Tài liệu Luận văn:Nghiên cứu bảo vệ quá áp trên đường nguồn hạ áp khi sét đánh trực tiếp vào đường dây trung áp ppt

of its IEEE, Manfred and Willi Zapsky Holzer was selected with a small correction to build the medium and low voltage MOV models.. The parameters of valve lightning model are provided in

LU N V N TH C S

Chuyên ngành: Thi t b , m ng & Nhà máy đi n

TP H CHÍ MINH, tháng 05 n m 2012

of its IEEE, Manfred and Willi Zapsky Holzer was selected with a small correction to build the medium and low voltage MOV models The parameters of valve lightning model are provided in the valve manufacturer's catalogue

Thesis also focuses on building model of standard lightning impulse source By using the Matlab software to simulate, test, testing the operation of this model The model results consistent with valve lightning fact of different manufacturers in different voltage levels

Thesis also going to study the effects on the low voltage network when the lightning strikes directly to the medium-voltage lines at different distances with the different installed MOV positions, thus putting the best installed MOV position and method

Thesis also hopes to provide a useful simulation tool with the common Matlab software for researchers, engineers, students in studying of behaviors and responses of the valve lightning equipment under the action of lightning impulse spreaded in conditions test can not be real

1.1 S c n thi t c a đê tài

1.1 S c n thi t c a đê tài

 Quá đi n áp là nguyên nhân gây ra s c l i đi n, h h ng các thi tb

 M ng h áp là nguyên nhân d n sét vào công trình

 Bên c nh vi c nghiên c u ch ng sét đánh tr c ti p, ch ng sét đánhlan truy n c ng c nđ c quan tâm

 ánh giá cácđáp ng ngõ ra các thi t b ch ng sét theo ph ng pháp

gi i tích g p nhi u khó kh n, trang thi t b , phòng thí nghi m cao ápcòn b h n ch

 K thu t mô hình hóa và mô ph ng r t h u ích cho vi c mô ph ng sét

 Nghiên c u c u t o và nguyên lý ho t đ ng c a MOV;

 Nghiên c u các mô hình MOV;

th và h th ;

v c a h th ng ch ng sét lan truy n trên đ ng ngu n

h áp khi sét đánh vào đ ng dây trung áp;

1.3 i m m i c a lu n v n 1.3 i m m i c a lu n v n

 Xây d ng mô hình mô ph ng ngu n phát xung sét tiêu chu n phù h p v i xung sét trong th c t ;

 Xây d ng mô hình MOV v i các tr ng thái ho t đ ng đ t

đ chính xác cao theo các thông s k thu t c a nhà

s n xu t;

 Xây d ng công c mô ph ng quá đi n áp trên đ ng ngu n h áp khi có sét đánh tr c ti p t i đ ng dây trung áp và lan truy n qua máy bi n áp

 Cung c p công c mô ph ng xung sét tiêu chu n và mô hình MOV trong vi c nghiên c u đáp ng c a thi t b

ch ng sét d i tác đ ng c a xung sét lan truy n và đánh giá hi u qu b o v c a h th ng ch ng sét lan truy n trên đ ng ngu n h áp;

 Lu n v n là tài li u tham kh o có giá tr cho nh ng ai quan tâm t i vi c nghiên c u b o v ch ng sét lan truy n trên đ ng ngu n h áp

1.5 N i dung c a lu n v n 1.5 N i dung c a lu n v n

Ch ng 2: T ng quan v sét

Ch ng 3: Xây d ng mô hình ngu n phát sung sét tiêu chu n

Ch ng 4: C u t o nguyên lý ho t đ ng và mô hình MOV

Ch ng 5: Nghiên c u b o v quá áp trên đ ng ngu n h

áp khi sét đánh tr c ti p t i đ ng dây trung áp.

