Trung tính nối đất trực tiếp là gì

- 27 - hưởng đến pha khác. Điều này sẽ hạn chế khả năng phá hủy bởi nhiệt của dòng sựcố, giảm chi phí sửa chữa, giảm tần suất hay kéo dài thời gian bảo quản máy cắt. - Trong lưới điện kiểu này, khi một pha chạm đất thì điện áp của các phalành có thể tăng lên bằng điện áp dây. Vì vậy, cách điện của hệ thống vẫn phải được thiết kế để chịu được điện áp dây.- Do dòng chạm đất lớn nên bảo vệ rơ le sẽ tác động cắt sự cố làm gián đoạn cung cấp điện. Vì vậy, nếu xét về độ tin cậy cung cấp điện thì thấp hơn lưới trungtính cách đất. - Lưới điện nối đất kiểu này có dòng chạm đất lớn so với lưới trung tính cáchđất nên kém an tồn hơn, nhưng lại an tồn hơn so với lưới trung tính trực tiếp nối đất vì dòng chạm đất của nó bé hơn lưới trực tiếp nối đất.- Cuộn dây thứ cấp của máy biến áp nguồn phải đấu Y hoặc phải có thiết bịtạo trung tính giả, điều này gây khó khăn cho việc lựa chọn máy biến áp nguồn nguồn hoặc tăng chi phí đầu tư thiết bị tạo trung tính giả.- Do lưới điện này là lưới ba pha, ba dây nên chỉ cấp điện cho các phụ tải ba pha hoặc một pha sử dụng điện áp dây.

1.2.5 Mạng điện ba pha trung tính nối đất trực tiếp

Hình 1.5. Sơ đồ mạng điện ba pha trung tính nối đất trực tiếp Dòng chạm đất khi pha A chạm đất là:. AI =1 23oX XX .E =13 2oX X.E 1.17 Điện áp các pha:CN BNANU UU AB CN1- 28 -. AU = 0. BU =. .1 12A oB oE XX UX X  Tỉ sốcó trị số bé hơn 1. Vì vậy, nếu1X X ta có các giá trị của. BU. BU,. CU. CU . Nếu1X X ta có các giá trị của. BU. BU,. CU. CU . Khi1 oX X 3 thì điện ápBU,CUln có giá trị khơng lớn hơn 0,8Ud, tức là lúc đó ta có hệ thống đã đạt tới nối đất hiệu quả.Thực tế các hệ thống, với 1km đường dây1X X nên khi chiều dài đườngdây tăng thì tỷ số1 oX Xcũng tăng và có thể vượt quá giá trị1 oX X= 3, có nghĩa là lúc này nối đất trực tiếp không phải là nối đất hiệu quả ngay cả khi điện trở nối đấtbằng 0 và không thể chọn cách điện của thiết bị theo điện áp pha được. Ngày nay ở Việt Nam cũng như trên thế giới, phương thức nối đất trực tiếpđược nhiều nước áp dụng không chỉ cho những cấp điện áp cao U ≥ 110kV mà còn được áp dụng cho các lưới điện trung thế bởi những hiệu quả rõ rệt mà trongthực tế vận hành đã chứng minh được điều đó. Ở lưới điện có trung tính cách đất, khi xảy ra chạm đất một pha sẽ sinh rahiện tượng hồ quang cháy lập loè không ổn định, hiện tượng này là nguyên nhân dẫn đến quá điện áp, có thể lên đến 2,5-3 lần điện áp định mức. Trong mạng điện 6-20kV, dự trữ cách điện lớn, vì vậy quá điện áp do hồ quang cháy lập loè không nguy hiểm. Tuy nhiên với lưới điện 20-35kV có dự trữ cách điện thấp hơn thì quáđiện áp có thể làm phá hỏng cách điện ở những vị trí yếu gây nên sự cố ngắn mạch hai pha hoặc ba pha rất nguy hiểm.Các mạng điện có cấp điện áp từ 110kV trở lên đều có trung tính nối đất trực tiếp vì các lý do sau đây:- 29 - - Dòng điện dung của nó lớn do điện áp cao và chiều dài đường dây lớn vàhiện tượng hồ quang cháy sẽ gây nguy hiểm đến các pha bên cạnh. Mặt khác, dòng chạm đất có thành phần tác dụng khơng được cuộn dập hồ quang triệt tiêu, do vậyhồ quang khó dập tắt và cuộn dập hồ quang sẽ khơng còn tác dụng. - Chi phí về cách điện giảm nhiều do cách điện chỉ phải chịu mức điện áppha trong chế độ vận hành bình thường cũng như chế độ sự cố. Đối với mạng điện từ 110kV trở lên, cách điện của đường dây và thiết bị thiết kế ở mức điện áp dây làkhông kinh tế. Tuy vậy, mạng điện ba pha trung tính nối đất trực tiếp cũng có những nhượcđiểm sau: - Khi xảy ra chạm đất một pha là ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch một phalà rất lớn, rơ le bảo vệ đường dây sẽ tác động cắt đường dây sự cố, làm gián đoạn cấp điện cho phụ tải. Để nâng cao hiệu quả làm việc của mạng điện, nên dùng cácbảo vệ theo từng pha hoặc phải trang bị tự động đóng lại cho đường dây vì trong thực tế vận hành phần lớn các sự cố là ngắn mạch một pha và có tính chất thốngqua. - Dòng điện ngắn mạch một pha lớn nên thiết bị nối đất phức tạp và đắt tiền.- Dòng ngắn mạch một pha có những trường hợp còn lớn hơn cả dòng ngắn mạch ba pha. Để hạn chế nó phải tăng điện kháng thứ tự không bằng cách khôngnối đất trung điểm một vài máy biến áp của hệ thống hay nối đất trung tính qua điệntrở hoặc điện kháng. KẾT LUẬNChương này đã khái quát các dạng QĐA tồn tại trong lưới điện trung áp và đánh giá các xác suất xảy ra của nó. QĐA của lưới điện trung áp có nguồn gốc từcác QĐA khí quyển và QĐA thao tác. Nghiên cứu QĐA khí quyển trước hết cần xác định xác suất xuất hiện các cú sét có biên độ lớn và đầu sóng dốc cũng nhưcường độ hoạt động của sét trong khu vực. Với QĐA thao tác, phát sinh do các thao tác đóng cắt và sự cố trong lưới điện, bao gồm QĐA quá độ Transient- 30 - Overvoltage và QĐA tạm thời TOV. TOV là dạng QĐA thao tác chủ yếu quantâm xem xét ở lưới điện trung áp, trong đó tập trung nghiên cứu QĐA phát sinh trên các pha lành khi có sự cố chạm đất một pha do có xác suất xảy ra là lớn nhất.TOV đặc trưng bởi biên độ QĐA và thời gian tồn tại của TOV. Hai thông số này của TOV khi xảy ra ngắn mạch chạm đất một pha ở lưới trung áp phụthuộc chủ yếu vào tỉ số X X1của lưới điện, tức phụ thuộc vào chế độ nối đất trung tính cũng như vấn đề vận hành tương ứng của lưới điện với các chế độ nốiđất trung tính khác nhau.- 31 -CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ QUÁ ĐIỆN ÁP DO CHẠM ĐẤT MỘT PHA TRONG LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁPỞ chương 1 ta đã thấy biên độ quá điện áp do ngắn mạch chạm đất một pha phụ thuộc chủ yếu vào tỉ số XX1. Tỉ số X X1của phần lưới điện nhìn từ phía điểm sự cố phụ thuộc vào sơ đồ thay thế thứ tự thuận, nghịch cũng như thứ tự không củalưới điện. Đối với sơ đồ thay thế thứ tự không, kéo dài từ điểm sự cố đi về hai phía đường dây và kết thúc ở phần tử MBA có cuộn dây đấu tam giác hoặc đấu sao cótrung tính cách điện. Sơ đồ thay thế thứ tự khơng của MBA hồn tồn rõ ràng, vấn đề còn lại là xác định tổng trở thứ tự khơng của đường dây tải điện.2.1. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN TỔNG TRỞ THỨ TỰ KHÔNG CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN

kiểm định miền nam, kiểm định an toàn miền nam, kiểm định an toàn, kiểm định máy móc, kiểm định cơ giới, kiểm định thiết bị.an toàn lao dộngkiểm định miền nam, kiểm định an toàn miền nam, kiểm định an toàn, kiểm định máy móc, kiểm định cơ giới, kiểm định thiết bị.an toàn lao dộngkiểm định miền nam, kiểm định an toàn miền nam, kiểm định an toàn, kiểm định máy móc, kiểm định cơ giới, kiểm định thiết bị.an toàn lao dộng

Dịch vụVăn bản pháp luậtTin tứcTin tứcTài liệu kỹ thuậtVăn bản pháp luậtDịch vụ

Danh mục dịch vụ
Fanpages facebook

Phân tích an toàn các phương thức nối đất của lưới điện 35kV

Phân tích an toàn các phương thức nối đất của lưới điện 35kV
Hiện nay, lưới điện trung áp trên thế giới có những phương thức nối đất: Trung tính cách ly, trung tính nối đất trực tiếp, nối đất qua cuộn dập hồ quang, nối đất qua tổng trở nhỏ. Bài viết này phân tích những ưu nhược điểm của các phương thức nối đất lưới trung áp.

