0

ĐỒ án môn học kỹ THUẬT điện CAO áp TÍNH TOÁN THIẾT kế bảo vệ CHỐNG sét CHO TRẠM BIẾN áp và ĐƯỜNG dây 220 110kv

56 0 0
  • ĐỒ án môn học kỹ THUẬT điện CAO áp TÍNH TOÁN THIẾT kế bảo vệ CHỐNG sét CHO TRẠM BIẾN áp và ĐƯỜNG dây 220 110kv

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 12/05/2022, 06:00

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP Sinh viên thực : PHẠM VĂN KHƯƠNG Mã sinh viên : 18810110295 Giảng viên hướng dẫn :TS VŨ THỊ THU NGA Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN,ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp : D13H3 Khóa : 2018-2023 Hà Nội, tháng năm 2022 download by : skknchat@gmail.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC CAO ÁP Họ tên:…….Phạm Văn Khương …… Lớp: … D13H3……… Mã SV:……… 18810110295……… Tên đề tài: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY 220/110kV I – DỮ LIỆU BAN ĐẦU • Bản vẽ sơ đồ mặt kích thước trạm biến áp 220/110kV +Trạm biến áp 220/110 kV: - Phía 220 kV có lộ đường dây, sử dụng sơ đồ góp có góp vòng, cấp điện từ MBA (T3, T4) MBA tự ngẫu (AT1, AT2) -Phía 110 kV có lộ đường dây, sử dụng sơ đồ góp có góp vịng, cấp điện từ MBA tự ngẫu (AT1, AT2) - Độ cao xà cần bảo vệ phía 220 kV 11m 17m - Độ cao xà cần bảo vệ phía 110 kV 8m 11m + Các kích thước hình học khác cho vẽ • Đường dây khơng + Điện áp: + Loại cột: + Trạm 220kV: + Dây dẫn: + Dây chống sét: • Điện trở suất đất: 100 + n = 100 + 95=195Ωm (n số cuối mã SV) • Chiều dài khoảng vượt đường dây 220kV: 300m, 110kV: 170m • Điện trở cột: 10Ω • Số ngày sét đánh: 100 ngày/năm • Mức độ nhiễm: Trung bình II – NỘI DUNG TÍNH TỐN Tính tốn bảo vệ chống sét đánh trực tiếp nối đất trạm biến áp GV Hướng dẫn TS Vũ Thị Thu Nga download by : skknchat@gmail.com 17000 Sơ đồ mặt (120,3x172,5)m download by : skknchat@gmail.com MỤC LỤC trang LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: HIỆN TƯỢNG DƠNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN Hiện tượng dông sét……………… …… 2 Ảnh hưởng dông sét tới hệ thống điện …………… Vấn đề chống sét CHƯƠNG II:BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM …6 1.Khái niệm chung 2.Lý thuyết tính tốn cột,dây thu sét………………… 2.1.Đặc điểm kết cấu cột thu lôi………………… ………………… 2.2.Phạm vi bảo vệ cột thu sét dây chống sét……… ……………….8 3.Các phương án cột thu sét cho sơ đồ trạm theo yêu cầu ……… .12 3.1.Phương án ……………………… .13 3.2.Phương án ……………………… .19 3.3.Chọn phương án tối ưu………….……………………….……… ….…25 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 1,Khái niệm chung …………………………………………………………… 26 1.1,Các loại nối …………………………………………………………… 26 1.2,Trị số cho phép điện trở nối đất…………….……………………… 27 1.3, Hệ số mùa……………………………………………………………….27 2, Tính tốn nối đất………………………………… ………………………….28 2.1.Nối đất an tồn……………………………………………… …………28 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………….………………33 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU trang Bảng 1.1: Thông số ngày dông sét khu vực…………….……………4 Bảng 1.2: Tình hình cố lưới điện 220kV miền Bắc từ năm 1987-2009…….… Bảng 2.1 Qui định loại vật liệu tiết diện dây dẫn………………………… Bảng 2.4 Chiều cao hiệu dụng nhóm cột phía 220kV phương án 1…… 14 Bảng 2.5 Chiều cao hiệu dụng nhóm cột phía 110kV phương án 1…… 15 Bảng 2.6 Kết tính bán kính bảo vệ cặp cột biên phương án 1… … 18 Bảng 2.7 Chiều cao hữu dụng nhóm cột phía 220kV phương án 2…… 20 Bảng 2.8 Chiều cao hữu dụng nhóm cột phía 110kV phương án 2… …21 Bảng 2.9 Kết tính bán kính bảo vệ cặp cột biên phương án 2… 24 Bảng 2.10 So sánh phương án………………………………… …………….25 Bảng 3.1: Hệ số K phụ thuộc vào (l1/l2) ………………………………… ……31 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ trang Hình 1.1: Sự biến thiên dịng điện sét theo thời gian………………… …… Hình 2.1 Phạm vi bảo vệ cho cột thu sét…………………………………….8 Hình 2.2 Phạm vi bảo vệ cột thu sét (đường sinh gấp khúc)………… Hình 2.3 Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao nhau………………9 Hình 2.4 Phạm vi bảo vệ cột có độ cao khác nhau……………………… 10 Hình 2.5 Bán kính bảo vệ cột có độ cao nhau………………… … 11 Hình 2.6 Phạm vi bảo vệ bốn cột thu sét có độ cao nhau…………….11 Hình 2.7 Phạm vi bảo vệ dây chống sét…………………………………….12 Hình 2.8: Bố trí cột thu lơi phương án ………………………………….13 Hình 2.9 Phạm vi bảo vệ phương án 1………………………………… … 18 Hình 2.10 Bố trí cột thu lơi phương án 2……… ………………………19 Hình 2.11 Phạm vi bảo vệ phương án 2…………………………………… 24 Hình 3.1.Sơ đồ mạch vòng nhân tạo tường trạm…………………………… 30 download by : skknchat@gmail.com LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống điện phần hệ thống lượng bao gồm nhà máy điện, mạng lưới điện hộ tiêu thụ điện Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi lượng sơ cấp nhiệt năng, thành điện Mạng lưới điện truyền tải điện đến hộ tiêu thụ điện Giông sét tượng tự nhiên, phóng tia lửa điện khổng lồ khí đám mây mặt đất, sét đánh trực tiếp hay gián tiếp vào cơng trình điện, khơng gây thiệt hại mặt kinh tế mà cịn đe doạ đến tính mạng người Vì cần thiết phải có hệ thống chống sét biện pháp để bảo vệ an tồn có sét đánh vào trạm biến áp Cùng với phát triển hệ thống điện đường dây siêu cao áp ngày sử phát triển, lí mà đồ án tốt nghiệp em xin trình bày thêm phần “nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến tham số đường dây siêu cao áp lựa chọn kết cấu phân pha”, mạnh dạn viết chương trình phần mền cho Chương trình em sử dụng để khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến tham số đường dây Em mong nhận giúp đỡ thầy giáo, cô giáo môn, em xin trân thành cảm ơn thầy giúp đỡ em hồn thành đồ án, đặc biệt em cảm ơn cô giáo TS.VŨ THỊ THANH NGA tận tình, bảo giúp đỡ em suốt q trình làm đồ án để em hồn thành tốt nhiệm vụ Em xin trân thành cám ơn! Sinh viên thực Khương Phạm Văn Khương download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG I: HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN 1.Hiện tượng dông sét Dông sét tượng thiên nhiên, phóng tia lửa điện khoảng cách điện cực lớn (trung bình khoảng 5km) Hiện tượng phóng điện dơng sét gồm hai loại phóng điện đám mây tích điện phóng điện đám mây tích điện với mặt đất.