C] KHOA HQC - CONG NGHE
NGHIEN CUrU ANH HUftHG CHAT LtTOM BIEN AP BEN TON THAT DIEN NANG TREN Ll/Gfl DIEN
/.of'toa soan:
Trong hai ndm 2013 va 2014, HgiBiin lUc Viet Nam duocgiao nhiem vu thuc hien detdi "Nghien cdu dnh hudng chdt lugng dien ndng den hieu gud sddung dien " trong khuon kho ChUdng trinh muc tieu qudc gia vesd dung ndng lugng tiet kiem va hieu qud. De tdi do G5 V5 TSKH Trdn Dinh Long, Pho Chu tich Hgi Idm chu nhiem.
Degiup dgc gia nam dUoc thong tin vi de tdi, Tgp chise Idn lugt gidi thieu ve muc tieu, cdc ngi dung nghien cdu, cung nhu cdc ket qua cua de tdt.
Trong cdc sd thdng 1,2,4 ndm 2014, Toa soan da gidi thieu ve mgt sd ngi dung cua bien thien dien dp dai hgn, bien thien dien dp ngan hgn, dao dgng dien dp, cdc anh hUdng cua chung len chdt lugng dien ndng cung nhucacgiai phdp de khac phuc.
Trong so ndy. Too sogn tiep tuc gidi thieu vdi doc gid ve cdc ngi dung tiep theo lien quan vd co anh hudng len chdt lugng dien dp, cu the Id vequd dien dp.
1.4 Qua dien ap
Cle muc t y 1.3.1 den 1.3.3 trong sd thang 4 da phan tich chat lugng dien ap thdng qua cac dang khac nhau eiia trj sd dten ap hieu dung vdi bien dp dUdi 1,81)^^ (tang dten dp n g i n han) va thdi gian den 1 phut ddi vdi tdng sy kien rieng b i l t (BDN) hoac duy tri (BDD, DE>OA). Mdt nhdm khie cita d e su kien chat iupng dien dp cd tac ddng Idn d i n each dien cua thiet bj dien, vdi bien dp tang cao va thdi gian tren 1 phut se dUpc phan tich trong phan nay vdi ten ggi la qud diin dp (QDA).
1.4.1. Md td hien tyong va cac tham so dac trUng Trade khi dinh nghla QDA d n djnh nghTa khii niem la phdi hgp cdch diin (insulation coordination). Theo tieu chua'n 1EC60071-1, phdi hpp d c h dien la sy lUa chpn dp ben each dien eiia thiet bj dien cd lien quan den dien dp xdy ra trong HTD ma trong dd thiet bj dten van hanh cd xet d i n mdi trudng lam viec va cdc dac tfnh cua cae t h i l t bj b i o ve tren HTD. NhU vay, phdi hpp each dien la nguyen t i e nham dat dupe sUthol hiep hpp ly nhat giQa hai mat ky thuat va kinh te sao cho van b i o ve an toan cho ngudi va thiet bi khi cd QDA x i y ra ddi vdi thiet bi. Nguyen tac nay nham vao ludi dten eao dp. Khi do can phai biet mQc QDA cd the x i y ra ddi vdi thiet bj dien de tQ do ed the lua chgn mQe do chiu dien ap cho ede phan t d trong HTD citng nhasQdung dung t h i l t bi baove.
Nhu vay, ODA la bat ky dien dp ndo giUa mot ddy ddn pha vdi ddt hogc gida hai day ddn pha co tri sd cue dai vUgt qud tn so cUc dgi cua dien dp thiet bi dien. Cac tham sd ddc trung cho QDA Id bien dd, thdi gian tdn tai v l phd tan sd.
Tiiy theo hinh dang, QDA dapc chia thanh ba loai nhu sau:
a. Qua dien dp xdc lap: La trj sd dien dp d tan sd ludi dien va keo dai, tac dgng len thiet bi dien.Theo lEC 60071- 1, thdi gian tdn tai cua mgt QDA xdc lap Id bang hole Idn hon mpt gid. Viee xem xet loai QDA ndy d4 dat ra ydu cau dien dp lam viec xac lap Idn nhat ddi vdi mpt thiet bj dien khi van hdnh trong HTD.
Hmh 1. QDA ngdn hgn
b. Qud dien dp ngan hgn: La trj sd QDA dn djnh hoac QDA vdi mgt so cyc dai lien tiep cd the so sanh dupc vdi QDAdn dinh d tan sd ludi dien.TheolEC 60071-1, tan sd cua QDA n g i n han trong khodng 10-SOOHz, thdi gian tdn tai tQT - 0,03 giay d i n 1 gid (hinh 1). De thQmQc ehiu QDA ngan han eiia thiet bj dien, tri sd dien I p thQ cd t i n sd tif 48-62HZ va thdi gian tdn tai la 1 phiit.
c. Qud do dien dp: Theo tieu chuan IEEE 1159-1995, qud dp (transient) la cdc hiin tugng hay dgi lUgng chuyin gida hai trgng thdi xdc Idp trong thdi gian rdt ngdn so vdi don vj thdi gian xem x l t .
Theo tieu chuan lEC 60071-1, q u i dp d i l n I p (QDDA) II hien tugng QDA ngan hgn vdi thdi gian tdn tgi cd vdi gidy ho^
ngdn ban, dao dgng hogc khdng dao ddng.
18 I Dien & D&i song
KHOA HOC - CONG NGHE Q
Hien tUdng QDDA trong HTD c6 the xem Id sy p h i n Ong eua HTD (ling vcfi hinh dang so do, sd d e phan tCf va trang t h i i van h i n h n h i t djnh) ddi vc^ d c q u i dp ddng d i l n . Do dd, vile md t l QDDA tr§n HTD ludn di l i l n vdi q u i do dong d i l n . Cac hien tupng q u i dp dugc ehia lam hai loai td q u i do dao ddng v l qua dp xung kich (khdng dao ddng).
U'
u„„
/lU^
.
pn• - / - -
Tp T
t
Hmh 2. Dgng song qud dien dp xung kich - Qud do xung kich: La QDA trong do bien dp dien dp thay ddi ddn eUe (mgt chieu, am hole dUdng), dot nggt, khdng d tan so ludi, eiia d i l n ap xae lap. Hinh 2 minh hga dang sdng q u i dien I p xung kfch. Cdc tham sd dac trUng eua qua dien dp xung kleh bao gdm thdi gian dau sdng r - khodng thdi gian tri sd dien dp tang tQ khdng den trj sd eye dai U vd do ddi sdng T - khodng thdt gian t d luc b i t d i u xuat hien dien dp den lue dien dp g i i m cdn 50%
trj sd eye dai.
Theo ti^u chuin lEC 60071-1, dac trUng cua QDA xung kich dQpc cho d Bdng 3.10. De thd mdc chju QDA xung kich cOa cdch di^n thiet bj, ddi vdi dang dau sdng tang cham, diing xung chua'n cd:
Tp/r = 250/2500ms (thQ QDA thao tac), Ddi vdi dang dau sdng tang nhanh dung xung chuan cd T /T = l,2/50ms (xung set thQ nghiem).
Bdng 1. Cdc dgc trUng cua qud do diin dp (lEC 60071 -1)
Oang d i u s6ng T T
Tang cham 20-5000ms
£20ms
Tang nhanh 0,l-20ms
300ms - Qud do dao dgng: Qua do dien I p dao ddng la hien tQdng thay ddi ddt ngpt, khong d tan sd iQdt, cua dien dp xdc Idp trong dd bien dd cd the nhan c l hai gia trj cyc tinh I m v l dQdng (dao dpng). Hinh 3.58 minh hoa mdt q u i d$ dao ddng d i l n I p do ddng mach tu bu tren HTO. Theo t l l u chuin IEEE 1159-1995, d c ddc trUng cua qua dp dao ddng d i l n dp dugc eho d Bing 2.
mm
Thdi ^ian (IDS)Hmh 3. Qud dd dao ddng dien dp do dong tu dien Bdng 2. Phdn logi qud do dao dong diin dp theo IEEE 1159-1995
Loai qua QDDA Thap tan Trung t i n Cao tan
Phd tan
<5kHz 5-500kHz 0,5-5MHz
Thdi gian tdn tai 0,3-50ms
20ms 5ms
Biln do dienap
"",.
£ 8 U j ,
" U . . E,4.2. Cac nguyen nhan
Cac nguyen nhdn sinh ra QOA dugc chia lam hai nhdm tiiy theo ngudn gde p h i t sinh hien tUong Id QOA npi bd va QOA ben ngoai HTD.
a. Qud dien dp ngi bg (Internal Qvervoltage) Qua dten ap ndi bd la QDA n g i n han vdt tan sd den 20kHz vdi thdi gian tdn tai tQ 1 mili-giay den vdi giay va bien do den 2,5U^^. Cae nguyin n h i n g i y ra QOA ngi bp dQdc liet ke d bdng 3 dadi day.
Bdng 3. Nguon gdc va dgc diem cua cdc nguyin nhdn qud dien dp noi bg
Nguyen nhan DQdng day cao dp van hanh khdng tai Sathai phu tai Ldng tdc rdto may phat dien ddng bd May phat t y kich thich Cdng hQdng
Ngan mach cham dat Ddng cat mach dien
Biln do (p.u) •
£1,15
£1,4
£1,4
£1,5-1,6
Khdng xac dinh
£ 2,8'"
£ 2,3-2,5 Dang song
SIN 50Hz SlNSOHz SINSOHz
SlNSOHz
SIN'SOHz
Dao dpng
» 5 0 H z Dao ddng
t i t dan Thdi gian
tdn tai Xac lap
Vai gtay Vai giay
Vai giay
Xae lap'^'
Thdt gian bdo ve 2-10 mill
giay '•": Neu bdo ve khdng lam viec,"": Trung tinh ndi d i t ,
'"': Trung tinh d c h dat.
Dien & D&i song\ ig
E] KHOA HOC - CONG NGHE
- Ngdn mgch cham ddt Ddi vdi cac loai ngan mach cham dat, dien I p tren d c pha khdng bi sy cd se tang.
Nguyen n h i n Id do dac d i l m ndi d i t trung tinh ciia lydi dien, tdng trd ndi d i t cCia mach ndi dat trung tinh va tdng trd ngan mach tai diem n g i n mach. Doi vdi lUcfi dien trung tinh true tiep ndi dat, n l u gia t h i l t dien trd ndi dat vd tdng trd ngan mach tai diem ngan mach bang khdng thi cd the coi dien I p tren cdc pha khdng sy cd khdng ddi. Tuy nhien, thyc te dien trd ndi d i t khdc khdng nen ddng dien ngan mach di qua trung tfnh se l i m cho dien t h i tai trung tinh khac khong (djch diem trung tinh).Tdng trd eua hd quang tai noi ngan mach eung khdc khdng va dao dgng nen dien dp tai diem ngan mach so vdi dat cung khdc khdng.
Ddi vdi ludi trung tfnh d c h dat, khi ngan mach cham d i t mdt pha, do ddng dien n g i n mach nhd nen cd the bao ve khdng tac ddng. N l u bd qua tdng trd ngan mach, dien dp tren d c pha khdng sy cd se tdng -73 lan. Neu cd xet tong trd tai noi ngan mach, chang han ho quang dao dgng thi QDA se khd ldn nhU bang 3.
- Cong hudng sdt td. Ld sQ cdng hUdng eua mach ndi tiep dien dung vdi d i l n khdng cd Idi thep.Trong lUdl dien, trudng hpp cdng hudng sat tQ Qng vdi dien dung cua d c dQdng day khdng tai hoac tai nhe, loai day la d p ngam vd dien khang cd ldi thep la dien khdng MBA ngudn. Hd mach mgt hole hai pha dudng day d p ngam do bao ve hoac t h i l t bi ddng eat lam viec cung tao nen mdt mach cdng hudng ndi tiep giQa dien dung cae pha dQdng day bi hd mach va cac cudn day pha MBA tai cudi dQdng day. Hinh 3.59 minh hga hien tUpng cdng hadng sat tQ giQa dien khdng MBA va dien dung cua dUdng day cap.
vdi mdt dien khang khdng Idi thep. Cae diem 1 vd 3 yng vdi cdng hudng s a t t y d m i l n b i o hda. Diem 1 Id diem dn dinh vi ludn tdn tai diem nay khi d i e tfnh bdo hda khdng dn djnh. Diem 3 la diem khdng on djnh v l cd the gay QDA bat djnh (chaotic).
V = E-\-j\Xc\.I
(1)TQ he phQOng trinh (l),ta xac dinh dQpc ldi giai l a d e tri sd cdng hQdng dien ap U,^ va U^, nhQ hinh 3.60. Vdi dac tinh bdo hda cua ldi thep MBA, se cd kha nang Qng vdl mdt d u hinh ludi nha't dinh (X^^), se cd 3 diem cdng hadng.
Diem 2 cd the xem la cdng hQdng tQong t y mach L-C ddi
(b] Mdt pha md Hinh 4. Vidu cdc cdu true lUdi ddn den cong hudng sdt tii
•s w
n "
5 E t \ M
1 P 1 M
^
-f\ f
tf- ff-
ri -
• i
*
r- '
i s '
-1 ; "\
f r ,-^- 1 ^
^ n 1 ^r^ r
rN
- i ^ 3 i
' "" T l J J J-
a) QDA cong hUdng sdt tdbdt dinh Ung vdi diem khong on djnh 3 b) QDA cong hUdng sdt tUdng vdi diem Sn dinh 2 Hinh 5. QDA do cong hudng sdt td
20 I Dien A D&i song
- Dudng ddy cao dp vdn hdnh khdng tdi: Vdi dien dp tren 220 kVva khodng d c h t r u y i n t i i tren 300km, dudng d i y ddi, dien I p cao dupe md phdng bdi md hinh thdng sd rdi trong dd ddng d i l n v l d i l n I p dupe md ta bang he phuong trinh t r u y i n sdng [1]. Khi dudng d i y van h i n h khdng tdi, quan he giQa d i l n I p dau vd cudi dudng d i y ed dang gan dung (2) theo hieu ting Ferranti:
Va _ 1
U i cos(PoJ) *^' Trong dd:
U, vaU^-Dien dp dau vd cudi dudng diy.