Ch ng 6: K t lu n và h ng nghiên c u phát tri n

Xung sét qui đ nh theo tiêu chu n

2 Xây D ng Mô Hình Ngu n Phát Xung Sét Chu n

H2.1: D ng sóng xung sét tiêu chu n

t các giá tr : I1, t1, t2 thông

Hình 2.3, 2.4, 2.5

Hình 2.3: ng cong xác đ nh t s b/a

Hình 2.4: ng cong xác đ nh t s at1 Hình 2.5: ng cong xác đ nh t s I1/I

2 Xây D ng Mô Hình Ngu n Phát Xung Sét Chu n

b/a(Y):

[2;3;4;5;6;8;10;17.5;20;30;40;50;60;80;100;140;200;250;290;300; 340;400;410;600]

2 Xây D ng Mô Hình Ngu n Phát Xung Sét Chu n Tính t s b/a:

Hình 2.6: Nh p d li u t2/t1 và b/a

L n l t ch n các d ng hàm toán h c đi qua các t a đ trên , k t

qu đ c:

H U

H

- 8 -

2 Xây D ng Mô Hình Ngu n Phát Xung Sét Chu n

K t qu th c hi n mô hình trên MATLAB nh Hình 2.8

hình ngu n phát xung

H U

H

- 9 -

* Mô ph ng ngu n phát xung dòng

Th c hi n s đ mô ph ng nh Hình 2.10, nh p các thông s cho ngu n phát xung dòng nh Hình 2.11, k t qu d ng sóng c a xung 8/20µs – 5kA, 1/5µs – 10kA, 10/350µs – 10kA, nh Hình 2.12, 2.13, 2.14

Hình 2.10: S đ mô ph ng ngu n xung

 Mô hình ngu n phát xung sét tiêu chu n v a xây d ng cho k t qu mô

ph ng v i các thông s c a d ng sóng dòng và áp không chu k chu n đ u cho sai s nh h n 5%

 Mô hình có các u đi m là:

 Tính toán nhanh đ c các thông s mô ph ng;

 Thông s c a mô hình có th nh p tr c ti p thông qua h p tho i;

 K t qu mô ph ng c a mô hình cho d ng sóng phù h p v i các xung sét chu n

3 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV H TH

3 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV H TH

 Khókh n trong vi c xây d ng mô hình MOV:

ngh m t mô hình MOV h th không có khe h Mô hình c ng

đ c xây d ng d a trên mô hình MOV c a IEEE v i m t vài hi u ch nh

nh , thu t toán đ n gi n và hi u qu trong vi c xác đ nh thông s c a môhình

i n tr Rp là

đi n tr mi n ti p giáp gi a các h t ZnO

3 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV H TH

3 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV H TH

Ph n t đi n tr phi tuy n có đ c tính V-I đ c mô ph ng b i

m t ngu n áp đi u khi n V là m t hàm c a dòng đi n I (V=f(I)).

-log(I) log(I)

H U

H

- 12 -

i m m i c a mô hình là s d ng s d ng kh i Abs và kh i Sign đ l y

d u tín hi u đi n áp trên 2 c c c a đi n tr phi tuy n t đó t o ra tín hi u dòng đi n có d u t ng ng v i đi n áp đ t vào 2 c c Mô hình ph n t

đi n tr phi tuy n đ c xây d ng là ph n t hai c c v i đ c tính hai chi u (dòng thu n và dòng ng c đ i x ng).

Mô hình đi n tr phi tuy n V=f(I) c a MOV

Mô hình MOV h th

3 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV H TH

3 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV H TH

Hình 4.22: H p tho i khai báo bi n Parameters c a mô hình MOV h th

H U

H

- 13 -

Dùng mô hình xung dòng 8/20ms ki m tra đáp ng c a mô hình

MOV h th v a xây d ng nh s đ Hình 3.6 Thông s MOV c a

Ki m tra đáp ng MOV h th v i xung dòng chu n

MOV VE17M02750K v i xung 8/20µs – 2kA

H U

H

- 14 -

Ki m tra đáp ng MOV h th v i xung dòng chu n

ph ng MOV VE17M 02750K v i xung 8/20µs – 3kA

Ki m tra đáp ng MOV h th v i xung dòng chu n

Hình 3.10: i n áp d và dòng đi n qua mô hình MOV khi mô ph ng MOV VE13M 02750K v i xung 8/20µs – 2kA

