đ ng dây t i đi n cao áp [6]
Khi u ≥ uvq khơng khí quanh dây d n b ion hoá, xu t hi n đi n tích khơng gian, đi n tích t ng do ngu n phát ra, m t ph n phân b trên dây d n, m t ph n trong khơng gian quanh dây d n do đó quan h gi a đi n tích t ng q và đi n áp u ph n đ u sóng có th bi u di n g n đúng theo hàm b c hai [6]:
q C u Bu 2.35
trong đó: qo, q : đi n tích theo đ n v chi u dài c a dây d n, C/m
B : h s xác đ nh b ng th c nghi m, ph thu c vào đ ng kính d và c c tính dây d n, tính theo (1/kV) (Hình 2.23).
Co : m t đ đi n tích c a v ng quang xung trên dây d n, C
i n tích t ng q ph thu c vào v trí s t c th i c a đi n áp u, do đó có th đ a ra
m t khái ni m v đi n dung đ ng [6]:
C u dqdu C Bu 2.36
Nó cho th y cùng v i s xu t hi n c a v ng quang xung, đi n dung c a dây d n s
t ng, và đi n áp càng cao thì đi n dung càng l n.
Ph ng trình vi phân mơ t q trình truy n sóng khi xu t hi n v ng quang xung s có d ng [6]:
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Nghi m t ng quát c a chúng c ng có d ng t ng t nh tr ng h p đ ng dây không t n hao và n u ch chú Ủ đ n sóng t i s có: u = f(x - vvqt)
trong đó: vvq là t c đ truy n sóng trên đ ng dây khi có v ng quang xung, nó ph thu c vào tr s đi n áp u theo [6]:
v
L C L C Bu
v
Bu 2.38
trong đó: vo = là t c đ truy n sóng khi ch a có v ng quang, b ng t c
đ ánh sáng đ i v i đ ng dây trên không.
Tr s đi n áp càng cao thì t c đ truy n sóng trên dây d n có v ng quang xung càng gi m, chính vì v y mà đ u sóng b kéo dài ra, t c là đ d c đ u sóng gi m.
T nh n xét này có th đ a ra m t ph ng pháp g n đúng xác đ nh s bi n thiên c a sóng (đ u sóng , biên đ ) nh sau:
Gi thi t t i n i xu t phát (x = 0) sóng có d ng u(t) đư bi t (Hình 24a). ph n đ u sóng, b t đ u t tr s u = uvq, chia sóng thánh nh ng h p u m i t ng ng v i tr s u, truy n đi v i t c đ vvq(u). σh đư bi t, nh ng b ng sóng t ng ng v i tr s u càng cao thi đ c truy n đi v i t c đ càng th p
Hình 2.24: S bi n d ng c a đ u sóng do tác d ng c a v ng quang xung trên đ ng dây t i đi n [6]
σh v y, sau khi sóng đư truy n qua đ c m t quưng đ ng x = l thì nh ng b ng
sóng v i u > uvq s đ n ch m t ng ng so v i tr ng h p không có v ng quang m t kho ng th i gian t(u) xác đ nh nh sau [6]:
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Bu l t c q q Bu Bu qq có th tính g n đúng Bu Bu Do đó: t u vl Bu 2.40 B ng cách xác đ nh th i gian ch m tr c a t ng b ng sóng có th xác đ nh g n đúng s bi n d ng đ u sóng thơng qua Hình 2.24b
Khi đ ng cong bi n d ng đ u sóng c t ph n đi sóng, đi m giao nhau cho bi n đ
c a sóng sau khi đư truy n qua đo n đ ng x = l. Tr ng h p sóng có đ dài sóng ng n nh tr ng h p sóng c t thì biên đ c a sóng gi m rõ r t d i tác d ng c a v ng quang xung.
ph n đi sóng, v ng quang khơng ti p t c phát tri n, các dòng plasma gi m d n
đ d n đi n, v ng quang s tan d n. Có th coi m t cách g n đúng nh là đi sóng
khơng b bi n d ng.
Trong tính tốn ch ng sét, ng i ta cịn dùng m t cơng th c g n đúng, qui s bi n d ng c a đ u sóng d i tác d ng c a v ng quang xung khi đ n tr m, thành m t đ u
sóng xiên góc t ng đ ng theo cơng th c th c nghi m sau [5]: u
h l s 2.41
trong đó: o : th i gian đ u sóng t i n i xu t phát, s Umax : biên đ sóng, kV
htb : đ treo cao trung bình c a dây d n, m
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
B O V CH NG QUÁ I N ÁP TRONG TR M BI N ÁP
3.1 B O V CH NG QUÁ I N ÁP KHÍ QUY N [6]
Bi n pháp ch y u đ b o v tr m ch ng sóng q đi n áp khí quy n truy n t đ ng dây vào là dùng các thi t b ch ng sét van ho c thi t b h n ch quá đi n áp đ u và thanh góp c a tr m ho c đ u tr c ti p ngay đ u vào c a MBA công su t, ph i h p v i t ng c ng b o v ch ng sét đánh tr c ti p cho đo n đ ng dây tr c khi đ n tr m.
Nguyên lý b o v nh sau: Mu n cho ch ng sét van b o v đ c m t thi t b nào đó thì đ c tính volt-giây c a nó, k c ph m vi t n m n ph i n m tồn b d i đ c tính volt-giây c a thi t b đ c b o v và đi n áp d trên ch ng sét van ho c trên thi t b h n ch quá đi n áp ph i nh h n đi n áp th nghi m xung c a cách đi n trong c a thi t b đ c b o v .
σh ng đi n áp tác d ng lên cách đi n c a thi t b đ c b o v còn ph thu c vào v
trí đ t ch ng sét van và đi n áp d trên ch ng sét van l i ph thu c vào dòng đi n
xung qua nó. Do đó, vi c b o v b ng ch ng sét van ch an toàn khi th c hi n đ c
hai đi u ki n sau:
Kho ng cách gi a ch ng sét van và thi t b đ c b o v ph i n m trong gi i h n cho phép và mu n m r ng ph m vi b o v c a ch ng sét van ph i có bi n pháp gi m nh đ d c c a sóng truy n vào tr m.
Tr s dòng đi n xung ch y qua ch ng sét van không đ c v t tr s đnh m c t c dòng đi n ph i h p t 5÷14kA tu c p đi n áp và tu lo i ch ng sét van c a nó.
3.1.1 nhăh ng c a kho ng cách gi a ch ng sét van và thi t b đ c b o v đ năđi n áp tác d ngălênăcáchăđi n
N u ch ng sét van đ t tr c ti p t i đ u vào c a thi t b đ c b o v thì đi n áp tác d ng lên cách đi n c ng b ng đi n áp d trên ch ng sét van. Do đ c tính volt-giây c a cách đi n c a thi t b đ c b o v n m trên đ c tính von-giây c a ch ng sét van
nên cách đi n đ c b o v an toàn. σh ng t i tr m ch ng sét van cịn ph i b o v cho tồn b cách đi n c a tr m, cho nên trong tr ng h p t ng quát này gi a ch ng sét van và thi t b c n b o v có m t kho ng cách nào đó, do đó cách đi n còn ch u tác d ng m t l ng đi n áp gia t ng ∆U.
Quan h gi a ∆U v i các thông s c a s đ tr m và c a sóng đ c kh o sát qua m t ví d đ n gi n Hình 3.1 đ có tr ng h p nguy hi m nh t, trong đó kho ng cách gi a ch ng sét van và thi t b c n b o v (MBA) b ng .
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách