Nguyên Lý Cấu Tạo, Vị Trí Lắp đặt Chống Sét Van Trên Lưới điện, Trạm ...

Các thiết bị điện chỉ có khả năng chịu điện áp tới hạn, trong khi đó điện áp xung của sét có biên độ cao đến hàng triệu vôn, dòng điện lên đến ≈ 100 kA. Nếu sét đánh vào trạm biến áp và đường dây tải điện sẽ gây nên quá điện áp, ta gọi đó là quá điện áp khí quyển. Vì vậy thiết bị chống sét đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và ngăn ngừa ảnh hưởng của điện áp khí quyển đánh vào lưới điện và trạm biến áp.

Chống sét van được dùng phổ biến ở các trạm biến áp, có cấu tạo như sau:

Khe hở phóng điện và điện trở làm việc là 2 thành phÇn chính của chống sét van. Khi có sóng quá điện áp chọc thủng các khe hở phóng điện thì dòng điện sét sẽ đi từ đầu cực mang điện xuống đất. Điện trở làm việc còn gọi là điện trở phi tuyến có trị số lớn làm nhiệm vụ hạn chế dòng điện ngắn mạch và có điện trở nhỏ để hạn chế điện áp dư, bảo vệ cách điện. Đặc tính phi tuyến này thường có ở chất liệu “Vi lít“. Khi chống sét làm việc áp lực bên trong bị tăng lên một cách đột ngột do đó để chống nổ bình chống sét phải tìm cách hạn chế dòng điện sét đi qua chống sét van ≤ 10kA.

Hiện nay các chống sét van dần được thay thế bằng chống sét kiểu oxít kim loại (MO hoặc ZnO), đặc tính VÔN – AM PE hoàn toàn phi tuyến, có khả năng hấp thụ năng lượng cao. Với điện áp định mức của lưới điện chống sét van hoàn toàn “không phóng điện”. Nhưng khi điện áp đột biến tăng lên đến điện áp tới hạn, lập tức van chống sét chuyển ngay từ trị số điện trở lớn sang trị số điện trở nhỏ theo đặc tính V- A của chúng và cho dòng điện sét đi qua. Khi hết sét điện áp trở lại bình thường thì van chống sét sẽ trở lại trạng thái có tính dẫn điện kém. Lúc này ba bình chống sét không khác gì ba quả sứ đỡ cách điện.

Sơ đồ bảo vệ bằng chống sét van (CSV) cho trạm biến áp 35- 110kV thường có sự phối hợp với chống sét ống (CSO) và dây chống sét (DCS). Khi dùng sơ đồ bảo vệ này có thể ngăn ngừa được từ xa ảnh hưởng của sóng quá điện áp đánh lan truyền vào trạm.

Dây chống sét đặt dọc tuyến dây có chiều dài khoảng 2km, nếu làm dây chống sét toàn tuyến thì không cần lắp CSO- 1. Quy định tiếp địa chống sét cho trạm biến áp như sau:

• Đối với trạm có trung tính trực tiếp nối đất, điện áp từ 110kV trở lên thì điện trở nối đất cho phép là 0,5 Ω
• Đối với trạm có trung tính cách điện, điện áp dưới 110kV thì điện trở nối đất cho phép là 4 Ω
• Đối với trạm có có công suất bé dưới 100kVA điện áp dưới 110kV thì điện trở nối đất cho phép là 10 Ω