Kỹ thuật cao áp - Chương 5 pps

Khi xuất hiện quá điện áp: phóng điện, giảm trị số quá điện áp đặt lên cách điện của thiết bị Khi hết quá điện áp: tự động dập tắt hồ quang của dòng điện xoay chiều, khôi phục trạng thái

CHƯƠNG V: THIẾT BỊ CHỐNG SÉT

5-1 YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ CHỐNG SÉT

5 -2 CHỐNG SÉT ỐNG (PT)

5 3 CHỐNG SÉT VAN

1/ Định nghĩa

Thiết bị chống sét là thiết bị được ghép song song với thiết bị điện để bảo vệ chống quá điện áp khí quyển

Khi xuất hiện quá điện áp: phóng điện, giảm trị số quá điện áp đặt lên cách điện của thiết bị

Khi hết quá điện áp: tự động dập tắt hồ quang của dòng điện xoay

chiều, khôi phục trạng thái làm việc bình thường cho thiết bị và chính nó

5-1 YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ CHỐNG SÉT

2/ Các yêu cầu đối với thiết bị chống sét:

+ Có đường đặt tính Vôn giây nằm thấp hơn đường đặt tính Vôn -giây của cách điện thiết bị

U

t

Cách điện

TB chống sét + Không có sự giao chéo nhau của

hai đường đặc tính

+ Có khả năng tự dập tắt hồ quang

của dòng điện xoay chiều một cách

nhanh chóng

+ Có mức điện áp dư thấp hơn so với

mức cách điện của thiết bị điện được nó

bảo vệ

+ Thiết bị chống sét không được làm việc (phóng điện) khi có quá điện áp nội bộ

5 -2 CHỐNG SÉT ỐNG (PT)

1/ Cấu tạo:

Ôúng sinh khí

Điện cực hình xuyến

Điện cực thanh

S2

S1

Đường dây

S1: khe hở trong hay khe hở dập hồ quang

S2: khe hở ngoài, có tác dụng cách ly thân ống với đường dây

2/ Nguyên lý làm việc

Khi có quá điện áp, cả hai khe hở sẽ phóng điện, dòng điện sét được tháo xuống hệ thống nối đất

Sau khi hết dòng điện xung kích sẽ có dòng điện ngắn mạch chạm đất

đi qua chống sét ống

Dòng ngắn mạch ở điện áp của mạng điện sẽ được cắt nhờ áp suất cao trong chống sét ống do vật liệu tự sinh khí tạo ra, thổi hồ quang về

phía đầu hở của chống sét ống

3/ Đặc điểm

Sự biến thiên của điện áp khi chống sét làm việc như hình vẽ:

U

t

(3) (1)

(2)

(1) Đặc tính vôn-giây

(2) Điện áp dư trên chống sét ống

(3) Sóng tới

Độ dài của khe hở ngoài S2 được

chọn theo điều kiện phối hợp cách

điện

Khe hở trong quyết định khả năng

dập hồ quang

Giới hạn dưới: trong ống cần đủ áp suất khí nghĩa là dòng điện phải lớn hơn một giá trị nào đó

Giới hạn trên: không gây áp suất cao làm hỏng ống nghĩa là dòng điện phải nhỏ hơn một giá trị nào đó

Khi chống sét làm việc nhiều lần, chất sinh khí bị hao mòn, thân ống sẽ rỗng hơn, lượng khí sinh ra sẽ không đủ dập tắt được hồ quang

Vì vậy, người ta quy định nếu đường kính trong của ống tăng quá 20 ÷ 25% so với ban đầu thì chống sét xem như mất tác dụng

Trong thực tế có hai loại chống sét ống:

Loại Phibrô-bakêlít: có buồng dự trữ khí

Loại chất dẻo viniplast: có khả năng sinh khí tốt hơn nên không cần buồng dự trữ khí

4 Ứng dụng

Chống sét ống được dùng chủ yếu để bảo vệ chống sét cho đường dây tải trên không cấp điện áp từ 35kV trở xuống (không treo dây chống sét)

việc xác định dòng điện ngắn mạch tại chỗ đặt chống sét rất khó khăn

do chế độ vận hành của hệ thống điện luôn thay đổi,nên hiện nay

người ta thường thay thế chống sét ống bằng khe hở bảo vệ phối hợp với thiết bị tựû động đóng lặp lại (TĐL)

5.3 CHỐNG SÉT VAN

1/ Cấu tạo:

Đệm Mica

Điện cực Khe hở phóng điện

(3)

1: Khe hở phóng điện 2: Điện trở song song 3: Điện trở phi tuyến

5.3 CHỐNG SÉT VAN

1/ Cấu tạo:

1-Cực bắt dđy nối nguồn 2.Nắp vă đệm trín

3.Lò xo

4.Khe hở phóng hồ quang

5 Đ iện trở vi lít

6.Vỏ sứ

7.Nắp vă đệm dưới

8.Cực bắt dđy nối đất

9.Bâch bắt xă

2/ Nguyên lý làm việc

Khi có quá điện áp sét, chuỗi khe hở phóng điện, vật liệu vilít giảm điện trở xuống rất nhỏ khi có điện áp lớn, do đó dòng điện sét dễ dàng tản rất nhanh xuống đất

Sau khi tản dòng sét sẽ có dòng ngắn mạch xoay chiều đi qua CSV, dòng điện này gọi là dòng điện kế tục

Do điện áp đặt trên CSV giảm nên điện trở vilít tăng lên đến giá trị rất lớn, hạn chế dòng điện kế tục, tạo điều kiện cho việc dập tắt hồ quang được dễ dàng

3/ Đặc điểm

- Giá trị điện áp cực đại ở tần số công nghiệp mà chống sét van có thể dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục gọi là điện áp hồ quang

- Để tăng cường khả năng tản dòng điện sét, người ta dùng biện pháp tăng đường kính tấm điện trở

- Sự làm việc của chống sét van bắt đầu từ việc chọc thủng các khe hở phóng điện và kết thúc bằng việc dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục ngay tại khe hở

- Để đặc tính Vôn - giây của chống sét van được bằng phẳng hơn

người ta dùng nhiều khe hở ghép nối tiếp nhau

4/ Ứng dụng

* Có hai loại chống sét van:

Chống sét van thường :

Loại (PBC, PBΠ): dùng bảo vệ cho trạm biến áp đến 35kV

Loại (PBBM): dùng bảo vệ cho máy phát điện (do có điện áp dư nhỏ hơn 2 loại trên)

Chống sét van từ (PBMT, PBM): dùng cho cấp điện áp cao hơn.(dập tắt hồ quang nhờ tác dụng của từ trường)

Chống sét van dùng để bảo vệ chống sóng quá điện áp truyền vào trạm hoặc nhà máy điện