Bảo vệ quá áp

Luôn có khả năng hệ thống điện bị ảnh hưởng bởi quá áp bất thường. Các quá áp bất thường này có thể do nhiều nguyên nhân như sự ngắt đột ngột của tải nặng, xung sét, xung chuyển mạch, v.v. Những ứng suất quá áp này có thể làm hỏng cách điện của các thiết bị và cách điện trong hệ thống điện. Mặc dù không phải tất cả các ứng suất quá áp đều đủ mạnh để làm hỏng cách điện của hệ thống, nhưng vẫn cần tránh chúng để đảm bảo hoạt động mượt mà của hệ thống điện.
Tất cả các loại quá áp bất thường phá hủy và không phá hủy được loại bỏ khỏi hệ thống bằng cách sử dụng bảo vệ quá áp.

Sóng Quá Áp

Các ứng suất quá áp tác động lên hệ thống điện thường là tạm thời. Sóng điện áp hoặc sóng quá áp được định nghĩa là sự tăng đột ngột của điện áp lên đỉnh cao trong khoảng thời gian rất ngắn.
Các sóng quá áp có tính chất tạm thời, nghĩa là chúng tồn tại trong thời gian rất ngắn. Nguyên nhân chính của các sóng quá áp trong hệ thống điện là do xung sét và xung chuyển mạch của hệ thống. Tuy nhiên, quá áp trong hệ thống điện cũng có thể do sự cố cách điện, chập đất và cộng hưởng, v.v.

Các sóng quá áp xuất hiện trong hệ thống điện do xung chuyển mạch, sự cố cách điện, chập đất và cộng hưởng không lớn về mức độ. Các quá áp này hầu như không vượt quá hai lần mức điện áp bình thường. Thông thường, cách điện đúng cho các thiết bị khác nhau của hệ thống điện là đủ để ngăn chặn mọi thiệt hại do các quá áp này. Nhưng quá áp xảy ra trong hệ thống điện do sét rất cao. Nếu bảo vệ quá áp không được cung cấp cho hệ thống điện, có thể có nguy cơ hư hỏng nghiêm trọng. Do đó, tất cả các thiết bị bảo vệ quá áp được sử dụng trong hệ thống điện chủ yếu là do xung sét.

Hãy thảo luận về các nguyên nhân gây ra quá áp một cách cụ thể.

Xung Chuyển Mạch hoặc Sóng Chuyển Mạch

Khi một đường dây truyền tải không tải được bật đột ngột, điện áp trên đường dây trở thành gấp đôi điện áp hệ thống bình thường. Điện áp này có tính chất tạm thời. Khi một đường dây có tải được tắt đột ngột hoặc bị ngắt, điện áp qua đường dây cũng trở nên cao do cắt dòng điện trong hệ thống chủ yếu trong quá trình mở cầu chì thổi khí, gây ra quá áp trong hệ thống. Trong trường hợp sự cố cách điện, một dây dẫn đang hoạt động được nối đất đột ngột. Điều này cũng có thể gây ra quá áp đột ngột trong hệ thống.

Nếu sóng điện từ được tạo ra bởi máy phát điện bị biến dạng, vấn đề cộng hưởng có thể xảy ra do谐波。实际上，对于5次或更高次的谐波，系统中会出现一种临界情况，即系统的电感抗等于系统的电容抗。由于这两种抗性相互抵消，系统变得纯电阻性的。这种现象称为共振，在共振时，系统电压可能显著增加。
但上述所有原因在系统中产生的过电压幅度并不高。
但由于雷电冲击引起的过电压浪涌在幅值上非常高且极具破坏性。因此，为了电力系统的过电压保护，必须避免雷电冲击的影响。

Phương pháp Bảo vệ chống Sét

Có ba phương pháp chính thường được sử dụng để bảo vệ chống sét. Chúng là:

1. Màn tiếp địa.

2. Dây tiếp địa trên không.

3. Bộ phân tách sét hoặc bộ chia xung.

Màn Tiếp Địa

Màn tiếp địa thường được sử dụng trên trạm điện. Trong bố trí này, một lưới dây thép mạ kẽm được đặt trên trạm điện. Các dây thép mạ kẽm được sử dụng cho màn tiếp địa được tiếp đất đúng cách thông qua các cấu trúc khác nhau của trạm điện. Mạng lưới dây thép mạ kẽm đã tiếp đất trên trạm điện cung cấp đường dẫn điện trở rất thấp đến đất cho các tia sét.

Phương pháp bảo vệ quá áp này rất đơn giản và kinh tế, nhưng nhược điểm chính là nó không thể bảo vệ hệ thống khỏi sóng đi qua có thể đến trạm điện qua các nguồn cấp điện khác nhau.

Dây Tiếp Địa Trên Không

Phương pháp bảo vệ quá áp này tương tự như màn tiếp địa. Sự khác biệt duy nhất là, màn tiếp địa được đặt trên trạm điện, trong khi dây tiếp địa trên không được đặt trên mạng truyền tải điện. Một hoặc hai dây thép mạ kẽm có tiết diện phù hợp được đặt trên các dây dẫn truyền tải. Các dây thép mạ kẽm này được tiếp đất đúng cách tại mỗi cột truyền tải. Các dây tiếp địa trên không hoặc dây tiếp đất này sẽ hướng tất cả các tia sét xuống đất thay vì cho phép chúng đánh trực tiếp vào các dây dẫn truyền tải.

Bộ Phân Tách Sét

Hai phương pháp đã thảo luận trước đây, tức là màn tiếp địa và dây tiếp địa trên không, rất phù hợp để bảo vệ hệ thống điện khỏi các tia sét trực tiếp, nhưng những phương pháp này không thể cung cấp bất kỳ bảo vệ nào chống lại sóng điện áp cao đi qua đường dây đến thiết bị của trạm điện.
Bộ phân tách sét là thiết bị cung cấp đường dẫn điện trở rất thấp đến đất cho các sóng điện áp cao đi qua.
Khái niệm về bộ phân tách sét rất đơn giản. Thiết bị này hoạt động như một điện trở điện không tuyến tính. Điện trở giảm khi điện áp tăng và ngược lại, sau một mức điện áp nhất định.

Các chức năng của bộ phân tách sét hoặc bộ chia xung có thể được liệt kê như sau:

1. Ở mức điện áp bình thường, các thiết bị này dễ dàng chịu đựng được điện áp hệ thống như vật liệu cách điện và không cung cấp đường dẫn dẫn điện cho dòng điện hệ thống.

2. Khi xảy ra xung điện áp trong hệ thống, các thiết bị này cung cấp đường dẫn điện trở rất thấp cho lượng điện tích dư thừa của xung đi xuống đất.

3. Sau khi dẫn điện tích của xung xuống đất, điện áp trở lại mức bình thường. Sau đó, bộ phân tách sét phục hồi lại tính cách điện và ngăn chặn việc dẫn điện tiếp theo xuống đất.

Có nhiều loại bộ phân tách sét được sử dụng trong hệ thống điện, chẳng hạn như bộ phân tách sét kiểu thanh, kiểu sừng, đa khe, loại xả, loại van.
Ngoài ra, ngày nay, bộ phân tách sét ZnO không khe cũng được sử dụng phổ biến cho bảo vệ quá áp.

Tuyên bố: Trân trọng công trình nguyên bản, bài viết tốt đáng để chia sẻ, nếu có vi phạm quyền sở hữu trí tuệ xin liên hệ để xóa.