P(j - Phin l o eua he sd t r u y i n sdng g.
Y = Vlfo-Zo = «o + iPo ,3, Ddng dien khong tdi dudng day cao dp (hinh 6.a)
KHOA HQC - CONG NGHE Q
Z^ va YQ - Tong trd va tdng dan don vj cua dUdng diy.
Cdng thQc (3) viet cho dUdng d i y khdng tdn hao, V = w^Lo-Co = jPo
d t a n sd 50Hz, b^» 6V100 km.
Vi cos(bj) < 1 n l n U^ > U, vd gay ra QDA d cudi dudng day hd mach. Neu chieu d i i dUdng day I » 1500 km, cos(bgl) » 0 v l Uj se tdng r i t eao.
- Qud diin dp thao tdc: La d c sy k i l n QDA x i y ra khi ddng cat d c mach dien trong HTD. QDA cd the cd dang q u i dp dien dp dao dpng hoac QDA n g i n ban tan sd eao.
Cdc tradng hpp g i y QDA thao t i e d i n g ke bao gom ddng d i l n dudng day t r i n khdng hole cdp ngam eao I p , ddng tu bu CSPK, sa t h i i phu t i i Idn.
UsW ^ c----Uc(t)
Khi dudng day khdng t i i , d i l n I p cudi dudng day la dien dp tren dien dung dadng d i y U^. Maeh dien chi gdm tdng trd v l tdng dan eua dUdng day.
PhUdng trinh m d t l qud trinh Qf>DAcd dang:
u.(t) = Ri(t) + L ^ + i / i ( t ) d t
dt C-' (4) Nghilm eua phuong trinh (4) cd dang (5) va hinh 6.b
wfi) = Uc sm(wt+(i)T - e) + Ae-°*sin((i)it+ P) Trong do:
Hinh 6. Dong dien dudng ddy khong tdi
= tan"
-1;
(OisinCa)T-6) .a>cos(t«>T- 6) - a s i n (CIJT-G) J A = - U , sin(mT-e)sin^
^=j^
(5)
U,
' Cat phu tdi cuoi dudng ddy ddi cao dp: Khi dd do mat can bang cdng suit, may phat tai ngudn se t i n g toe va dien I p d i t len dQdng day U tdng. Bien do QDA dQpc tinh nhu sau:
e = tan-'
C J C I R » + ( » L - I / U C ) '
VwL-l/wC/
(6)
u = u,
Ng Xc-Xjig (12) Trong dd: U^ - la dien dp ngudn khdng ddi sau di^n k h i n g q u i dd X^ . X^ la dung khang dUdng diy.• Dong tu bu: Tu bu dupe dung d h i u het cdc vi tri trong HTD vdi nhieu mue dich khic nhau nha bii CSPK n i n g eao he sd cosj, dieu chinh dien dp, g i l m tdn that dien
Dien A D&i songl 21
E] KHOA HQC - CONG NGHE
tu bii ndng cao cosj tai phy tai. Hinh 7 minh hga q u i dd dao dgng dien dp do ddng t u bu CSPK tai mdt vj trf trin ludi d i l n (C,) khi phu tdi cd dat t u bii n i n g eao cosj (C,) sau MBA phu tii.Tan sd dao ddng do ddng C, la:
Hinh 7. Cat tdi dudng ddy
nang... Trong van h i n h d c ty ^ e n cd the dugc dong vdo ladi dien theo nhQng nguyen t i e d i l u khiln nhat djnh vd viee dong d t tu d i l n se tao ra qua do dao ddng dien dp (hinh 7) do mot lugng CSPK dugc bam vdo ludi dien va trj sd d i l n dung eya tu dien se tao mdt mach dao dpng vdi dien khang cua ladi dien. Bien do QOA thudng cd 1,3- 2Uj^ tuy theo vi tri ty dapc ddng vdo ludi, dung lupng tu bu vd vj tri eua not quan sat (vj tri phu t i i nhay d m ) . Tuy vay, bien do QDA cd the tang tdi 3-411^^ do t i e ddng cita
f i = :
(13)Trong do: L, - Dien e l m taong dUong cQa HTD d i n vj t r i d d n g tudienC^.
