Chống sét van 35 kV Cooper UHS 35 kV, UltraSIL polymer-housed VariSTAR surge arresters, Chống sét van Cooper UHS35kV

1.CHỐNG SÉT VAN LÀ GÌ

Là thiết bị chống sét để bảo vệ trạm điện (TBA), là thiết bị rất quan trọng trong mạng lưới phân phối điện trung – cao thế được sản xuất bởi các hãng như: Cooper/ Mỹ, Siemens, Enstor/ Tridelta/Pháp, Tyco/Raychem, VN v.v..

Phần chính của chống sét van là chuỗi khe hở phóng điện ghép nối tiếp với các tấm điện trở không đường thẳng (điện trở làm việc). Điện trở không đường thẳng chế tạo bằng vật liệu vilit, có đặc điểm là có thể duy trì được mức điện áp dư tương đối ổn định khi dòng điện tăng.

2.Hình ảnh thực tế chống sét van

3.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHỐNG SÉT VAN

Chống sét van đường dây dùng để bảo vệ đường dây trên không

Khi không có CSV thì khi xảy ra sét đánh trực tiếp vào cột điện, dây chống sét, thì dòng điện sét sẽ  đi qua dây dẫn thoát sét xuống đất. 

Hình ảnh chống sét van phóng điện ngược

Ngay lập tức, theo sau quá trình phóng điện ngược là quá trình phóng điện xuôi tần số công nghiệp dọc theo đường dẫn đã bị ion hóa do phóng điện ngược gây nên. Hồ quang tần số công nghiệp này chỉ được dập tắt khi rơle bảo vệ đường dây tác động cắt máy cắt đầu nguồn. Điều này sẽ gây nên một sự cố thoáng qua trên đường dây, nếu cách điện được phục hồi hoặc sự cố vĩnh cửu nếu như cách điện bị phá hủy.

Hình ảnh chống sét van phóng điện xuôi tần số công nghiệp

Nếu có một chống sét van được lắp trên pha này thì dòng sét sẽ đi qua chống sét van vào dây dẫn (xem hình 4), sẽ không có hồ quang do phóng điện ngược gây ra dẫn đến không xuất hiện hiện tượng ion hóa và không xẩy ra phóng điện tần số công nghiệp. Trong các trường hợp sử dụng chống sét van đường dây sẽ ngăn chặn được hiện tượng chọc thủng cách điện và do đó loại trừ các sự cố do quá điện áp khí quyển gây nên.

Hình ảnh mô tả  đường dẫn dòng sét khi có dây chống sét và chống sét van

CẤU TẠO CHỐNG SÉT VAN ĐƯỜNG DÂY

Tùy từng loại nhưng mỗi loại chống sét van đường dây khác nhau sẽ có từng điểm chung và riêng khác nhau và từng hãng khác nhau.

Các thành phần cấu tạo cơ bản bao gồm:

• Kẹp máng: . 
• Khớp nối mềm: là bộ phận quan trọng nhất của Chống sét van
• Shunt
• Thân chống sét
• Bộ phận ngắt khi sự cố
• Dây nối đất:

Cấu tạo chống sét van đường dây

CÁC VỊ TRÍ ĐẶT CHỐNG SÉT VAN

Việc xác định vị trí lắp đặt chống sét van nhằm khai thác hiệu quả số chống sét van hiện có và đạt được một suất sự cố trong giới hạn cho phép không phải là đơn giản. 
Thực tế, nếu trên một đường dây không có dây chống sét và không lắp đặt chống sét van, thì khả năng chọc thủng cách điện khi bị sét đánh trực tiếp vào dây pha là 100%. Mặt khác, nếu trên đường dây có dây chống sét và có lắp chống sét van trên tất cả các dây pha của tất cả các vị trí cột thì khả năng xảy ra chọc thủng cách điện khi sét đánh trực tiếp vào dây pha là 0%.  
Bất kỳ kiểu lắp CSV nào khác nằm giữa 2 kiểu trên đều làm giảm khả năng xảy ra chọc thủng cách điện. Tuy nhiên, nếu không có nghiên cứu về việc hạn chế dòng sét thì khả năng bị phóng điện chọc thủng là một ẩn số. Hầu hết các nhà sản xuất CSV đường dây đều có thể tính được khả năng phóng điện hồ quang nếu họ được cung cấp một số đặc tính (thông số) của hệ thống. 
Có thể sử dụng các phần mềm kiểu như EMTP/ATP để nghiên cứu về giảm dòng sét. Một số nhà tư vấn/đơn vị tư vấn có thể cung cấp dịch vụ này. Thông thường, vấn đề bảo vệ quá điện áp là một quyết định vừa kinh tế vừa kỹ thuật. 
 Bảng sau đưa ra kết quả của một nghiên cứu ảnh hưởng của sét với các vị trí đặt của CSV

VẤN ĐỀ NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT VAN

Khi mới lắp đặt dây chống sét, người ta cố gắng làm sao tổng trở nối đất của cột là thấp nhất có thể. Tổng trở nối đất cao có thể gây ra điện áp giáng đáng kể trên cột điện trong quá trình sét đánh sẽ xuất hiện hiện tượng phóng điện ngược gây sự cố. Nguyên tắc chung ở đây là “Tổng trở nối đất càng cao thì nguy cơ phóng điện ngược vào chuỗi cách điện càng lớn, càng có nhiều sự cố khi có sét”. 

Khi lắp đặt chống sét van trên một cột điện, tính quan trọng của việc nối đất sẽ bớt đi và có thể coi như bị loại trừ. Nếu lắp chống sét van trên cả ba pha, trị số điện trở nối đất không còn quan trọng nữa. 
Tại vị trí lắp đặt chống sét van có điện trở nối đất càng lớn, dòng điện sét càng bị dẫn vào dây pha sang vị trí có điện trở nối đất nhỏ để thoát xuống đất, dòng điện này không gây ra ảnh hưởng xấu nào đối với dây dẫn pha.

KẾT LUẬN:

Để đảm bảo cả yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật, do số lượng chống sét van có hạn nên mỗi vị trí cột chỉ cần lắp đặt một quả chống sét van và các cột đều lắp trên cùng pha để tạo mạch thoát sét thì hầu như sẽ không còn hiện tượng phóng điện ngược trên các cột có đặt chống sét van nữa. Tuy nhiên do kinh phí hạn chế nên vẫn phải chấp nhận suất sự cố do sét đánh vào trực tiếp dây dẫn, của các pha không lắp đặt chống sét van hoặc khi dòng sét có cường độ lớn hơn dòng điện cho phép của chống sét van (thường CSV có dòng điện cho phép 10 kA) sẽ gây hư hỏng chống sét, nếu lắp CSV cả 3 pha trên một cột thì dòng điện cho phép là 30 kA sẽ chịu được cường độ sét lớn, nhưng với những cú sét có cường độ lớn như vậy có xác suất xuất hiện thấp.

Cách chọn chống sét van ( CSV) cho máy biến áp cho lưới điện trung thế

Chống sét được sử dụng trong hệ thống điện nhằm mục đích hạn chế quá điện áp gây nên do sét hoặc do thao tác, nhờ đó cho phép giảm được khoảng cách cách điện cũng như mức cách điện của các thiết bị

- . Với mục đích nêu trên việc lựa chọn chống sét trong hầu hết các ứng dụng là xác định được giá trị định mức nhỏ nhất cho phép của chống sét mà không làm hư hỏng chống sét đồng thời đảm bảo điện áp dư ở mức cho phép không gây ra phóng điện ở các thiết bị được nó bảo vệ hoặc đảm bảo một xác suất phóng điện của thiết bị được bảo vệ ở mức có thể chấp nhận được. Ngày nay hầu hết các loại chống sét được sử dụng trên lưới điện là loại chống sét ô-xít kim loại (ZnO) không khe hở. Khi lựa chọn chống sét để áp dụng tại các vị trí lắp đặt khác nhau cần phải hết sức lưu ý đến các thông số sau đây của chống sét:

*, MCOV (Maximum fundamental frequency continuous operating voltage applied to the arrester): Điện áp làm việc liên tục lớn nhất ở tần số 50Hz đặt lên chống sét.

*, TOV (Temporary fundamental frequency overvoltages to which the arrester may be exposed): Điện áp quá áp tạm thời ở tần số 50Hz mà chống sét có thể phải chịu đựng Năng lượng: năng lượng cần phải được hấp thụ bởi chống sét để giới hạn các xung đóng cắt MCOV - Là điện áp lớn nhất của hệ thống có thể giáng liên tục lên chống sét cần phải được xác định khi lựa chọn. Chống sét được lựa chọn phải có giá trị MCOV ít nhất là bằng nhưng thường được lựa chọn lớn hơn một chút so với điện áp liên tục lớn nhất của hệ thống.

Ví dụ: Nếu điện áp định mức của hệ thống 22kV có trung tính nối đất không bao giờ vượt quá 24kV (10%) thì điện áp làm việc liên tục lớn nhất có thể đặt lên chống sét đường dây kiểu pha-đất là 24kV/√3 = 13,86kV. Trong trường hợp này ta có thể lựa chọn chống sét van loại HE18 có giá trị MCOV bằng 15,3kV rms. TOV - Đôi lúc giá trị điện áp tần số công nghiệp giáng lên chống sét có thể vượt quá giá trị MCOV, chẳng hạn như trong lưới điện có trung tính cách đất, khi có một pha bị sự cố chạm đất, giá trị điện áp giáng lên trên hai pha không bị sự cố bằng điện áp pha-pha, nghĩa là bằng √3 lần so với giá trị MCOV của hệ thống (tức là điện áp pha-đất).

Quá điện áp tạm thời còn có thể xảy ra khi đóng điện vào đường dây truyền tải hoặc khi sa thải phụ tải. Năng lượng - Khi chống sét hạn chế các xung thao tác đóng cắt trên một đường dây truyền tải, nó có thể hấp thụ một lượng năng lượng rất lớn. Mức năng lượng hấp thụ vượt quá khả năng hấp thụ của chống sét có thể sẽ dẫn tới sự phá huỷ tức thời đối với chống sét cũng như làm hư hỏng chống sét. Điều này cũng rất quan trọng đối với khả năng TOV của chống sét khi hấp thụ năng lượng, gây đốt nóng vật liệu chống sét. Một điện áp quá áp tạm thời lớn kèm với việc hấp thụ một năng lượng lớn có thể dẫn tới việc thoát nhiệt ra bên ngoài và làm hư hỏng chống sét.

Đối với các thiết bị có điện áp nhỏ hơn 52kV, quá điện áp do thao tác đóng cắt không tạo thành vấn đề nghiêm trọng với lưới điện trên không và sự phối hợp cách điện chủ yếu được dựa trên các quá điện áp do sét. Mức bảo vệ hay là điện áp phóng điện của chống sét là giá trị điện áp còn lại sau khi chống sét phóng điện, nó là một hàm số của dạng sóng, độ dốc đầu sóng cũng như cường độ dòng điện phóng.

Khi lựa chọn chống sét cần luôn luôn duy trì một khoảng cách giữa mức bảo vệ của chống sét (giá trị điện áp dư của chống sét) và mức cách điện của thiết bị được bảo vệ để đề phòng mức bảo vệ của chống sét có thể ngẫu nhiên bị xê dịch do độ dốc đầu sóng lớn hơn, giá trị dòng điện phóng lớn hơn,... hoặc mức cách điện của thiết bị bị suy giảm do lão hoá hoặc giá trị mức cách điện đưa ra dựa trên các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm mô phỏng không hoàn toàn chính xác các điều kiện trong thực tế.

Tiêu chuẩn IEC 71-2 qui định về phối hợp cách điện đã đưa ra khuyến nghị về mức độ dự phòng cách điện của thiết bị sau khi chống sét làm việc như sau: Đối với lưới điện có cấp điện áp <52kV với các thiết bị nhạy cảm với quá điện áp xung sét nên áp dụng một hệ số dự phòng ≈ 1,4 giữa mức chịu đựng quá điện áp xung sét của thiết bị được bảo vệ với mức bảo vệ xung của chống sét. Đối với các thiết bị ít nhạy cảm hơn đối với quá điện áp có thể áp dụng một hệ số dự phòng 1,2 trong một số trường hợp cụ thể. Cách tính như sau: Hệ số dự phòng = (mức chịu đựng xung sét của t.bị / mức bảo vệ xung của chống sét)

VD: MBA có điện áp chịu đựng xung sét là 170kV, chống sét bảo vệ dùng loại VARISIL HE42 có mức bảo vệ xung sét (điện áp dư xung sét) là 108,1kV, khi đó ta có thể tính ra được hệ số dự phòng cách điện là 170/108,1 = 1,57 phù hợp với khuyến nghị của tổ chức tiêu chuẩn IEC. 2- Hướng dẫn lựa chọn chống sét cho lưới trung ápa) Lưới điện 35kV có trung tính cách đất Ví dụ: cần lắp đặt chống sét để bảo vệ cho MBA 35kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC-76.

Các MBA được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC-76 có các mức các điện như sau: Điện áp hiệu dụng Điện áp chịu đựng của Điện áp chịu đựng của thiết bị t.bị ở tần số công nghiệp xung sét (đỉnh) (kV rms) (kV rms) (kV) 7,2 20 60 12 28 75 24 50 125 36 70 170 Chống sét được lắp đặt kiểu pha-đất tại đầu cực MBA 35kV trong lưới trung tính cách đất. Điện áp pha-đất của lưới 35kV là 35kV/√3 = 20,21kV.

Theo qui phạm, giá trị điện áp vận hành lớn nhất của hệ thống bằng 1,1 giá trị điện áp định mức của hệ thống, như vậy điện áp vận hành liên tục lớn nhất cho phép của hệ thống 35kV sẽ là 38,5kV. Đối với hệ thống 35kV có trung tính cách đất, theo qui phạm cho phép được vận hành khi xảy ra sự có chạm đất một pha tối đa trong 2h. Giá trị điện áp vận hành liên tục pha-đất lớn nhất của hệ thống là 38,5kV/√3 = 22,23kV, như vậy chống sét được lựa chọn cần phải có giá trị MCOV phải bằng hoặc lớn hơn trị số nêu trên.

Giá trị quá điện áp tạm thời khi xảy ra sự cố chạm đất 1 pha của hệ thống sẽ bằng giá trị điện áp pha-pha (38,5kV), tức là bằng 1,9 lần (1,9 pu) giá trị điện áp pha-pha đất (20,21kV) và kéo dài trong 2h. Như vậy chống sét được lựa chọn có đặc tính TOV thoả mãn điều kiện quá điện áp tạm thời với mức 1,9 pu và kéo dài trong 2h. Căn cứ vào các tiêu chí về MCOV và TOV, căn cứ vào các loại chống sét của ALSTOM ta chọn được chống sét loại HE42 có các giá trị: * Uc (MCOV) = 33,6kV > 22,23kV - điện áp pha-đất lớn nhất của hệ thống