1,8

-Sai s (%)_ DV

1053 996,8

1129 Theo mô hình (V)_Vrmod

-1100 1050

1150 Theo catalogue (V)_Vrcat

-3kA 2kA

3kA 2kA

VE17M02750K VE13M02750

K

i n áp d trên MOV (crest)

B ng 3.2: K t qu so sánh khi mô ph ng MOV h th c a hãng Littelfuse

3,9 4,5

Sai s (%)_ DV

1105 993,6

Theo mô hình (V)_Vrmod

1150 1040

Theo catalogue (V)_Vrcat

5kA 3kA

V275LA40A

i n áp d trên MOV (crest)

Ki m tra đáp ng MOV h th v i xung dòng chu n

B ng 3.3: K t qu mô ph ng MOV h th c a hãng SIEMENS

1,87 0,25

0,19 1,42

0,56 0.17

Sai s (%)_ mod

1090 932,3

831,6 1146

985,5 881,5

Theo mô hình (V)_Vrmod

1070 930

830 1130

980 880

Theo catalogue (V)_Vrcat

20kA 10kA

5kA 20kA

10kA 5kA

B80K275 B60K275

Lo i MOV h th c a hãng Siemen

i n áp d trên MOV (crest)

0,23 -0,27

-0,27 0,00

0,17 -0,07

Sai s (%)_ mod

1313 1097

957,4 1390

1152 999,3

Theo mô hình (V)_Vrmod

1310 1100

960 1390

1150 1000

Theo catalogue (V)_Vrcat

20kA 10kA

5kA 20kA

10kA 5kA

B40K275 B32K275

Lo i MOV h th c a hãng Siemen

i n áp d trên MOV (crest)

Ki m tra đáp ng MOV h th v i xung dòng chu n

 Khó kh n cho vi c mô ph ng nghiên c u ph i h p

các thi t b b o v quá áp, c ng nh nghiên c u

tính n ng b o v c a MOV trên m ng cao áp

ngh m t mô hình MOV trung th v i m c đích nh m

ph n nào gi i quy t đ c v n đ này.

MOV hãng COOPER v i xung 5kA – 8/20µs.

4 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH

K t qu mô ph ng

MOV hãng COOPER v i xung 10kA – 8/20µs

Hình 4.7: i n áp d và dòng đi n qua mô hình MV-MOV khi mô ph ng

MOV hãng COOPER v i xung 20kA – 8/20µs.

B ng 4.1: K t qu so sánh khi mô ph ng MOV trung th c a

hãng COOPER

0,061,28

1,87Sai s % ( r)

59,3654,42

51,14

i n áp d mô ph ng

Ursim (kV)

59,453,8

50,2

i n áp d c a nhà s n xu t

Urman(kV)

2010

5Biên đ dòng đi n (kA)

8/20µs

D ng sóng dòng phóng đi n

4 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH

K t qu mô ph ng

3,73 Sai s % ( r)

84,76 77,63

72,2

i n áp d mô ph ng U rsim (kV)

87,0 79,0

75,0

i n áp d c a nhà s n xu t U rman (kV)

20 10

5 Biên đ dòng đi n (kA)

8/20µs

D ng sóng dòng phóng đi n

B ng 4.3: K t qu so sánh khi mô ph ng MOV trung th c a hãng GE

3,37 1,39

0,41 1,71

Sai s % ( r)

78,17 72,08

67,62 66,01

i n áp d mô ph ng Ursim (kV)

80,9 73,1

67,9 64,90

i n áp d c a nhà s n xu t Urman

(kV)

20 10

5 3

Biên đ dòng đi n (kA)

