II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI THAM SỐ CỦA QUÁ ĐIỆN ÁP
1. Quỏ điệnỏp trờn cỏc pha tại đầu cực mỏy biến ỏp
Nghiờn cứu sự biến thiờn của quỏ điện ỏp trờn cỏc pha theo độ lớn dũng điện trong khe sột thỡ giả thiết rằng cấu trỳc của trạm biến ỏp là đầy đủ cỏc thiết bị và cỏc xuất tuyến; vị trớ sột đỏnh là đỉnh cột thứ 2 tớnh từ trạm biến ỏp (cỏch trạm biến ỏp 300 m), điện trở nối đất chõn cột 40 () và trong trạm biến ỏp chưa lắp đặt chống sột van.
Trờn Hỡnh 3. 1là kết quả mụ phỏng điệnỏp trờn cỏc pha (A, B, C) tại đầu cực mỏy biến ỏp AT1 ứng với dũng điện đỉnh trong khe sột là 5 kA. Kết quả cho thấy ứng với dũng điện này chưa gõy ra phúng điện ngược giữa thõn cột điện và dõy dẫn pha. Tuy nhiờn, khi thỏo dũng sột vào trong đất, trờn dõy dẫn pha xuất hiện điện ỏp cảm ứng tần số cao xếp chồng lờn điện ỏp tần số 50 Hz (Hỡnh 3. 1).
(f ile 0at21_5ka.pl4; x-v ar t) 0 v :AT1A v :AT1B 4 8v :AT1C 12 16 [ms] 20 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 [kV]
Hỡnh 3. 1. Điện ỏp đầu cực mỏy biến ỏp khi sột đỏnh vào đỉnh cột cuối với dũng điện sột bằng 5 kA
Khi khảo sỏt với dũng điện bằng 31 kA (giỏ trị trung bỡnh với xỏc suất xuất hiện dũng điện sột bằng 0,5), điện ỏp đo được trờn đầu cực mỏy bến ỏp cú dạng xung tần số cao. Trong đú, pha A cú đỉnh xung lớn nhất bằng 860 kV, pha B cú điện ỏp đỉnh bằng 380 kV và pha C là 830 kV (Hỡnh 3. 2a). Nguyờn nhõn pha C cú đỉnh lớn là do khi thỏo dũng điện sột vào trong đất sẽ tạo ra điện ỏp giỏng lờn điện trở chõn cột (R) và điện cảm thõn cột (L) một mức điện ỏp là (UR+UL), do pha C là pha trờn cựng (Hỡnh 3. 2b) nờn cỏch điện pha này chịu điện ỏp lớn hơn 2 pha cũn lại và đồng thời lớn hơn điện ỏp phúng điện của chuỗi cỏch điện nờn đó gõy ra phúng điện ngược giữa xà (hoặc thõn cột) và dõy dẫn pha. Hai pha cũn lại chưa bị phúng điện nhưng chịu điện ỏp cảm ứng dạng hài bậc cao (dao động do tần số riờng của mạch). Điện ỏp trờn cả 3 pha cú chung đặc điểm là dạng súng hài bậc cao xếp chồng lờn điện ỏp xoay chiều tần số cụng nghiệp. Cỏc dao động riờng này tắt sau khoảng 10 chu kỳ tần số cụng nghiệp.
Tương tự, khi khảo sỏt với dũng điện sột lớn hơn (100 kA, 150 kA, 200 kA và 250 kA) thấy rằng cả 3 pha đều xảy ra phúng điện trờn cỏch điện đường dõy tại vị trớ
ULC UR U A = U B UC = ULC +U R Pha A Pha C Pha B Dõy chống sột a) b) (f ile 0at21_31_5ka.pl4; x-v ar t) 0 4v :AT1A v :AT1B 8 v :AT1C 12 16 [ms] 20
-300 -150 0 150 300 450 600 750 900 [kV]
Hỡnh 3. 2. a. Biến thiờn của điện ỏp trờn đầu cực AT1 khi dũng điện sột bằng 31 kA b. Cấu trỳc cột điện của xuất tuyến 274.
sột đỏnh. Quỏ điện ỏp này lan truyền dọc theo đường dõy vào trạm biến ỏp, trị số điện ỏp lớn nhất đo được tại đầu cực mỏy biến ỏp tương ứng 4 trường hợp trờn sẽ là 2,4 MV, 3,64 MV, 4,87 MV và 6,1 MV. Ở mức điện ỏp xung lớn như vậy, nếu khụng cú biện phỏp bảo vệ nào thỡ mỏy biến ỏp và cỏc thiết bị khỏc trong trạm sẽ bị phúng điện và gõy sự cố nghiờm trọng.