Đang tải... (xem toàn văn)
TỔNG HỢP CÁC CÂU HỎI THƯỜNG GẶP TRONG BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CAO ÁP có liên quan đến các chương: 1) Tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp. 2) Tính toán nối đất an toàn và nối đất chống sét cho trạm biến áp. 3) Tính toán chỉ tiêu chống sét cho đường dây. 4) Tính toán bảo vệ chống sóng truyền từ đường dây tới trạm biến áp.
G-1 CÁC VẤN ĐỀ THƯỜNG GẶP TRONG BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CAO ÁP CHƯƠNG 1. BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TBA 1. Nguyên tắc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp? Bảo vệ chống sét dựa trên những hiểu biết về tương tác giữ phóng điện sét với công trình cần bảo vệ và từ đó đưa ra các hành động bảo vệ thích hợp. Người ta phân biệt hai loại nhiễu do sét Liên quan đến hiệu ứng dòng điện sét (biên độ lớn dẫn đến hiện tượng nhiệt hoặc điện động học). Do sự lưu thông của dòng điện sét do quá điện áp cảm ứng. Các nhiễu loạn này có thể gây phóng điện hoặc phá huỷ kết cấu cách điện, làm xuất hiện tia lửa điện gây cháy nổ, phá huỷ các thiết bị điều khiển, tự động, thông tin 2. Mục đích của bảo vệ chống sét đánh trực tiếp? Tạo điều kiện để thu hút phóng điện sét đến những điểm định sẵn trên mặt đất (tránh sét đánh trực tiếp vào các công trình hoặc thiết bị cần bảo vệ). Tản dòng điện sét vào đất. Tác dụng bảo vệ của các hệ thống thu sét là trong giai đoạn phóng điện tiên đạo, trên đỉnh các hệ thống thu sét (CTS hoặc DCS) tập trung các điện tích và điện trường lớn nhất, mở đường giữa tia tiên đạo và hệ thống thu sét. Tia tiên đạo ngược lên phía trên phát triển từ các hệ thống thu sét càng làm tăng điện trường và cuối cùng sét bị thu hút về các CTS hoặc DCS. Các công trình cần bảo vệ thấp hơn nằm gần hệ thống thu sét, được che G-2 khuất, ít có khả năng bị sét đánh. 3. Yêu cầu đối với các thiết bị bảo vệ chống sét đánh trực tiếp? Để bảo chống sét đánh trực tiếp có thể đặt các kim thu sét trên các cột cao (CTS), dây thu sét hoặc lưới thu sét. Đối với những thiết bị này yêu cầu : CTS (DCS) và dây dẫn dòng điện sét phải được thiết kế hợp lý. Tổng trở nối đất phải nhỏ. Các trạm biến áp do diện tích có hạn nên có thể bảo vệ hoặc bằng CTS hoặc bằng DCS. các đường dây tải điện cao áp trải rất dài nên không thể bảo vệ bằng CTS Franklin mà phải dùng DCS (lắp đặt ở phía bên trên các dây dẫn pha và được nối trực tiếp vào cột hoặc qua các khe hở phóng điện) 4. Cơ sở để đưa ra các phương án so sánh trong đồ án? Dựa trên 2 chỉ tiêu sau để đưa ra các phương án so sánh: Chỉ tiêu về kinh tế (tiết kiệm chi phí, đảm bảo mỹ quan và tiện cho vận hành…) Chỉ tiêu về kỹ thuật (phải bảo vệ được toàn bộ các thiết bị trong trạm như: thanh góp; MBA; nhà điều hành…) 5. Phạm vi bảo vệ của 1 cột thu sét; giữa 2 cột thu sét cao bằng nhau; giữa 2 cột thu sét cao không bằng nhau?(Xem lý thuyết chương 1 trong đồ án) G-3 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT CHO TBA 1. Các loại nối đất được sử dụng trong TBA? Nối đất là đem các bộ phận bằng kim loại có nguy cơ bị tiếp xúc với dòng điện (hư hỏng cách điện) nối với hệ thống nối đất. Tuỳ theo hiệu quả và nhiệm vụ người ta chia hệ thống nối đất thành ba laọi Nối đất làm việc : Có nhiệm vụ đảm bảo cho sự làm việc bình thường của thiết bị hoặc một số bộ phận của thiết bị theo chế độ làm việc đã được qui định sẵn + nối đất trung tính máy biến áp, + nối đất của TU + nối đất trung tính của hệ thống trung tính nối đất. Nối đất an toàn : Có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho người khi cách điện bị hư hỏng hoặc thiết bị bị dò điện ra vỏ. Nối đất an toàn đuợc thực hiện bằng cách đem nối đất mọi bộ phận kim loại bình thường không mang điện (vỏ thiết bị điện, các giá đỡ kim loại, chân sứ ). Khi cách điện bị hư hỏng trên các vật này sẽ có xuất hiện điện thế nhưng do có nối đất nên giữ đuực mức điện thế thấp không gây nguy hiểm cho người khi tiếp xúc với chúng. Nối đất chống sét có mục đích để tản dòng điện sét sét. Nó có nhiêm vụ hạn chế hình thành và lan truyền của sóng quá điện áp do phóng điện sét gây nên. Nó cúng có nhiệm vụ hạn chế hiệu điện thế giữa hai điểm bất kỳ trên cột điện và đất. Nếu không, mỗi khi có sét đánh vào cột chống sét hoặc trên đường dây, sóng điện áp dư có khả năng phóng điện ngược tới các thiết bị và công trình cần bảo vệ, phá huỷ các thiết bị điện và máy biến áp. (Trong phạm vi đề tài thiết kế tốt nghiệp này không xét tới nối đất làm việc) 2. Điều kiện chọn và kiểm tra đối với nối đất An toàn? (Xem lý thuyết chương 2 trong đồ án) G-4 3. Điều kiện chọn và kiểm tra đối với nối đất Chống sét? (Xem lý thuyết chương 2 trong đồ án) G-5 CHƯƠNG 3. TINH CHỈ TIEU CHỐNG SET CỦA DƯỜNG DAY 1. Chỉ tiêu chống sét của đường dây là gì? Là số năm vận hành an toàn của đường dây: 1 C m n = Trong đó: - n C : Suất cắt điện của đường dây trong 1 năm trên 100km (lần/1 năm/100km ĐZ) - m: Số năm vận hành an toàn của đường dây (năm/1 lần cắt/100km ĐZ) 2. Tại sao dùng DCS để bảo vệ cho đường dây mà không dùng CTS? Các đường dây tải điện cao áp trải rất dài nên không thể bảo vệ bằng CTS Franklin mà phải dùng DCS (lắp đặt ở phía bên trên các dây dẫn pha và được nối trực tiếp vào cột hoặc qua các khe hở phóng điện). Số lần cắt điện rất cao. Vì vậy các đường dây cao áp bắt buộc phải bảo vệ bằng treo dây chống sét trên toàn tuyến. 3. Nhiệm vụ của DCS? Để bảo vệ chống sét các đường dây tải điện người ta dùng DCS thay cho các cột thu sét. DCS gồm một hoặc một số dây dẫn đường kính thường nhỏ hơn dây dẫn pha treo ở phía trên các dây dẫn pha và được nối đất ở từng cột. DCS với mục đích bảo vệ các dây pha chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp hoặc đường dây có hai nhiệm vụ : Giảm điện thế tĩnh của dây pha khi có mây dông. làm tắt dần các sóng quá điện áp, tạo sự che chắn chống quá điện áp G-6 cảm ứng. 4. Các biện pháp nâng cao chỉ tiêu chống sét cho đường dây? Thực tế hay sử dụng biện pháp nào? Giảm điện trở nối đất cột Giảm góc bảo vệ α Dùng các thiết bị tự động đóng lại Dùng cuộn dập Hồ Quang Tăng cường cách điện cho đường dây Tăng chiều dài phóng điện của chuỗi sứ Thực tế hay sử dụng biện pháp là tăng góc bảo vệ và giảm điện trở nối đất cột. G-7 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN BẢO VỆ TRẠM KHI CÓ SÓNG QUÁ ĐIỆN ÁP LAN TRUYỀN 1. Mục đích tính toán quá điện áp lan truyền? - Khi sét đánh vào đường dây sẽ dẫn đến quá điện áp khí quyển lan truyền từ điểm sét đánh dọc theo đường dây về phía trạm biến áp nối với đường dây. Trong quá trình truyền sóng nếu biên độ sóng điện áp vẫn còn lớn hơn mức cách điện đường dây thì vẫn còn sóng quá cắt (do phóng điện trên chuỗi cách điện đường dây) tiếp tục lan truyền về phía trạm. - Bảo vệ chống quá điện áp do sét đánh từ đường dây truyền vào trạm có yêu cầu rất cao vì trong trạm có những thiết bị quan trọng như MBA máy cắt điện Cách điện của các thiết bị này lại yếu hơn nhiều so với cách điện của đường dây. Do đó những sóng xuất hiện bởi sét sẽ gây nguy hiểm đối với thiết bị - Do đó tính toán quá điện áp lan truyền giúp ta kiểm tra được mức chịu được cách điện của các thiết bị ( MBA; Thanh góp; CSV ) 2. Yêu cầu đối với bảo vệ chống sét cho TBA? Thiết bị nào dùng để bảo vệ chống sóng truyền cho TBA? Đường đặc tính điện áp - thời gian chậm trễ phóng điện (gọi là đường đặc tính volt-giây V-S) phải nằm thấp hơn đặc tính V-S của thiết bị cần bảo vệ. Khi thiết kế và chế tạo các thiết bị điện, người ta luôn luôn có các biện pháp cải thiện điện trường, do đó đường đặc tính điện này. Đường đặc tính V-S của thiết bị bảo vệ cần phải phẳng để không xảy ra giao chéo với đường đặc tính của thiết bị mà nó bảo vệ. Các khe hở phóng điện dạng mũi nhọn - mũi nhọn, điện trường rất không đồng nhất và do đó đường đặc tính V-S rất dốc. Do đó khó thậm chí không thể phối hợp được với đặc tính V-S của thiết bị điện trong trạm. Do G-8 vậy các khe hở phóng điện chủ yếu được dùng để bảo vệ cách điện đường dây. Phải có khả năng cắt nhanh hồ quang do dòng điện kế tục gây nên. Khi thiết bị bảo vệ tác động, nó tạo ra ngắn mạch xuống đất để tản dòng điện sét : hồ quang cần phải được dập tắt trước khi máy cắt nhảy. Khi xuất hiện dòng điện sự cố lớn, các khe hở phóng điện nếu không được trang bị thiết bị dập hồ quang sẽ không có khả năng cắt hồ quang này. Sự cố tiếp tục kéo dài. Vì vậy chúng chỉ được sử dụng để bảo vệ đường dây tải điện có dòng chạm đất bé (trung tính cách điện hoặc trung tính nối đất qua cuộn Petersen) hoặc đối với các đường dây có trang bị thiết bị tự động đóng lại.Với trường hợp sử dụng các chông sét van kiểu cũ, các điện trở phi tuyên được đặt nối tiếp với các khe hở phóng điện sẽ hạn chế dòng điện kế tục và hồ quang được dập tắt từ lần dòng điện qua không đầu tiên. Còn đối với các chống sét van không khe hở dùng điện trở phi tuyến ZnO, không có khe hở phóng điện, các điện trở phi tuyến được nối trực tiếp vào lưới điện, do đó không đặt ra vấn đề dập tắt hồ quang do dòng điện kế tục gây ra; Cần có điện áp dư bé hơn mức cách điện của thiết bị cần bảo vệ. Điện áp dư của chống sét van là điện áp xuất hiện trên chống sét van khi có dòng điện đi qua. Với các khe hở phóng điện, điện áp dư được xem là điện áp giáng trên hệ thống nối đất. Muốn có điện áp dư bé khi sử dụng chống sét van cần có hệ thống nối đất có điện trở nối đất bé. Đối với chống sét van cần giảm trị số điện trở phi tuyến đồng thời hạn chế dòng điện qua chống sét van; Không được tác động khi có quá điện áp nội bộ. Để bảo vệ chống sóng truyền vào trạm người ta dùng chống sét ống, chống van để tăng cường bảo vệ. G-9 3. Tại sao bảo vệ chống sét cho trạm có yêu cầu cao hơn BVCS của đường dây? Bảo vệ chống sét cho trạm có yêu cầu cao hơn BVCS của đường dây vì - Trạm là nơi đặt các thiết bị có giá trị cao trong HTD - Trạm là đầu mối tiếp nhận và phân phối điện vì vậy sự cố trong trạm sẽ gây thiệt hại nhiều về Kinh tế - Kỹ thuật 4. Nguyên lý làm việc của chống sét van? CSV là thiết bị bán dẫn điện với các điện trở phi tuyến (MΩ đến Ω), được láp đặt giữa pha và đất phổ biến là loại điện trở phi tuyến trên cơ sở oxit kẽm (ZnO), loại điện trở phi tuyến có các đặc tính đã được nghiên cứu rất kỹ. ất. Hoạt động của chống sét van tương tự như của khe hở phóng điện nhưng điện áp phóng điện được kiểm soát tốt hơn. - đặc tính điện áp dư U = f(I) ít phân tán hơn. - trễ dẫn điện gần như bằng không. - trở về trạng thái sẵn sàng ban đầu một cách tự nhiên không kèm theo dòng điện kế tục. Việc sử dụng chống sét van hay khe hở phóng điện chỉ có hiệu quả tốt với một số điều kiện nhất định, đặc biệt là khoảng cách từ nó đến thiết bị cần bảo vệ và đến đất. Từ đó người ta đề xuất khái niệm khoảng cách bảo vệ. 5. Yêu cầu đối với chống sét van? Đặc tính V-S của CSV luôn nằm dưới đặc tính V-S của MBA để bất kỳ điện áp truyền tới thì t P (CSV) < t P (MBA) CSV có điệp áp dư < U 50% (MBA) Dòng qua CSV: I CSV ≤ I CSVcp (từ 5-10kA) G-10 6. Quy tắc sóng đẳng trị?(xem lý thuyết chương 4) 7. Tại sao sơ đồ thay thế các phần tử của trạm lại chỉ là thành phần dung kháng mà không có điện trở và cảm kháng? - Vì sóng truyền tới thì dung kháng không ảnh hưởng tới biên độ sóng mà chủ yếu ảnh hưởng tới độ dốc đầu sóng. 8. Chống sét van đặt trước hay sau MBA có gì khác nhau? Nếu chống sét van đặt sau máy biến áp (thiết bị cần bảo vệ), điện áp lớ nhất tác dụng lên cách điện phụ thuộc vào độ dốc của sóng tới và có thể lớn hơn điện áp phóng điện (hoặc điện áp dư) của chống sét van tới hai lần. Điện dung có thể làm cho điện áp này giảm đôi chút. Nếu chống sét van đặt trước thiết bị cần bảo vệ, điện áp trên cách điện có dạng giao động tắt dần xung quanh điện áp dư của chống sét van. tăng điẹen dung C có thể làm tăng điện áp trên cách điện nhưng không thể vượt quá hai lần điện áp dư của chống sét van. . khi sử dụng chống sét van cần có hệ thống nối đất có điện trở nối đất bé. Đối với chống sét van cần giảm trị số điện trở phi tuyến đồng thời hạn chế dòng điện qua chống sét van; Không được tác. chống sét van không khe hở dùng điện trở phi tuyến ZnO, không có khe hở phóng điện, các điện trở phi tuyến được nối trực tiếp vào lưới điện, do đó không đặt ra vấn đề dập tắt hồ quang do dòng điện. thiết bị trong trạm như: thanh góp; MBA; nhà điều hành…) 5. Phạm vi bảo vệ của 1 cột thu sét; giữa 2 cột thu sét cao bằng nhau; giữa 2 cột thu sét cao không bằng nhau?(Xem lý thuyết chương 1 trong đồ