* Giá trị TOV được tính bằng Utov/Ur = 38,5kV/42kV = 0,92 pu, tra theo đặc tính TOV của van HE42, thời gian cho phép ở mức quá áp 0,92 pu của HE42 đối với chống sét mới là vô cùng và khoảng 20000 sec tương đương 5,5h khi trước đó đã phải chịu xung thao tác đóng cắt 100kA 4/10µs. Chống sét van loại HE42 ở dòng phóng 10kA có mức cách điện (điện áp phóng điện dư xung sét) là 108,1kV rms và mức dự phòng cách điện được tính bằng 170kV/1108,1kV = 1,57. Mức dự phòng cách điện này là hoàn toàn đáp ứng yêu cầu bảo vệ MBA 35kV theo khuyến nghị trong tiêu chuẩn IEC 71-2, vì vậy việc chọn chống sét HE42 trong ứng dụng nêu trên là chính xác.

Tuy nhiên hiện nay Tổng công ty điện lực Việt nam đã có văn bản yêu cầu các công ty điện lực phải đưa bảo vệ đi cắt máy cắt khi trạm đất vào làm việc cho các lưới điện trung áp có trung tính cách đất trong thành phố hoặc đi qua các khu đông dân cư. Như vậy sau khi đưa bảo vệ chống chạm đất vào làm việc, thời gian quá điện áp tạm thời cho phép khi chạm đất một pha chính bằng thời gian đi cắt máy cắt của bảo vệ, lâu nhất trong khoảng 3s.

Lưới điện 22kV có trung tính cách đất hoặc qua kháng, tổng trở.

 Ví dụ: Cần lắp đặt chống sét để bảo vệ cho MBA 22kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC-76. Các thông số của hệ thống 22kV trung tính cách đất như sau:

- Điện áp định mức của hệ thống: 22kV

- Điện áp làm việc pha-pha liên tục lớn nhất của hệ thống: 24kV

- Điện áp làm việc pha-đất liên tục lớn nhất của HT: 13,86kV

- Điện áp quá áp tạm thời pha-đất lớn nhất (Utov): 24kV

- Thời gian vận hành cho phép khi bị chạm đất 1 pha (quá áp tạm thời):

+ Khi không có bảo vệ đi cắt, chỉ báo tín hiệu 2 h

+ Khi có bảo vệ đi cắt MC khi sự cố chạm đất 3 sec

- Yêu cầu bảo vệ chống sét ở mức dòng xung sét: 10kA

- Mức hấp thụ năng lượng yêu cầu: 4kJ/kV

Để lựa chọn chống sét ta xem xét tiêu chí đầu tiên là mức hấp thụ năng lượng. Chống sét ALSTOM dòng HE có mức hấp thụ năng lượng 4,8kJ/kV đáp ứng yêu cầu, có thể lựa chọn để xem xét tiếp. Tiêu chí tiếp theo được sử dụng để lựa chọn là điện áp làm việc liên tục pha-đất lớn nhất. Chống sét van phải có điện áp làm việc liên tục Uc > điện áp làm việc liên tục pha-đất lớn nhất của HT (13,86kV). Các loại chống sét từ HE18 trở lên có Uc > 13,86kV sẽ được lựa chọn để xem xét tiếp.

* Trong trường hợp không có bảo vệ đi cắt MC khi xảy ra sự cố pha-đất, thời gian quá điện áp yêu cầu là 2h.

Ta xem xét thử lựa chọn loại HE24 có Uc = 20kV và Ur = 24kV. Mức quá áp tạm thời được tính: Utov / Ur = 24kV / 24 kV = 1 pu

Căn cứ vào đặc tính TOV (của chống sét mới) của dòng chống sét HE ta có thời gian chịu quá điện áp tạm thời ở mức 1 pu là 150000 sec tương đương 417h.

Như vậy việc lựa chọn HE24 là hoàn toàn phù hợp. Yếu tố cuối cùng cần xem xét đó là khả năng phối hợp cách điện với thiết bị được bảo vệ, thể hiện bằng mức dự phòng cách điện.

