- 8 CHƢƠNG I: VẦNG QUANG VÀ TỔN HAO VẦNG QUANG TRÊN ĐZ CAO ÁP VÀ SIÊU CAO ÁP. - TỔNG QUAN VỀ VẦNG QUANG. - 10 2.2 Phóng điện trong điện trƣờng không đồng nhất (Phóng điện vầng quang. - Vầng quang trên đƣờng dây dẫn điện một chiều. - Vầng quang trên đƣờng dây dẫn điện xoay chiều. - Tổn hao vầng quang trên đƣờng dây dẫn điện xoay chiều. - CÁC PHƢƠNG PHÁP HẠN CHẾ VẦNG QUANG. - Tác dụng của phân pha tới vầng quang. - 43 2.1 Triệt tiêu vầng quang bằng cách sử dụng dây đơn. - SƠ BỘ VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT VẦNG QUANG . - Tính toán tổn hao vầng quang bằng phƣơng pháp Mayr. - 59 CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN TỔN HAO CÔNG SUẤT DO VẦNG QUANG CHO ĐƢỜNG DÂY 220kV và 500kV. - TÍNH TOÁN TỔN THẤT VẦNG QUANG ĐỐI VỚI ĐZ 500/220kV HIỆP HÒA – ĐÔNG ANH – BẮC NINH 2. - Tính toán tổn thất vầng quang tuyến Đz 500/220kV HIỆP HÒA – ĐÔNG ANH – BẮC NINH 2 theo phƣơng pháp Mayer. - 98 2.1 Tổn hao vầng quang trên Đz 220kV (Đoạn 1 và Đoạn 2. - 100 2.1.5 Tổn hao điện năng do vầng quang trung bình năm. - 101 2.1.6 Tổn hao điện năng do vầng quang trung bình năm trên toàn đoạn tuyến. - 101 2.2 Tổn hao vầng quang trên Đz 500kV (Đoạn 3. - 103 2.2.5 Tổn hao điện năng do vầng quang trung bình năm. - 104 2.2.6 Tổn hao điện năng do vầng quang trung bình năm trên toàn đoạn tuyến. - 105 3.1.3 Xác định cƣờng độ điện trƣờng khởi đầu vầng quang E0. - 110 3.2.3 Xác định cƣờng độ điện trƣờng khởi đầu vầng quang E0. - o Tính toán tổn thất vầng quang trên Đz 220kV và Đz 500kV thực tế. - Nghiên cứu về phân pha và các phƣơng pháp tính toán tổn thất vầng quang gây ra trên Đz Cao áp và Siêu cao áp. - 9 ~ CHƢƠNG I: VẦNG QUANG VÀ TỔN HAO VẦNG QUANG TRÊN ĐZ CAO ÁP VÀ SIÊU CAO ÁP I. - Phóng điện vầng quang: là một dạng phóng điện đặc biệt chỉ tồn tại trong trƣờng không đồng nhất và xuất hiện trong khu vực chung quanh điện cực. - Khi thời tiết xấu có thể thấy phóng điện vầng quang trên các Đz tải điện áp cao. - Dạng phóng điện này đƣợc gọi là phóng điện “vầng quang”. - Để có phóng điện hoàn toàn cần phải tăng điện áp cao hơn so với trị số điện áp phóng điện vầng quang. - Nhƣ vậy, trong trƣờng không đồng nhất có hai dạng phóng điện đó là: phóng điện “vầng quang” và phóng điện “chọc thủng”. - 15 ~ phóng điện “vầng quang” và phóng điện “chọc thủng”. - Để duy trì phóng điện vầng quang liên tục cần phản nâng điện áp lên so với điện áp đặt vào ban đầu, tức là Ufđvq tăng. - (Hình 1.4a: Quá trình phóng điện vầng quang khi mũi nhọn cực tính dương giai đoạn đầu. - 16 ~ (Hình 1.4b: Quá trình phóng điện vầng quang khi mũi nhọn cực tính dương giai đoạn cuối) 2.2.2 Khi mũi nhọn có cực tính âm: Cƣờng độ điện trƣờng bên ngoài giảm dần từ mũi nhọn đến cực bản. - Vầng quang là một dạng phóng điện tự duy trì đặc trƣng cho sự phóng điện trong trƣờng không đồng nhất. - Điện áp tăng cao thì số ion tăng và dòng điện vầng quang tăng. - Quan hệ của dòng điện vầng quang với điện áp là một trong các đặc tính năng lƣợng cơ bản của phóng điện vầng quang. - Điện áp bắt đầu có phóng điện tự duy trì gọi là điện áp phát sinh vầng quang ứng với trị số Uvq. - 19 ~ Phóng điện vầng quang có ý nghĩa quan trọng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật điện cao áp. - Trong hệ thống điện vầng quang có các tác dụng khác nhau. - Đặc điểm của phóng điện vầng quang của “dây dẫn – cực bản” khi dây dẫn ngắn cũng giống nhƣ của khe hở “mũi nhọn – cực bản”. - Nếu tăng điện áp thì vầng quang ~ 20 ~ sẽ phát triển trên toàn bộ bề mặt dây dẫn và dòng điện mất hẳn tính chất không liên tục của nó. - Thực nghiệm cho thấy, cƣờng độ trƣờng phát sinh vầng quang Evq ít phụ thuộc vào cực tính. - cƣờng độ trƣờng phát sinh vầng quang đƣợc xác định bằng công thức kinh nghiệm: Evq. - (1.5) Và điện áp phát sinh vầng quang: Uvq = Evq. - (1.8) Sự dịch chuyển của điện tích từ dây dẫn có vầng quang đến điện cực đối diện tạo nên dòng điện vầng quang. - Dòng điện này có tính chất nhƣ một dòng điện rò và gây tổn hao năng lƣợng gọi là tổn hao vầng quang. - (1.9) I – dòng điện vầng quang. - đặc tính vôn-ampe của vầng quang. - Để tính dòng điện vầng quang trong trƣờng hợp này có thể sử dụng công thức sau: l U(U-Uvq). - (1.11) Công thức tính tổn hao vầng quang của đƣờng dây dẫn điện một chiều có thể viết dƣới dạng gần đúng nhƣ sau: P = A.U2.(U-Uvq) (kW/km). - (Hình 1.6: Biến thiên điện áp U theo thời gian, cường độ điện trường E, điện tích tổng Q, dòng điện vầng quang ivq. - *Khi t = t1 t2 điện áp và cƣờng độ trên bề mặt dây dẫn đạt trị số tới hạn Uvq, Evq để phát sinh vầng quang. - Tại thời điểm t5 trƣờng trên dây dẫn đã đạt đƣợc trị số tới hạn để phát sinh vầng quang âm. - Đồ thị 2 của Hình 06 cho ta quan hệ về dòng điện khi có vầng quang. - Thành phần này chỉ tồn tại trong giai đoạn có vầng quang (khoảng thời gian t1 t2, t5 t7). - Để tính tổn hao vầng quang của đƣờng dây dẫn điện xoay chiều có thể dựa vào đặc tính von-culong (được xây dựng dựa trên hình 06), tổn hao trong một chu kỳ đƣợc tính theo: P. - Tổn hao trong một đơn vị thời gian nghĩa là công suất tổn hao vầng quang có trị số bằng: P = f. - Phƣơng hƣớng chính để xác định tổn hao vầng quang trên đƣờng dây dẫn xoay chiều vẫn là tổng quát hóa các số liệu thực nghiệm. - U0- trị số điện áp tính toán, gần bằng điện áp vầng quang. - m2- hệ số khí hậu, biểu thị mối quan hệ giữa tổn hao vầng quang với điều kiện khí hậu. - Hiện nay công thức Pich không đƣợc dùng để xác định tổn hao vầng quang vì kết quả của nó khác nhiều so với số liệu thực nghiệm, đặc biệt đối với đƣờng dây siêu cao áp. - Hiện nay để tính toán sơ bộ về trị số tổn hao vầng quang thƣờng dùng công thức Mayer, công thức này có thể dùng cho dây đơn cũng nhƣ dây phân nhỏ. - Evq-cƣờng độ trƣờng phát sinh vầng quang (kV/cm). - CÁC PHƢƠNG PHÁP HẠN CHẾ VẦNG QUANG Từ các nghiên cứu về vầng quang phía trên, ta hiểu đƣợc khi cƣờng độ điện trƣờng trên bề mặt dây dẫn đạt đến giá trị khởi đầu thì sẽ xuất hiện phóng điện vầng quang. - Nhƣ vậy, trên lý thuyết thì việc giảm tổn thất vầng quang là việc có thể làm đƣợc. - Vì vậy, ngay cả vào lúc thời tiết tốt thì ở trên dây dẫn luôn luôn tồn tại những phần tử phóng điện vầng quang dạng vạch sáng (streamers). - (1.37) Từ đẳng thức trên ta sẽ xác định đƣợc a (n) để đƣờng dây không xuất hiện vầng quang. - Tác dụng của phân pha tới vầng quang: 2.1 Triệt tiêu vầng quang bằng cách sử dụng dây đơn: Để xác định cƣờng độ điện trƣờng trên bề mặt dây dẫn Đz trên không điện áp U, ta xét một mặt ống trụ bao quanh bề mặt dây dẫn. - (kVmax/cm) (2.31) Khi điện trƣờng trên mặt dây dẫn vƣợt quá ngƣỡng Evq là trị số điện trƣờng khởi đầu của phóng điện vầng quang thì sẽ xuất hiện vầng quang trong vùng không khí bao quanh dây dẫn. - Theo định luật Pich, cƣờng độ điện trƣờng khởi đầu vầng quang đƣợc xác định bằng thực nghiệm Evq = 30,3..m.