Ở ta nghiên cứu phóng điện đám mây tích điện với mặt đất (phóng điện mây - đất) Vì tượng phóng điện gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ thống điện.Các đám mây tích điện với mật độ điện tích lớn, tạo cường độ điện trường lớn hình thành dịng phát triển phía mặt đất Giai đoạn giai đoạn phóng điện tiên đạo Tốc độ di chuyển trung bình tia tiên đạo lần phóng điện khoảng 1,5.107 cm/s, lần phóng điện sau tốc độ tăng lên khoảng 2.108 cm/s(trong đợt sét đánh có nhiều lần phóng điện đám mây hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng phóng điện xuống đất).Tia tiên đạo mơi trường Plasma có điện tích lớn Đầu tia nối với trung tâm điện tích đám mây nên phần điện tích trung tâm vào tia tiên đạo Phần điện tích phân bố dọc theo chiều dài tia xuống mặt đất Dưới tác dụng điện trường tia tiên đạo, có tập trung điện tích khác dấu mặt đất mà địa điểm tập kết tùy thuộc vào tình hình dẫn điện đất.Nếu vùng đất có địên dẫn đồng điểm nằm phía đầu tia tiên đạo Cịn vùng đất có điện dẫn khơng đồng (có nhiều nơi có điện dẫn khác nhau) điện tích đất tập trung nơi có điện dẫn cao.Q trình phóng điện phát triển dọc theo đường sức nối liền đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích mặt đất địa điểm sét đánh mặt đất định sẵn.Do để định hướng cho phóng điện sét ta phải tạo nơi có mật độ tập trung điện diện tích lớn Nên việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho cơng trình dựa tính chọn lọc phóng điện sét.Nếu tốc độ phát triển phóng điện ngược mật độ điện trường điện tích tia tiên đạo đơn vị thời gian điện tích đất là: is = Cơng thức tính tốn cho trường hợp sét đánh vào nơi có nối đất tốt (có trị số điện trở nhỏ khơng đáng kể).Tham số chủ yếu phóng điện sét dịng điện sét, dịng điện có biên độ độ dốc phân bố theo hàm biến thiên phạm vi rộng (từ vài kA đến vài trăm kA) dạng sóng dịng điện sét dạng sóng xung kích, chỗ tăng vọt sét ứng với giai đoạn phóng điện ngược Khi sét đánh thẳng vào thiết bị phân phối trạm gây điện áp khí gây hậu nghiêm trọng như: Ngắn mạch đầu góp, cháy nổ, điện diện rộng… download by : skknchat@gmail.com Hình 1.1: Sự biến thiên dịng điện sét theo thời gian Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cao độ an toàn vận hành, đồng thời phải tính tốn bố trí bảo vệ chống sét cho hệ thống điện Việt Nam nước khí hậu nhiệt đới, có cường độ dơng sét mạnh Theo tài liệu thống kê cho thấy miền đất nước Việt nam có đặc điểm dơng sét khác nhau:Ở miền Bắc, số ngày dông dao động từ 70 110 ngày năm số lần dông từ 150 300 lần trung bình ngày xảy từ dông Vùng dông nhiều miền Bắc Móng Cái Tại hàng năm có từ 250 300 lần dơng tập trung khoảng 100 110 ngày Tháng nhiều dông tháng 7, tháng 8.Một số vùng có địa hình thuận lợi thường khu vực chuyển tiếp vùng núi vùng đồng bằng, số trường hợp dông lên tới 200 lần, số ngày dông lên đến 100 ngày năm Các vùng cịn lại có từ 150 200 dông năm, tập trung khoảng 90 100 ngày Nơi dơng miền Bắc vùng Quảng Bình hàng năm có 80 ngày dơng.Xét dạng diễn biến dơng năm, ta nhận thấy mùa dơng khơng hồn tồn đồng vùng Nhìn chung, Bắc Bộ mùa dơng tập chung khoảng từ tháng đến tháng Trên vùng Duyên Hải Trung Bộ, phần phía Bắc (đến Quảng Ngãi) khu vực tương đối nhiều dông tháng 4, từ tháng đến tháng số ngày dông khoảng 10 ngày/tháng, tháng nhiều dông (tháng 5) quan sát 12 15 ngày (Đà Nẵng 14 ngày/tháng, Bồng Sơn 16 ngày/tháng ), tháng đầu mùa (tháng 4) tháng cuối mùa (tháng 10) dơng cịn ít, tháng gặp từ ngày dơng Phía Nam duyên hải Trung Bộ (từ Bình Định trở vào) khu vực dơng nhất, thường có tháng số ngày dông khoảng 10 ngày/tháng Tuy Hoà 10 ngày/tháng, Nha Trang ngày/tháng, Phan Thiết 13 ngày/tháng Ở miền Nam khu vực nhiều dông đồng Nam Bộ từ 120 140 ngày/năm, thành phố Hồ Chí Minh 138 ngày/năm, Hà Tiên 129 ngày/năm Mùa dông miền Nam dài mùa download by : skknchat@gmail.com dơng miền Bắc từ tháng đến tháng 11 trừ tháng đầu mùa (tháng 4) tháng cuối mùa (tháng 11) có số ngày dơng quan sát trung bình có từ 15 20 ngày/tháng, tháng tháng nhiều dông trung bình gặp 20 ngày/tháng thành phố Hồ Chí Minh 22 ngày, Hà Tiên 23 ngày… Số ngày dông tháng số vùng lãnh thổ Việt Nam xem Bảng 1.1 Bảng 1.1: Thông số ngày dông sét khu vực Số ngày dông 20 40 40 60 60 80 80 100 100 120 Từ bảng ta thấy Việt Nam nước phải chịu nhiều ảnh hưởng dông st, điều bất lợi cho hệ thống điện Việt nam, đòi hỏi ngành điện phải đầu tư nhiều vào thiết bị chống sét Đặc biệt đòi hỏi nhà thiết kế phải trọng tính tốn thiết kế cơng trình điện cho hệ thống điện vận hành kinh tế, hiệu quả, đảm bảo cung cấp điện liên tục tin cậy Ảnh hưởng dông sét tới hệ thống điện Như trình bày phần trước, biên độ dịng sét đạt tới hàng trăm kA, nguồn sinh nhiệt vơ lớn dịng điện sét qua vật Thực tế có dây tiếp địa phần nối đất khơng tốt, bị dịng điện sét tác dụng bị nóng chảy đứt,thậm chí có cách điện sứ bị dịng điện sét tác dụng bị vỡ chảy nhũ thạch, phóng điện sét cịn kèm theo việc di chuyển khơng gian lượng điện tích lớn, tạo điện từ trường mạnh, nguồn gây nhiễu loạn vô tuyến thiết bị điện tử, ảnh hưởng rộng, nơi cách xa hàng trăm km Khi sét đánh thẳng vào đường dây xuống mặt đất gần đường dây sinh sóng điện từ truyền theo dọc đường dây, gây nên điện áp tác dụng lên cách điện đường dây Khi cách điện đường dây bị phá hỏng gây nên ngắn mạch pha-đất ngắn mạch pha– pha buộc thiết bị bảo vệ đầu đường dây phải làm việc Với đường dây truyền tải công suất lớn, máy cắt nhảy gây ổn định cho hệ thống, hệ thống tự động nhà máy điện làm việc khơng nhanh dẫn đến rã lưới Sóng sét cịn truyền từ đường dây vào trạm biến áp sét đánh thẳng vào trạm biến áp gây nên phóng điện cách điện trạm biến áp, điều nguy hiểm tương đương với việc ngắn mạch góp dẫn đến cố trầm trọng Mặt khác, có phóng điện sét vào trạm biến áp, chống sét van đầu cực máy biến áp làm việc không hiệu cách điện máy biến áp bị chọc thủng gây thiệt hại vô lớn Ở Việt Nam lắp đặt thiết bị ghi sét ghi tổng hợp đường dây tải điện nhiều năm download by : skknchat@gmail.com Bán kính bảo vệ cột giả tưởng ho10-17 cho độ cao 8m là: Do Nên r0 x10 −17(8) = 1, 13, 994 − 1, 875 11 = 5, 991( m) -Tính tốn tương tự cho cặp cột biên cịn lại ta có kết bảng sau: Bảng 2.6 Kết tính bán kính bảo vệ cặp cột biên phương án Loại cặp cột Tên 15-21; 17110kV 21-22; 2422-23; 23- 25-26 1-2; 2-3; 4-5; 6-7 1-6; 5-10 7-11 10-14 11-12; 1312-13 6-15 220kV 220-110kV 10-17 Phạm vi bảo vệ cột thu sét hiển thị hình sau: 15 21 Hình 2.11 Phạm vi bảo vệ phương án Kết luận: Phương án bảo vệ thỏa mãn yêu cầu đặt Tổng chiều dài kim thu sét là: 24 download by : skknchat@gmail.com L110 = × (16 – 8) + 6× (16 – 11) = 78 m L 5× (25 - 11) + 9× (25 - 17) = 142 m =  = 78 + 142 = 220 m L2 3.3 Chọn phương án tối ưu Cả hai phương án đảm bảo yêu cầu mặt kĩ thuật nên ta xét đến yêu cầu mặt kính tế để lựa chọn Phương án tối ưu phương án có tổng chiều cao cột thu sét nhỏ Ta có bảng sau: Bảng 2.7 So sánh phương án Phương án Chỉ tiêu Số lượng cột (cột) Tổng chiều dài(m) Từ bảng so sánh ta thấy phương án có số lượng cột tổng chiều dài kim thu sét nhỏ phương án Do ta chọn phương án để thi công 25 d o w nl o a d b y : sk k n c h at @ g m l c o m CHƯƠNG III: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 1,Khái niệm chung 1.1,Các loại nối đất Tác dụng hệ thống nối đất để tản dòng điện giữ mức điện thấp vật nối đất Trong hệ thống điện có ba loại nối đất khác nhau: - Nối đất an toàn (bảo vệ): có nhiệm vụ đảm bảo an tồn cho người cách điện bị hư hỏng Thực nối đất an toàn cách đem nối đất phận kim loại bình thường khơng mang điện (vỏ máy, thùng máy biến áp, máy cắt điện ) Nhưng cách điện bị hư hỏng, phận xuất điện thế, nối đất nên giữ mức điện thấp đảm bảo an toàn cho người tiếp xúc với chúng - Nối đất làm việc: nhiệm vụ loại nối đất đảm bảo làm việc bình thường thiết bị số phận thiết bị theo chế độ làm việc quy định sẵn Loại nối đất gồm có nối đất điểm trung tính máy biến áp hệ thống có điểm trung tính nối đất, nối đất máy biến áp đo lường nối đất điện kháng dùng bù ngang đường dây tải điện xa hệ thống điện - Nối đất chống sét: nối đất chống sét nhằm tản dòng điện sét đất (khi có sét đánh vào cột chống sét đường dây) để giữ cho điện điểm thân cột khơng q lớn hạn chế phóng điện ngược tới cơng trình cần bảo vệ Ở nhà máy điện trạm biến áp nguyên tắc phải tách rời hai hệ thống nối đất làm việc nối đất an toàn để phòng dòng điện ngắn mạch lớn hay dòng điện sét vào hệ thống nối đất làm việc không gây điện cao hệ thống nối đất an tồn.Nhưng thực tế điều khó thực nhiều lý do, thường dùng hệ thống nối đất để làm hai nhiệm vụ Do hệ thống nối đất chung phải thỏa mãn yêu cầu thiết bị, cần có điện trở nối đất bé Điện trở nối đất hệ thống yêu cầu không 0,5Ω Để đảm bảo yêu cầu nối đất để giảm nhẹ khối lượng kim loại việc xây dựng hệ thống nối đất, nên tận dụng loại nối đất tự nhiên như: - Ống nước chôn đất hay ống kim loại khác (không chứa chất gây cháy nổ) - Hệ thống dây chống sét – cột - Kết cấu kim loại cơng trình Khi dùng nối đất tự nhiên phải tuân theo qui định qui phạm Nếu điện trở nối đất tự nhiên thỏa mãn yêu cầu thiết bị có dịng điện ngắn mạch chạm đất bé không cần làm thêm nối đất nhân tạo Nhưng thiết bị có dịng điện ngắn mạch lớn cần phải nối đất nhân tạo yêu cầu trị số điện trở nhân tạo phải nhỏ 1Ω 26 download by : skknchat@gmail.com 1.2,Trị số cho phép điện trở nối đất Trị số điện trở nối đất bé tác dụng nối đất cao Nhưng việc giảm trị số điện trở nối đất làm tăng giá thành xây dựng lên nhiều số lượng kim loại tăng lên, cần phải qui định trị số cho phép điện trở nối đất Đối với hệ thống nối đất làm việc, trị số phải thỏa mãn yêu cầu Tình trạng làm việc thiết bị Theo qui trình: - Đối với thiết bị nối đất trực tiếp yêu cầu điện trở nối đất phải thỏa mãn: R ≤ 0,5 (Ω) -Đối với thiết bịcó điểm trung tính khơng nối đất trực tiếp yêu cầu: R≤ (Ω) hệ thống nối đất dùng cho thiết bị cao áp - Nếu hệ thống có điểm trung tính cách điện hệ thống nối đất cho thiết bị cao áp hạ áp yêu cầu: 250 R≤ 250 (Ω) Nhưng khơng q 10 Ω Dịng điện I tùy theo trường hợp có trị số khác nhau: - Trong hệ thống khơng có thiết bị bù dịng điện tính tốn I dịng điện có chạm đất pha: I = 3Uf ωC Trong đó: C điện dung pha hệ thống nối đất - Nếu hệ thống có thiết bị bù dịng điện tính tốn I phần dịng điện lại hay chưa bù dòng điện ngắn mạch chạm đất mạng cắt thiết bị bù có cơng suất lớn nhất, ý khơng q 30 A - Dịng điện tính tốn hệ thống nối đất mà có nối thiết bị bù lấy 125% dịng điện định mức thiết bị bù Ngoài việc đảm bảo trị số điện trở nối đất qui định giảm nhỏ điện trở nối đất trạm nhà máy, cần phải ý đến việc cải thiện phân bố trên tồn diện tích trạm 1.3, Hệ số mùa Đất môi trường phức tạp không đồng kết cấu thành phần, điện trở suất đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần, độ ẩm, nhiệt độ đất Do khí hậu mùa thay đổi nên độ ẩm, nhiệt độ đất luôn thay đổi, đặc biệt lớp đất trên, cịn lớp đất sâu dao động độ ẩm Vì thiết kế hệ thống nối đất, trị số tính tốn điện trở suất đất cần ý đến trị số lớn có mùa tính theo cơng thức: ρ = ρđo.K Trong : K hệ số mùa Trong đồ án ta có điện trở suất đất : ρđ= 100 + n = 100 + 95=195Ωm (n số cuối mã SV) Điện trở cột RC = 10Ω 27 download by : skknchat@gmail.com 2, Tính tốn nối đất 2.1.Nối đất an toàn Với cấp điện áp lớn 110 kV nối đất an toàn phải thỏa mãn điều kiện là: điện trở nối đất hệ thống phải có giá trị R ≤ 0,5 Ω Điều kiện xuất phát từ việc cấp điện áp lớn 110 kV dòng điện ngắn mạch lớn, chạm vỏ rò điện dịng điện lớn gây nguy hiểm Ở cấp điện áp 110 kV trở lên có trị số điện trở tản bé có mức cách điện cao nên thực nối đất an toàn nối đất chống sét chung Điện trở nối đất hệ thống phải thỏa mãn điều kiện sau: Trong đó: RTN: Điện trở nối đất tự nhiện RNT: Điện trở nối đất nhân tạo, RNT ≤ Ω a,Nối đất tự nhiên Trong phạm vi đề tài ta xét nối đất tự nhiên trạm hệ thống chống sét đường dây cột điện 110kV 220kV tới trạm • Tính Rc: + Dây chống sét ta sử dụng loại C-70 có ro = 2,38 / km + Điện trở suất đất= 100 + n = 100 + 95=195Ωm (n số cuối mã SV) + Điện trở nối đất cột đường dây: Rc = 10 Ω + Chiều dài khoảng vượt đường dây 220kV là: l220 = 300 m + Chiều dài khoảng vượt đường dây 110kV là: l110 = 170 m • Nối đất tự nhiên bao gồm dạng sau: - Các hệ thống ống dẫn nước, ống kim loại chôn đất không chứa chất dễ cháy, nổ - Hệ thống dây chống sét, điện trở nối đất, cột điện đường dây mà nối vào hệ thống nối đất trạm - Các kết cấu kim loại trạm móng nhà, tường trạm Trong phạm vi đồ án ta xét nối đất tự nhiên trạm hệ thống dây chống sét - điện trở cột điện đường dây 110 kV, 220 kV tới trạm Ta có cơng thức tính tốn điện trở hệ thống dây chống sét cột với số lượng cột lớn 20 cột là: Trong đó: + Rcs điện trở dây chống sét khoảng vượt, có dây chống sét lấy R’cs= 28 download by : skknchat@gmail.com + Rc : điện trở nối đất cột điện Nếu trạm có n đường dây vào điện trở nối đất tự nhiên trạm: -Đối với lộ chống sét đường dây 220kV: Rcs= r0.L = 2,38 300.10−3= 0,714 (Ω) RTN = -Đối với lộ chống sét đường dây 110kV: Rcs= r0.L = 2,38 170.10−3= 