TỎNG QUAN VỀ THIẾT KẺ HỆ THÓNG ĐIỆN

Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Chương I TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 KHÁI NIỆM Thiết kế hệ thống điện trình xem xét hệ thống tổng thể lựa chọn phần tử hệ thống cho phần tử đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vận hành an tồn kinh tế Chính mà phần tử hệ thống có liên quan với từ khâu sản xuất, truyền tải phân phối.Việc thiết kế mạng điện cần phải cân nhắc tìm hiểu thật kỹ thông tin phụ tải Chẳng hạng như: - Dữ liệu tải, độ lớn tỷ lệ phát triển thiết kế chi tiết thiết bị nhà máy điện - Thiết kế đường dây lưới truyền tải để truyền công suất đến phụ tải thỏa mãn yêu cầu kinh tế kỹ thuật - Thiết kế hệ thống phân phối - Chọn điện áp, điều khiển hệ thống, điều khiển tải giảm tổn hao đường dây - Chọn phương pháp bù đường dây, tính ổn định hệ thống - Chọn cấu trúc hệ thống - Thiết kế bảo vệ hệ thống bảo, vệ rơle Để thực bước tính tốn dùng nhiều phương pháp tính tốn, sử dụng phương pháp tính giải tích thơng thường (phương pháp tính bước), mạng điện phức tạp gồm nhiều nút phụ tải nhiều nguồn kết nối với việc tính tốn phương pháp trở nên khó khăn khơng cịn xác nửa Để giải cho vấn đề yếu tố máy tính phần mềm tính tốn yếu tố tối ưu để giải tốn khó Một phần mềm : Matlab (tính tốn thiết kế cho mạng nhiều nút), prosmie (tính tốn thiết kế hệ thống điều khiển trạm biến áp), OSPEN (tính tốn thiết kế bảo vệ rơle) Trong đồ án môn học dung phần mềm power world simulator , phần mềm chuyên thiết kế mạng nhiều nút GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Với phần mềm việc thiết kế trở nên dể dàng hơn, phần mềm viết sẳn với mơ hình, mơ nút phụ tải nút nguồn phát, kết nối phân bố công suất tối ưu 1.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM POWERWORLD SIMULATOR PowerWorld phần mềm chuyên phân tích mô hệ thống nguồn phát Với công cụ máy tính cho phép người thiết kế phân tích, lựa chọn, với sơ đồ khác Chương trình xác định trạng thái rối loạn hệ thống điện Các rối loạn nguyên nhân đột ngột nguồn phát đứt lộ kết nối tải tăng lên hay giảm xuống ngắn mạch hệ thống Chương trình tính tốn ngắn mạch ba pha hay pha chạm đất hệ thống, chọn lọc máy cắt ngắt cho cố, chọn lọc relay dò cố điều khiển máy cắt Chương trình cịn phân tích độ lớn hình dáng tượng áp, q dịng từ đóng ngắt nguồn hệ thống Nhờ chương trình giúp người thiết kế đưa kế hoạch giải nhanh chóng cách ly hệ thống kết nối, máy biến áp, thiết bị khỏi cố 1.3 Giới thiệu số công cụ phần mềm Program Palette Edit Mode Dùng để ngắt chương trình, chỉnh sửa mơ hình xây dựng case Run mode Mơ dịng chảy công suất, giúp cho người thiết kế phân tích vật tượng mơ Single Solution Biểu diển dịng chảy cơng suất cân bằng, tín hiệu chạy nút phụ tải cho ta thấy khả điều khiển GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Long Thể thông tin tốc độ cửa sổ, từ giúp người thiết kế có biện pháp giải đưa kết File Palette Chức in, lưu file hình file chạy hay tạo trang thiết kế mới, trợ giúp hay xem chi tiết phần tử hệ thống phức tạp Edit Palette Chức cắt gián, khối cho chương trình mơ Insert Palette Đây cơng cụ dùng để thiết kế mạng điện Ở có đầy đủ thiết bị để thiết kế: máy phát (generator), máy biến áp (Transformer), tải (Load), đường dây DC AC (Transmisson Line), (Buse), máy cắt (Break), tụ bù (Switched Shunt), biểu tượng dùng để xem tổn thất (Losses), xem điện áp (Volt) Format Palette Format Palette cho phép bạn biểu diễn vật tượng trưng như: font chữ, màu sắc, phóng to thu nhỏ hiển thị nét vẽ theo ý muốn Nó cịn cho phép bạn cài đặt thông số màu sắc, thông báo cố dòng GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Run Mode Palette Cho chương trình chạy, tạm dừng, cài đặt lại số liệu Nó cịn cho biết đánh dấu mầu sắc cho cố vùng khác Save Để Save chương trình sau thiết lập xong ta có vào File/Save Case as đặt tên lần, chương trình có đến file, hình chạy nên save cần phải thực hai lần Options/Info Palette Option/info hướng nhanh chóng đến hiển thị thơng tin mơ chọn lựa cài đặt, biểu tín hiệu dòng chảy nguồn, hiển thị tăng nguồn hiển thị điều khiển cửa sổ Pan/Zoom Palette Pan/Zoom Palette điều chỉnh hình vẽ lệch dọc, lệch ngang phóng to, thu nhỏ 1.3 Mô sơ đồ ứng dụng Sau ta tìm hiểu sơ đồ đơn giản, gồm nguồn phát phụ tải GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Sư đồ minh hoạ: Hình 1.1 Để thiềt kể sơ đồ ta thiết kế phần tử mạng: phần tử thiết kế đầu tiên, điều kiện cần cái, nơi ta đặt phần tử lại Sau vào File/New Case ta có giao diện màng sau: ta thiết kế phần tử mạng điện Hình 1.1 ƒ Thiết kế máy phát: từ cơng cụ Insert Palette có biểu tượng sau nhấp vào biểu tượng xuất bảng GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Ta có lựa chọn: - Bus number: đặt tên số thứ tự (nên đặt theo thứ tự tăng giần) - Bus name: đặt tên (tuỳ chọn loại tên) - Area number: tên vùng hành - Nominal Voltage: điện áp định mức hình 16KV - Voltge(p.u): điện áp đơn vị tương đối(1.000) - Angle(degrees): góc lệch - Holizontal bar: hiển thị nằm ngang - Vertical bar: hiển thị nằm dọc - Oval: hiển thị kiểu oval - Rectangle: hiển thị kiểu tứ giác - Display Size: hiển thị kích cở - Pixel Thickness: Độ dầy System Slack Bus: điều khiển máy phát (ở không điều khiển) ƒ Thiết kế máy phát: cơng cụ insert có hình phần tử máy phát, Sau lick vào biểu tượng ta có bảng sau gồm lựa chọn GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp - Thiết kế mạng điện MW and Voltg Contro gồm lựa chọn: o MW output: cơng suất thực có máy phát (5.1MW) o Min MW output: Công suất thực đầu nhỏ (0.0MW) o Max MW output:Công suất thực đầu lớn (40MW) o Mvar output: công suất kháng có máy phát (0.2MW) o Min Mvar output: Công suất kháng đầu nhỏ nhất(-9999Mvar) o Max Mvar output:Công suất kháng đầu lớn (99999Mvar) - Input/output Cuver gồm lựa chọn: o Fuel cost: giá nhiên liệu (1.49$) o Fixed cost: giá xây dựng cố định (616,86$/hr) Sau nhập thông số vào ta lick ok ƒ Thiết kế dây dẫn (Transmission line): từ Insert Palette có biểu tượng line nhấp vào biểu tượng xuất bảng, gồm lựa chọn - Parameters/Display gồm lựa chọn: o Parameter:gồm lựa chọn Resistance (R): nhập điện trở đường dây Reactance (X): nhập trở kháng đường dây Charging (C): nhập dung dẫn đường dây GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Limit A (MVA): Công suất giới hạn đường dây xét cho pha A Limit B (MVA): Công suất giới hạn đường dây xét cho pha B Limit C (MVA): Công suât giới hạn đường dây xét cho pha C Các giá trị nhập cho đường dây đơn vị tương đối Sau nhập xong thông số ta lick ok ƒ Thiết kế tải: từ cơng cụ Insert Palette có biểu tượng sau nhấp vào biểu tượng xuất bảng GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Ta có lựa chọn: - Bus number: đặt tên số thứ tự (nên đặt theo thứ tự tăng dần) - Bus name: đặt tên (tuỳ chọn loại tên) - Area number: tên vùng hành - Nominal Voltage: điện áp định mức hình 16KV - Voltge(p.u): điện áp đơn vị tương đối(0.9597) - Angle(degrees): góc lệch cái(-3,35) - System Slack Bus: điều khiển tải Điện áp góc lệch nhỏ so với nguồn phát, sau thiết lập xong lick ok ƒ Tải (load):từ cơng cụ Insert Palette có biểu tượng tải (load) sau nhấp vào biểu tượng xuất bảng - Constant Power gồm lựa chọn: o MW Value: giá trị cơng suất thực có máy phát 5MW o Mvar Value: Công suất kháng (0.0Mvar) Sau nhập xong lick ok sơ đồ thiết lập - Để thể thông số sơ đồ điện áp, công suất, giá tiền, tổn hao tổng máy biến áp điều áp, thay đổi tải ta vào sau: - Từ công cụ Insert Palette co lựa chọn sau nhấp vào biểu tượng xuất bảng GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Line Field gồm lựa chọn sau: - AC Line MW Flow: thể công suất thực dây dẫn - AC Line Mvar Flow: thể công suất kháng dây dẫn - AC Line MVA Flow: thể công suất biểu kiến dây dẫn - AC Line Amp Flow: thể dòng điện đoạn dây dẫn - AC Line MW Losses: thể tổng tổn thất cơng suất thực tồn mạng - AC Line Mvar Losses: tổng tổn thất cơng suất kháng tồn mạng - MVA Limit: thể dịng cơng suất giới hạn đoạn dây - Select a Fierd: chọn đơn vị thể GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 10 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện ⎡ 383, 64 − 2.M scs (t ) ⎤ −0,046 t ic (t ) ≈ a ⎢ ) ⎥ (1 − e 2.10 ⎣ ⎦ ⎡ 383, 64 − 2.M scs (t ) ⎤ dic (t ) −0,046 t ≈ a ⎢ ⎥ 0, 046.e dt 2.10 ⎣ ⎦ ⎡ 90.t + 66 ⎤ M DD (t ) = 5.334 ⎢ln + 0,608⎥ s 85.8 ⎣ ⎦ ⎡ 90.t + 39,33 ⎤ + 1⎥ M cs (t ) = 5.334 ⎢ ln s 102, 258 ⎣ ⎦ U d cu = 5, 612.a.ln ( 90t + 39,33) ( 90t + 12.66 ) ( 90t + 66 ) 1921 Thế vào phương trình (*) ta có: ⎡ ⎡ 90.t + 39,33 ⎤ ⎤ U cd (t ) = U cdsu (t ) = 7,5* a ⎢19,182 − 0,5334 ⎢ln + 1⎥ ⎥ (1 − e −0,046t ) + 102, 258 ⎣ ⎦⎦ ⎣ ⎡ ⎡ 90.t + 39,33 ⎤ ⎤ −0,046t 13,35 a ⎢0,882 − 0, 024 ⎢ln + + 1⎥ ⎥ e 102, 258 ⎣ ⎦⎦ ⎣ ⎛ ⎡ 90.t + 39,33 ⎤ ⎞ ⎡ 90.t + 66 ⎤ a ⎜ 5.334 ⎢ln + 0,608⎥ − 1.33 ⎢ln + 1⎥ ⎟ + 85.8 102, 258 ⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎠ ⎝ a.5, 612.ln ( 90t + 39.33) ( 90t + 12, 66 ) ( 90t + 66 ) + 114,413 1921 Đặc tính V – S chuỗi sứ cấp 220kV loại 13x π -4,5 cho bảng 2.3: t(μs) m(KV) 220KV 13x π -4,5 1900 1720 1580 1450 1370 1300 1260 Bảng 7.1: • Phương pháp xác định xác suất phóng điện chuỗi sứ Vp2 : Vẽ quan hệ Ucđ (t) ứng với độ dốc đầu sóng thay đổi phạm vi 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 Trên vẽ đó, vẽ đặt tuyến V-S chuỗi Từ số liệu (bảng 7.1) phương trình (*), vẽ đặc tính Ucd(t) theo giá trị a khác Trên vẽ đó, vẽ đặc tuyến V – S [U0,5(t)] chuỗi sứ So sánh Ucd(t) với U0,5(t), xác định thời gian phóng điện (tp) ứng với ai: GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tơn Đức Dũng Trang 124 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Duøng matlab vẽ đồ thị h=5;a=0; U1=[1900 1720 1580 1450 1370 1300 1260 ]; tt=1:7; for i=1:10 a=a+h; for t=1:7 Ucd=7.5*a*(19.182-0.5334*(log((90*t+39.33)/102.258)+1))*(1-exp(0.046*t)) + 13.35*a*(0.882-0.024*(log((90*t+39.33)/102.258)+1)) *exp(0.046*t)+ a*((5.334*(log((90*t+63.59)/85.8)+0.608))1.3*(log((90*t+39.33)/102.258)+1))+ a*5.612*(log((90*t+39.33)/1921*sqrt((90*t+12.66)*(90*t+66))))+114.41 3; Uo(t)=Ucd ; end plot(tt,Uo,'r',tt,U1,'linewidth',2),grid on hold on axis([1 3500]) end xlabel('Truc thoi gian t=*10^-6 sec') ylabel('Truc dien ap tac dung len cach dien su KV') GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 125 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Truc dien ap tac dung len cach dien su KV 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 - Truc thoi gian t=*10 sec Hình 7.7: Ucđ (t) Upđ (t) chuỗi sứ - Giao điểm đặc tuyến V – S (U0,5) với họ đường cong Ucđ(t) cho thời gian phóng điện tp1 , tp2 ……tpi Trị số biên độ dòng sét có độ dốc nguy hiểm : isi = tpi - Dùng phương pháp zoom + hình matlab có: Bảng 7.2 tpi(μs) isi(kA) 15 20 25 30 35 40 45 50 5.9688 4.1352 3.1345 2.4585 1.9488 1.6177 1.3428 1.1109 89.532 82.704 78.3625 73.755 68.208 64.708 60.426 55.545 Bảng 7.2 - Từ dựng đường cong quan hệ (is = f(a)) biên độ độ dốc đầu sóng dòng sét gây nên phóng điện chuỗi sứ gọi đường cong thông số nguy hiểm dòng sét Từ số liệu (bảng 2.1) ta vẽ đồ thị đường cong thông số nguy hiểm is= f(a) a=15:5:50 tpi=[5.9688 4.1352 3.1345 2.4585 1.9488 1.6177 1.3428 1.1109 ] is=a.*tpi plot(is,a,'k','linewidth',2),grid on ylabel('Truc doc a') GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 126 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện xlabel('Truc dong set is') 50 45 Truc doc a 40 35 30 25 20 15 55 60 65 70 75 Truc dong set is 80 85 90 Hình 7.8 đường cong thông số nguy hiểm (is = f(a)) - Xác suất phóng điện vp2 chuỗi sứ xác suất xuất dòng điện sét có độ dốc biên độ nằm vùng nguy hiểm (p) hình vẽ - Từ đường cong thông số nguy hiểm ta xây dựng đường cong xác suất xác suất xuất dòng sét nguy hiểm vi (va) cách tương ứng với điểm k(is, a) đường cong thông số nguy hiểm xác định điểm k/(vis, va) đường cong xác suất xuất dòng sét nguy hiểm với: − iS − iS ⎧ ⎪vis = e 26 = 10 60 ⎨ −a −a ⎪⎩va = e 15,7 = 10 36 a=10:5:55; tpi=[999^99 5.9688 4.1352 3.1345 2.4585 1.9488 1.6177 1.3428 1.1109 0]; ta=[ 1 1 1 1 999^99]; GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 127 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Vi=exp(-a.*tpi./26); Va=exp(-a.*ta./15.7); plot(Vi,Va,'k','linewidth',2),grid on xlabel('Truc Vi') ylabel('Truc Va') axis([0 1.2 1.2]) vp2=trapz(Vi,Va) Ỉvp2 =0.0518 Truc Va 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 Truc Vi 0.8 1.2 Hình 7.9 đường cong xác suất xuất dòng sét nguy hiểm - Theo hình 7.8 ứng với độ dốc sét a = điều kiện để xảy phóng điện is>>isi tức là: dv p = p{a = }⋅ p{is ≥ isi } maø p{is >> isi } = vis = e − iS 26 p{a = } = p{ai < a < + Δa} = F (ai + Δa ) − F (ai ) = dv a Do đó: dv p = vis dva ⇒ v p = ∫ dv p = vis ∫ dva GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 128 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Vậy, vp2 có trị số diện tích giới hạn đường cong xác suất vi = f(va) hai trục tọa độ vi, va (Hình 7.9) Để tính diện tích s cách gần đúng, ta chia phần diện tích thành tam giác, hình tứ giác nhỏ ứng với đoạn tuyến tính đường cong vi (va), dùng chương trình tính toán phần mềm Matlab, kết có sau: vp2 = 0,0518 Suất cắt điện đường dây bị sét đánh vào đỉnh cột tính bởi: nc = N (1 − vα ) 4.hc v p η1 l kv Trong đó: η1: Xác suất hình thành hồ quang ổn định phóng điện chuỗi sứ Có thể tính gần η1 = 0,7 N: Số lần sét đánh vào 100 km đường dây có dây chống sét, ứng với mật độ sét m=0,1 lần/km2 ngs số ngày sét trung bình năm nns = 100 ngs/naêm N = 6.hcs + S = 6*39.33 + = 240.98 lần/năm vα: Xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn, xác định biểu thức thực nghiệm: lg v α = α h cs 90 − Với: α: Góc bảo vệ dây chống sét (độ) hcs: Chiều cao dây chống sét cột điện (m) ⎛ ⎞ b − 2.5 6.4 − 2.5 ⎞ ⎟ = arctg ⎛⎜ ⎟ = 15.15° ⎜h −h +h ⎟ 41 − 29 + 2.4 ⎠ ⎝ ⎝ cs B csu ⎠ 15,15 41 ⇒ lg vα = − = −2,922 90 ⇒ vα = 10−2,922 = 0, 001196 α = arctg ⎜ ⇒ nc = 240.98*(1 − 0, 001196) * GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng 4* 41 *0, 0518*0, = 4.771(lan / nam) 300 SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 129 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện 7.3.2 Khi sét đánh vào dây chống sét khoảng vượt: Trong tính toán sét đánh vào khoảng vượt, đưa trường hợp đơn giản cho phóng điện tập trung vào khoảng vượt Rỏ ràng giả thiết không hợp lý sét đánh vào địa điểm dây chống sét phạm vi khoảng vượt Tuy nhiên, tính toán xác đòi hỏi khối lượng tính toán lớn phức tạp, tính theo giả thiết Trong tính toán dựa giả thiết sau: - Khi sét đánh vào dây chống sét khoảng vượt lý thuyết gây phóng điện hai nơi + Hoặc khoảng cách không khí A – B dây chống sét dây dẫn khoảng vượt + Hoặc sóng điện áp sét gây nên chạy cột kế cân M, N gây phóng điện chuỗi sứ Hình 7.10: Sét đánh vào DCS khoảng vượt khả phóng điện cách điện ĐD a Xét khả phóng điện khoảng cách không khí A–B: - Điện áp sét gây nên khoảng cách không khí A-B tính cách lấy tích phân trường dọc theo khoảng cách không khí - Điện áp UAB có giá trị lớn trước có sóng phản xạ từ cột lân cận trở Như phóng điện xuyên thủng khoảng cách không khí xảy thời gian GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tơn Đức Dũng Trang 130 Luận Văn Tốt Nghiệp t≤ Thiết kế mạng điện lkv 300 = = 1μ s c 300 - Nếu UAB lớn điện áp phóng điện khoảng cách không khí Upđ(A-B) ,UAB gồm thành phần sau: a.1 Điện áp cảm ứng điện: cư = 0,2.a.Δh β ln⋅ (v.t + Δh )(v.t + H ) (1 + β ) H.Δh ( 90.t + 12.66 )( 90.t + 66 ) 0, 2.a.12.66 ln⋅ = 0,3 (1 + 0,3) 66*12.66 ( 90.t + 12.66 )( 90.t + 66 ) cư = 8.44.a.ln⋅ (kV) 37.578 ⇒ cư = 6.377.a ( kV ) thời điểm t = 0,5μs a.2 Điện áp cảm ứng từ: Utcư = 0, 2.a.Δh.ln⋅ ( v.t + Δh )( v.t + H ) = 2.532a ln⋅ (1 + β ) thời điểm t = 0,5μs ( 90.t + 12.66 )( 90.t + 66 ) H Δ h 37.578 ⇒ Utcö = 1.91*a a.3 Điện áp cảm ứng dây dẫn dòng điện DCS gây nên ( điện áp ngẫu hợp) Với: NH U DD = − kvq U cs = − kvq Z cs at at = −0, 25*368, 64* = −23, 04.a.t (kV ) 4 thời điểm t = 0,5μs NH ⇒ U DD = −11.52a (kV ) U cs = 368, 64* a *0,5 = 46, 08* a (kV ) a.4 Điện áp làm việc: Ulv = 114,41 (kV) Vậy UAB = cư + Utcư + Ucs(1 – kvq) + Ulv = 6.377*a + 1.91*a + 46,08*(1 – 0,25)*a + 114,41 = 42.847*a+ 114,41 ( kV ) - Cách điện xung khoảng cách khí tính gần sau: ⎛ ⎝ Upđ (A-B) = 500⎜1 + 2,4 ⎞ ⎟⋅S t ⎠ Trong đó: S: Khoảng cách từ DCS đến dây dẫn GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 131 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện S = (5.5 + 6.5 + 2.4)2 + (6.4 − 4.2) = 14.567(m) t = 0,5μs ⎛ Upñ (A-B) = 500 ⎜1 + ⎝ 2, ⎞ ⋅14.567 = 42244.3(kV ) 0,5 ⎟⎠ Điều kiện xảy phóng điện: UAB ≥ Upđ(A-B) ⇔ 42.847 + 114,41 ≥ 42244,3 ⇒ Độ dốc dòng sét nguy hieåm angh ≥ 42244,3 − 114, 41 = 983.26 kA μs 42.847 - Xác suất phóng điện khoảng cách không khí A-B xác suất xuất dòng sét độ dốc lớn a ngh v p = vangh = e − angh 15,7 = 10 − angh 36 = 10 − 983.26 36 v p = 4,865.10−28 v p3 ≈ b i s (t ) Xét khả phóng điện chuỗi sứ: Với giả thiết Z S = Z cs dòng sét chạy phía DCS , điện trở nối đất cột Rx U0,5ch.s U DD = ZDD ⋅ I S ≥ U ,5 vq I S ≥ I bv = U 0,5 Z vq ⋅4 DD ⇒ Xác suất phóng điện chuỗi sứ: − U0,5 v p1 = e Z vq 26 DD −U0,5 *4 = 10 vq Z DD ⋅ 60 Với U0,5 = 1140 kV ⇒ Suất cắt điện: ndd = N vα v p1 η1 = 240.98*0,001196* 0,894* 0,7 = 0,18 lần/năm GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tơn Đức Dũng Trang 137 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết kế mạng điện Vaäy n = nc + ndd + nkv = 4.771 + 0,0706 + 0,18 = 5.0216 lần/năm ⇒ Suất cắt tổng đường dây sét gây n = 5.0216 lần/năm - Chỉ tiêu chống sét đường dây: M= 1 = = 0,19914 năm/lần ≈ 73 ngày/lần n 5.0216 M: khoảng thời gian trung bình lần cắt điện đường dây liên tiếp sét gây nên KẾT LUẬN: Đường dây truyền tải 220kV lộ kép với chiều cao cột 41m có suất cắt điện cao sét gây ra, khoảng thời gian trung bình lần cắt điện 73 ngày 100Km đường dây truyền tải 220kv lộ kép ƯVậy:Theo tiêu chống sét đường dây tải điện 220kv lộ kép có chiều dài 143.17km khoảng thời gian trung bình lần cắt điện liên tiếp là104 ngày GVHD:TH.S.Nguyễn Đức Hưng SVTH:Tôn Đức Dũng Trang 138