Quy trình vận hành CSV 110,220kv loại 3EP4 198(098)

Tùy thuộc việc sử dụng chống sét loại 3EP4 vào các cấp điện áp khác nhau màchống sét được cấu tạo bằng cách ghép 1 hay 2 phần tử và có vòng bình quân điện áp Xem hình vẽ minh họa dưới...

MỤC LỤC

I Giới thiệu chung

II Đặc tính cấu tạo của chống sét

III Nguyên lý làm việc

IV Chống sét điện áp cao nhiều phần tử

V Nguyên lý làm việc của bộ đếm sét

Chương II Vận chuyển, lắp đặt chống sét Trang 14

I Vận chuyển chống sét

II Tiếp nhận và bảo quản chống sét

III Lắp đặt máy chống sét

Chương III Vận hành, bảo dưỡng chống sét Trang 21

I Kiểm tra chống sét trước khi đưa vào vận hành

II Kiểm tra chống sét trong vận hành

III Các cảnh báo an toàn khi vận hành chống sét

IV Bảo dưỡng chống sét

V Thí nghiệm chống sét

Chương I – ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT

I Giới thiệu chung

1 Giới thiệu:

Chống sét điện cao áp kiểu loại 3EP4 (3EP4 192-2PE32-1CA1 dùng cho lưới220kV và 3EP4 098-2PE31-1CA1 dùng cho lưới 110kV) là thiết bị điện áp cao dohãng SIEMENS sản xuất theo tiêu chuẩn VDEB0675, IEC 60099-4, ANSI C62.11-

1999 phù hợp lắp đặt vận hành ở độ cao trên 1000 m so với mặt nước biển và vớidải tần số từ 48Hz đến 62 Hz Có chức năng bảo vệ các thiết bị điện không bị ảnhhưởng của dòng điện xung trên lưới cao áp do quá điện áp khí quyển và nội bộ gâyra

Tùy thuộc việc sử dụng chống sét loại 3EP4 vào các cấp điện áp khác nhau màchống sét được cấu tạo bằng cách ghép 1 hay 2 phần tử và có vòng bình quân điện

áp (Xem hình vẽ minh họa dưới)

Hình 1: Chống sét van kiểu 3EP4

2 Giới thiệu cách ghi nhãn mácchống sét

Hình 2:Mác của chống sét van loại 3EP4

Ghi chú: 1- Kiểu loại 3E (số order)

2- Ur: Điện áp định mức 3- Uc: Điện áp làm việc liên tục 4- In: Dòng điện phóng bình thường 5- LD – CL Lớp phóng điện

6- PR – CL: Lớp giải thoát áp lực 7- Dat: Năm sản xuất

8- S/N: Số sê ri9- Số lượng phần tử chống sét và thông tin bổ xung

II Đặc tính cấu tạo của chống sét

1 Đặc điểm cấu tạo của chống sét:

Chống sét cấu tạo gồm 1 phần tử hay nhiều phần tử (tầng) chống sét (bộphận tác động) ghép nối tiếp chồng lên nhau Số lượng phần tử phụ thuộc vào cấpđiện áp vận hành của chống sét

Mỗi bộ phận tác động được chế tạo bằng một buồng sứ (1) cách điện hìnhống trụ kín có độ bền điện cao, trong có chứa các điện trở oxit kim loại phi tuyến(6), các điện trở này được xếp chồng lên nhau, nhờ lò xo ép (5) phía trên các điệntrở này được ép chặt với nhau

Trên và dưới mỗi tầng điện trở oxit kim loại này có các vách ngăn an toàn(4) đảm bảo độ kín và ổn định, ngăn chống sét không bị quá tải

Vỏ sứ cách điện (1) được làm bằng gốm có độ bền cao, độ cách điện cao,chịu được tác động của môi trường và thường có màu nâu hoặc mầu sẫm

Hai đầu trên và dưới của buồng sứ được gắn chắc bằng 2 mặt bích đế làmbằng kim loại, có các lỗ bắt bu lông để ghép nối với tầng sứ khác đáp ứng các cấpđiện áp khác nhau

Các đế kim loại có gắn kèm các vòi thổi khí ga (2) được làm bằng hợp kim

có độ bến cao

Đầu cốt cao áp của tầng trên cùng được chế tạo bằng đồng hoặc hợp kimnhôm, hình dẹt có kích thước 100x114 mm, có 4 lỗ Ø14 cho Bu lông M12 Nếudạng ti tròn hình trụ có đường kính Ø30 mm và dài 80 mm

Cấu tạo của chống sét van (xem hình vẽ 3)

6- Các điện trở oxit kim loại

7- Đầu nối đất

8- Đầu cốt cao áp (Xem hình 4,5)

Hình 3: Cấu tạo của chống sét van

2 Kích thước, cấu tạo và hình dáng bên ngoài của chống sét

01 – Đĩa dẫn hướng màng ngăn

04 – vòi xả áp lực hồ quang của màng ngăn

02 – Đĩa dẫn hướng màng ngăn

03 – Bu lông ghép nối tầng giữa các phần tử

01 – Vòng bình quân điện áp

Hình 4: Kích thước và hình dáng chống sét van kiểu 3EP4 loại 2 phần tử (chống sét

12

van 220kV trạm 500kV Sơn la)Ghi chú:

10- 8 sứ đỡ cách điện cho Bu lông M16

11- Tấm đáy đỡ vách ngăn an toàn

Ngoài ra chống sét còn có các phụ kiện lắp đặt kèm theo như:

- Bộ đếm sét hoặc đồng hồ đo dòng dò

- Cáp nối đất, phụ kiện nối đất

12

Đầu cốt cao áp

Hình 5: Kích thước và hình dáng chống sét van kiểu 3EP4 loại 1 phần

tử (chống sét van 110kV trạm 500kV Sơn la)

10- 8 sứ đỡ cách điện cho Bu lông M16

11- Tấm đáy đỡ vách ngăn an toàn

Ngoài ra chống sét còn có các phụ kiện lắp đặt kèm theo như:

- Bộ đếm sét hoặc đồng hồ đo dòng dò

- Cáp nối đất, phụ kiện nối đất

III Nguyên lý làm việc

Các điện trở oxits kim loại (6) là các điện trở có đặc tính phi tuyến cao và rất nhạy

Trong các trạng thái bình thường, giá trị điện trở của chống sét đạt được vài trăm meega ôm và dòng điện dò đi qua rất nhỏ

Khi có sét đánh vào hoặc quá điện áp nội bộ, xuất hiện một điện áp xung có giá trị lớn đặt lên bộ chống sét, khi đó giá trị điện trở phi tuyến giảm xuống tới vài

ôm, bởi thế dòng phóng, dễ dàng đi qua chống sét và truyền xuống đất, làm cho giátrị quá điện áp giảm xuống tới giá trị của mức điện áp hãm (điện áp dư)

Dòng phóng đi qua chống sét có giá trị lên đến 2 kA – với quá điện áp nội bộ

và có giá trị lên đến 20kA – với quá điện áp khí quển

Mỗi phần tử chống sét van được điền đầy các màng chất an toàn (4) và cóvấu (vòi thoát khí ga) trên dưới đối nhau Trong trường hợp danh định nếu, chốngsét bị quá dòng, lúc này các màng ngăn sẽ mở ở một áp lực phù hợp (tới 20% áplực nén các điện trở phi tuyến trong buồng sứ), lúc này vòi thổi khí ga (2) nhanhchóng cho tia lửa phun theo hướng về phía vòi đối diện

Bởi vậy hồ quang điện bị đưa ra ngoài của buồng sứ, không làm hư hại cácphần tử bên trong của chống sét

IV Chống sét điện áp cao nhiều phần tử.

Để điện áp phân bổ trên các phần tử (tỷ lệ thuận với cấp điện áp từng phần tửcủa nhà chế tạo), trên đầu bộ chống sét van phải gắn một vòng bình quân điện áp,được chế tạo bằng kim loại

Đối với chống sét van lắp cho lưới điện 500kV để hạn chế phóng điện vầngquang đầu cao áp nhà sản xuất chế tạo và lắp thêm vòng phân bố điện trường (Xemhình 4)

2 Các thông số chính của chống sét 3EP4 A- Chống sét 220kV (kiểu loại 3EP4 192-2PE32-1CA1).

Thông số điện

Dòng xung cao (4/20 μs): 100 kA

Điện áp dư cực đại ở

Dung lượng nhiệt phóng năng lượng: 8,0 kJ/kVrDung lượng xung phóng năng lượng: 4,0 kJ/kVr Điện áp chịu được tần số nguồn, ẩm ướt (250/2500μs): 586 kV

Điện áp xung sét chịu được (1,2/50 μs): 1 444 kV

Kích thước lắp đặt của vòng đẳng áp (xem hình 4)

- Khoảng cách lắp tính từ đỉnh

B- Chống sét 110kV (kiểu loại 3EP4 098 -2PE31-1CA1).

