Giáo trình Kỹ thuật điện cao áp - Chương 6: Phóng điện sét và bảo vệ chống sét đánh thẳng

Chæång 6: Phong âiãûn set vaì baío vãû chäng set âaïnh thàng

û ì í û ï

I) Hiãûn tæång phong âiãn set:

1) Âà

-Set la

-Å khoan

-Phong âiãn

*Giai âoan

*Giai âoan tiãn âao

û

ø

ï

ì

û

tia læa å

í

trong træång khäng âã

öu giæa ca

ïc âa

ïm máy hoà

ûc tæ

ì

máy âãnú

âá

ú

í

ï

t lån :trung bçnh 500m

û

ï

2 dan

o pha

pha

û

g:

t triã

û

ï

ø

û nhiãn

û

ï

ø

giai âoaûn tæû nhiãn

giai âoaûn âënh hæång

H_o

2) Giai

80% âam máy têch âiã

Khi sä læång âiãn têch trong âa

í thêch:

ï

û

ú

û

ï

í

lå

ï

n sao cho cæång âä

ü

âiã

û

ï

cæång âä

ü

træång gáy iän hoa

biãt tia

âá

ï

khäng khê (E >E_o=30 kV/cm) thç khäng khê xung quanh âo

Xet tia Plasma vã phêa màt âát thç trong giai âoan âá

Plasma la mät mäi træång dán âiãn cho nãn cac âiã

Khi tia Plasma tàng âãn mät âä nhát âënh nao âo

luc âo phêa màt âát se co hæång æng âiãn têch va

nhát (tæc âiãn trå suát cua âát tai moi âiãm la

Nãu âat la khäng âäng nhát thç cac âiãn têch dæång se

tiãp theo se tàng doc theo âæång sæc træång näi liãn giæa âæång tia tiãn âa

trãn màt âát

Sau âo se co

Phong âiãn se

Cac âiãn têch (+) tá

ï

bë ion hoa

ï

ì

ö

û

ú

û

ö

û

ì

î

ú

ì

ù

û

ï

û

ï

î

ú

ü

ú

ì

ï

ì

ï

û

ï

a

í

û

út thç

ï

û

ú

î

ï

û

ì

tá

û

ï

û

ï

û

ú

ì

ú

û

í

ú

û

ø

ì

nhæ nhau) thç âiã

û

î

táû

n dá

ö

û

ú

ï

ì

ú

ï

û

î

táp trung vã

û

ö

nåi co

ï

âiã

û

ù

ï

û

ú

î

ö

ûo va

ì

û

ï

û

ï

ú

û

ú .

ï

î

ï

qua

ï

trçnh phong âiã

1 qua strçnh chu

p trung thanh song diã

û

ì âáút lãn

û

ï

í

ú

ì

(+) vã

ö

(-)

mà

ï

û

ì

û

ö

ì

û

t âi lãn våi vá

ûn täc v

Nã

Thi theo âënh nghéa vã

úu goi mátû âäü âiãnû têch theo âæång di laì:

ö

σ

dong âiã

û

i _s= σ .v

ïnh vaìo nåi näi âáút tät (R=0)

Âæåc tênh khi se

ï

i _s= σ .v

Khi

R ¹ 0

Z

o

i _s( R ¹ 0 ) = i _s( R = 0 ).

Z + R

o

Z_ola

ì

täng trå

í

cua khe se

ï

)

» 200 W

Z

i_s

o

Se

ï

ì

dáy dánù

thç dong âiã

ûn cha

ûy trãn dáy dá

ù^{n :}i_dd= i _s( R = 0 ).