Vdi viec cd dat C^ tai phy tai sau MBA phu t i i , phu t i i se thay mot qua dp dao ddng d i l n dp vdi t i n so fj.
f , = -
(14)Trong do: L^ - la dien d m tUOng dUOng ciia HTD din vi tri tu dien C^. Khi quy ddi ve phfa thQ cap MBA phu t i i , cd the lay 1^ la d i l n d m eua MBA phu tIL Viee khuleh dai bien dp dao ddng xay ra khi f, » fj [2].
DL
Bng ',
a) Sa do mach dien cd ddng tu bii CSPK
r
Phu tdi ::C2
-Uci
b) Qua dien ap tai vj tri C1 tren lirai dien c) Qua dien ap tai vj tri C2 phia phu tdi
Hinh 8. QDA do dong tu bu CSPK trin ludi dien b. Qud dien ap ben ngodi (External Overvoltages)
Nguyen n h i n chu yeu tQ ben ngoai gay QOA tren HTD la do qua trinh phong dien khf quyen (atmospheric discharge) hay cdn ggi la phdng dien set (lightning strike) ten eac phan cua HTO. Mgt bp phan ldn d c cdng trinh dien trong HTD la dUdng day tren khdng va d c tram dien ngoai trdi se chju t i e ddng bdi qua trinh phdng dien set sinh ra khi gidng bao. Sdng ddng dien set la sdng don cue (mdt chieu), bien dp thudng t d 20-100 kA, nhUng ed the tdi 200 kA. QDA set xuat hien tren HTD la do phdn Qng eiia HTO vdi ddng dien set vdi bien do thudng tren 4\J^^. Dang
22 I Dien A D&i song
9 0
5 0 3 0
U[%Uda)
—
-
T p
f-V- /\
' 1
= 1.2MS|
-—ts^-Ep
i t
T = 50tis Hinh 9. Dgng dong chudn QDA l,2/50ms
sdng QOA cd dang t i l u ehuan nha hinh 9 vcfi md t l todn hgc cd dang:
u(t) = EpCe-"-e-P*)
^ (15) Trong dd: a vd b - I I d c h i sd t i n luot lien quan d i n
thdi gian dau sdng T vd dp d i i sdng T. Vdi a = 1,4.1 O^s' v l b = 4,5.10*s' ehinh Id dang sdng chuan l,2/50ms. QOA set t r i n HTD dUOc hinh thdnh theo hai each Id set danh vao dinh edt hoae vdo khoing vupt day chdng set vd set ddnh tryc tiep vao ddy dan.
- Sit ddnh vdo dinh cot vd khodng vugt ddy chdng set
*s6t -'c^ 'des - ~ + ~
« c ^dcs (16) Khi set ddnh vdo dinh cot thi sdng ddng set se chia Idm ba phan - truyen v l hai phia eua ddy chong set va truyin xudng dat qua d i l n trd ndi dat R^ tai chan cot Do dd, dien I p dinh cot se la:
KHOA HQC - CONG NGHE Q
Uab = ( l - K a b ) - U a (20) N l u dien dp day du Idn se gdy phdng d i l n gida cdc
ddy pha. N l u khdng, ba QDA U^, U^^ U^ se truyin dgc theo dudng d i y va cd t h i se gay phdng dien tren d c h dien chuoi sdgan n h a t v i day dan pha cddien dung Idn (cdch dien dadng diy) n l n dien dung nay se lam g i l m dp doe d i u sdng v l tao ra t r i thdi gian. Sau khi truyin qua v l i edt thi nguy ed phdng dien tren d c h dien g i l m dang ke[1].
Ngoai QDA set cdn cd QDA tinh dien cung sinh ra trong qua trinh hinh thanh set (hinh 11). Khi cdc ddm may gidng tieh dien x u i t h i i n ngay tren cdc dadng ddy thi se Idm eho d e dudng ddy eung tieh d i l n trdi dau. Do do, trade khi eo phdng d i l n set tii nhQng ddm mdy xudng HTD hoac dat se ton tai mgt dien trudng gida ddy dan vd d i t cd the dat tdi 30 kV/m. Dudi tac ddng ciia d i l n trudng nay, tg day - dat se dugc nap dien den dien the tQ 150 kV den 500 kV tdy theo chieu cao ciia dUdng day so vdi d i t Phdng dien cd the xay ra tai noi cd d c h dien yeu.
Hinh 10. Sit ddnh vdo dinh cot vdi ddy chong set QDA tren dinh vd thdn cpt se cd the gay phdng dien nguge l i n ddy dan pha.
