C) Sét và thiết bị chống sét:
1) Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp:
a) Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp:
Dùng cột thu sét, gồm kim thu sét bằng kim loại đặt trên cột cao hơn vật cần bảo vệđể thu sét và dây dẫn dịng sét xuống đất cùng với trang thiết bị nối đất để tản dịng sét xuống đất một cách an tồn.
Phạm vi bảo vệ của cột thu sét là hình nĩn cong trịn xoay cĩ tiết diện ngang là những hình trịn ởđộ cao hx cĩ bán kính Rx - Khi ; 3 2h hx < thì: . ; 8 , 0 1 . 5 , 1 P h h h R x x ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = - Khi ; 3 2 h hx > thì: 0,75. 1 .P; h h h R x x ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = trong đĩ:
hx: chiều cao của đối tượng được bảo vệ nằm trong vùng được bảo vệ của cột thu sét;
P: hệ số, khi h≤30m thì P = 1, khi h>30m thì
h P= 5,5.
b) Bảo vệ chống sét từđường dây truyền vào trạm:
Các đường dây trên khơng dù cĩ được bảo vệ chống sét hay khơng thì các thiết bị điện cĩ nối với chúng đều phải chịu tác dụng của sĩng sét truyền từ đường dây tới. Biên độ của quá điện áp khí quyển cĩ thể lớn hơn điện áp cách điện của thiết bị, dẫn tới chọc thủng cách điện, làm hư hỏng thiết bị. Do đĩ để bảo vệ
thiết bị trong trạm biến áp tránh sĩng quá điện áp truyền từ đường dây vào thì phải dùng các thiết bị chống sét để hạ thấp biên độ sĩng quá điện áp tới trị số an tồn cho cách điện cần được bảo vệ (cách điện của máy biến áp và của các thiết bị khác đặt trong trạm).
Thiết bị chống sét chủ yếu cho trạm biến áp là chống sét van (CSV) và khe hở
phĩng điện. Khe hở phĩng điện là thiết bị chống sét đơn giản nhất gồm hai điện cực trong đĩ cĩ một điện cực được nối với mạch điện cịn điện cực kia nối với
đất.
Khi làm việc bình thường khe hở cách ly các phần tử mang điện (dây dẫn) với
www.4tech.com.vn
điện và truyền xuống đất. Khe hở phĩng điện đơn giản, rẻ tiền nhưng nĩ khơng cĩ bộ phận dập hồ quang nên khi nĩ làm việc thì thiết bị bảo vệ rơle cĩ thể sẽ
cắt mạch điện nên khe hở phĩng điện chỉđược dùng làm bảo vệ phụ.
Chống sét van (CSV) gồm cĩ hai phần tử chính là khe hở phĩng điện và điện trở
làm việc. Khe hở phĩng điện của chống sét van là một chuỗi các khe hở cĩ nhiệm vụ nhưđã nĩi ở trên. Điện trở làm việc là điện trở phi tuyến cĩ tác dụng hạn chế dịng điện ngắn mạch chạm đất qua chống sét van khi sĩng quá điện áp chọc thủng các khe hở phĩng điện. Dịng điện này được duy trì bởi điện áp định mức của mạng điện.
Cần hạn chế dịng ngắn mạch chạm đất để dập tắt hồ quang trong khe hở phĩng
điện sau khi chống sét van làm việc. Điện trở của chống sét van (làm bằng chất vilit) sẽ giảm khi tăng điện áp đặt vào và sẽ tăng khi điện áp đặt vào giảm xuống bằng điện áp của mạng điện.
Bảo vệ chống sĩng quá điện áp truyền từđường dây vào trạm biến áp đạt được bằng cách đặt chống sét van và các biện pháp bảo vệđoạn dây gần trạm.
c) Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp khu vực:
Thường đặt van chống sét phía cao áp để bảo vệ cho trạm.
Điều kiện chọn van chống sét là:
Uđm CSV ≥ Uđm mạng điện
Đểđảm bảo van chống sét luơn sẵn sàng và làm việc tin cậy phải kiểm tra định kỳ và thử nghiệm các thơng số kỹ thuật của van như: điện áp phĩng điện, dịng
điện rị v.v...
d) Bảo vệ chống sét trong mạng hạ áp (mạng dân dụng):
Nhằm bảo vệ các thiết bị điện trong mạng hạ áp khơng bị sét đánh trực tiếp người ta dùng van chống sét hạ áp. Van chống sét hạ áp cĩ thểđặt ở thanh cái hạ
áp của trạm biến áp khu vực. Van chống sét hạ áp cĩ cấu tạo gồm một khe hở
phĩng điện và điện trở phi tuyến bằng ZnO. Khi cĩ điện áp sét lớn đặt lên van chống sét, điện trở của van giảm xuống rất nhanh, vì vậy dịng điện sét truyền thẳng xuống đất nên các thiết bịđiện mắc sau nĩ sẽđược bảo vệ khỏi sự phá hủy của dịng điện sét. Van chống sét hạ áp thường đặt sau áptơmát (CB).
www.4tech.com.vn Chương 4