»

Z

2

dd

Z +

o

2

Våi

Z

» 400 W

3) Cacï tham sä

i _s

ú

cua phong âiã

ûn se

ï

a : Âä

ü

âäc cua dong âiãn

û seït

I_s=at

I_s: biãn âä

ü

cua dong âiãûn seït

:i_s=at

:i_s=I_s

0 £ t £ τ

ds

I_s

τ

t >

ds

t

τ_ds

cua dong âiãn

-Biãn âä

ü

û

se

ï

-

I

/ 26 , 1

i

I

³

I

= e

s

i

P

âäc cua dong âiãnû

- Âä

ü

se

ï

-

a

/ 10 , 9

i

a ³

a

= e

i

P

4) Cæång âä

Theo tæng vung hay tæng âëa phæång thç ngæåi ta biã

set hàng nàm

Ngay co set: la

Vung xêch âao: 100-150 nga

Vung nhiãt âåi: 75-100 ngay

Vung än âåi: 30-50 ngay/nàm

-Má âä set : m_s

la sä lán set âan út trong 1 ngaìy seït

ü hoatû âäng cua seït:

ø

ûn cæång âäü hoaût âäng cua setï bàng säú ngaìy , säú giåì co

ï

ì

ï

ì ngayì coï set xuáút hiãûn êt nháút 1 láön tæì

û

ì

û

ì

û

ü

ï

ì

ú

ö

ï

h xuäng 1 km²mà

û

ìy

II) Baío vãû chäng set âanh thàng (træc tiãp):

Dung hã

û

thäng thu set

n thu set :kim ,dáy

n näi âát

n liãn lac (dáy näi dá

âënh pham vi bao vã

Thê nghãm cua A. Copian (Liãn Xä)

Dung may phat xung, âáu ra cua may pha

phêa màt âát thç dung 1 kim lam mä hçnh cho cät thu se

ï :

-Bä

ü

phá

û

ï

û

ú

û

út)

1) Xac

ï

û

í

û cua 1 cät chäng seït:

û

ï

ö

ï

ø

hiãnû

nhæ âáuö

tia tiãn âa

û

Å

í

û

ú

ì

R =3,5h

H_o=20h :âä

hæång

ü

cao âënh

MFX

h

Thê nghãmû :

Cho mui nhon di chuyãnø

trãn mà

û

ó

ng nàm ngang thç thá

y thç chàc chàn se

y thç hoàc se âa

1,6h trå

t (h_x=0)

ú

û

ï

R =3,5h

n vao âènh cua kim thu läi

c âanh xuäng âát

Nã

ú

ûo set ma

ì

xuátú

hiã

û

ì

ú

ûo set ma

xuátú

û

ì

û

ï

ú

Âà

Do âo

ûc biãt

ï

û

nhæng lá

ö

ta goi 1,6h la

ú

ö

ch chán cät tæ

ì

í

û

å

í

âä

cao màût dáú

Âã

chuyã

Lam thê nghiãm

ø

xac âënh ban

n thç se xac âënh dæåc ba

våi nhiãu

ï

kênh ba

í

û

n kênh ba

å ( h _x¹ 0 )thç äng ta âæa vao mo hçnh 1 cáy kim co

ï

âäü cao la h_x. Cho kim di

ì

ø

î

ï

ío vã

âä

û

tåi ha

ûn r_x. Nãu ra ngoa

cao h_xkha

ìi r_xthç se

r_xnhæ sau:

ï

âa

ï

ì

û

ö

cáy kim co

ï

ü

ï

h - h _x

r_x= 1, 6 .

h _x

1 +

h

0.8h

2/3h

h_x

1.5h

0.75h

Tæ

Âã

tron xoay âo

Phæång trçnh xa

ì

phæong trçnh ta ve

î

âæåc ca

ï

î

ø

âån gian

í

trong tênh toaï

ï

bàng gáp

ú

khuc nhæ hçnh ve

î

sau

h _x

2

3

r_x= 1,5 h .( 1 -

thç

) p

ï

ïn kênh ba

ío vã

û

Khi

h _x£

h

0 ,8 h

2

h _x

r_x= 0 ,75 h .( 1 -

h _x³

h

thç

h

3

p la

ì

hã

û

säú

hiãuû

chènh (phamû

vi ba

ío vã

û

)

p = 1

Khi

h £ 30 m

h ³ 30 m

5 ,5

p =

h

2) Xa

Nhæ phán

Nhæ váy

ï

û

í

vã

û

cua 2 cät chäng se

xac suát 100% phong âiã

t âàt cach nhau 1 khoang a = 7h thç moi âiã

ït:

ö

î

ú

ï

ú

û

ì

ï

thç no

ï

co

ï

ba

ïn kênh R= 3,5h

û

ú

ï

û

í

ø

û

ú

î

khäng

bë se

Do âo

ï

h

2 cät TS âà

ï

u kiã

ú

ût ca

ïch nhau 1 khoa

í

ì

a< 7h thç noï

se

î

bao vã

û

âæåc âä

ü

cao h_onàm giæa 2 cät thoa

í

ma

în

a^{ng a ma}

âiã

ö

û

h _o= h -

7

Vi du: co

ï

1 cäng trçnh co

ï

âä

ü

cao la

ì

h_xthç cäng trçnh âo

ï

pha

íi nàm gon nhæ thã

ú

na

ìo âã

ø

ba

í

o vã

û

an toa

ìn ?

ho

0.75h

1.5h

rx

3) Xa

Khi cäng trçnh cá

cät se rát cao gáy kho

Trong træång håp nay

âënh nhæ tæng âäi cät mät. Khäng cá

cán kiãm tra âiãu kiãn bao vã an toan.

Nhæ váy nãu nhæ cäng trçnh co âä cao h_xnàm bãn trong âa gia

thoa man âiãu kiãn sau âáy:

ï

û

í

vã

m 1 khu væc räng lån luc âo

p.

û cua nhiãöu cät chäng seït:

ö

í

û

ú

ï

nã

ú

í

dung 1 hoà

ûc 2 cät chäng se

ït thç

î

ú

ï

ì

í

ö

í

û

ö

ìi cua phaûm vi bao

ì h båi ca

í

vã

û

c cät ma

âæåc xac

chè

ö

î

û

í

û

ï

ì

ö

ø

ö

û

í

û

ì

û

ú

ï

ü

ïc hçnh tha

ình båi ca

c cät se

î

âæåc bao vã

û

an toaìn nãúu

í

î

ö

û

D £ 8 ( h - h _x)

Trong âo

ï

D la

ì

dæång kênh näi tiãúp âa giaïc

r_x

r_ox1

r_x

r_ox2

D

r_ox4

r_x

r_ox3

4) Xac

Thê nghãm

u dáy TS co âä cao la

ï

âënh pha

û

ío vã

û

cua 1dáy chäng se

ï

û

cua A. Copian (Liãn Xä)

Nã

ú

ï

ü

vi ba

ío vã

û

cua noï keïo daìi doc theo chiãöu daìi cua dáy vaì coï bãö räng baoí vãû laì 2bx

α

0

α =20 ¸ 25

h_x

b_x

h _x

2

3

b _x= 1, 2 h .( 1 -

thç

) p

Phæång trçnh xa

ïc âënh banï

kênh ba

ío vã

û

Khi

h _x£

h

0 ,8 h

h _x

2

b _x= 0 ,6 h .( 1 -

do âo

) p

h _x³

h

thç

h

ngæåi ta khäng quan tám âãn

3

2

Thäng thæång dáy chäng se

cua pham vi bao vã ma chu

Goc bao )la goc giæa âæång thà

va dáy dán

Co

ï

í

cho dáy dá

ú

ù

ì

o vã

ï

ú

bã

ö räng

h _dd

³

)

h _cs

3

α

û

í

û

ì

í

ú

ì

í

û

(

α

í

vã

û

(

ì

ó

óng âængâi qua dáy chäng se

ït va

ì

âæång thànó

g näi liã

ö

ì

ù

α

ío vãû

ï

thã

ø

tênh âæåc trë sä

ú

giåi ha

û

0

0 ,6 h

0

α = 20 ¸ 25

Thæc tã

ú

tg α =

= 0 ,6

h

5) Xac

Khi lam thê nghiã

Nhæ váy nãu nhæ co

ï

âënh pha

m våi dáy thu se

2 dáy thu set âà

û

í

û

cua 2dáy chäng se

t thç khu væc co xa

t cach nhau 1 khoa

ït:

ì

û

ï

út 100% phong âiã

ûn va

ì

thç co

ï

bã

ö

räng la

ì

B=2h

û

ú

ï

û

í

ø

trãn mà

ût âá

ú

î

khäng

bë se

Do âo

ï

h

2dáy TS âàt

ï

u kiã

ú

û

ca

ï

g s maì s< 4h thç noï seî baío vãû âæåc âäü cao h_onàm giæa 2 dáy thoaí maîn

^{ch nhau 1 kho}s^aní

âiã

ö

û

h _o= h -

4

Vi du: co

ï

1 hã

û

thäng âæång dáy co

ï

âä

ü

cao la

ì

h_xthç cäng trçnh âo

ï

pha

í

ú naìo âãø baío vãû an toan ?

31^o

h_o

H_o

s

III) Cac yãu cáu kyî thuát bao vãû set âanï h thàng (træc tiãp) bàng hãû thäng thu set:

1) Cäng trçnh cá

2) Hã thäng thu set

âiãu kiãn cu thã

- Âäi våi hã thäng âiãn

âàt hã thäng thu set ngay trãn baí

ö

í

û

an toa

ìn pha

í

û

í

û

cua hã

û

thäng chäng se

ït

û

ï

ø

û

í

û

ï

ì

thuäc vaoì

ö

û

ø :

û

va

ì

tra

û

ï

U>110 kV do co

ï

mæc ca

ïch âiã

ûn cao cho nãn co

ï

thã

ø

cho phe

ï

û

ï

I_S,a

S_k

B

L_o

S_â

A

R_xk

R

-Tuy nhiãn âäi våi hã

Khi âàt cach ly thç cung pha

cäng trçnh

Xac âënh S_k,S_ââãø khäng gáy phong âiãûn ngæåc

û

thäng âiã

û

ì

tra

û

m phán phäi co

ï

U<35kV thç pha

ú

íi âà

ût hã

û

thäng thu setï caï

û ngæåc tæ

û

ï

í

ï

ø

ì

û

ún

ï

Âiã

û

ï

di_s

dt

di_s

dt

L_AB.

û

ï

= I_S.R_xk+ L_oh_x.

L_o_âiãn cam trãn 1 âån vë dai cua dáy näi âát

h_x_âäü cao cäng trçnh

Âã

Cæång âä

ø

khäng gáy phong âiã

ûn ngæåc tæì B âãún cäng trçnh (khäng khê) thç

ü

âiãn træång trung bçnh trong khoang khäng gian âo < cæång âäü bàt âáöu gáy phong âiãûn trong khäng khê

û

u_B

S _K

< E_cpk

2

u_B

Suy ra :

S_k>

E_cpk₂

I_sR_xk+ L_oh_x.a

S_k>

E_cpk₂

Tæång tæ

û

âã

ø

khäng gáy phong âiã

ûn trong âá

út (A âã

ún cäng trçnh)

u _A

S_d

< E_cpd

u_A

S_d>

E_cpd

I_sR_xk

E_cpd

S_d>

3) Dáy näi âát

Phai âam bao tiã

Nãu dáy co âæång kênh bàng 10 mm trå

ú

trong hã

û

thäng thu se

ït:

í

ú

û

ø

thoa man âiã

í

î

ö

û

n än âënh nhiã

ût va

ì

chäng àn mon

ú

ï

í