0,404(Ω) RTN = -Suy ra: RTNHT = Ta thấy: RTN< 0,5 Trong lưới điện trung tính cách đất trị số điện trở nối đất đảm bảo khơng cần thực nối đất nhân tạo, nhiên lưới 220 kV lưới 110 kV lưới trung tính nối đất dòng điện ngắn mạch lớn ta phải thực nối đất nhân tạo yêu cầu điện trở nối đất nhân tạo RNT ≤ Ω đảm bảo yêu cầu nối đất chống sét b, Nối đất nhân tạo Nối đất nhân tạo ta sử dụng hình thức nốt đất ngang dẹt 50x5mm, chơn sâu 0,8m, vịng quanh chu vi khu vực xà tường bao trạm cách tường bao 1m Kích thước Hình vẽ 3.1 Chu vi diện tích mạch vịng nối đất trạm: L = (120,3+172,5).2 = 585,4m S = 20751m2 29 download by : skknchat@gmail.com 174,5 172,5 Ta có: Điện t Điện tr download by : skknchat@gmail.com Với: L: chu vi mạch vòng L = (l1 + l2) = 585,4 (m) t: độ chôn sâu làm mạch vòng, lấy t = 0,8 m tt : điện trở suất tính tốn đất làm mạch vịng chơn độ sâu t : = Tra bảng với ngang chơn sâu 0,8 m ta có kmùa =1,6 tt = 195 1,6 = 312 ( m) d: đường kính làm mạch vịng, thép dẹt nên: d = b = 5.10−2 = 0,025(m) 22 K: hệ số phụ thuộc hình dáng hệ thống nối đất tt Ta có = 172,5 =1,43 ta vẽ đồ thị tìm K = 5,79 120,5 l1/l2 K 12 10 5, Ta có Thay cơng thức vào cơng thức tính RMV ta = MV Vậy điện trở nối đất hệ thống là: RHT = Kết luận: Hệ thống thiết kế nối đất đảm bảo an toàn cho trạm 220/110kV 31 download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN Ngày nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ Các trạm điện đường dây cao áp ngày nhiều u cầu cao tính an tồn làm việc hiệu Việc tính tốn tính tốn bảo vệ chống sét đánh trực tiếp nối đất trạm biến áp cần thiết.Qua trình làm đồ án em hiểu ảnh hưởng to lớn giông sét tới hệ thống điện cao áp Việt Nam Từ em tính tốn cột chống sét để bảo vệ cho toàn trạm điện bảo vệ biến áp.Tính tốn nối đất cho trạm để đảm bảo an toàn vận hành sửa chữa.Đồ án tiền đề cho em tiếp tục hoàn thiện đồ án khác giúp em công việc tương lai Em xin cám ơn TS.Vũ Thị Thu Nga thầy cô khoa Hệ Thống Điện theo dõi có lời góp ý, nhận xét giúp em hoàn thiện thân Em xin chân thành cám ơn! 32 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình kỹ thuật điện Cao Áp GS Võ Viết Đạn – NXB Đại học Bách Khoa Nội - Hướng dẫn thiết kế đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện Cao Áp TS Nguyễn Minh Chước - Quá điện áp bảo vệ chống điện áp cho hệ thống điện PGS.TS Trần Văn Tớp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2007 33 download by : skknchat@gmail.com ... tài: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY 220/ 110kV I – DỮ LIỆU BAN ĐẦU • Bản vẽ sơ đồ mặt kích thước trạm biến áp 220/ 110kV +Trạm biến áp 220/ 110 kV: - Phía 220 kV... cao cột thu sét; hx: chiều cao cần bảo vệ 2.2.2,Phạm vi bảo vệ dây chống sét Phạm vi bảo vệ dây chống sét thể hình vẽ: Hình 2.7 Phạm vi bảo vệ dây chống sét Các phương án cột thu sét cho sơ đồ. .. sét để bảo vệ cho đoạn dây dẫn nối từ xà cuối trạm đến cột đường dây chúng nối đất chung vào hệ thống nối đất trạm Vì sét đánh vào dây thu lôi hay vào dây chống sét tồn dịng điện sét vào hệ thống
- Xem thêm -

Xem thêm: ĐỒ án môn học kỹ THUẬT điện CAO áp TÍNH TOÁN THIẾT kế bảo vệ CHỐNG sét CHO TRẠM BIẾN áp và ĐƯỜNG dây 220 110kv ,