8/20µs

D ng sóng dòng phóng đi n

K t qu mô ph ng

B ng 4.2: K t qu so sánh khi mô ph ng MOV trung th c a hãng ELPRO

B ng 4.4: K t qu so sánh khi mô ph ng MOV trung th c a hãng COOPER

0,01 2,0

Sai s % ( r)

90,0 83,3

i n áp d mô ph ng

Ursim (kV)

90,1 85,0

i n áp d c a nhà s n xu t

Urman(kV)

10 20

Biên đ dòng đi n (kA)

1/5µs 8/20µs

D ng sóng dòng phóng đi n

1,35 1,67

0,5 Sai s % ( r)

76,06 70,8

69,05

i n áp d mô ph ng

Ursim (kV)

77,1 72,0

69,4

i n áp d c a nhà s n xu t

Urman(kV)

10 5

3 Biên đ dòng đi n (kA)

8/20µs

D ng sóng dòng phóng đi n

4 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH

4 XÂY D NG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH

s l n nh t là 4,5% cho LV_MOV và 3,73 % cho MV_MOV.

 i n áp d trên ch ng sét van s t ng lên khi th i gian đ t

đ nh c a dòng phóng đi n gi m.

 i v i mô hình ch ng sét van trong MATLAB khi mô

ph ng v i xung d u sóng t ng nhanh, các đ c tính đ ng không

đ c th hi n nên sao s c a mô hình là r t l n.

Theo th ng kê, 80% h h ng do sét gây ra là b i sét đánh lan truy n theo đ ng c p ngu n và đ ng tín hi u

ng dây c p ngu n b ng cáp thông tin b h h ng do sét đánh h h ng do sét đánh

T cung c p B ng đi n b h h ng do sét đánh đi n b h h ng do sét đánh

T cung c p đi n b h h ng do sét đánh Cáp thông tin và cáp ng m h h ng do sét đánh

Công trình b h h ng do s é t đánh

5 KH O SÁT H TH NG B O V QUÁ ÁP

H U

H

- 22 -

Kh o sát h th ng b o v quá áp trên đ ng ngu n

h áp khi sét đánh tr c ti p t i đ ng dây trung áp

Hình 5.1: S đ h th ng b o v quá áp khi

không có van ch ng sét h áp

5 KH O SÁT H TH NG B O V QUÁ ÁP

5 KH O SÁT H TH NG B O V QUÁ ÁP

H U

H

- 24 -

i n áp trên các pha phía s c p máy bi n áp

Hình 5.4: i n áp trên pha A phía s c p máy bi n áp Hình 5.5: i n áp trên pha B phía s c p máy bi n áp

Hình 5.6: i n áp trên pha C phía s c p máy bi n áp Hình 5.7: i n áp trên các pha khi không có ch ng sét van MV_MOV

5 KH O SÁT H TH NG B O V QUÁ ÁP

5 KH O SÁT H TH NG B O V QUÁ ÁP

Nh n xét:

toàn.

c a MBA có th phá h ng MBA.

H U

H

- 25 -

* Qúađi n áp do sét lan truy n qua m ng h áp

Ti n hành mô ph ng khi l n l t thay đ i các v trí khác nhau mà t i đó sét đánh tr c

ti p t i đ ng dây trung áp d n vào tr m bi n áp phân ph i i n áp t i t phân ph i h

áp thu đ c, trình bày trong b ng 5.1

1193 787

2000 10

1192 793

2000 50

1292 882

2205 500

1303 887,8

2188 1000

1321 888,7

2095 2000

1307 906

2027 3000

1296 922,3

2077 4000

1342 922

2126 5000

1336 942,8

2114 6000

1351 949

2190 7000

1377 1000

2225 8000

1397 969

2305 9000

Pha C (V) Pha B (V)

Pha A (V)

i n áp c c đ i c a các pha t i t phân ph i h áp Kho ng cách t

đ m b o an toàn cho các thi t

b đi n – đi n t trong h th ng

h áp.