Đang xem: Trung tính cách ly

Phân tích an toàn các phương thức nối đất của lưới điện 35kV

Các phương thức nối đất lưới trung áp

Trung tính cách ly

Ưu điểm: Dòng sự cố 1 pha, điện áp bước, điện áp tiếp xúc nhỏ, cho phép vận hành trong một thời gian nhất định khi sự cố chạm đất 1 pha.

Nhược điểm: Mức cách điện của thiết bị phải chịu ở điện áp dây, có khả năng gây quá áp nội bộ do hồ quang chập chờn, khó tìm điểm sự cố, việc thực hiện bảo vệ có chọn lọc khi một pha chạm đất khá phức tạp và đặc biệt đối với lưới 35kV chỉ cho phép làm việc khi IC ≤ 10A.

Hiện nay mạng trung tính cách ly được sử dụng ở các nước như: Italia, Nhật, Irceland. Tại Việt Nam, lưới 6, 10 và 35kV đang sử dụng mạng trung tính cách đất.

Mạng 3 pha 3 dây, trung tính nối đất trực tiếp

Ưu điểm: Tránh được quá điện áp lớn trong mạng, cách điện của thiết bị chỉ phải thiết kế với điện áp pha, dễ dàng phát hiện các dạng sự cố, bảo vệ rơ le đơn giản tin cậy.

Nhược điểm: Dòng ngắn mạch trong mạng lớn gây ảnh hưởng đến sự làm việc ổn định của các thiết bị, gây nhiễu đối với các đường dây thông tin ở gần, điện áp bước và điện áp tiếp xúc lớn nên phải cắt ngay đường dây khi có sự cố, khi sử dụng máy biến áp [MBA] công suất nhỏ 1 pha mức cách điện thiết bị là điện áp dây. Mạng 3 pha 3 dây nối đất tại trạm nguồn được sử dụng ở các nước như: Anh, một phần nước Úc, một phần nhỏ lưới 15kV ở khu vực miền Trung nước ta.

Mạng 3 pha 4 dây, trung tính nối đất trực tiếp

Ưu điểm: Tránh được quá điện áp lớn trong mạng, cách điện của thiết bị chỉ phải thiết kế với điện áp pha, dễ dàng phát hiện các dạng sự cố, bảo vệ rơ le đơn giản tin cậy, dễ dàng sử dụng các MBA công suất nhỏ 1 pha.

Nhược điểm: Dòng ngắn mạch trong mạng lớn gây ảnh hưởng đến sự làm việc ổn định của các thiết bị, gây nhiễu đối với các đường dây thông tin ở gần, điện áp bước và điện áp tiếp xúc lớn nên phải cắt ngay đường dây khi có sự cố, phải bảo quản nhiều tiếp địa dọc tuyến.

Mạng 3 pha 4 dây được sử dụng ở các nước như: Mỹ, Canada, một phần nước Úc nơi có mật độ phụ tải nhỏ, bán kính cấp điện lớn. Tại Việt Nam, lưới 15 kV,22 kV khu vực miền Trung và miền Nam sử dụng mô hình này.

Phương thức trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang

Ưu điểm: Dòng sự cố chạm đất một pha, điện áp bước và điện áp tiếp xúc rất nhỏ, cho phép vận hành trong 1 thời gian nhất định khi có sự cố chạm đất 1 pha, có khả năng dập tắt nhanh sự cố chạm đất hồ quang.

Nhược điểm: Mức cách điện của thiết bị phải lựa chọn ở điện áp dây, khó tìm sự cố, có khả năng gây quá áp nội bộ do hiện tượng cộng hưởng, hệ thống điều khiển và bảo vệ phức tạp.

Xem thêm: Sơ Đồ Mặt Bằng Chia Lô Dự Án Fpt Đà Nẵng, Sơ Đồ Phân Lô Đất Fpt Đà Nẵng

Phương thức này được các nước như Đức, Thuỵ Sỹ, Liên Xô [cũ] sử dụng. Tại Việt Nam, lưới điện 35kV một số khu vực cũng áp dụng phương thức này.

Phương thức trung tính nối đất qua tổng trở

Phương thức nối đất qua tổng trở là giải pháp dung hoà giữa phương thức nối đất trực tiếp và trung tính cách ly. Nối đất qua tổng trở có thể là điện trở nhỏ hoặc điện kháng nhỏ.

Ưu điểm: Dòng sự cố chạm đất một pha, điện áp bước và điện áp tiếp xúc ở mức độ vừa phải, giảm được mức quá điện áp nội bộ [nếu nối qua điện trở], giảm nhẹ yêu cầu điện trở nối đất, bảo vệ rơ le đơn giản, tin cậy.

Nhược điểm: Mức cách điện của thiết bị phải lựa chọn ở điện áp dây, có khả năng gây qúa áp nội bộ do hiện tượng cộng hưởng [nếu nối qua thuần kháng], phải cắt ngay đường dây khi có sự cố chạm đất, độ nhậy bảo vệ phụ thuộc vào chiều dài tuyến dây, công suất nhiệt thất thoát lớn [nếu nối qua điện trở].

Phương thức này được các nước như Pháp, Tây Ban Nha sử dụng. Tại Việt Nam, lưới điện 22kV TP. Huế cũng áp dụng phương thức này.

Phương thức nối đất lưới trung áp 35kV ở Việt Nam

Hiện nay lưới trung áp 35kV của Việt Nam thường sử dụng 2 phương pháp trung tính cách ly với đất và trung tính qua cuộn dập hồ quang. Những ưu nhược điểm và những phát sinh từ thực tế của những phương thức nối đất lưới trung áp 35kV của Việt Nam như sau:

Trung tính cách ly với đất

Ưu điểm: Cấu hình trạm biến áp, đường dây đơn giản do cuộn trung áp 35kV MBA nguồn có thể có tổ đấu dây sao hoặc tam giác, điểm trung tính không cần đưa ra ngoài MBA. Đường dây trung áp 35kV chỉ cần kéo 3 dây pha, không cần kéo dây trung tính. Thiết bị rơ le bảo vệ đơn giản. Khi sự cố chạm đất không phải cắt điện trên diện rộng [theo quy phạm có thể vận hành trong 2 giờ khi bị sự cố chạm đất] rất phù hợp cho lưới 35kV cấp riêng cho các trạm trung gian.

Nhược điểm: Nguy hiểm cho người và súc vật khi đến gần chỗ chạm đất khi sự cố chạm đất chưa được loại trừ. Khi chạm đất, điện áp pha không bị sự cố tăng lên 1,73 lần, dẫn tới việc lựa chọn mức cách điện của thiết bị ở điện áp dây. Một số trường hợp phát triển thành sự cố 2 pha chạm đất. Nếu lưới trung áp có nhu cầu dùng trạm phân phối 1 pha thì đường dây trung áp vẫn phải kéo 2 pha, điện áp sơ cấp MBA là điện áp dây. Với những lưới trung áp 35kV có chiều dài lớn, dòng điện dung khi chạm đất lớn [quá 10A] dễ sinh ra quá điện áp nội bộ, dễ làm sự cố lan rộng.

Trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang

Ưu điểm: Dòng sự cố 1 pha, điện áp bước và điện áp tiếp xúc rất nhỏ. Có khả năng dập tắt nhanh sự cố chạm đất hồ quang. Khi sự cố chạm đất không phải cắt điện trên diện rộng [theo quy phạm có thể vận hành trong 2 giờ khi bị sự cố chạm đất].

Nhược điểm: Khi lưới trung áp 35kV phát triển, dòng điện dung sẽ rất lớn, việc lựa chọn, thay đổi phương thức để chỉnh mức dòng điện của cuộn kháng rất phức tạp, giá thành cuộn kháng rất đắt và tốn diện tích mặt bằng để lắp đặt. Cuộn kháng dễ bị quá tải và dẫn tới cháy cuộn kháng [do lựa chọn sai dòng điện cảm]. Khi chạm đất, điện áp pha không bị sự cố tăng lên 1,73 lần, dẫn tới việc lựa chọn mức cách điện của thiết bị ở điện áp dây, hệ thống bảo vệ và điều khiển phức tạp. Ngoài ra còn có nguy cơ bị quá điện áp nội bộ do hiện tượng cộng hưởng.

Xem thêm: Cách Ẩn Sheet Trong Excel 2003, Cách Ẩn, Giấu Sheet Trong Excel Và Cho Hiện Lại

Trong thời gian qua, đã xảy ra nhiều trường hợp, người và súc vật đến gần chỗ chạm đất bị điện giật chết, cháy cuộn kháng. Khi chạm đất, điện áp ở pha không sự cố tăng lên 1,73 lần, dễ phát triển thành sự cố 2 pha chạm đất, nhất là lưới điện có cách điện kém. Nhiều giải pháp đã được đề xuất để khắc phục tình trạng trên như: Công ty Điện lực Hà Nội đã tự chế tạo loại rơ le cắt nhanh khi đường dây bị chạm đất. Chế tạo MBA nguồn có cuộn dây trung áp kiểu phân chia [thành 2 cuộn riêng rẽ], do vậy có thể tách lưới trung áp thành 2 mảng độc lập; Chuyển lưới trung áp từ chế độ trung tính cách ly sang chế độ trung tính nối đất trực tiếp; Dùng sứ VHD 45 thay sứ VHD 35.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Cách tính