(1. - Nhƣ ta đã biết, để không xuất hiện vầng quang thì cƣờng độ điện trƣờng trên bề mặt dây dẫn không đƣợc vƣợt quá điện trƣờng khởi đầu phóng điện vầng quang: E < Evq Từ quan hệ trên ta có đƣợc mối quan hệ giữa bán kính dây dẫn r (đƣờng kính dây d) theo điện áp định mức U. - SƠ BỘ VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT VẦNG QUANG 1. - Tổng hợp 2 kết quả tính toán ta đƣợc tổn hao vầng quang trên toàn tuyến nghiên cứu trong năm. - Điện áp khởi đầu vầng quang thời tiết tốt pha giữa: Ugiữatốt. - (F/m) Điện áp khởi đầu vầng quang thời tiết tốt pha ngoài: Ungoàitốt. - Dựa vào bảng đặc tính bao quát của tổn thất vầng quang trong điều kiện thời tiết tốt ta tra đƣợc thông số. - Tổn hao vầng quang trên 1km đƣờng dây khi thời tiết tốt (kWh/km. - Tổn hao vầng quang toàn tuyến khi thời tiết tốt (kWh. - Ta có tổn hao công suất vầng quang trung bình (kW/km. - Lƣu ý cƣờng độ điện trƣờng vầng quang theo công thức Pich: Evq = 30,3..m.(1. - Ta tra theo đặc tính bao quát của tổn hao vầng quang trong điều kiện thời tiết mữa đƣợc. - Tổn hao vầng quang trên 1km đƣờng dây khi thời tiết mƣa (kWh/km. - Tổn hao vầng quang toàn tuyến khi thời tiết mƣa (kWh. - Tổn thất công suất vầng quang trên đƣờng dây đƣợc biểu diễn bằng quan hệ hàm: Pvq = F. - E0: Cƣờng độ điện trƣờng khởi đầu vầng quang (kV/cm) Khi tính toán vầng quang thì phƣơng pháp này chia thành 4 dạng thời tiết: tốt, mƣa, tuyết, băng giá. - Xác định cƣờng độ điện trƣờng khởi đầu vầng quang E0: E0 = 30,3..m.(1. - 59 ~ Nhƣ vậy, ta có đƣợc công thức tổng quát về tổn thất vầng quang nhƣ sau: Pvq. - (kW/km) Tổn thất vầng quang trên 1km Đz : Avq = Pvq.8760 (kWh/km). - Tổn thất vầng quang trên toàn bộ Đoạn tuyến. - Trong đó: +n: Số dây phân nhỏ trong một pha +f(hz): Tần số +r0(cm): Bán kính dây phân nhỏ +Evq(kV/cm): Cƣờng độ điện trƣờng phát sinh vầng quang phụ thuộc hệ số k +Etđ: Cƣờng độ điện trƣờng tƣơng đƣơng, có trị số bằng: Etđ. - (kWh/km) Tổn hao vầng quang trung bình năm trên đoạn tuyến tính toán. - (kWh) Với phƣơng pháp Mayer ta tính đƣợc trị số tổn hao vầng quang trung bình hàng năm mà không tính toán đƣợc tổn hao cực đại. - 62 ~ CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN TỔN HAO CÔNG SUẤT DO VẦNG QUANG CHO ĐƢỜNG DÂY 220kV và 500kV. - 31,32 (kV/cm) đảm bảo yêu cầu vầng quang. - Tính toán L: L. - Khoảng cách a dao động trung bình từ 10-200 (cm) thỏa mãn yêu cầu không phát sinh vầng quang đối với các giá trị của n . - 3.2.3 Xác định cƣờng độ điện trƣờng khởi đầu vầng quang E0: E . - Qua nghiên cứu về tổn hao vầng quang ta thấy biện pháp để giảm tổn hao vầng quang là tăng bán kính dây dẫn. - (Bảng 10: So sánh kết quả tính toán tổn thất vầng quang trên Đz 500kV và Đz 220kV
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt