Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu quá điện áp và lựa chọn chống sét van ở lưới điện trung áp



LỜI CAM ĐOAN . 3
CÁC TỪ VIẾT TẮT . 4
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU . 5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ . 6
MỞ ĐẦU . 8
CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ QUÁ ĐIỆN ÁP TRONG LƢỚI ĐIỆN
TRUNG ÁP . 11
1.1. PHÂN LOẠI QUÁ ĐIỆN ÁP TRONG LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP . 11
1.2. CHẾ ĐỘ NỐI ĐẤT ĐIỂM TRUNG TÍNH VÀ VẤN ĐỀ VẬN HÀNH LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP . 15
1.2.1 Mạng điện ba pha trung tính cách điện đối với đất . 16
1.2.2 Mạng điện ba pha trung tính nối qua cuộn dập hồ quang . 22
1.2.3. Mạng điện ba pha trung tính nối đất qua điện trở nhỏ . 25
1.2.4 Mạng điện ba pha trung tính nối đất qua điện kháng nhỏ . 26
1.2.5 Mạng điện ba pha trung tính nối đất trực tiếp . 27
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ QUÁ ĐIỆN ÁP DO CHẠM ĐẤT MỘT PHA
TRONG LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP . 31
2.1. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TỔNG TRỞ THỨ TỰ KHÔNG CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN . 31
2.1.1. Khái niệm cơ bản về tổng trở trong hệ tọa độ pha ABC . 31
2.1.2. Ma trận tổng trở ABC trong trường hợp có vật dẫn nối đất độc lập
đi kèm . 35
2.1.3. Tính toán các phần tử của ma trận tổng trở ABC + N . 37
2.1.4.Tính toán ma trận tổng trở thứ tự thuận nghịch không từ ma trận
tổng trở Z
ABC
. 44
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN QUÁ ĐIỆN ÁP DO SỰ CỐ CHẠM ĐẤT MỘT PHA
TRONG LƯỚI TRUNG ÁP . 47
2.2.1. Phương pháp các thành phần đối xứng . 47
2.2.2. Phương pháp số giải hệ phương trình vi phân mô tả hệ thống điện . 50
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ TÍNH TOÁN QUÁ ĐIỆN ÁP DO NGẮN MẠCH CHẠM
ĐẤT MỘT PHA Ở LƯỚI TRUNG ÁP . 57
3.1. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ATP-EMTP . 57
- 2 -3.2. MÔ PHỎNG VÀ TÍNH TOÁN HỆ SỐ QUÁ ÁP CỦA MỘT XUẤT TUYẾN LƯỚI TRUNG ÁP
BẰNG ATP/EMTP . 61
CHƢƠNG 4: VẤN ĐỀ LỰA CHỌN CHỐNG SÉT VAN . 66
4.1. TIÊU CHUẨN IEC 60099-5 VỀ LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG CHỐNG SÉT VAN . 66
4.1.1. Tổng quan . 66
4.1.2. Lựa chọn CSV có khe hở sử dụng điện trở phi tuyến (SiC) . 71
4.1.3. Lựa chọn CSV không khe hở sử dụng oxit kim loại . 78
4.1.4. Ứng dụng của CSV . 86
4.2. ỨNG DỤNG TIÊU CHUẨN IEC 60099-5 VÀO VIỆC LỰA CHỌN CHỐNG SÉT VAN CỦA
LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP . 94
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 106


http://s1.liketly.com/flash/edoc/-images-nopreview.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-3919/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

gần đúng ta coi rằng
Từ các suy luận trên ta tính được giá trị các phần tử đường chéo của ma trận
tổng trở như sau:
AG AA
BG
CG
NG
A
BB B
CC C
NN N
R R R
R R R
R R R
R R R
 
 
 
 
pha-ñaát
pha-ñaát
pha-ñaát
pha-ñaát
(2.21)
1
2
1
2
1
2
1
2
AA AG AA
BB BG BB
CC CG CC
NN NG NN
X X X
X X X
X X X
X X X
 