Chống sét loại HE24 ở dòng phóng 10kA có mức cách điện (điện áp phóng điện dư xung sét) là 65,1kV rms.

Mức dự phòng cách điện của MBA 22kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 76 được tính như sau: 150kV/65,1kV = 2,3 > 1,4 phù hợp với khuyến nghị của IEC 71-2.

Như vậy việc lựa chọn chống sét HE24 để bảo vệ MBA 22kV trong lưới trung tính cách đất không có bảo vệ đi cắt máy cắt khi sự cố 1 pha với đất là hoàn toàn phù hợp.

* Trong trường hợp có trang bị bảo vệ đi cắt MC khi xảy ra sự cố pha-đất, thời gian quá điện áp chỉ tồn tại tối đa 3s.

Ta xem xét thử lựa chọn loại HE18 có Uc = 15,3kV, Ur = 18kV. Mức quá áp tạm thời được tính: Utov / Ur = 24kV / 18 kV = 1,17 pu

Căn cứ vào đặc tính TOV (của chống sét mới) của dòng chống sét HE ta có thời gian chịu quá điện áp tạm thời ở mức 1,17 pu xấp xỉ 50 sec.

Như vậy việc lựa chọn HE18 là hoàn toàn phù hợp. Yếu tố cuối cùng cần xem xét đó là khả năng phối hợp cách điện với thiết bị được bảo vệ, thể hiện bằng mức dự phòng cách điện.

Chống sét loại HE18 ở dòng phóng 10kA có mức cách điện (điện áp phóng điện dư xung sét) là 49,1kV rms. Mức dự phòng cách điện của MBA 22kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 76 được tính như sau: 150kV/49,1kV = 3,05 > 1,4 phù hợp với khuyến nghị của IEC 71-2.

Như vậy việc lựa chọn chống sét HE18 để bảo vệ MBA 22kV trong lưới trung tính cách đất có trang bị bảo vệ đi cắt máy cắt khi sự cố 1 pha với đất là phù hợp. c) Lưới điện 22kV có trung tính nối đất trực tiếp

Ví dụ: Cần lắp đặt chống sét để bảo vệ cho MBA 22kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC-76.

Các thông số của hệ thống 22kV trung tính nối đất như sau:

- Điện áp định mức của hệ thống: 22kV

- Điện áp làm việc pha-pha liên tục lớn nhất của hệ thống: 24kV

- Điện áp làm việc pha-đất liên tục lớn nhất của HT: 13,86kV

- Điện áp quá áp tạm thời pha-đất lớn nhất (Utov): 13,86kV

- Yêu cầu bảo vệ chống sét ở mức dòng xung sét: 10kA

- Mức hấp thụ năng lượng yêu cầu: 4kJ/kV

Để lựa chọn chống sét ta xem xét tiêu chí đầu tiên là mức hấp thụ năng lượng. Chống sét ALSTOM dòng HE có mức hấp thụ năng lượng 4,8kJ/kV đáp ứng yêu cầu, có thể lựa chọn để xem xét tiếp.

Tiêu chí tiếp theo được sử dụng để lựa chọn là điện áp làm việc liên tục pha-đất lớn nhất.

Chống sét van phải có điện áp làm việc liên tục Uc > điện áp làm việc liên tục pha-đất lớn nhất của HT (24/√3 = 13,87kV).

Các loại chống sét từ HE18 trở lên có Uc > 13,87kV sẽ được lựa chọn để xem xét tiếp. Ta xem xét thử lựa chọn loại HE18 có Uc = 15,3kV, Ur = 18kV.

Mức quá áp tạm thời được tính: Utov / Ur = 13.87kV / 18 kV = 0,77 pu Căn cứ vào đặc tính TOV (không phải chịu xung thao tác đóng cắt) của dòng chống sét HE ta có thời gian chịu quá điện áp tạm thời ở mức 0,77 pu là vô cùng lớn.

Như vậy việc lựa chọn HE18 là phù hợp. Yếu tố cuối cùng cần xem xét đó là khả năng phối hợp cách điện với thiết bị được bảo vệ, thể hiện bằng mức dự phòng cách điện.

Chống sét loại HE18 ở dòng phóng 10kA có mức cách điện (điện áp phóng điện dư xung sét) là 49,1kV rms. Mức dự phòng cách điện của MBA 22kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 76 được tính như sau: 150kV/49,1kV = 3,05 > 1,4 phù hợp với khuyến nghị của IEC 71-2.

Như vậy việc lựa chọn chống sét HE18 để bảo vệ MBA 22kV trong lưới trung tính nối đất là phù hợp. d)

Lưới điện 10kV có trung tính cách đất Ví dụ: cần lắp đặt chống sét để bảo vệ cho MBA 10kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC-76.

Các thông số của hệ thống 10kV trung tính cách đất như sau:

- Điện áp định mức của hệ thống: 10kV

- Điện áp làm việc pha-pha liên tục lớn nhất của hệ thống: 11kV

- Điện áp làm việc pha-đất liên tục lớn nhất của HT: 6,35kV

- Điện áp quá áp tạm thời pha-đất lớn nhất (Utov): 11kV

- Thời gian vận hành cho phép khi bị chạm đất 1 pha (quá áp tạm thời):

+ Khi không có bảo vệ đi cắt, chỉ báo tín hiệu 2 h

+ Khi có bảo vệ đi cắt MC khi sự cố chạm đất 3 sec

- Yêu cầu bảo vệ chống sét ở mức dòng xung sét: 10kA

- Mức hấp thụ năng lượng yêu cầu: 4kJ/kV

Để lựa chọn chống sét ta xem xét tiêu chí đầu tiên là mức hấp thụ năng lượng. Chống sét ALSTOM dòng HE có mức hấp thụ năng lượng 4,8kJ/kV đáp ứng yêu cầu, có thể lựa chọn để xem xét tiếp.

Tiêu chí tiếp theo được sử dụng để lựa chọn là điện áp làm việc liên tục pha-đất lớn nhất.

Chống sét van phải có điện áp làm việc liên tục Uc > điện áp làm việc liên tục pha-đất lớn nhất của HT (11/√3 = 6,36kV). Các loại chống sét từ HE09 trở lên có Uc > 6,36kV sẽ được lựa chọn để xem xét tiếp.

* Trong trường hợp không có bảo vệ đi cắt MC khi xảy ra sự cố pha-đất, thời gian quá điện áp yêu cầu là 2h.

Ta xem xét thử lựa chọn loại HE10 có Uc = 8,4kV, Ur = 10kV.

Mức quá áp tạm thời được tính: Utov / Uc = 11kV / 10 kV = 1,1 pu

Căn cứ vào đặc tính TOV (không phải chịu xung thao tác đóng cắt) của dòng chống sét HE ta có thời gian chịu quá điện áp tạm thời ở mức 1,1 pu chỉ là 65sec < 2h.

Như vậy việc lựa chọn HE10 là không phù hợp. Ta xem xét lựa chọn loại HE12 có Uc = 10.2kV, Ur = 12kV. Mức quá áp tạm thời được tính: Utov / Uc = 11kV / 12 kV = 0,92 pu Căn cứ vào đặc tính TOV (của chống sét mới) của dòng chống sét HE ta có thời gian chịu quá điện áp tạm thời ở mức 0,92 pu là vô cùng và sau khi chịu một xung thao tác đóng cắt 100kA 4/10µs là 20000 sec tương đương 55,5h.

Như vậy việc lựa chọn HE12 là phù hợp.