LV_MOV d n xung dòng đi n sét vào h th ng n i đ t h áp

đ m b o an toàn cho các thi t

b đi n – đi n t trong h th ng

quá áp cho các thi t b

đi n.Tuy nhiên v n xu t

quá áp cho các thi t b

đi n.Tuy nhiên v n xu t

c a máy bi n áp

GI m quáđi n áp ngay t i cu ndây th c p c a máy bi n áp

b ng cách l p đ t van ch ngsét h áp ngay t i đ u h áp

c a máy bi n áp

Hình 5.12: i n áp d trên các van ch ng sét h áp khi l p

đ t LV_MOV ngay t i đ u c a Máy bi n áp

H U

H

- 28 -

 Khi có quáđi n áp sét truy n theo đ ng dây, van ch ng sét trung áp

s làm vi c, h n ch tr s c a quáđi n áp sét xu ng d i m t tr s chophép b o đ m an toàn cho các thi t b trong tr m

 M c dù đã có g n van ch ng sét trung áp, quá đ đi n áp v n x y rabên phía h áp do s lan truy n dòng đi n sét qua máy bi n áp gây ra

nh ng daođ ng đi n áp trên h th ng h áp

 b o v quá áp trên đ ng ngu n h áp, vi c l p đ t van ch ng sét

 Mô hình toán ngu n phát xung sét chu n đã đ c nghiên

c u và xây d ng trong Matlab, phù h p m c cao v i các xung sét trong th c t

 C u t o, nguyên lý ho t đ ng c a MOV đã đ c nghiên

c u.

 Xây d ng hai mô hình đ n gi n c a MOV trên l i trung

th và h th

 Kh o sát h th ng b o v quá áp trên đ ng ngu n h

áp khi xung sét đánh tr c ti p vào đ ng dây trung áp trên không và lan truy n qua máy bi n áp

sét van trên l i phân ph i khi cĩ quá đi n áp x y ra các

v trí khác nhau trên h th ng đi n.

 Th c hi n nghiên c u s ph i h p đ ng b c a các thi t b

ngu n h áp khi xung sét lan truy n t phía cao (trung th ) sang phía h (h th ) c a máy bi n áp phân ph i.

Xin chân thành cảm ơn sự chú ý lắng nghe của thầy cô và các bạn

H U

H

- 30 -

DIRECTLY TO THE MEDIUM-VOLTAGE LINES

NGUY N TRUNG L C - QUY N HUY ÁNH*

Khoa i n – i n T , i h c K Thu t Công Ngh TP.HCM, Vi t Nam

* Tr ng i h c S Ph m K Thu t TP.HCM

TÓM T T

Tên đ tài: NGHIÊN C U B O V QUÁ ÁP TRÊN NG NGU N H ÁP KHI SÉT ÁNH

TR C TI P N NG DÂY TRUNG ÁP

H c viên th c hi n: Nguy n Trung L c

n v công tác: Tr ng Cao đ ng Công Th ng TP.HCM

a ch : S 20 đ ng T ng Nh n Phú, khu ph 3, ph ng Ph c Long B, Qu n 9, TP.HCM

EMail: nguyentrungluc2807@yahoo.com.vn

Lu n v n “ Nghiên c u b o v quá áp trên đ ng ngu n h áp khi sét đánh tr c ti p vào đ ng dây trung áp” đi sâu vào nghiên c u c u t o và nguyên lý ho t đ ng c a ch ng sét van và t đó xây d ng hai

mô hình ch ng sét van d ng bi n tr oxide kim lo i (MOV) trên l i trung th và h th Lu n v n c ng

t p trung xây d ng mô hình ngu n phát xung sét tiêu chu n, s d ng ph n m m Matlab đ mô ph ng , ki m tra, th nghi m ho t đ ng c a các mô hình này, đ ng th i kh o sát, nghiên c u hi u qu b o v c a các

h th ng b o v quá áp do sét lan truy n trê n đ ng ngu n h áp, khi sét đánh tr c ti p vào đ ng dây trung áp

ABSTRACT

Dissertation "Research on surge protection on low voltage power lines when lightning strikes directly to the medium-voltage lines" going into the research structure and principle of operation of valves and lightning from which to build two models against Lightning van variant or metal oxide (MOV) on the medium and low voltage Thesis also focus on building model standard lightning impulse source, using Matlab software to simulate, test, test operation of these models, and survey research, the protective effect

of the overvoltage protection system due to lightning on the low pressure source, when lightning strikes directly to the medium voltage lines

1 đ do sét đánh là nguyên nhân ch y u gây ra các

s c l i đi n và làm h h ng các thi t b l p

đ t trên l i Nên vi c đ ra các gi i pháp ch ng sét, l a ch n, ph i h p cá c thi t b b o v phù

h p và nghiên c u ch t o thi t b ch ng sét đóng vai trò r t quan tr ng trong vi c h n ch

GI I THI U

Vi t Nam là m t n c n m tro n g kh u v c

nhi t đ i m gió mùa, khí h u Vi t Nam r t thu n

l i cho vi c phát sinh, phát tri n c a dông sét S

ngày có dông Vi t Nam thu c lo i khá l n

Trong m ng đi n, quá đi n áp và quá trình quá

Do các thi t b ch ng sét là thi t b phi tuy n

cho nên vi c đánh giá các đáp ng ngõ ra ng v i

sóng sét lan truyn v i m c chính xác cao theo

ph ng pháp gii tích truy n th ng g p nhi u

khó kh n Bên cnh đó, do n c ta v n còn b

h n ch v trang thi t b thí nghi m cao áp, s

l ng phòng thí nghi m cao áp còn khiêm t n

nên r t khó kh n cho công tác thi t k , nghiên

c u b o v ch ng sét lan truy n t i Vi t Nam

Hi n nay, các nhà nghiên c u và m t s nhà

s n xu t thi t b ch ng sét lan truy n trên đ ng

ngu n h áp cùng m t s ph n m m mô ph ng

h tr đã đ ra m t s mô hình thi t b ch ng sét

lan truy n v i m c đ chi ti t và quan đi m xây

d ng mô hình khác nhau Tuy nhiên, do đ c đi m

c a ph ng pháp mô hình hóa, mô ph ng và yêu

c u v m c đ chính xác, m c t ng đ ng cao

gi a mô hình và nguyên m u, các ph ng pháp

xây d ng mô hình và mô ph ng các thi t b

ch ng sét lan truy n v n còn nhi u tranh cãi và

ti p t c nghiên c u phát tri n

Lu n v n “Nghiên c u b o v quá áp trên

đ ng ngu n h áp khi sét đánh tr c ti p vào

đ ng dây trung áp “ đã đi sâu nghiên c u c u

t o và nguyên lý ho t đ ng c a ch ng sét van

và t đó xây d ng hai mô hình ch ng sét van

d ng bi n tr oxide kim lo i (MOV) trên l i

trung th và h th Lu n v n c ng t p trung xây

d ng mô hình ngu n phát xung sét tiêu chu n, s

d ng ph n m m Matlab đ mô ph ng , ki m tra,

th nghi m ho t đ ng c a các mô hình này, đ ng

th i kh o sát, nghiên c u hi u qu b o v c a

các h th ng b o v quá áp do sét lan truy n

trê n đ ng ngu n h áp, khi sét đánh tr c ti p

vào đ ng dây trung áp

K t qu nghiên c u s cung c p thêm m t

công c mô ph ng h u ích cho các nhà nghiên

c u, các gi ng viên, sinh viên các tr ng đ i h c

trong vi c nghiên c u các đáp ng c a thi t b

ch ng sét, d i tác đ ng c a xung sét lan truy n

h th ng ch ng sét lan truy n trê n đ ng ngu n

h áp, khi sét đánh tr c ti p vào đ ng dây trung

áp

Cung c p thêm m t công c mô ph ng xung sét tiêu chu n và mô hình MOV ph c v công tác nghiên c u đáp ng c a thi t b ch ng sét d i tác đ ng c a xung sét lan truy n và đánh giá hi u

qu b o v c a h th ng ch ng sét lan truy n trên

đ ng ngu n h áp;

Góp ph n t i u hoá các tính n ng b o v c a thi t b ch ng sét và nâng cao đ tin c y trong quá trình v n hành đ i v i vi c b o v ch ng sét lan truy n trên đ ng ngu n h áp khi sét đánh vào đ ng dây trung áp

Các xung không chu k chu n g m xung dòng đi n và xung đi n áp là nh ng

d ng xung c b n, r t c n thi t cho vi c

th nghi m các thi t b b o v quá áp

c ng nh th nghi m cách đi n c a các thi t b đi n Trong ph n m m Matlab không có ngu n phát xung sét chu n làm ti n đ cho vi c nghiên c u lu n v n

đã t p trung xây d ng mô hình ngu n phát xung sét không chu k chu n (xung dòng 8/20µs, 1/ 5 µs và 10/350 µs)

T ph ng trình hàm m : i(t) = I.(e-at – e-bt) (2.1) u(t ) = U.(e-at – e-bt) (2.2)

Lu n v n c ng đi sâu nghiên c u đ c đi m,

các thông s c a sét lan truy n, c u t o, nguyên

lý ho t đ ng c a bi n tr oxide kim lo i

(MOV) đ làm ti n đ cho vi c xây d ng mô

hình MOV trung th , h th c ng nh nghiên

c u nh h ng c a sét lan truy n trên đ ng

ngu n h áp khi sét đánh vào đ ng dây trung

đ c, đòi h i ph i có m t mô hình ph c t p h n

Hình 2.1: ng cong xác đ nh t s b/a Hình 2.2: ng cong xác đ nh t s at 1

Hình 2.3: ng cong xác đ nh t s I 1 /I

Hình 2.4: S đ kh i t o ngu n phát xung

mô ph ng c a mô hình trong khi mô hình MOV

h th đòi h i đ chính xác khá cao Mô hình

này ch có th dùn g đ mô ph ng v i các xung

đóng c t vì b n thân nó không có đ c tính đáp

ng đ ng dùng đ mô ph ng v i các xung sét

hay các xung có đ u sóng t ng nhanh r t quan

tr ng trong nghiên c u ph i h p cách đi n Vi c

này d n đ n c n thi t ph i tìm ra m t mô hình

khác thích h p h n

Hi n nay trên th gi i, nhi u hãng s n xu t,

nhi u tác gi đ a ra hàng lo t các mô hình MOV

nghi m h ay đòi h i nh ng thông s khó đ c

cung c p t nhà s n xu t Trong lu n v n này đã

đ nghi hai mô hình ch ng sét van h th

LV_MOV và ch ng sét van trung th

MV_MOV Mô hình đ c xây d ng d a trên

mô hình c a IEEE, Manfred Holzer và Willi

Zapsky v i m t vài hi u ch nh nh , v i thu t

toán đ n gi n và hi u qu trong vi c xác đ nh

thông s c a mô hình

Mô hình MOV h th đ c xây d ng d a

trên ý t ng mô hình MOV c a Manfred Holzer

và Willi Zapsky v i m t vài hi u ch nh: Bi n tr

MOV đ c thay th b i m t ph n t đi n tr phi

tuy n có đ c tính V – I, m t t đi n C P m c song

song v i nó cùng v i m t đi n tr song song R P

T t c các ph n t này đ c n i ti p v i m t

đi n c m Ls và đi n tr Rs nh Hình 2.5

Mô hình MOV tr ung th đ c xây d ng

d a trên mô hình IEEE v i m t hi u ch nh

nh và nh th A0 và A1 xem nh m c song song nhau i v i xung đ u d c cao, đi n kháng b l c l n, nó s cho dòng đi n ch y qua A0 nhi u h n A1 T đó A0 s có đi n áp r i trên nó l n h n A1 khi có dòng đi n ch y qua

K t qu là đi n áp d trên mô hình ch ng sét van s có tr s cao h n Nh v y, các ch ng sét van MOV có đi n áp d cao h n đ i v i xung

đ u d c cao, mô hình s phù h p v i t t c các tính ch t c a m t ch ng sét van MOV (Hình 2.6)

S d ng mô hình ngu n phát xung sét chu n, mô hình MOV trung th và h th đ

th c hi n mô ph ng v i các xung dòng 8/20 µs, 1/5 µs, 10/350 µs v i các b iên đ dòng sét t 1,5kA đ n 40kA K t qu mô ph ng đ c so sánh, đ i chi u v i k t qu thí nghi m c a nhi u nhà s n xu t khác nhau đã ch ng t mô hình khá chính xác, v i sai s l n nh t kho ng 4,5%

2.4 Nghiên c u b o v quá áp trên đ ng ngu n h áp khi sét đánh tr c ti p vào đ ng dây trung áp

S d ng các mô hình ngu n phát xung sét chu n, MOV trung th và h th đã xây

d ng kh o sát m t h th ng b o v quá áp trên

đ ng ngu n h áp cung c p cho các công trình công nghi p khi xung sét đánh tr c ti p vào đ ng dây trung áp trên không các kho ng cách khác nhau và lan truy n qua máy bi n áp

Hình 2.5: Mô hình MOV h th

Hình 2.6: Mô hình MOV trung th

Mô hình ngu n phát xung sét tiêu chu n

v a xây d ng cho k t qu mô ph ng v i các thông s c a d ng sóng dòng đi n không chu

k chu n đ u cho sai s nh h n 5%

K t qu mô ph ng c a mô hình cho d ng sóng phù h p v i các xung sét chu n đã đ c qui đ nh trong các tiêu chu n trong và ngoài

n c

3.2 Ki m tra đáp ng MOV h th v i xung dòng chu n

Hình 3.1: S đ mô ph ng ngu n xung dòng

Hình 3.2: S đ mô ph ng ngu n xung dòng

Hình 3.3: D ng sóng ngu n xung

dòng 8/20µs – 5kA

Hình 3.4: D ng sóng ngu n xung dòng 1/5µs – 10kA

Hình 3.5: D ng sóng ngu n xung dòng 10/350µs – 10kA

VE13M02750K VE17M02750K 2kA 3kA 2kA 3kA Theo catalogue (V)_Vrcat 1150 - 1050 1100 Theo mô hình (V)_Vrmod 1129 - 996,8 1053

B ng 3.2: K t qu so sánh khi mô ph ng MOV h th c a hãng Littelfuse

i n áp d trên MOV (crest)

V275LA40A

Hình 3.7: H p tho i thông s mô hình MOV h th Hình 3.6: S đ mô ph ng đáp ng c a MOV h th

H U

H

B ng 3.3: K t qu mô ph ng MOV h th c a hãng SIEMENS

i n áp d trên MOV (crest) Lo i MOV h th c a hãng Siemen

5kA 10kA 20kA 5kA 10kA 20kA

Theo catalogue (V)_Vrcat 1000 1150 1390 960 1100 1310 Theo mô hình (V)_Vrmod 999,3 1152 1390 957,4 1097 1313 Sai s (%)_ mod -0,07 0,17 0,00 -0,27 -0,27 0,23

i n áp d trên MOV (crest)

Lo i MOV h th c a hãng Siemen

5kA 10kA 20kA 5kA 10kA 20kA

Theo catalogue (V)_Vrcat 880 980 1130 830 930 1070 Theo mô hình (V)_Vrmod 881,5 985,5 1146 831,6 932,3 1090 Sai s (%)_ mod 0.17 0,56 1,42 0,19 0,25 1,87

3.3 Ki m tra đáp ng c a MOV trung th v i xung dòng chu n

Thông s MV_MOV c a các hãng c n nh p vào mô hình nh hình 3.8, k t qu mô ph ng đ c t ng