Thông số điện

Dung lượng nhiệt phóng năng lượng: 8,0 kJ/kVr

Dung lượng xung phóng năng lượng: 4,0 kJ/kVr Điện áp chịu được tần số nguồn, ẩm ướt (250/2500μs): 267 kV

Điện áp xung sét chịu được (1,2/50 μs): 658 kV

Thông số cơ khí

Số lượng phần tử chống sét (hình 5): 1

Khoảng cách phóng điện bề mặt nhỏ nhất: 3 405 mm

Khối lượng toàn bộ: 64,7 kg

Lực kéo lớn nhất cho phép ở đỉnh chống sét

V Nguyên lý làm viêc của bộ đếm sét

Để kiểm soát được tần suất sét đánh vào từng khu vực có lắp thiết bị điện,người ta sử dụng các bộ đếm sét, lắp nối tiếp vào đường đi của dòng sét tản xuốngđất

Chống sét 3EP4 192-2PE32-1CA1 và 3EP4 098 -2PE31-1CA1 sử dụng bộđếm sét có kèm đồng hồ đo dòng dò, đồng hồ này là đồng hồ Ampe dùng để chỉ thịdòng điện dò qua chống sét dưới các điều kiện vận hành bình thường

Đầu bắt vào giá cố định (M12)

Hình 6: Hình dáng và kích thước bộ đếm sét và đo dòng dò 3EX5 050

Thông số kỹ thuật của bộ đếm sét:

Chống sét chỉ được phép vận chuyển theo vị trí thẳng đứng hoặc nằm ngang,nhưng đảm bảo độ an toàn cao trong vận chuyển.

Trước khi đóng gói, chống sét phải được tháo rời ra từng phần tử

Khi đóng gói, chống sét phải được cố định vị trí và cố định với hòm tại cácđiểm bằng kim loại

b Tiếp nhận và bảo quản chống sét

1 Tiếp nhận chống sét

Khi nhận hàng phải kiểm tra xem xét bằng mắt các kiện hàng có chứa chốngsét có còn nguyên đai kiện, có bị méo mó hay không

Tháo bỏ một phần đóng gói, dùng mắt thường kiểm tra tổng thể chống sét có

bị hư hại, sứt mẻ sứ hay không

Kiểm tra số lượng và chất lượng có đúng chủng loại và số lượng theo bảng

ke vận chuyển

Kiểm tra hàng xem có đúng nguồn gốc xuất xưởng Kiểm tra kỹ các tán sứxem có méo mó hay khuyết tật, dạn nứt hay không

Kiểm tra các phụ kiện đi kèm như bộ đếm sét, vòng bình quân điện áp, đồng

hồ đo dòng dò có đầy đủ không

Nếu có bất kỳ một dấu hiệu nào về hư hại các tán sứ, cong vênh đàu cốt cao

áp phải lập tức lập biên bản cùng với ảnh chụp gửi ngay cho nhà sản xuất hoặcvăn phòng đại diện

Để nơi khô ráo và tránh các va chạm, tác động cơ khí.

Phải có biện pháp ngăn chặn đầu cốt cao áp và đầu cốt bắt dây tiếp đất và các

bộ phận kim loại bị han gỉ

Phải có kế hoạch kiểm tra định kỳ hàng lưu kho, để có biện pháp ngăn ngừakịp thời

c Lắp đặt máy chống sét

1 Nâng máy chống sét từ hòm

Dùng cần cẩu có tải trọng phù hợp và dây cáp mềm phù hợp, quấn thònglọng cáp cẩu vào cổ trên cùng của phần tử chống sét, nâng từ từ đưa phần tử chốngsét cho dây cáp hơi căng Tháo bỏ các bu lông cố định chống sét với hòm Trongkhi nâng, móc cẩu phải đi theo sự chuyển động của đầu chống sét, nhằm mục đíchluôn làm cho cáp cẩu luôn thẳng đứng trong mọi thời điểm

Hình 7: Mô tả quá trình nâng cẩu

2 Vị trí lắp đặt chống sét

Chống sét phải dược lắp đặt và đấu nối thích hợp với thiết bị được bảo vệ.Khoảng cách giữa các chống sét lân cận (khoảng cách giữa các vòng bình quân

điện áp) với nhau và khoảng cách với đất, với các bộ phận của chống sét phải phùhợp với tiêu chuẩn cho phép (Tham khảo tài liệu nhà sản xuất cung cấp)

3 Trình tự các bước lắp ráp bộ chống sét

a Trình tự lắp ráp chung:

1 Cẩu phần tử 1 của chống sét, tháo dời Bu

lông lắp ráp M16x130

Sử dụng thiết bị cẩu và dây cáp mềm phù hợp

2 Đưa phần tử 1 của chống sét vào đúng vị trí

lắp đặt trên trụ đỡ chống sét nằm lên trên 4

sứ đỡ, dùng bu lông M16x130 bắt chặt chân

chống sét với lực quy định

Không được để rơi vỡ sứ chân chống sét Vặn chặt bu lông với lực quy định

3 Kiểm tra độ chắc chắn và độ đứng thẳng

của phần tử 1

Nếu lệch không thẳng, dùng các vòng đệm để căn chỉnh

4 Cẩu phần tử thứ 2 của chống sét, tháo rời bu

thanh giữ vòng phân bố điện áp

Vặn chặt bu lông với lực quy định

7 Lắp đặt cáp nối đất ( loại nhỏ nhất có tiết

diện 25 mm2) bằng 4 bu lông M12x40 từ

đầu cực nối đất với lưới tiếp địa

8 Lắp đặt bộ đếm sét nối tiếp với đường cáp

nối xuống đất

1 Bu lông lắp thanh giữ vòng đẳng áp với đỉnh chống sét

M10x45

5 Bu lông M8x25 bắt vòng đẳng áp với thanh giữ Bộ 3

7 Bu lông M16x110 bắt nối ghép tầng phần tử chống sét Bộ 3

8 Tấm đỡ vách ngăn an toàn (chỗ ghép nối 2 phần tử) Cái 02

10 Đầu cốt cao áp dạnh trụ tròn (hoặc dạng dẹt) Cái 1

12 Bu lông M16x110 bắt tấm đệm giữa trụ đỡ với chống

4 Tấm đế ghép nối bắng kim loại có vòi xả áp lực Cái 02

5 Đầu cốt cao áp dạnh trụ tròn (hoặc dạng dẹt) Cái 1

7 Bu lông M16x110 bắt tấm đệm giữa trụ đỡ với chống

Hình 10: Hình dạng, kích thước đế và các lỗ khoan đế chống sét.

Đầu cốt cao áp dạng trụ tròn

Đầu cốt dạng dẹt

Hình 11: Kích thước và hình dạng đầu cốt cao áp chống sét

Chương 3 – VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG CHỐNG SÉT

I Kiểm tra chống sét trước khi đưa vào vận hành

- Kiểm tra độ chắc chắn của dầu cốt nối lèo cao áp

- Vệ sinh bề mặt sứ và các phụ kiện

- Kiểm tra độ chắc chắn của các điểm nối của đầu cáp nối đất

- Kiểm tra bộ đếm sét đấu đúng sơ đồ, các điểm nối chắc chắn không?

- Kiểm tra trụ đỡ sét và chống sét có chắc chắn và thẳng đứng không?

- Đồng hồ đếm sét vá vòng bình quân điện áp có chắc chắn không?

II Kiểm tra chống sét trong vận hành

- Kiểm tra bằng mắt các bề mặt sứ và các phụ kiện

- Kiểm tra bằng mắt các điểm nối của cáp nối có chắc chắn

- Kiểm tra đồng hồ đếm sét và vòng bình quân điện áp

- Kiểm tra tiếng kêu bất thường của chống sét

III Các cảnh báo an toàn khi vận hành chống sét

Khi chống sét đang vận hành, nghiêm cấm:

 Không làm hở mạch các điểm nối đất của chống sét, vì chống sét có dòng dògây đe dọa tính mạng con người

 Không chạm vào mạch nối đất của chống sét, có thể gây nguy hiểm cho conngười

 Không đứng lên bộ đếm sét, có thể gây hư hại thiết bị

d Bảo dưỡng chống sét

Định kỳ hàng năm phải thực hiện công tác bảo dưỡng sau:

- Vệ sinh bề mặt chống sét

- Xiết lại các điểm đấu nối cao áp, mạch tiếp đất

- Bôi mỡ dẫn điện vào các đầu cốt cao áp, đầu cốt nối đất

- Kiểm tra sự thông mạch của dây nối đất với hệ thống nối đất

Ghi chú

2 Đo điện trở cách điện X

3 Đo dòng điện dò tổng ở điện áp

vận hành

đo nếu có lắpđồng hồ đo

sản xuất đưa ra

6 Kiểm tra mạch nối đất chống sét X X