sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ
4.3.3. Tính toán khả năng thông thoát của chống sét van:
Năng l−ợng thông thoát của chống sét van đ−ợc tính theo công thức:
W = Ua.Ia.t (4.1) Trong đó: Ua: điện áp chống sét van
Ia: Dòng điện chống sét van t: khoảng thời gian xung đóng cắt
Khoảng thời gian xung đóng cắt th−ờng lấy bằng 1 ữ 2 ms hoặc đ−ợc tính gần đúng bằng thời gian một xung di chuyển gấp đôi chiều dài đ−ờng dây:
c l t= 2
Trong đó: l: chiều dài đ−ờng dây
c: tốc độ truyền sóng (c = 3.108 m/s)
Điện áp và dòng điện chống sét van có thể xác định đ−ợc qua các tham số của đ−ờng dây, tham số chống sét van và mức xung đóng cắt. Giả sử đ−ờng dây đ−ợc nạp tới một mức xung đóng cắt là Uss. Xung đ−ợc phóng qua tổng
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 80
trở sóng đ−ờng dây Z0 vào chống sét van. Nếu điện áp d− trên chống sét van là Uarr thì ta có:
Uss = I.Z0 + Uarr (4.2) với I là dòng điện qua chống sét van
Điện áp chống sét van là một hàm phi tuyến theo dòng điện qua nó. Có thể áp dụng ph−ơng pháp đồ thị đơn giản để giải ph−ơng trình. Khi đó ta có:
Uss - I.Z0 = Uarr
Điện áp và dòng điện chống sét van đ−ợc xác định từ điểm giao nhau của các đ−ờng cong thoả mãn ph−ơng trình này [18]. Ph−ơng pháp tính năng l−ợng thông thoát qua chống sét van bằng đồ thị chỉ mang tính gần đúng.
U (kV) I (A) I (A) Uss Ua Ia Uarr = f(I) Uss - I.Zo
Hình 4.21: Ph−ơng pháp đồ thị xác định năng l−ợng thông thoát qua chống sét van
U = Uss – I.Z0 = Uarr
Giao điểm của hai đ−ờng có toạ độ: U = Ua, I = Ia. Đó là điện áp và dòng điện qua chống sét van cần để tính năng l−ợng thông thoát qua chống sét
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 81
Có thể xây dựng các họ đ−ờng cong khác nhau ứng với sự tiêu thụ năng l−ợng của chống sét van, với các mức xung đóng cắt và với tổng trở sóng đ−ờng dây khác nhau.
Sau khi tính toán ta có đồ thị thể hiện mức năng l−ợng thông thoát qua chống sét van trong các tr−ờng hợp khác nhau nh− hình 4.22.
0 50 100 150 200 250 300 Nă n g l − ợn g t h ôn g t h oát q u a CS V ( k J )
Đặt 2 CSV, năng l−ợng qua CSV cuối đ−ờng dây Đặt 3 CSV, năng l−ợng qua CSV giữa đ−ờng dây Đặt 4 CSV, năng l−ợng qua CSV cuối đ−ờng dây
Hình 4.22: Mức năng l−ợng thông thoát qua chống sét van
4.3.4. Nhận xét:
Qua kết quả chạy ch−ơng trình, giá trị quá điện áp càng tăng về phía cuối đ−ờng dây. Giá trị quá điện áp lớn nhất đầu đ−ờng dây là 2,06 p.u, giá trị này vẫn nằm trong phạm vi chịu đ−ợc của cách điện đ−ờng dây. Nh−ng giá trị quá điện áp lớn nhất phía cuối đ−ờng dây có thể tăng lên 3,3 p.u. Giá trị quá điện áp cuối đ−ờng dây là rất lớn, v−ợt quá mức cách điện của đ−ờng dây (2,5 p.u), có thể gây phá huỷ cách điện.
Việc lắp đặt chống sét van đ−ờng dây có tác dụng nhất định để hạn chế quá điện áp thao tác. Mức độ hạn chế quá điện áp phụ thuộc vào số l−ợng và vị trí lắp đặt chống sét van trên đ−ờng dây.
Trong tr−ờng hợp lắp hai chống sét van ở hai đầu đ−ờng dây, giá trị quá điện áp đã giảm xuống (giá trị quá điện áp lớn nhất là 2,65 p.u) nh−ng vẫn lớn
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 82
hơn mức cách điện của đ−ờng dây. Khi lắp thêm một chống sét van ở giữa đ−ờng dây thì giá trị quá điện áp dọc theo chiều dài đ−ờng dây giảm đáng kể (giá trị quá điện áp lớn nhất là 2,35 p.u). Khi lắp hai chống sét van ở hai đầu và hai chống sét van ở các vị trí 37,5% và 75% chiều dài đ−ờng dây thì giá trị quá điện áp đ−ợc hạn chế nhiều hơn, xuống d−ới mức an toàn cho cách điện của đ−ờng dây.
Mức năng l−ợng thông thoát qua chống sét van trên đ−ờng dây do quá điện áp thao tác cũng phù hợp với tiêu chuẩn 3 của IEC [11]. Khi tăng số l−ợng chống sét van trên đ−ờng dây thì năng l−ợng trên mỗi chống sét van đ−ợc giảm xuống.
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 83