Yếu tố cuối cùng cần xem xét đó là khả năng phối hợp cách điện với thiết bị được bảo vệ, thể hiện bằng mức dự phòng cách điện. Chống sét loại HE12 ở dòng phóng 10kA có mức cách điện (điện áp phóng điện dư xung sét) là 32,8kV rms. Mức dự phòng cách điện của MBA 10kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 76 được tính như sau:

75kV/32,8kV = 2,28 > 1,4 phù hợp với khuyến nghị của IEC 71-2.

Như vậy việc lựa chọn chống sét HE12 để bảo vệ MBA 10kV trong lưới trung tính cách đất không có bảo vệ đi cắt máy cắt khi sự cố 1 pha với đất là phù hợp.

* Trong trường hợp có trang bị bảo vệ đi cắt MC khi xảy ra sự cố pha-đất, thời gian quá điện áp chỉ tồn tại tối đa 3s.

Ta xem xét thử lựa chọn loại HE09 có Uc = 7,65kV, Ur = 9kV.

Mức quá áp tạm thời được tính: Utov / Uc = 11kV / 9 kV = 1,22 pu

Căn cứ vào đặc tính TOV (của chống sét mới) của dòng chống sét HE ta có thời gian chịu quá điện áp tạm thời ở mức 1,22 pu xấp xỉ 7 sec.

Như vậy việc lựa chọn HE09 là hoàn toàn phù hợp. Yếu tố cuối cùng cần xem xét đó là khả năng phối hợp cách điện với thiết bị được bảo vệ, thể hiện bằng mức dự phòng cách điện.

Chống sét loại HE09 ở dòng phóng 10kA có mức cách điện (điện áp phóng điện dư xung sét) là 28,1kV rms.

Mức dự phòng cách điện của MBA 10kV được chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 76 được tính như sau: 75kV/28,1kV = 2,67 > 1,4 phù hợp với khuyến nghị của IEC 71-2.

Như vậy việc lựa chọn chống sét HE09 để bảo vệ MBA 10kV trong lưới trung tính cách đất có trang bị bảo vệ đi cắt máy cắt khi sự cố 1 pha với đất là phù hợp.

COMMONLY APPLIED VOLTAGE RATINGS OF EVOLUTION SURGE ARRESTERS

System voltage (kV rms)		Recommended arrester rating per IEEE Std C62.22 standard (kV rms)
		Four-wire wye multi-grounded neutral		Three-wire wye solidly grounded neutral		Delta and ungrounded wye
Nominal	Maximum	Standard MOV arrester	URT	Standard MOV arrester	*URT	Standard MOV arrester	*URT
2.4	2.54	—	—	—	—	3	3
4.16Y/2.4	4.4Y/2.54	3	3	6	3	6	3
4.16	4.4	—	—	—	—	6	3
4.8	5.08	—	—	—	—	6	6
6.9	7.26	—	—	—	—	9	6
8.32Y/4.8	8.8Y/5.08	6	6	9	6	—	—
12.0Y/6.93	12.7Y/7.33	9	9	12	9/10	—	—
12.47Y/7.2	13.2Y/7.62	9	9	15	9/10	—	—
13.2Y/7.62	13.97Y/8.07	10	10	15	10	—	—
13.8Y/7.97	14.52Y/8.38	10	10	15	10	—	—
13.8	14.52	—	—	—	—	18	10
20.78Y/12.0	22Y/12.7	15	15	21	15	—	—
22.86Y/13.2	24.2Y/13.87	18	18	24	18	—	—
23	24.34	—	—	—	—	30	18
24.94Y/14.4	26.4Y/15.24	18	18	27	18	—	—
27.6Y/15.93	29.3Y/16.89	21	21	30	21	—	—
34.5Y/19.92	36.5Y/21.08	27	27	36	27	—	27
46Y/26.6	48.3Y/28	36	36	—	—	—	—
*Recommended arrester ratings for the Evolution arrester for 3-wire solidly grounded neutral, delta and ungrounded wye circuits are based Tham chiếu Tham Chiếu Cụ Thể