BẢO VỆ CHỐNG SÉT TRUYỀN VAØO TRẠM PHÂN PHỐI ĐIỆN
7.4.2 Tính chỉ tiêu chống sét của trạm do sóng truyền vào
Giả thiết với một trạm phân phối đã cho, đã xác định được vị trí đặt chống sét van, tức là đã biết khoảng cách l từ chống sét van đến thiết bị cần bảo vệ, bằng tính toán hay bằng nghiên cứu trên mô hình đã xác định được độ dốc đầu sóng cho phép acp. Theo biểu thức (7.9) xác định được chiều dài tới hạn của khoảng cách tới trạm phải được tăng cường bảo vệ:
th cp c x a B = ⋅ (7.10)
Nếu sét đánh ngoài khoảng cách tới hạn, thì sau khi truyền qua khoảng cách xth vào trạm, sóng đã bị vầng quang xung làm giảm độ dốc đầu sóng và không còn nguy hiểm cho cách điện của thiết bị trong trạm nữa. Còn mọi trường hợp sét đánh làm xuất hiện quá điện áp trên dây dẫn trong khoảng cách tới hạn này đều xem như nguy hiểm vì nó đưa vào trạm sóng có độ dốc vượt trị số acp, tức là:
1- Nếu đường dây được bảo vệ bằng dây chống sét trên toàn tuyến hoặc chiều dài của phần đường dây được bảo vệ bằng dây chống sét lớn hơn
( )
th th
x x>x , thì quá điện áp nguy hiểm cho trạm chỉ xuất hiện khi có sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn và khi có phóng điện ngược từ cột tới dây dẫn khi sét đánh vào cột hoặc vào dây chống sét trong phạm vi xth. Khả năng xuất hiện quá điện áp trên dây dẫn trong những trường hợp đó được đặc trưng bởi số lần phóng điện trên cách điện đường dây trong đoạn xth
trong một năm, tương tự cách tính toán số lần phóng điện trên cách điện đường dây (chương 5) như sau:
3 2 3 4 2 3 4 4 4 6 10 { (1 )[ c (1 c)( )]} pđ cs th p p p kV kV h h N h m n x v v v v v l l − α α = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + − + − + (7.11) với hcs - độ cao treo trung bình của dây chống sét, m
c
h - độ cao của cột, m; lkV - chiều dài khoảng vượt, m m - mật độ sét trung bình ở khu vực đặt trạm, 1/km2.ngày sét n - số ngày sét trong năm ở khu vực đặt trạm
th
x - độ dài tới hạn của khoảng cách tới trạm, km
vα - xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn 2
p
v - xác suất phóng điện trên chuỗi sứ khi sét đánh vào đỉnh cột 3
p
v - xác suất phóng điện trên khoảng cách không khí khi sét đánh vào dây chống sét giữa khoảng vượt
4
p
v - xác suất phóng điện trên chuỗi sứ khi sét đánh đánh vào dây chống sét giữa khoảng vượt.
2- Nếu đường dây chỉ được bảo vệ bằng dây chống sét trên một đoạn có chiều dài x<xth trước khi đến trạm, thì số lần sét đánh nguy hiểm cho trạm ngoài số lần tính theo công thức (7.11) cho đoạn x, còn phải kể đến mọi trường hợp sét đánh vào dây dẫn trong đoạn xth−x:
3 2 3 4 2 3 4 4 4 6 10 { (1 )[ c (1 c)( )]} pđ cs th p p p kV kV h h N h m n x v v v v v l l − α α = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + − + − + ( ) 3 6hDD m n xth x 10− + ⋅ ⋅ − (7.12)
trong đó hDD - độ treo cao trung bình của dây dẫn đặt cao nhất (khi dây dẫn không cùng trong một mặt phẳng ngang) trong phần đường dây không có dây chống sét.
Chỉ tiêu chịu sét theo khả năng quá điện áp do sóng truyền vào trạm của trạm đấu với m đường dây được xác định theo:
11 1 m pđi i M N = = ∑ (7.13)
với M là số năm bình quân xảy ra một lần quá điện áp do sóng truyền vào nguy hiểm cho cách điện của trạm.