Sit ddnh true tiep vdo ddy ddn, ddng d i l n set se chia Idm hai nQa vd lan truyen theo hai phia cua diem set ddnh vdo dudng ddy. Ddng dien do se tao QDA tren day d i n pha theo edng thQe sau:
Trong dd: Z^ -Tong trd sdng cita day dan pha.
QDA U^ ed t h i tdi hdng nghin kV truyen dgc theo d i y dan pha l i m d m Qng sang d i y pha ben QDA. Chang han giQa hai pha ed h6 d m K^^_ thi:
N l n d i l n I p dly-
Hinh 11. QDA tinh diin tren dudng ddy
1.4.3.Tac ddng
QDA gay ra phdng dien lam ha hdng each dien cua d c thiet bj dien trong HTO, lam eac t h i l t bi bdo ve t i c ddng vd do do lam gian doan van hanh ciia mdt bd phan ladi dien.
Nhdng sQ cd tren day xay ra trong iQdi dien cao dp se g i y mat dten trong mdt khu vQc rdng vd cd the dan den cac van de sau:
- Gay nguy hiem cho ngQdi va thiet bi;
- Tang nguy ca mat dn dinh HTO - Oinh tre san xuat cdng nghiep;
Dien A iMi song I 23
E] KHOA HQC - CONG NGHE
-Tang t h i t t h o l t do khong do dem dugc ndng lupng.
Odi vdi ludi trung I p , hau q u i van gan nhutuong tu, nhung pham vi t i e ddng se hep han.
Odi vdi ludi d i l n ha dp chii yeu nham vao mat an todn eho ngudi va thiet bj sinh boat. Viee Qng dung cac thiet bj dien tQ cho kha ndng chju QDA t h i p vd thudng khdng n l u rd k h i nang chiu dien dp khien cho nhieu thiet bj se bj hdng khi ehju QDA, dac biet la d e thiet bj ndi vdi ludi dien ha dp tren khdng.
Cdng hudng sat t d gay dn va phat ndng ddi vdl MBA do Idi thep bi bdo hda. Ngoai ra cdng hadng s i t t d gdy D£)DA vdl bien dp Idn.
1.4.4. Cac tieu chuan
Vl QDA cd the bieu dien theo nhieu dang nhu da n l u d muc 1.4.1, eho nen khd cd the chuan hda tat d d c dang QOA. Hdn nda, mgc tieu nghien cdu QDA la de tim ede bien phap thiet ke, lya chpn mQc d c h dien cho t h i l t bj dien cung nhu d c giai phap b i o ve QOA, nen tieu chuan 1EC60071 -1 djnh nghTa ba loai QDA sau de lam ed sd ddnh gid kha nang chju dien dp eua d c h dien cae t h i l t bj dien.
Hinh 12. Cdc khodng cdch cdch dien - Dien dp ngan hgn tiiu chudn d tdn sd lUdi dien (Standard short-duration power frequency voltage): Ld dien ap hinh SIN vdi tan sd tii 48-62Hz trong thdt gian 1 phiit. Mdc dten ap nay de thQ nghiem kha nang chiu QDA eiia each dien thiet bi dien ddi vdi cae QDA ngan han do ngan mach.
- Dien dp xung thao tac tieu chudn (Standard switching impulse voltage): La dien ap dang xung vdi thdt gian dau sdng la 250ms vd do dai sdng la 2500ms. MQc dien ap nay de thd nghiem kha nang chiu QDA xung do thao tac.
- Dien dp chiu xung set tieu chudn (Standard lightning impulse voltage): La dien dp dang xung vdi thdi gian dau sdng la 1,2ms va do ddi sdng Id 50ms. MQc dien I p nay de thQ nghiem kha nang chiu QDA xung set.
Khi d c dien ap thQ nghiem daoc dat len d c h dien cua thiet bi dien. vi dien mdi eiia each dten cd the la ran, Idng hoac khi nen can phai xem xet vdt tQng khoang each each dien nhQ htnh 12.
Bdng 4. Mdc cdch dien tiiu chudn cho ddi U£245kV
(kVrms) 3,6 7,2 12 17.5
24 3 6 52 72,5 123
*0"
10 20 2 8 38 50 70 95 140 (185)
230 U „ ( k V _ )
2 0 / 4 0 4 0 / 6 0 6 0 / 7 5 / 9 5
7 5 / 9 5 95/125/145
145/170 250 325 (450)
550 145
170
245 I k " ™ . '
(185) 230 275 (230) 275 325 (275) (325) 360 395 4 6 0
I k V ) (450) 550 650 (550) 650 750 (650) (750) 850 950 1050 Cach dien phai xem xet cd khoang cdch trong khdng khf gida pha vdi pha, gida pha vdl
dat va khoing d c h rd dien tren b l mat d c h dien ran giQa pha vdi d i t
Tieu ehuan IEC60071 dinh nghTa cle mQc d c h dien theo hai dai dien dp lam viec Idn nhat bao gdm d l i I - dadi 245 kV vd dai II - tren 245 kV nhQ bdng 4 vd 5 sau day. Ddi vdi dai 1, chi xet mdc ehju dien ap d tan sd iQdi (U5gj,^.,^J va mdc chju dien dp xung set l,2/50ms (U^^^), cdn ddi vdi dli II, ehl xet mQc chiu dien dp xung thao tac (UJ va mQe ehiu dien dp xung set
Bdng 5. MUc cdch diin tiiu chdn cho ddi U>245 kV
300
362
420
550
800
U „ (kV^) T r e n c h i e u d a i
each d i e n 750 750 850 850 850 950 950 950 950 950/1050
1175 1175 1175/1300
GiuTa p h a v d i d a t
750 850 850 950 850 950 1050 950 1050 1175 1300 1425 1550
Ty so p h a - p h a / p h a - d a t
1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 1,5 1.5 1,7 1,6 1.5 1,7 1.7 1,6
M^„(M)
850/950 950/1050 950/1050 1050/1175 1050/1175 1175/1300 1300/1425 1175/1300 1300/1425 1425/1550 1675/1800 1800/1950 1950/2100 1.4.5. Cac giai phap
Cdc giai phap chdng QOA ddi vdi cac thiet bi v l cdng trinh dien dQpc chia thdnh hai nhdm Id gidi p h i p phdng ngQa va giai phap khdc phuc. Viee ehgn g i l i phap chdng QDA ndm trong qua trinh Ida chon phdi hop cdch dien (insulation coordination).
24 I Dien A D&i song
KHOA HOC - CONG NGHE; Q
a. Phdi hgp cdch dien
la qud trinh trong dd m u t cdch dien hpp ly eua thiet bj dien va he thong bdo ve QOA tucmg dng dapc lya chpn phdi hcrp vdi cdcquddStfdpcd the xdy ra ddi vdi t h i l t bj d i l n (hinh 13).
H^sd qua di^n dp
> 4 4 2 t o 4
sVs
1 Hmh 13. Lua
, Lo9i qua diQn ap - QDA khi quySn
QDA ITnh di$n
QDA thao tdc - QDA d tlin s6 kfdi
chgn phdi hgpcdch dien, mu
, tUvc bao V9 i Mipc chju di^n ap
Lo^i bo 1 QDA 1
• • • j l
Md phdng J H H H H
Chdng set van
cbdovera mdc chiu dien d
cua each di^n
Cdch d i ^ cita thilt bj (n$n Invig ap
• •
1 Di#na
1 chju
J, chgn theo khd ndn
I
lap I liu I
Muc dich cudi cung cua q u i trinh phdi hgp d c h dien Id ddm bao an toan va tdi Uu hda ve mat kinh t l khi lya chpn t h i l t bj dien vdi ba loai ehi phi la ehi phi each d i l n , chi phf eho thiet bj bdo ve va thiet hai kinh te do sU cd phdng dien.
Trong qua trinh nay, mQc each dien cita thiet bj dugc kilm tra bdi k h i n i n g ehju d i l n I p dapc ehuan hda nhU da n l u d mue 1.4.4
b. Bdo vi chdng QDA ngi bg
- Ddi vdi QDA do cdng hQdng sit td, de t r i n h QDA, d n trdnh de xdy ra cdc d u trite nhay d m vdi cdng hadng sit tQ. Mdt sd gidi phdp d n duac xem xet nhU:
d p ) cd dp doe Idn hon do ddc cQa wL (L: Dien e l m cudn ddy MBA, hinh 3.60) b i n g cleh khdng nen de d c mach x u i t t u y l n , ddc biet Id cap ngam, non t i i cd chilu ddi qud Idn.
• Trdnh d l hd mach ede pha x u i t tuyen dUdng day.
• Odng t i i nhe cho dQdng day trade khi ddng MBA va ndi d i t trung tinh MBA.
• SQdgng t h i l t bj ddng d t ddng thdi.
- Odi vdi QDA do ddng dudng ddy khdng tai hoae ddng ty diln, vile dud t h i m mdt d i l n trd kem vdi may d t tai noi thyc hi|n ddng dien se Idm han che QDA.
c. Cdc thiit bi chdng qud diin dp
Bio v l chdng QDA s^t tren HTD gdm b i o ve chdng sit d i n h tryc t i l p vao d c p h i n t d t r i n HTO va b i o ve chdng d c sdng QOA lan truyin t r i n HTD.
- Bdo v l chdng set ddnh tryc t i l p vdo cac edng
trinh dien sQ dung he thdng gom ddy chdng set vd cpt thu set Yeu cau co bdn cua he thdng b i o ve chdng set ndy la ed pham vi bdo v l bao phit todn bd cdc cdng trinh dien can dupe b i o ve va cd he thdng ndi d i t ehdng set d i m bao khdng g i y QOA tren edt dien de tranh hien tupng phdng dien ngaoe tQ phan ndi dat vdo dQdng day tdi dien.
Kjtn ngdn cdch
ci/c alt
Hinh 14. Thiet bi phong diin - Bao ve chdng sdng QDA lan truyen tren HTD sii dgng cac thiet bj chdng set nhu thiet bj phdng dien va chdng set van vdi mgc di'eh la loai bd hole han e h l QDA ddt len each dien cua d c thiet bj dien,
• Khe phong diin (discharger)- Dapc diing tren ludi trung dp va cao ap eiing nhQ dau vao ede tram phan phdi de tao ra nhQng diem yeu ed the dieu ehinh dUpc tren d c h dien ciia iQdi dien de hd quang ed the sinh ra khi cd QOA tren ladi dien.
Dien A D&i song I 25
E] KHOA HOC - CONG NGHE
K?pcirc n
Cac khdi d-xit kem Washer
Hmh 15. Ddc tinh bdo ve cua khe phong dien K i t cau khe phdng dien hien nay ed dang hinh 14 trong do hai dien cue ed dang "sQng" de de ddng dap ho quang. Kim ngan edeh d giya de trdnh kha nang ngan mach do chim dau, Khe hd B giQa hai eUc cd the d i l u ehinh dUOc theo mQc bao ve. Khe phdng dien ed mdt sd nhaoc diem sau: i. NgUdng dien dp phdng dien khdng on dinh, phu thugc vao mdi trUdng va cd the sai khac d i n 40%. ii. MQc hd quang phu thupc bien do QOA (hinh 14). lit. Op tre hd quang tang khi dien dp giam. iv.
Khd dap hd quang nen cd the khien cdc bdo ve hieu lam la ngan mach.
• C/idngsetvanfCSl/J-L/udiemldncuaCSVsovdikhe phdng dien la dap hd quang nhanh, trdnh tao ngan maeh sau hd quang. Hai loai CSV dUpc dung phd bien hien nay la chdng set van co khe hdva chdng set van khong khe hd.
Chdng set van co khe h&. Bao gom mgt dien trd phi tuyen (varistor) ndi t i l p vdi mot khe hd bao ve. Dien trd phi tuyen se cd gia trj nhd khi cd QDA vd se rat ldn d dien dp van hdnh eua ladi. Khi da tieu tan ddng dien set CSV ehl chju mdt mQc d i l n dp lUdi. Oien dp nay duy tri hd quang trong khe bao ve. Tuy vay vi dien trd phi tuyen rat Idn nen ddng dien hd quang nay se nhd. khdng lam hdng khe bao ve va se bi dap t i t khi qua tri sdO.Cd nhieu ky thuat de che tao dien trd phi tuyen. Pho bien nhat la loai dung SiC, Cac tham sd chinh cua CSV nay la dien dp djnh mQc hay cdn ggi la dten ap dap (mQc dten ap ldn nhat ma CSV ngdng dan), va khd ndng hap thu ddng dien set
Chdng set van khong khe h&. Chi gdm dien trd phi tuyen lam b i n g d-xit kem (ZnQ) vdt dac tinh phi tuyen cao, cd the thay ddi t d 15 W d i n 1,5 MW. d dien dp van hanh ciia ludi dten, ddng rd nhd hon 10 mA. J u diem Idn cua CSV khdng khe hd la d l i lam viec rdng (hinh 17).
26 Dien A D&i song
Hinh 16. Chdng sit van ZnO
^ 6 0 0
3 100.
^
- / /
0,001 0,01 0,1 i 10 IOC 1,00»10J)M '
Dong lien
Hinh 17. So sanh dgc tinh U-l cCia cac CSV CO va khong khe hd
T A I L I I U THAM KHAO
[1] Lou van der Sluis, Transients in Power Systems, John Wiley & Sons Ltd, 2001.
[21 Roger C. Dugan, Marl< F. McGranaghan, Surya Santoso, H.Wayne Beatt Electrical Power Systems Quality, 2nd Edition, McGraw HiH, 2002.