báo cáo chuyên đề cung cấp điện

Báo cáo chuyên đề:
BẢO VỆ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG DÂY DẪN
VÀO TRẠM BIẾN ÁP
Nhóm 4:
TRẦN HOÀNG TIẾN
PHẠM THÀNH NHÂN
NGUYỄN VĂN CHỌN
THẠCH THẢO
Các vấn đề cần tìm hiểu:
1. Hiện tượng sét đánh lợi ích và tác hại.
2. Bảo vệ chống sét đánh gián tiếp vào trạm biến áp.
3. Tính toán bảo vệ chống sét.
Sét đánh là hiện tượng phóng tia lửa điện giữa các đám mây
tích mây và mặt đất khi các đám mây dông này di chuyển gần
mặt đất tới những khu vực có con người hay cây cối, công
trình…
Lợi ích
Sấm sét- bước đầu tiên của nền văn minh hiện tại


Sấm sét tạo ozon cho tầng khí quyển
Sấm sét giúp cải tạo nguồn đất, tăng khả năng sinh
trưởng cho cây
Sấm sét – đội quân dò tìm nguồn nước ngầm. mỏ quặng
Sấm sét giúp xác định lượng mưa
Sấm sét – nguồn năng lượng khổng lồ
Đối với con người :
Có thể gây thương tích hoặc
nặng hơn sẽ dẫn đến tử vong.
Đối với đồ vật:
Phá hủy rất nhiều công

trình xây dựng, các thiết
bị điện tử… và còn ở vật
nuôi, cây trồng.
Tác hại
Dùng chống sét la van
Lắp tại đầu đường dây vào trạm biến áp và lắp song song với
nguồn điện để cắt xung điện sét xuống đất.
Cấu tạo:
+ Bên ngoài là một ống sứ hay chất dẻo cách điện có hình dạng
và kích thước tùy dạng và kích thước tùy thuộc cấp điện áp
định mức sử dụng.
+ Bên trong ống chứa hai phần tử chính là khe hở phóng điện
và điện trở phi tuyến.
Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của chống sét van chủ
yếu phụ thuộc vào tính chất của điện trở Vilit:

Điện áp:

Đặc tính
Hình ảnh nối dây của chống sét van
Ưu điểm và nhược điểm chống
sét van
•
Ưu điểm:
- do Chống sét van trên đường dây dùng để thoát sét
đánh vào dây dẫn nên dòng sét không chạy lan truyền

vào trạm gây hư hỏng thiết bị trạm nằm ngoài vùng bảo vệ
của chống sét van trạm hoặc nếu chống sét van của trạm
không làm việc tốt; đồng thời giảm suất sự cố (bảo vệ
đường dây tác động do dòng sét) ảnh hưởng đến việc
cung cấp điện liên tục, chống sét van hoạt động tốt, độ
bền cao.
•
Nhược điểm:
- chi phí tốn kém do đường dây phân bố rải dài, sét đánh
không tập trung nên phải lắp số lượng chống sét lớn
Tính toán bảo vệ chống sét

Vì sóng không biến dạng và truyền đi với vận tốc không
đổi v trên đường dây nên nếu có sóng tới từ nút m nào đó
tới nút x, tại m sóng có dạng Umx(t) thì khi sóng tới x
sóng có dạng:
U’mx(t)=U mx(t-
∆
t)
Với ∆t=l/v:
l: Khoảng cách từ nút m tới nút x
v: Vận tốc truyền sóng
Hình 4-1: Quá trình truyền sóng giữa hai nút.
Tính toán bảo vệ chống sét
Quy tắc Pê- tec-xen:
•
Xét trường hợp sóng truyền từ môi trường Z1 sang
môi trường Z2
U
t

: sóng tới từ môi trường 1.
U
k
: sóng khúc xạ từ môi trường 2.
U
f
: sóng phản xạ về môi trường 1.
Tính toán bảo vệ chống sét
Quy tắc Pê- tec-xen:
•
Giả sử môi trường 2 dài vô tận và pt điện áp và dòng
điện có dạng như sau:
U
t
+ U
f
= U
k
I
t
+ I
f
= I
k

•
Sau quá trình tính toán ta được: 2U
t
= I
k

.(Z
1
+Z
2
)
Tính toán bảo vệ chống sét
Quy tắc sóng đẳng trị :
•
Khi có nhiều phần tử thì các phần tử này có tổng trở
sóng là Z1, Z2,…, Zn và dọc theo chúng có các dạng
sóng bất kỳ U1x, U2x,…, Unx truyền về phía điểm nút
x.
Hình 4- 3: Sơ đồ nguyên lý sóng đẳng trị
Tính toán bảo vệ chống sét
Xác định điện áp và dòng điên trong chống sét van

Ta chọn chống sét van không khe hở để bảo vệ chống
sóng truyền vào trạm vì:
•
Có nhiều ưu điểm hơn CSV có khe hở.
•
Thành phần chủ yếu làm bằng ZnO (99,9%).
•
Hệ số phi tuyến (α) của ZnO chỉ bằng 1/10 của SiC.
•
Có độ an toàn và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
•
Có kích thước nhỏ gọn đơn giản.
Tính toán bảo vệ chống sét

Xác định điện áp và dòng điên trong chống sét van
•
Xét đặc tính của chống sét van (V-A) được viết dưới
dạng : U=A.I
α
.
Hình 4- 5: Đặc tính V – A của chống sét van.
Tính toán bảo vệ chống sét
Xác định điện áp và dòng điên trong chống sét van
•
Xác định điện áp trên chống sét van dựa vào phương
pháp đồ thị.
Tính toán bảo vệ chống sét
•
Tính toán khi có sóng quá điện áp truyền vào trạm.
Hình 4-6: Sơ đồ nguyên lí của trạm
Tính toán bảo vệ chống sét
=> Vậy trạng thái vận hành nguy hiểm nhất là trạng thái
vận hành 1 đường dây và 1 máy biến áp.
1500pF
70pF600pF70pF
600pF
CSV
10
10
10
10
20
5
5 5 25

1
2
3
4
70pF
70pF
70pF
C
TG
C
Hình 4-7: Sơ đồ nguyên lí của trạm trong trạng
thái vận hành nguy hiểm nhất
Tính toán bảo vệ chống sét
Xác định điện dung của các thiết bị.
•
Máy biến áp : C
MBA
= 1500 pF
•
Dao cách ly : C
DCL
= 70 pF
•
Máy biến áp đo lường : C
BU
= 350 pF
•
Máy cắt : C
MC
= 600 pF

•
Thanh góp : C
TG
= 1599.36 pF