 
 
 
pha-ñaát
pha-ñaát
pha-ñaát
pha-ñaát
(2.22)
Các phần tử nằm ngoài đƣờng chéo chính
Ta xem xét tính toán cho một phần tử làm ví dụ, giả sử tính toán ZAB. Ta
biết
RAG và XAG được tính toán theo các công thức đã chỉ ra trên (2.22) và
(2.23).
Để tính toán XAB ta có thể tính toán sử dụng công thức (2.17)
- 44 -
Từ đó ta có
Tương tự như vậy đối với các phần tử ngoài đường chéo khác
;
;
;
;
;
2.1.4.Tính toán ma trận tổng trở thứ tự thuận nghịch không từ ma
trận tổng trở ZABC
Ở các phần phía trên ta đã đi xây dựng ma trận tổng trở của đường dây trong
trường hợp có và không có dây chống sét đi kèm. Điểm chung của hai trường hợp
trên là ma trận tổng trở đều có thể rút gọn để đưa về một ma trận tổng trở vuông
kích thước 3x3 tương ứng với 3 pha A, B, C. Hệ phương trình liên hệ dòng áp đều
có dạng giống nhau như được biểu diễn ở (2.13) :
 
, ,
, ,
, ,
' (2.13)
AG S AG R A
BG S BG R ABC B
CCG S CG R
U U I
U U Z I
IU U
     
     
      
         
Trong đó
 
AA AB AC
BA BB BC
CA CB CC
' ' '
' ' ' '
' ' '
ABC
Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z
 
 
 
  
- 45 -
Để chuyển ma trận Z’ABC sang ma trận tổng trở trong không gian các thành
phần thứ tự Z012, ta sử dụng các ma trận chuyển đổi không gian ABC- 012 và ngược
lại, lần lượt như sau:
1 2
2
1 1 1
1
1
3
1
A a a
a a

 
 
 
  
2
2
1 1 1
1
1
A a a
a a
 
 
 
  
 
 
, ,
1 1 1 1
, ,
, ,
0 0 0
1 1 012 1
2 2 2
' .
AG S AG R A
BG S BG R ABC B
CCG S CG R
S R
U U I
A U U A Z A A I
IU U
U U I
U U Z I
U U I
   
     
    
     
         
     
     
       
          
(2.23)
Trong đó  
00 01 02
012 10 11 12
20 21 22
Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z
 
 
 
  
- 46 -
Như vậy, tổng trở thứ tự thuận, nghịch, không của một đường dây truyền tải
chính là thành phần Z11,Z22,Z00 của ma trận Z012 đã tính toán được ở trên.
Trong trường hợp đường dây truyền tải 3 pha được hoán vị hoàn toàn, ta có
các quan hệ sau
; ;
Khi đó ma trận Z’ABC có dạng đơn giản:
 
S M M
M S M
M M S
'ABC
Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z
 
 
 
  
Khi đó, sau khi chuyển sang không gian thành phần thứ tự, Z012 có
dạng:
 
S M M S M
1
012 M S M S M
M M S S M
2 0 0
0 0
0 0
Z Z Z Z Z
Z A Z Z Z A Z Z
Z Z Z Z Z

   
     
   
      
( 2.24)
Từ đó phương trình dòng áp trở thành:
0 0 00
1 1 1 1
22 2 2
0 0
0 0
0 0
S R
U U IZ
U U Z I
ZU U I
      
             
            
(2.25)
Trong đó
- 47 -
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN QUÁ ĐIỆN ÁP DO SỰ
CỐ CHẠM ĐẤT MỘT PHA TRONG LƯỚI TRUNG ÁP
2.2.1. Phƣơng pháp các thành phần đối xứng
Phƣơng pháp thành phần đối xứng dựa trên cơ sở toán học phân tích một hệ
thống vector 3 pha bất kì thành các hệ thống thành phần hoàn toàn đối xứng: thành
phần thứ tự thuận, thành phần thứ tự nghịch và thành phần thứ tự không. Mỗi hệ
thống thành phần đối xứng này là một hệ thống vector đối xứng, tức bằng nhau về
biên độ và độ lệch pha giữa các vector là bằng nhau (lệch pha nhau 120° đối với
thành phần thuận và nghịch, đồng pha với thứ tự không). Từ đó sẽ có ba sơ đồ thay
thế tương ứng cho hệ thống điện: sơ đồ thứ tự thuận, sơ đồ thứ tự nghịch và sơ đồ
thứ tự không. Chính việc phân tách thành hệ thống các vector thành phần đối xứng
này nên có thể tách riêng 1 pha (pha A) để thực hiện tính toán, sau đó xếp chồng
các thành phần dòng áp các nhánh để được phân bố dòng áp thực trên lưới điện.
Ƣu điểm của phương pháp thành phần đối xứng là có thể thực hiện tính toán
chế độ không đối xứng của lưới điện giống như tính toán với lưới điện đối xứng
hoàn toàn mà không phải thực hiện tính toán trên sơ đồ ba pha. Tuy nhiên nhược
điểm của nó là chỉ tính toán với các sự cố xảy ra ở tần số công nghiệp, tại thời điểm
ban đầu xảy ra sự cố mà không theo dõi được diễn biến của giá trị dòng áp theo thời
gian. Bên cạnh đó phương pháp này chỉ tính toán được lưới điện trong trường hợp
chỉ có một điểm không đối xứng duy nhất. Vì thế phương pháp này chỉ tính toán
được giá trị xác lập của dòng chạm đất (hay ngắn mạch) một pha trong lưới phân
phối.
Để minh họa việc tính toán hệ số quá điện áp bằng phương pháp thành phần
đối xứng ta xét một sơ đồ lưới điện 22kV có trung tính nối đất trực tiếp như sau:
- 48 -
110 kV
22 kV
L (km)
Hình 2.7. Sơ đồ lƣới điện 110/22 kV
X1-HT XC XH X1d
XT
E X0-HT XC XH X0d
XT
Hình 2.8. Sơ đồ thay thế thứ tự thuận (TTT) và thứ tự không (TTK)
Với hệ thống công suất lớn, điện kháng tổng được xác định chủ yếu bởi điện
kháng MBA nên có thể bỏ qua thành phần điện trở tác dụng và xem điện kháng thứ
tự thuận (TTT) bằng điện kháng thứ tự nghịch (TTN), nên có thể viết:
(2.26)
(2.27)
(2.28)
Với X1-HT, X0-HT - điện kháng quy đổi TTT, TTK của hệ thống
XC,XT,XH- điện kháng của cuộn dây cao, trung và hạ của MBA
X1d, X0d - điện kháng TTT và TTK của đường dây 22kV
Giả sử xảy ra chạm đất trực tiếp ở pha A, dòng điện trên các pha lần lượt là:
(2.29)
Dòng điện chạy qua điểm trung tính chính là dòng ngắn mạch của pha A:
(2.30)
- 49 -
Điện áp các pha so với đất (a là toán tử quay a = -0,5 + j0,866):
(2.31)
Từ đó ta có
(2.32)
Trong đó
là hệ số quá điện áp trên pha lành khi có ngắn mạch chạm đất
một pha (NMMP), sau một số phép biến đổi ta thu được:
(2.33)
Đặt
thay vào (2.33) ta được hàm số của
theo k:
(2.34)
Phạm vi biến đổi của
trong khoảng từ 1 (k=1) đến (k →∞ : trung
tính cách điện).
Trong trường hợp tổng quát, có xem xét tới điện trở thứ tự thuận và thứ tự
không, sự biến thiên hệ số quá điện áp trên pha lành được biểu diễn như hình vẽ
dưới đây:
a) b)
- 50 -
Hình 2.9. a)Biến thiên hệ số quá điện áp k theo tỉ số X0/X1 với trƣờng hợp
R1/X1=R = 0
b) Quan hệ giữa tỉ số R0/X1 và X0/X1 khi giữ hệ số quá điện áp cố
định khi R1=X1
Các trường hợp khác có thể tham khảo thêm từ tiêu chuẩn [20].
2.2.2. Phƣơng pháp số giải hệ phƣơng trình vi phân mô tả hệ thống
điện
Ý tưởng của phương pháp là giải trực tiếp hệ phương trình vi phân mô tả hệ
thống điện để tìm các thành phần dòng điện, điện áp biến thiên theo thời gian.
Phương pháp này sẽ phân tích được diễn biến đầy đủ quá...

---