CH NG I: GI I THI U CHUNG V K THU T CAO ÁP Khái ni m v i n áp cao L ch s phát tri n i n áp truy n t i Các lo i áp l c (stress) tác ng lên h th ng cách i n Áp l c i n áp c tính ch u ng i n áp i n áp cao là gì? Có s d ng tài li u t UTM Phân lo i i n áp Phân lo i i n áp theo qui nh c a EVN Loại điện áp Điện áp Hạ áp U < 1 kV Trung áp 1 ≤ U ≤ 35 kV Cao áp 35 < U ≤ 220 kV Siêu cao áp U > 220 kV Các c p i n áp Vi t Nam Loại Lưới Truyền tải Phân phối Điện áp 110, 220, 500 kV Trung thế 6-35 kV Hạ thế 380/220 V Mô hình h th ng n ng l Truy n t i n ng l ng i n tiêu bi u ng i n i xa c n i n áp r t cao Nhu c u tiêu th i n n ng ngày càng t ng L ch s phát tri n i n áp truy n t i C AC và DC u s d ng cho truy n t i i n n ng Giá tr i n áp truy n t i t ng theo th i gian SO SÁNH HVAC VÀ HVDC Kho ng cách truy n t i ≥ 600 -800 km: truy n t i DC có tính kinh t hơn truy n t i AC Di n tích DC transmission t dành cho truy n t i nh hơn khi s d ng DC http://ievn.com.vn/ L i ích c a vi c truy n t i o T ng !n i n áp cao nh v"n hành o Gi m t!n th t khi truy n t i Công su t truy n t i l#n nh t c a nh V2 P= ZL ng dây AC v"n hành !n V: i n áp v"n hành ZL: t!ng tr xung (∼250Ω) ZL = L / C ( V (kV) 400 P (MW) 640 700 2000 1000 4000 ng dây không t!n th t) 1200 5800 1500 9000 Công su t t i km) u nh"n c a ng dây truy n t i ng%n không bù (& 80 UG U GU M PM = U M I cos ϕ = sin δ XL T!n th t trên 1 ơn v chi u dài ng dây gây ra) PM PL = rI = r U M cos ϕ 2 ϕ δ UM IXL ϕ I ng dây (ch$ xem do i n tr 2 PM: công su t t i u nh"n UM: i n áp t i u nh"n Gi m t!n th t b'ng bi n pháp nâng cao i n áp truy n t i Tác h i c a i n áp cao Phóng i n tia l a Phóng i n h quang Phóng i n v ng quang ng d ng c a i n áp cao ng d ng c a i n áp cao t o plasma l nh H th ng x lý nư c ng m b ng công ngh plasma l nh H th ng cách i n i m y u nh t trong h th ng i n v t li u cách i n c a thi t b áp luôn c nghiên c u và phát tri n i n cao H th ng cách i n c a thi t b i n ch u tác ng liên t c c a i n áp v n hành h th ng và không liên t c c a quá i n áp c n ph i thi t k , ph i h p cách i n và th nghi m m t cách c n th n Vì lý do an toàn, i n áp th nghi m ph i l n hơn i n áp v n hành vài l n i n áp th nghi m xung sét kho ng 10 l n giá tr v i thi t b h th i v i thi t b c c cao áp (UHV), t s v n hành AC kho ng 3 (IEC Std. 1976). i n áp v n hành AC i i n áp th nghi m xung sét/ i n áp Áp l c tác ng lên h th ng cách i n Quá i n áp Ch ng sét van Dây ch ng sét i n áp th nghi m i n áp v n hành Áp l c cơ Thi t b i nH th ng cách i n (khí, l ng, r n) Áp l c nhi t Áp l c hóa h c (môi trư ng) Nhi u lo i áp l c tác ng (ng th i lên h th ng cách i n gây thoái hóa cách i n ho c phóng i n Quá i n áp i n áp th nghi m Phóng i n c c b Gia nhi t i n áp v n hành Phóng i n c c b Áp l c hóa h c Water treeing V tr nn t b m t Thoái hóa hóa h c Áp l c nhi t Áp l c cơ Electrical treeing Thoái hóa v t lý R nn t cách i n Phóng i n ánh th ng Phóng i n b m t Gi m c tính i n Gi m b n cơ “K t thúc tu i th ” * Yêu c u H th ng cách i n ph i c thi t k ch u c t t c các lo i áp l c có th x y ra trong quá trình ch t o, th nghi m, v"n chuy n, l%p t và v"n hành v#i tu!i th) mong mu n là 30 n m Các y u t quy t nh Các lo i áp l c tác b n v"t li u Ph i h p cách i n n thi t k cách i n c a thi t b ng i n Áp l c i n áp i n áp v"n hành Quá i n áp do sét ánh Quá i n áp do thao tác (v"n hành) h th ng Quá i n áp do s c * Quá i n áp có tính ch t quá Ph thu c vào môi trư ng Quá i n áp n i b (do h th ng sinh ra và ph thu c vào thi t k h th ng) Do thi t b i n luôn ch u tác ng c a quá i n áp trong su t th i gian ho t ng cách i n c a thi t b ph i c thi t k và th nghi m m t m*c i n áp l#n hơn i n áp v"n hành c a thi t b theo tiêu chu+n Quá i n áp do sét ánh Ngu(n g c: do sét ánh ơn c c và t(n t i trong th i gian r t ng%n (µs) T c gia t ng i n áp l#n Biên và hình d ng xung không ph thu c i n áp h th ng Trong ph m vi phòng thí nghi m, xung sét c t o b i máy phát xung (Marx generator) Thời gian đầu sóng: T1 Thời gian xung giảm còn ½ giá trị cực đại: T2 Xung tiêu chuẩn: T1 = 1.2 µs T2 = 50 µs Quá i n áp n i b Ngu(n g c: do thao tác khi v"n hành h th ng ho c s c c a h th ng (ch m t, ng%n m ch, *t dây…) T(n t i trong th i gian ng%n, có th dao ng l#n ho c l ,ng c c T c gia t ng i n áp nh hơn xung sét Biên và hình d ng xung ph thu c i n áp h th ng Trong ph m vi phòng thí nghi m, xung quá i n áp n i b c-ng ct ob i máy phát xung (Marx generator) Thời gian đầu sóng: TP Thời gian xung giảm còn ½ giá trị cực đại: T2 Xung tiêu chuẩn: T1 = 250 µs T2 = 2500 µs c tính ch u ng i n áp c a v"t li u Khi i n áp tác d ng lên h th ng cách i n l#n phóng i n (m t ph n ho c toàn b chi u dày cách i n tr nên d.n i n) o N u ch$ m t ph n cách i n d.n i n phóng i n c c b o N u toàn b chi u dày cách i n d.n i n th ng phóng i n ánh N u s phóng i n di/n ra trên b m t cách i n r%n trong môi tr ch t khí hay l ng phóng i n b m t ng Kh n ng ch u ng i n áp l#n nh t c a cách i n mà không gây ra hi n t ng phóng i n ánh th ng ho c b m t b n i n Hàm phân ph i xác su t Giá tr i n áp phóng i n c a m t chi u dày cách i n nh t nh là khác nhau khi l p l i thí nghi m i v#i cùng i u ki n thí nghi m i n áp phóng i n c xem nh phân b theo m t hàm phân ph i xác xu t Xác nh giá tr U50 (V50) và s phân tán d0 li u Phân ph i chu+n ho c phân ph i Weibull U50 Hàm phân ph i tích l y chu n P(U ) = 1 σ 2π c s d ng xác − U exp − −∞ 1 U −U 2 σ b Hàm phân ph i tích l y Weibull P(U ) = 1 − exp − U U 63 nh 2 dU Phân ph i chu n s d ng N u ch$ c n xác nh U50, c hai lo i phân ph i cho k t qu nh nhau phân ph i chu n ho c Weibull T i vùng xác xu t c c nh và c c l#n, phân ph i chu n không kh p d li u, phân ph i Weibull kh p hoàn toàn s d ng phân ph i Weibull Phân ph i chu n Phân ph i Weibull S ph thu c th i gian c a i n áp phóng i n xung Giá tr i n áp phóng i n xung gi m khi th i gian quá i n áp t ng Th i gian phóng i n ph thu c vào t c c tính i n áp – th i gian (V-t) trúc cách i n c n xây d ng V-t gia t ng i n áp c tr ng cho m1i h th ng hay c u c tính V-t ph thu c vào hình dáng i n c c i n c c c u-c u có c tính V-t ph2ng và phân tác d0 li u th p c s d ng nh thi t b b o v ch ng quá i n áp trong h th ng i n D li u phân tán D li u t p trung cao Ph i h p cách i n Nhi u lo i thi t b i n cùng liên k t ho t nhau các thi t b c n ph i h p cách i n khi quá i n áp x y ra ng nh ng có m*c cách i n khác v trí phóng i n c thi t k s3n ng n ng4a h h ng, m*c cách i n (B) c a các thi t b trong h th ng i n ph i l#n hơn biên quá i n áp (A) Biên quá i n áp b gi#i h n m*c b o v b i các thi t b b o v M*c cách i n c a thi t b ph i l#n hơn m*c b o v kho ng 15-25% Ví d i n hình v ph i h p cách i n cho High voltage animation Hot line washing ng dây và MBA Câu h i th o lu"n 1. Gi i thích các tr ng i c n ph i gi i quy t khi xây d ng các truy n t i có i n áp l n hơn 1000 kV (Th o lu n nhóm) ng dây 2. H th ng i n Vi t Nam s thay i nh th nào n u c p i n áp l n nh t khi truy n t i là 22 kV? (Th o lu n nhóm) 3. Ph ơng pháp t ng (Th o lu n nhóm) ng l c h!c t p h!c ph n “K" thu t cao áp”?