Do đó, cần phải có những thiết bị bảo vệ thích hợp - thiết bị chống sét lan truyền- đặt ở những vị trí hợp lý để giảm sóng quá điện áp truyền vào trạm hay nhà máy dưới trị số nguyên hi
Trang 1Chương 5:
THIẾT BỊ CHỐNG
SÉT
Trang 25.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Sóng quá điện áp khí quyển có khả năng xuất hiện trên các đường dây truyền tải và truyền vào trạm hay nhà máy và tác dụng lên các thiết bị đặt trong đó Mà cách điện trong của các thiết bị có
độ bền điện xung nhỏ hơn độ bền điện xung của đường dây Gây phóng điện xuyên thủng cách điện của thiết bị
Do đó, cần phải có những thiết bị bảo vệ thích hợp - thiết bị chống sét (lan truyền)- đặt ở những vị trí hợp lý để giảm sóng quá điện áp truyền vào trạm hay nhà máy dưới trị số nguyên hiểm
Trang 45.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Trang 55.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Đặc tính vôn-giây của thiết bị điện được bảo vệ
Thí nghiệm xác định đặc tính vôn-giây của thiết bị điện được bảo vệ
Trang 65.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Đặc tính vôn-giây của thiết bị điện được bảo vệ
Dạng điện áp xung chuẩn: 1,2µ/50µ
% 20 50
% 30 2
,
1
±
±
=
ds T T
Trang 75.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Đặc tính vôn-giây của thiết bị điện được bảo vệ
Thí nghiệm xác định đặc tính vôn-giây của thiết bị điện được bảo vệ
Trang 85.1 KHÁI NIỆM CHUNG
U(kV)
t(μs)
Đặc tính V-s của máy biến áp
QĐA đặt lên cách điện máy biến áp
Đặc tính vôn-giây của thiết bị điện được bảo vệ
Trang 95.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Đặc tính vôn-giây của thiết bị chống sét nằm toàn bộ dưới đặc tính vôn-giây của thiết bị điện được bảo vệ, với độ dữ trữ khoảng 15÷25% Điện áp phóng điện của thiết bị chống sét cũng không được quá nhỏ dẫn đến tác động nhầm
U(kV)
Đặc tính V-s của máy biến áp Đặc tính V-s của chống sét van
Trang 105.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Thiết bị chống sét phải có khả năng tự dập tắt nhanh chóng hồ quang của dòng điện tần số công nghiệp kèm theo, trước khi rơle bảo vệ tác động
Khi thiết bị chống sét làm việc, có điện áp giáng trên thiết bị gọi
là điện áp dư Điện áp dư này phải thấp hơn mức cách điện xung của thiết bị điện được bảo vệ với độ dự trữ 20÷30%
Thiết bị chống sét phải làm việc ổn định trong mọi điều kiện thời tiết tức là điện áp phóng điện không quá tản mạn
Phân loại thiết bị chống sét:
Khe hở bảo vệ
Thiết bị chống sét kiểu ống
Thiết bị chống sét kiểu van có khe hở và không có khe hở
Trang 115.2 KHE HỞ BẢO VỆ
Khe hở không khí giữa các điện cực dạng thanh, sừng, hình xuyến, hình cầu…là thiết bị chống sét đơn giản nhất Có cấu tạo đơn giản, rẻ tiền nhưng không đáp ứng phần lớn các yêu cầu kỹ thuật
Đặc tính vôn-giây của khe hở rất dốc trong phạm vi thời gian bé
Khe hở bảo vệ không có khả năng tự dập tắt hồ quang
Khe hở bảo vệ có trị số điện áp phóng điện thay đổi theo sự thay đổi của điều kiện khí tượng
Trang 125.3 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT KIỂU ỐNG
Chống sét được cấu tạo gồm 2 khe hở phóng điện: khe hở trong (St) đặt trong ống cách điện, khe hở ngoài (Sn) trong không khí
Khi biên độ của sóng quá điện áp khí quyển truyền đến chỗ đặt chống sét ống vượt quá điện áp phóng điện của khe hở ngoài và trong thì các khe hở này bị phóng điện
St được chọn theo điều kiện dập tắt hồ quang và không điều chỉnh được Sn được chọn theo điều kiện bảo vệ cách điện và có thể điều chỉnh trong một phạm vi nhất định
Nhược điểm lớn nhất của chống sét ống là nó chỉ làm việc đảm bảo trong một phạm vi nhất định của dòng điện kèm theo.Và có đặc tính vôn-giây rất dốc trong phạm vi thời gian bé tương tự như khe hở
Để khắc phục nhược điểm trên, người ta chế tạo loại chống sét ống không có giới hạn của dòng điện cắt
Trang 135.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
Phần chính của chống sét van gồm một chuỗi nhiều khe hở nhỏ nối tiếp nhau và ghép nối tiếp với điện trở không đường thẳng Tất
cả đặt kín trong một ống vỏ sứ bảo vệ
Khi xảy ra phóng điện xuyên thủng xung qua chuỗi khe hở không khí, thì có dòng điện qua điện trở phi tuyến và tản vào đất, xuất hiện điện áp giáng trên CSV gọi là điện áp dư
Khi phóng điện xung kết thúc thì chạy qua CSV là dòng điện kèm theo gây nên bởi điện áp làm việc tần số công nghiệp Điện trở phi tuyến lúc này có trị số tăng rất cao do điện áp tác dụng lên CSV đã giảm nhỏ, nên giảm dòng điện kèm theo Kết hợp giữa trị số dòng điện giảm và hồ quang qua nhiều khe hở nối tiếp tạo điều kiện dễ
5.4.1 Nguyên lý cấu tạo và nguyên lý làm việc của CSV
Trang 145.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
5.4.1 Nguyên lý cấu tạo và nguyên lý làm việc của CSV
Trang 15Đặc tính V-s của chống sét van
QĐA đặt lên chống sét van
5.4.2 Các đặc tính cơ bản của CSV
5.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
Trang 165.4.2 Các đặc tính cơ bản của CSV
U(kV)
Đặc tính V-A của chống sét van
Đặc tính V-A của chống sét van chỉ xét đến khi chống sét van làm việc
Khe hở phóng điện của chống sét van nối tắt, chống sét van làm việc như một điện trở phi tuyến
5.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
Trang 175.4.2 Các đặc tính cơ bản của CSV
U(kV)
t(μs)
Đặc tính V-s của chống sét van
QĐA đặt lên chống sét van
Đặc tính V-s của máy biến áp
5.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
Trang 185.4.2 Các đặc tính cơ bản của CSV
5.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
U đm
[kV]
Đặc tính V-A của chống sét van Đặc tính V-s của chống sét
3 5 10 0,5 1 >=1,5
110 315 335 367 342 300 285
220 630 670 734 636 555 530
Các đặc tính của chống sét van PBC của Liên Xô
Trang 195.4.3 Chống sét van không có khe hở phóng điện(Các oxit kim loại, tiêu biểu như ZnO)
5.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
Luôn có sự tồn tại
dòng điện rò tần số
công nghiệp qua
csv
không có khe hở
phóng điện, không
cần dập tắt hồ
quang nên cấu tạo
đơn giản và có khả
năng làm việc với
Trang 205.4.4 Bộ hấp thụ xung (Surge absorber)
5.4 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN
nối tiếp dọc theo dây dẫn và
lớp võ kim loại ngoài được nối
đất
điện áp truyền đến, xuất hiện
dòng điện quẩn trong lớp vỏ
kim loại và làm tiêu hao năng
lượng dưới dạng nhiệt