THÔNG TIN TÀI LIỆU
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI 110KV VÀ TÍNH CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP GVHD : Th.S NGUYỄN ĐỨC HƯNG SVTH : ĐÀO VŨ HỒNG LỚP : 07DT1T KHÓA : 01 TP HCM, THAÙNG 01 - 2010 Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG MỤC LỤC CHƯƠNG I:CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN I.1 Muïc ñích: I.2 Cân công suất tác dụng: I.3 CÂN BẮNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG CHƯƠNG II:DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT II.1 Lựa chọn cấp điện áp tải điện: II.2 Lựa chọn sơ đồ nối dây mạng điện: .6 II.2.1 Lựa chọn tiết diện dây: .7 II.2.2 Tính thông số cho đường dây: 11 CHƯƠNG III: SO SAÙNH PHƢƠNG AÙN VỀ KINH TẾ 65 III.1 Mục đích: .65 III.2 Tính toaùn 65 III.2.1 Khu vực 1: .65 III.2.2 KHU VỰC 2: 67 III.2.3 KHU VỰC : 69 CHƢƠNG 4: SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 71 IV.1 Yêu cầu 71 IV.2 Chọn số lượng công suất máy biến áp: .71 IV.3 Công thức tính toán thông số máy biến áp : 73 CHƢƠNG VI: TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN 80 VI.1 Mở đầu: 80 VI.2 Các bảng tổng kết kết tính tốn lúc đường dây gặp cố: 104 CHƢƠNG VII: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 107 VII.1 Mở đầu: 107 VII.2 Chọn đầu phân áp: 107 CHƢƠNG VIII: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 115 VIII.1 Mở đầu: 115 VIII.2 Tính tốn tổn thất điện năng: 115 CHƢƠNG XI: TÍNH CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT CỦA ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CAO ÁP 118 IX.1 Đường lối tổng quát: 118 IX.2 Xác định xác suất phóng điện V p cách điện đường dây 125 SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG -1- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN I.1 Mục đích: Cân cơng suất tốn quan trọng nhằm giải vấn đề cung cấp điện từ nguồn đến phụ tải thông qua mạng điện Ta xét sơ cân công suất lúc phụ tải cực đại trước lúc đề phương án nối dây cho mạng điện I.2 Cân công suất tác dụng: Cân công suất tác dụng để giữ ổn định tần số hệ thống Theo hệ thức: ∑ PF = m.∑ Ppt + ∑ ∆Pmd +∑ Ptd + ∑ Pdt Trong thiết kế môn học ta dùng công thức sau: ∑ PF = m.∑ Ppt + ∑ ∆Pmd Trong đó: thống ∑ PF :Tổng công suất tác dụng cung cấp từ cao áp hệ ∑ Ppt: Tổng phụ tải tác dụng cực đại hộ tiêu thụ ∑ ∆Pmd:Toång tổn thất công suất tác dụng đường dây máy biến áp m: Hệ số đồng thời (giả thiết chọn 0.8) Ta có: GIÁ TRỊ CƠNG SUẤT CÁC PHỤ TẢI Phụ tải P Q 39.00 Smax Sdm max Smin Sdm 24.17 Cos φ 0.85 39+24.17i 45.88 29.25+18.12i 34.41 35.00 16.95 0.90 35+16.95i 38.88 26.25+12.71i 29.16 35.00 16.95 0.90 35+16.95i 38.88 26.25+12.71i 29.16 37.00 22.93 0.85 37+22.93i 43.52 27.75+17.19i 32.64 42.00 20.34 0.90 42+20.34i 46.66 31.5+15.25i 35 39.00 18.88 0.90 39+18.88i 43.33 29.25+14.16i 32.50 35.00 21.69 0.85 35+21.69i 41.17 26.25+16.26i 30.88 45.00 27.88 0.85 45+27.88i 52.94 33.75+20.91i 39.70 23.00 11.14 0.90 23+11.14i 25.56 17.25+8.34i 19.16 ∑ 330 180.9 7.90 330+180.9i 376.81 247.5+135.65i 282.61 SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG -2- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG I.3 CÂN BẮNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG 1/ Cân công suất tác dụng: Cân công suất tác dụng hệ thống điện quan trọng, đặc điểm hệ thống điện truyền tải điện tức thời từ đến hộ tiêu thụ tích trữ điện thành số lượng thấy Do đặc điểm nên cần có đồng trình sản suất tiêu thụ điện Tại thời điểm xác lập hệ thống, nhà máy hệ thống cần phải phát công suất với công suất hộ tiêu thụ kể tổn thất công suất mạng điện Điều đồng nghĩa với việc phải đảm bảo cân cơng suất phát cơng tiệu thụ Ngồi để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường cần có trữ định cơng suất tác dụng hệ thống Đây vấn đề quan trọng liên quan đến vận hành phát triển hệ thống Từ phân tích trên, ta có phương trình cân cơng suất tác dụng chế độ phụ tải cực đại : PND + PHT = Ptt = m Pmax + P + Ptd + Pdt Trong * PND : Tổng cơng suất nhà máy nhiệt điện phát * PHT : Công suất tác dụng lấy từ hệ thống * Ptt : Công suất tiêu thụ mạn điện *m : Hệ số xuất đồng thời phụ tải cực đại (m=1) P : Tổng công suất phụ tải * P : Tổng tổn thất mạng điện, tính sơ lấy * P = 5% P * max max * Ptd : Công suất tự dùng nhà máy nhiệt điện, cân sơ lấy 10% tổng công suất đặt nhà máy * Pdt : Công suất dự trữ hệ thống, hệ thống có cơng suất vơ lớn nên công suất dự trữ lấy từ hệ thống, nghĩa Pdt = Việc cân công suất hệ thống điện thường chọn nguồn phát có cơng suất lớn có khả điều chỉnh công suất tác dụng nút cân công suất, để thuận tiện việc tính tốn ta chọn nút sở điện áp trùng với nút cân cơng suất SVTH: ĐÀO VŨ HỒNG -3- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại: ( Bảng 1.1) P max 330MW Tổng tổn thất công suất tác dụng mạng điện P 5% Pmax 16.5MW Công suất tự dùng nhà mày nhiệt điện Ptd 10%Pdm 0.1 * 200 20MW Công suất tiêu thụ mạng điện Ptt 330 16.5 20 366.5MW Do nhà máy nhiệt điện liên kết với hệ thống có công suất vô lớn nên công suất phát nhà máy theo chế độ kinh tế PND 85% * Pdm 85% * 200 170MW Ở chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp cho phụ tải PHT Ptt PND 366.5 170 196.5MW Như chế độ phụ tải cực đại nhà máy nhiệt điện phát cơng suất theo chế độ kinh tế hệ thống phải cung cấp lượng công suất 196.5 (MW) 2/ Cân công suất phản kháng Trong sản xuất tiêu thụ điện dòng xoay chiều địi hỏi cần có cân điện sản xuất tiêu thụ thời điểm Sự cân không công tác dụng mà cịn với cơng suất phản kháng, cơng suất phản kháng có liên quan đến điện áp QND QHT Qtt m Qmax QL QC Qb Qtd Qdt Trong đó: * QND : Tổng cơng suất phản kháng nhà máy nhiệt điện phát * QHT : Công suất phản kháng hệ thống cung cấp * Qtt : Tổng công suất phản kháng tiêu thụ * Q * Q max L : Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại : Tổng tổn thất công suất phản kháng đường dây mạng điện SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG -4- Luận Văn Tốt Nghiệp * Q * Q GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG : Tổng tổn thất công suất phản kháng điện dung đường dây sinh , tính sơ QC = QL C : Tổng tổn thất công suất phản kháng trạm biến áp, tính sơ lấy QB = 15% Qmax b * Qtd : Công suất phản kháng tự dùng nhà máy nhiệt điện * Qdt : Công suất phản kháng dự trữ hệ thống , hệ thống có cơng suất vô lớn nên công suất phản kháng dự trữ lấy từ hệ thống Nghĩa Qdt = Việc tính tốn cơng suất phản kháng hệ thống nhà máy nhiệt điện nhằm biết chúng có đủ cung cấp đủ cho phụ tải hay khơng , thiếu có bù cơng suất phản kháng mạng điện thiết kế Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại: ( Bảng 1.1 ) Q max 180.9MVAr Tổng công suất nhà máy nhiệt điện phát QND PND * tg 170 * 0.75 127.5MVAr Tổng công suất phản kháng hệ thống cung cấp QHT PHT * tg 196.5 * 0.62 121.83MVAr Tổng công suất phản kháng trạm biến áp Q b 15%Qmax 27.13MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng nhà máy nhiệt điện: ( hệ số công suất tự dùng nhà máy nhiệt điện chọn cosφ = 0.75 ) Qtd Ptd * tg 20 * 0.62 12.4MVAr Tổng công suất phản kháng tiêu thụ mạng điện : Qtt Qmax Qb QTD 180.9 27.13 12.4 220.43MVAr Tổng công suất phản kháng hệ thống nhà máy nhiệt điện cung cấp QND QHT 127.5 121.83 249.33MVAr => QND QHT > Qtt SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG -5- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG CHƯƠNG II: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT Những vấn đề cần giải mặt kỹ thuật lựa chọn sơ đồ nối dây cho mạng điện, lựa chọn điện áp II.1 Lựa chọn cấp điện áp tải điện: Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, ta vẽ sơ số đường dây hình tia nối từ nguồn điện đến phụ tải xa, phụ tải có công suất lớn Cấp điện áp tải điện phụ thụôc vào công suất khoảng cách truyền tải Ta dựa vào Công thức Still để tính toán điện áp : U 4.34 l 0.016P với : P- công suất truyền tải, kW l- khoảng cách truyền tải, km Đường dây Cơng suất truyền tải MVA HT > pt1 39+24.17i HT > pt2 35+16.95i 56.56 107.76 110 N > pt3 35+16.95i 58.30 107.91 110 N > pt4 37+22.93i 50 109.96 110 HT > pt5 42+20.34i 44.72 116.18 110 HT > pt6 39+18.88i 67.08 114.09 110 N > pt7 35+21.69i 31.62 105.56 110 N > pt8 45+27.88i 50 120.43 110 HT > NM Chiều dài Điện áp Điện áp định đường dây, tính tốn, mức mạng điện km kV kV 41.23 111.93 110 220 Chọn cấp điện áp : m = 110 (kV) II.2 Lựa chọn sơ đồ nối dây mạng điện: Sơ đồ nối dây mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố: số lượng phụ tải, vị trí phụ tải, mức độ liên tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, phát triển mạng điện Vì thiếu số liệu khảo sát thực tế nên ta tạm thời chấp nhận nối điểm để có phương án dây.Các phương án chia làm nhiều vùng địa hình, phụ tải yêu cầu cung cấp điện liên tục ta có phương án dây lộ kép phương án mạch vòng kín SVTH: ĐÀO VŨ HỒNG -6- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Các phương án dây đươc đề xuất : Chia mạng điện khu vực : * Khu vực gổm phụ tải 1,2 * Khu vực gổm phụ tải 3,4 * khu vuc gom cac phu tai 5,6 * khu vuc gom cac phu tai 7,8,9 a Khu vực bố trí theo vẽ sơ đồ phụ tải đồ án sau: - Sau lựa chọn phương án (a), (b), (c),(d) khu vực phương án khu vực ta phải so sánh phương án vể mặt kỹ thuật, để chọn phương án phù hợp Cần tính tốn theo nội dung sau: II.2.1 Lựa chọn tiết diện dây: Đối với mạng truyền tải cao áp chọn dây theo mật độ dòng kinh tế jkt (A/mm2 ) + Choïn jkt = 1.1 (A / mm2) – chọn dây nhôm lỏi thép – dựa vào bảng tra sau (trích dẫn sách : Thiết Kế Hệ Thống Điện; chương 11 ; NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM ) Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax (h/ naêm) Loại dây dẫn trần 1000-3000 3000 -5000 > 5000 Dây đồng 2.5 2.1 1.8 Nhôm nhôm lõi 1.3 1.1 1.0 thép Đối với đường dây truyền tải cao áp không, điều kiện hạn chế tổn hao vầng quang, qui định đường kính dây tối thiểu với cấp điện áp 110kV : d > 9.9mm dây AC tối thiểu AC-70 SVTH: ĐÀO VŨ HỒNG -7- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG *KHU VUC : Phương án 1: mach tia(lo kep) HT-pt1 - Vẽû lại sơ đồ dây sau : Dòng điện chạy đường dây: I1 S1 45.88 *103 *103 120( A) *110 * *110 * Tiết diện dây dẫn : Fkt I max 120 = 109 (mm ) jkt 1.1 Chọn dây AC – 120 có Icp =360 (A) Kiểm tra cố ngừng mạch đường dây, dòng điện chạy đường dây lại: Isc = 109 * = 218 (A) < Icp Chọn tiết diện dây dẫn đường dây nối từ HT-pt2 Mach-tia Dòng điện chạy đường dây: I2 S2 38.88 *103 *103 102( A) *110 * *110 * SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG -8- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Tiết diện dây dẫn : Fkt I max 102 = 92.7 (mm ) jkt 1.1 Chọn dây AC –95 có Icp = 330 (A) Kiểm tra cố ngừng mạch đường dây, dòng điện chạy đường dây lại: Isc = 92.7 * = 185.4 (A) < Icp Phương án 2: b Đoạn mạch vịng N - - - Do phụ tải có Tmax=4500h/năm ta áp dụng tính phân bố công suất sơ theo chiều dài (áp dụng cho mạch vòng) S12 SN1 SN2 N N l1 l12 S1 l2 S2 S1 l12 l S l 41.908 23.8739i MVA l12 l1 l S l1 S l12 l1 32.0919 17.246iMVA SN2 = l12 l1 l S N1 = SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG -9- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Với U cs Rx ic Lcsc dic di M ccs s dt dt di di nh U dd 0.2981 10 ic 19.4469 c 4.838 ln90 t 55.2167 13.8943 s dt dt di di 2.981 ic 4.838 c 0.1517 ln90 t 55.2167 13.8943 s dt dt e Điện áp làm việc đường dây: T / U dm 2 U lv sin t dt U T dm U lv 110 57.1776kV Để xác định thành phần điện áp xung chuỗi sứ, trước hết ta xác định thành phần dòng sét chạy qua cột i c chạy qua dây chống sét ics * Trường hợp 1: chưa có sóng phản xạ từ cột lân cận trở t lkv 300 2s c 300 Từ sơ đồ thay ta có hệ phương trình vq Z csvq a cs i t Z t M t c cs s Z csvq Rx 1 vq dic t a Z cs dt Z csvq Rx Với 1 Z csvq Rx 475.4748 10 12.7391 19.4469 Lcsc SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 128 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG 475.4748 t 4.838 ln 90 t 55.2167 13.8943 a i t 475.4748 c 475.4748 10 12.7391 di t c a 475.4748 475.4748 10 dt a i t 475.4748 t 4.838 ln 90 t 55.2167 6.398 c 475.4748 dic t 0.9596 a dt * Trường hợp 2: có sóng phản xạ từ cột lân cận trở t lkv 250 1.6666s c 300 Nghiệm gần hệ phương trình Lcs M scs t 1 e t ic t a Rx cs dic t a Lcs M s t e t dt Rx Với 2 Rx 10 0.0388 cs 475.4847 19.4469 Lcs Lc 475.4847 4.838 ln 90 t 55.2167 13.9843 0.0388t ic t a e 10 dic t 0.0388 a e 0.0388t 475.4847 4.838 ln 90 t 55.2167 13.9843 dt 10 ic t a e 0.0388t 21.9820 ln 90 t 55.2167 dic t 0.032 a e 0.088t 21.9820 ln 90 t 55.2167 dt SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 129 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG * Ta nhận thấy cần tính với trường hợp sóng phản xạ trở Điện áp tác dụng lên chuỗi sứ tính theo biểu thức: cs U csu t ic Rx 1 k Ldd c k Lc dic a M sdd t k M scs t U cud U lv dt Tính tốn U csu t bằng matlab ta có kết bảng sau: U csu t a t s 310.0 10 363.5 416.9 470.4 523.9 577.4 630.9 684.4 737.9 791.4 20 375.2 446.5 517.8 589.1 660.5 731.8 803.1 874.4 945.7 1017 25 440.4 529.6 618.7 707.9 797.0 886.2 975.3 1064 1153 1242 505.6 570.8 612.6 719.6 820.5 826.6 933.5 1040 1147 1254 1361 1468 945.3 1070 1194 1319 1444 1569 1694 40 636.1 778.7 1064 1206 1349 1492 1634 1777 1919 45 701.3 861.8 1022 1182 1343 1503 1664 1824 1985 2145 50 766.5 944.8 1123 1301 1479 1658 1836 2014 2193 2371 55 831.7 1027 1224 1420 1616 1812 2008 2204 2400 2596 60 896.9 1111 1324 1538 1752 1966 2180 2394 2608 2822 15 30 35 695.7 921.3 Dùng matlab để vẽ đồ thị: Rx=10;tt=1:10;h=5;a=5; Uvs=[1020 930 860 815 790 780 770 760 750 740]; beta=0.3; deltahtb =10.866; Lcs =369.04; LcDD =9.3174; Lcsc =16.0509; alp2 =0.0499; SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 130 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG K =0.1536; Kvq =0.19; Ulv=57.1776; for i=1:10 a=a+h for t=1:10 MsDD=0.2*11.300*(log((90*t+35.8667)/((1+beta)*35.8667))deltahtb/(2*11.300)*log(35.8667/deltahtb)+1); Mscs=0.2*23.3667*(log((90*t+2*23.3667)/((1+beta)*2*23.3667))+1); ic=a*(Lcs-2.*Mscs).*(1-exp(-alp2*t))/(2*Rx); dic=a*(Lcs-2*Mscs)*alp2.*exp(-alp2*t)/(2*Rx); Ucud=(1Kvq*23.3667/11.300)*((0.1*a*11.300)./beta)*log((90*t+23.3667).*sqrt((90*t+deltahtb ).*(90*t+35.8667)))./((23.3667*(1+beta)^2)*sqrt(deltahtb*35.8667)); Ucd=ic*Rx*(1-K)+(LcDD-K*Lcsc)*dic+a*(MsDD-K*Mscs)+Ucud+(1Kvq*23.3667/12.500)+Ulv; Uo(t)=Ucd; end plot(tt,Uo,'b',tt,Uvs,'linewidth',1),grid on hold on end xlabel('Truc thoi gian t=*10^-6 sec') ylabel('Truc dien ap phong dien kV') Từ đặc tuyến (V-s) chuỗi sứ U pd csu t đặc tuyến (V-s) họ đường cong U cd t a ta xác định thời gian phóng điện t p1 , t p ,… Và trị số dòng sét với độ dốc ban đầu vào lúc xảy phóng điện isi t pi SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 131 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Các giá trị t p tìm từ chương trình matlab cách nội suy tuyến tính đoạn nhỏ đặc tuyến Xác suất phóng điện V p chuỗi sứ xác suất dịng sét có độ dốc biên độ nằm vùng nguy hiểm (vùng xảy phóng điện) Ứng với độ dốc dòng sét cho trước a điều kiện xảy phóng điện là: is isi tức là: dv p Pa Pis isi Với Pis isi vis e Và is 26 Pa Pai a a F ai a F ai dva dv p vis dva Tất thống kê thơng số dịng sét cho thấy biên độ độ dốc khơng có quan hệ tốn học chặt chẽ, coi chúng biến số độc lập xác suất phóng điện v p tính theo: SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 132 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG 1 0 v p dv p vi dva va dvi Từ biểu thức cho thấy v p có trị số diện tích giới hạn đường cong xác suất va f vi vi e is 26 va e a 15.7 Từ a is ta có bảng số liệu sau: a is vi va 15 9.1900 137.8500 0.0232 0.3847 20 6.5923 131.8460 0.0286 0.2797 25 4.9382 123.4550 0.0330 0.2034 30 3.9236 117.7080 0.0378 0.1480 35 3.2325 113.1375 0.0440 0.1076 40 2.7113 108.4520 0.0523 0.0783 45 2.2959 103.3155 0.0589 0.0569 50 1.9446 97.2300 0.0679 0.0414 55 1.6578 91.1790 0.0799 0.0301 60 1.4047 84.2820 0.0954 0.0219 65 1.1796 76.6740 0.0524 0.0159 Từ bảng ta xác định đường cong thông số nguy hiểm: Dùng matlab để vẽ đồ thị: a=15:5:65; tpi=[9.19 6.59 4.93 3.92 3.23 2.71 2.29 1.94 1.65 1.40 1.17]; is=a.*tpi; plot(is,a,'r','linewidth',2),grid on xlabel('truc dong set ís') ylabel('truc doc a') SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 133 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Từ bảng ta vẽ đường cong xác suất va f vi : clc a=5:5:65; tpi=[999^99 9.19 6.59 4.93 3.92 3.23 2.71 2.29 1.94 1.65 1.40 1.17 0]; ta=[0 1 1 1 1 1 999^99]; Vi=exp(-a.*tpi./26); Va=exp(-a.*ta./15.7); plot(Vi,Va,'r','linewidth',2),grid on; xlabel('truc Vi'); ylabel('truc Va'); hold on axis([0 1.2]); vp2=trapz(Vi,Va); Suất cắt điện sét đánh vào đỉnh cột dây chống sét gần đỉnh cột xác định theo: nc N 1 v SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG hcs v p 1 lkv - 134 - Luận Văn Tốt Nghiệp Trong GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG N h cs S L m n 10 3 6 39.333 5 100 0.1 100 10 3 240.998lan / nam lg v hc 90 4 15.15 41 2.922 v 0.0012 90 Ta dùng cột thép cấp điện áp đường dây 110kV nên 1 0.7 nc N 1 v hcs v p 1 lan / nam lkv nc 240.998 1 0.0012 41 17.700 10-3 0.7 1.630lan / nam 300 2.2 Khi sét đánh dây chống sét khoảng vượt: Xét khả năng phóng điện khoảng không A-B U A B gồm thành phần sau: Điện áp cảm ứng tĩnh điện: U cud 0.2 a h SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG ln v t h v t H 1 h H - 135 - Luận Văn Tốt Nghiệp 0.2 a 15.067 ln 0.3 GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG 90 t 15.067 90 t 63.600 1 0.3 10.044 a ln 0.0254 15.067 63.600 90 t 15.067 90 t 63.600 Điện áp cảm ứng từ: t U cu 0.2 a h ln 0.2 a 15.067 ln v t h v t H 1 h H 90 t 15.067 90 t 63.600 3.013 a ln 0.0254 1 0.3 15.067 63.600 90 t 15.067 90 t 63.600 Điện áp cảm ứng dây dẫn dòng chống sét gây nên U ddnh U ddnh K vq U cs at at 571.426 142.857 at 4 Với K vq U cs Z cs U ddnh K vq U cs 0.287 142.857 at -40.975 at Điện áp làm việc đường dây U lv : T / U dm 2 U lv sin t dt U T dm U lv 220 114.356kV Vậy điện áp tác dụng lên khoảng không A-B là: t U A B U cud U cu U cs 1 K vq U lv Điện áp U A B lớn trước có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về, phóng điện xuyên thủng khoảng cách khơng khí l 300 1s xảy khoảng thời gian t kv c 300 90 15.067 90 63.600 11.774 a 90 t 15.067 90 t 63.600 3.532 a U cud t 1s 10.044 a ln 0.0254 t U cu 3.013 a ln 0.0254 U cs 142.857 at 142.857 a SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 136 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG t U A B U cud U cu U cs 1 K vq U lv 11.774 a 3.532 a 142.857 a 1 0.221 114.356 117.188 a 114.356kV Điện áp phóng xung khơng khí là: 2.4 U pd A B 500 1 S kV t Với S chiều dài khoảng cách A-B : S d 1a 15.563 U pd AB t 1s 500 1 2.4 15.563 26457.508kV Quá trình phóng điện xảy khi: U A B > U pd A B 117.188 a 114.356 26457.508 a a gh 224.794kV / s Xác suất phóng điện khoảng khơng A-B xác suất xuất dịng điện sét có độ lớn anh : v p vagh e a gh 15.7 e 224.794 15.7 6.0496 10 -7 Xét khả phóng điện chuỗi sứ: Với giả thiết gần Z s 0.5 Z cs dịng điện đổ phía dịng chống sét is t / , điện trở nối đất cột điện Rx Zcs nên sóng dịng coi phản xạ dương tồn phần Điện áp giáng điện trở nối đất cột điện: U R t 0.5 is t Rx 0.5 a t 10 at Điện áp cảm ứng từ: t U cu cs dis t Lc 26.580 a 13.290 a dt di t M scs s , hỗ cảm dịng dt khe sét với mạch vịng kín “dây chống sét – cột” bé, sét đánh xa cột Điện áp cảm ứng điện: bỏ qua thành phần điện áp cảm ứng điện bé Bỏ qua thành phần Điện áp cảm ứng dây dẫn dòng chống sét gây ra: U ddnh U ddnh K vq U cs Điện áp làm việc đường dây SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 137 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG U lv 220 114.356kV Điện áp tác dụng lên chuỗi sứ sét đánh khoảng vượt bằng: U csu di t is t Rx Lcsc s 1 K vq U lv dt 5 at 13.290 a 1 0.287 114.356 3.566 at 9.478 a 114.356 Chương trình matlab tính dược điện áp cách điện chuỗi sứ U csu t t s a 10 35 570.9 695.7 820.5 945.3 1070 1194 1319 1444 1569 1694 40 636.1 778.8 921.4 1064 1206 1349 1492 1634 1777 1919 45 701.3 861.8 1022 1182 1343 1503 1664 1824 1985 2145 50 766.6 944.9 1123 1301 1479 1658 1836 2014 2193 2371 55 831.8 1027 1224 1420 1616 1812 2008 2204 2400 2596 60 897.0 1111 1324 1538 1752 1966 2180 2394 2608 2822 65 962.2 1194 1425 1657 1889 2121 2353 2584 2816 3048 70 1027 1277 1526 1776 2025 2275 2525 2774 3024 3274 75 1092 1360 1627 1895 2162 2429 2697 2964 3232 3499 80 1157 1443 1728 2013 2299 2584 2869 3154 3440 3725 85 1223 1526 1829 2132 2435 2738 3041 3344 3648 3951 90 1288 1609 1930 2251 2572 2893 3214 3534 3855 4176 95 1353 1692 2031 2369 2708 3047 3386 3724 4063 4402 SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 138 - Luận Văn Tốt Nghiệp 100 GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG 1418 1775 2132 2488 2845 3201 3558 3915 4271 4628 SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 139 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Đặc tuyến nhận từ bảng số liệu trên: Từ đặc tuyến (V-s) chuỗi sứ U pd csu t đặc tuyến (V-s) họ đường cong U cd t a ta xác định thời gian phóng điện t p1 , t p ,… Và trị số dòng sét với độ dốc ban đầu vào lúc xảy phóng điện isi t pi Từ a is ta có bảng số liệu sau: a is vi va 35 6.6374 232.3090 0.0001317 0.1076 40 5.7681 230.7240 0.0001400 0.0783 45 5.1162 230.2290 0.0001427 0.0569 50 4.5751 228.7550 0.0001510 0.0414 55 4.1080 225.9400 0.0001683 0.0301 60 3.7416 224.4960 0.0001779 0.0219 65 3.4262 222.7030 0.0001906 0.0159 70 3.1405 219.8350 0.0002128 0.0116 75 2.8833 216.2475 0.0002443 0.0084 80 2.6510 212.0800 0.0002867 0.0061 85 2.437 207.171 0.0003463 0.0045 90 2.240 201.627 0.0004286 0.0032 95 2.058 195.491 0.0005427 0.0024 SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 140 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG Từ bảng ta xác định đường cong thông số nguy hiểm: Từ bảng ta vẽ đường cong xác suất va f vi : Suất cắt điện sét đánh vào khoảng vượt hc v p v p 1 với 1 0.7 nkv N 1 v 1 l kv 1.5 E lv 4 10 2 1.5 U 10 2 3S 220 1.5 10 2 0.0624 15.563 SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 141 - Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG hc v p v p 1 nkv N 1 v 1 l kv 41.000 -7 -5 240.998 1 0.0012 1 6.0496 10 0.0624 2.21 10 0.7 300 0.0017lan / nam 2.3 Khi sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn: Với giả thiết Z s 0.5 Z dd dịng điện sét đổ phía đường dây is t / , dòng điện gây nên dây dẫn điện áp is t vq Z dd với Z ddvq tổng trở sóng đường dây có tính đến ảnh hưởng vầng quang xung Do điện áp tác dụng lên chuỗi sứ is t vq i t Z dd U lv s 388.175 114.356 4 97.044 is t 114.356 U cd t U ch.s t Phóng điện xảy khi: U cd t U 0.5 _ ch.s 1140kV hay is 10.569kA Xác suất xảy phóng điện chuỗi sứ v p1 e is 26 e 10.569 26 0.666 Suất cắt điện sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn: ndd N v v p1 1 240.998 0.0012 0.666 0.7 0.135lan / nam 2.4 Chỉ tiêu chống sét đường dây Suất cắt điện tổng đường dây: n ndd nc N kv 0.135 1.630 0.0017 1.767 (lần/năm) Chỉ tiêu chống sét đường dây tải điện cấp 110kV M 1 0.566 (năm/lần) n 1.767 Suất cắt điện nằm khoảng giá trị cho phép đường dây 110kV (lần/năm) SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG - 142 - ... Chia mạng điện khu vực : * Khu vực gổm phụ tải 1,2 * Khu vực gổm phụ tải 3,4 * khu vuc gom cac phu tai 5,6 * khu vuc gom cac phu tai 7,8,9 a Khu vực bố trí theo vẽ sơ đồ phụ tải đồ án sau: - Sau... dây AC tối thiểu AC-70 SVTH: ĐÀO VŨ HOÀNG -7- Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC HƢNG *KHU VUC : Phương án 1: mach tia(lo kep) HT-pt1 - Vẽû lại sơ đồ dây sau : Dịng điện chạy đường dây: I1... toán tổn thất công suất tổn thất điện áp đường dây đồng thời tính xác tổn thất điện áp b.1 KHU VUC 1: HT-1-2 pa1 Đoạn N,1 N,2 N,1 (SC) N,2 (SC) Mã dây AC-120 AC-95 AC-120 AC-95 Chiều daøi(km)
Ngày đăng: 29/10/2022, 23:47
Xem thêm: