(Luận văn tốt nghiệp) tính toán bảo vệ chống sétcho trạm biến áp 110 220kv và bảo vệ chống sóng truyền vào trạm từ phía đường dây 220kv

Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TRẠM BIẾN ÁP 110/220KV I Mở đầu Các yêu cầu kỹ thuật 2.Đặc điểm kết cấu cột thu lôi Phạm vi bảo vệ cột thu lơi 4.Trình tự tính tốn 10 II Phương án bố trí cột thu sét 11 1.Phương án 11 Phương án 19 Kết luận 26 CHƯƠNG II 27 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 110/220KV 27 I Mở đầu 27 Nối đất an toàn 27 Nối đất làm việc 27 Nối đất chống sét 27 II Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống nối đất chống sét 27 III Lý thuyết tính tốn nối đất 29 Tính tốn điện trở tản xoay chiều hình thức nối đất thơng thường 29 Tính toán nối đất chống sét 30 IV Trình tự tính toán nối đất 32 Nối đất an toàn 32 Nối đất chống sét 36 CHƯƠNG III 45 TÍNH CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY 220KV 45 I Mở đầu 45 pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 II Các yêu cầu kỹ thuật 45 III Các tiêu bảo vệ chống sét đường dây 45 Cường độ hoạt động sét 45 Số lần sét đánh vào đường dây 46 Số lần phóng điện sét đánh vào đường dây 47 IV Tính tốn tiêu bảo vệ chống sét đường dây 48 Mô tả đường dây cần bảo vệ 48 Tính độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở hệ số ngẫu hợp đường dây 49 Tính số lần sét đánh vào đường dây 55 Suất cắt sét đánh vào đường dây 56 V Kết luận 83 CHƯƠNG IV 84 TÍNH TỐN BẢO VỆ CHỐNG SĨNG TRUYỀN VÀO TRẠM BIẾN ÁP TỪ ĐƯỜNG DÂY 220 KV 84 I Mở đầu 84 II.Phương pháp tính tốn q điện áp cách điện thiết bị có sóng truyền vào trạm 85 Tác dụng sóng lên điện trở phi tuyến đặt cuối đường dây 87 Sóng tác dụng lên chống sét van đặt cuối đường dây 89 Sóng tác dụng lên điện dung đặt cuối đường dây (phương pháp tiếp tuyến) 89 Trình tự tính tốn 90 Kiểm tra an tồn thiết bị trạm 99 III Nhận xét 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 LỜI MỞ ĐẦU Năng lượng nói chung và điện nói riêng đóng một vai trò then chốt sự phát triển của mỗi quốc gia Trong hệ thống điện, tính ổn định và tính liên tục cung cấp điện được đặt lên hàng đầu Tính toán thiết kế chống sét cho trạm biến áp và đường dây tải điện cũng nhằm thực hiện mục đích ấy, đặc biệt điều đó còn trở nên quan trọng nước ta nằm vùng có mật độ dông sét cao Sau một thời gian tìm hiểu và cố gắng em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Tính toán bảo vệ chống sétcho trạm biến áp 110/220kV và bảo vệ chống sóng truyền vào trạm từ phía đường dây 220kV”.Đồ án của em gờm có bớn chương: Chương I Tính toán chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp 110/220kV Chương II Tính toán và thiết kế hệ thống nối đất cho trạm biến áp 110/220kV Chương III Tính chỉ tiêu chống sét cho đường dây 220kV Chương IV Tính toán bảo vệ chống sóng truyền vào trạm từ đường dây 220kV Với những kiến thức được học, cùng với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô bộ môn, đặc biệt của Thầy Phạm Thành Chung em đã hoàn thành bản đồ án Tuy nhiên, đồ án không thể tránh khỏi những sai sót Em mong nhận được sự chỉ dẫn của các thầy cô để em hoàn thiện kiến thức phục vụ công tác sau trường Hà Nội, ngày 20 tháng 10năm 2016 Sinh viên Lê Xuân Bộ pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TRẠM BIẾN ÁP 110/220kV I Mở đầu Trong HTĐ, thiết bị điện trạm biến áp bị sét đánh trực tiếp đưa đến hậu nghiêm trọng: gây nên hư hỏng thiết bị điện, dẫn đến việc ngừng cung cấp điện toàn thời gian dài làm ảnh hưởng đến việc sản xuất điện làm ảnh hưởng đến ngành kinh tế quốc dân khác Đối với nhà máy điện trạm biến áp việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào thiết bị điện cần phải ý bảo vệ cơng trình khác như: - Đoạn dây nối từ xà cuối trạm cột đường dây - Đoạn dây dẫn hay dẫn nối máy phát điện máy biến áp - Gian máy loại nhà máy điện kiểu hở, thiết bị thu đựng khí Hidro trời, thiết bị chứa dung dịch điện phân trời - Kho dầu, thùng dầu để trời, kho xăng Đối với cơng trình dễ cháy nổ khơng cần bảo vệ chống sét đánh trực tiếp mà phải đề phòng phát sinh tia lửa điện áp gây nên, tiến hành thiết kế bảo vệ phần cần nghiên cứu thêm qui trình cơng trình dễ cháy nổ Để bảo vệ sét đánh trực tiếp nhà máy điện trạm biến áp thường dùng các cột thu lôi hay dây chống sét Các cột thu lơi đặt độc lập điều kiện cho phép đặt kết cấu trạm, nhà máy Thông thường để giảm vốn đầu tư để tận dụng độ cao trạm biến áp nhà máy điện người ta cố gắng đặt cột thu lôi kết cấu trạm, cột đèn pha dùng để chiếu sáng, mái nhà … Cột thu lôi độc lập thường đắt nên dùng không tận dụng độ cao khác Nếu đặt cột thu lôi kết cấu trạm phân phối điện trời dùng dây chống 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 lơi hay vào dây chống sét tồn dòng điện sét vào hệ thống nối đất trạm làm tăng thiết bị nối đất chung với hệ thống nối đất trạm Độ tăng lớn gây nên nguy hiểm cho thiết bị ấy, điều kiện cho phép đặt cột thu lơi cơng trình trạm dùng dây chống sét trạm Khi thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp nhà máy điện ngồi u cầu kỹ thuật cịn phải ý đến mặt kinh tế mỹ thuật Các yêu cầu kỹ thuật  Đối với trạm phân phối ngồi trời từ 110 kV trở lên có mức cách điện cao nên đặt cột thu lơi kết cấu trạm phân phối Các trụ kết cấu có đặt cơt thu lơi phải ngắn cho dòng điện sét Is khuếch tán pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 vào đất theo đến hệ thống nối đất Ngoài trụ kết cấu phải có nối đất bổ sung để cải thiện trị số điện trở nối đất Khi bố trí cột thu lơi xà trạm phân phối trời 110 kV trở lên phải thực yêu cầu sau: + Ở chỗ nối kết cấu có đặt cột thu lơi vào hệ thống nối đất cần phải có nối đất bổ sung (dùng nối đất tập trung) nhằm đảm bảo điện trở khuếch tán khơng q 4Ω (ứng với dịng điện tần số cơng nghiệp) + Khoảng cách khơng khí kết cấu trạm có đặt cột thu lơi phận mang điện không bé chiều dài chuỗi sứ + Khi dùng cột thu lôi độc lập phải ý đến khoảng cách cột thu lôi đến phận trạm để tránh khả phóng điện từ cột thu lơi đến vật bảo vệ + Khi dùng cột đèn chiếu sáng để làm giá đỡ cho cột thu lôi phải cho dây dẫn điện đến đèn vào ống chì chơn vào đất + Để đảm bảo mặt tính để chống ăn mòn cần phải theo qui định loại vật liệu, tiết diện dây dẫn dùng mặt đất đất Bảng 1.1.Quy định vật liệu, tiết diện dây dẫn Loại vật liệu Dây dẫn dòng điện sét dùng mặt đất Dây dẫn dòng điện sét dùng đất Thép mạ tròn Φ mm Φ 10 mm Thép dẹt mạ kẽm 20x2,5 mm 30x3,5 mm Cáp thép Không dùng Không dùng Thanh đồng tròn Φ mm Φ mm Thanh đồng dẹt 20x2,5 mm 20x2,5 mm Dây đồng xoắn Khơng dùng Khơng dùng Thanh nhơm trịn Khơng dùng Không dùng 2.Đặc điểm kết cấu cột thu lôi Trong những điều kiện cho phép nên tận dụng độ cao cơng trình trạm xà để làm giá đỡ cho cột thu lơi Ví dụ trạm biến áp 110 kV trở lên cột thu lơi thường đặt xà để nối cột thu lôi với hệ thống nối đất dùng xà xà sắt hay dùng cốt sắt bên cột bê tông cốt sắt Đối với cột thu lôi độc lập nếu: + Độ cao h cột thu lơi khơng q 20 m dùng ống kim loại ghép lại + Độ cao h 20 m dùng loại kết cấu kim loại kiểu mạng làm giá đỡ phận thu sét pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Nhưng kinh tế dùng cột thu lơi có giá đỡ gỗ độ cao h cột thu lôi không 20 m giá đỡ cột bê tông cốt thép cột thu lơi cao q 20 m, nên tận dụng cốt thép cột làm dây dẫn dòng điện sét từ phần thu sét đến hệ thống nối đất Trong trường hợp dùng giá đỡ gỗ phải dùng dây dẫn riêng đặt dọc theo giá đỡ Cột thu lôi thiết kế để làm việc trạng thái tự không làm việc trạng thái căng Khi chọn tiết diện phần tử cột thu lơi dựa phát nóng chúng trong tính tốn bỏ qua tản nhiệt mơi trường xung quanh Bảng 1.2.Kích thước tiêu chuẩn số loại kim thu sét a Kim thép tròn: pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Chiều cao có ích (mm) 200 ~ 1000 1000 ~ 2000 2000 ~ 3000 b Kim thép ống: Đường kính nhỏ (mm) 12 16 19 Chiều cao có ích (mm) Đường kính nhỏ (mm) 2000 ~ 3000 16 3000 ~ 4000 22 4000 ~ 5000 25 Phạm vi bảo vệ cột thu lôi 3.1 Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập miền giới hạn mặt hình chóp trịn xoay có đường kính xác định phương trình (1-1) Để rễ dàng thuận tiện tính toán thiết kế thường dùng phạm vi bảo vệ dạng đơn giản hóa, tính theo cơng thức sau: + Nếu (1-2) + Nếu (1-3) Hình 1-1.Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập Chú ý: công thức cột thu lôi cao 30 m Hiệu cột thu lơi cao q 30 m có giảm sút độ cao định hướng sét giữ số pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 3.2 Phạm vi bảo vệ cột thu lơi có độ cao Khi hai cột thu lơi có độ cao h đặt cách khoảng cách a (a < 7h) độ cao lớn khu vực bảo vệ cột thu lơi h0 tính sau: Hình 1-2.Phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi độ cao Các phần bên giống trường hợp cột phần bên giới hạn vòng tròn qua điểm hai đỉnh cột điểm có độ cao h0, mặt cắt thẳng đứng theo mặt phẳng vng góc đặt hai cột phạm vi bảo vệ vẽ giống cột có độ cao h0, từ hai mặt cắt vẽ phạm vi bảo vệ mức cao khác (hình 1.2) Khi độ cao vượt 30 m có hiệu chỉnh tương tự độ cao h0 tính theo : 3.3 Phạm vi bảo vệ cột thu lôi không độ cao Cách vẽ phạm vi bảo vệ cột thu sét có chiều cao khác trình bày hình (1-3) Trước tiên ta vẽ phạm vi bảo vệ cột cao sau qua đỉnh cột thấp vẽ đường thẳng ngang gặp đường sinh phạm vi bảo vệ cột cao điểm điểm xem đỉnh cột thu sét giả định, với cột thấp hình thành đơi cột có độ cao với khoảng cách a’ Cột thấp có độ cao h2 cột cao có độ cao h1 - Khi h2> thì: a' = a (1-4) - Khi h2< thì: a' = a (1-5) Độ cao lớn khu vực bảo vệ cột thu lơi h0 tính sau: pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Khi độ cao vượt qúa 30 m có hiệu chỉnh tương tự độ cao h0 tính theo : Hình 1-3.Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi không cùng độ cao 3.4 Phạm vi bảo vệ nhóm cột thu lơi Khi cơng trình cần bảo vệ chiếm khu vực rộng lớn, dùng vài cột thu lơi phải cao gây nhiều khó khăn cho thi cơng, lắp ráp Trong trường hợp dùng nhiều cột phối hợp bảo vệ Phần phạm vi bảo vệ xác định đôi cột (yêu cầu khoảng cách ) Không cần vẽ phạm vi bảo vệ bên đa giác hình thành cột thu lơi mà kiểm tra điều kiện an tồn Vật có độ cao hx nằm đa giác bảo vệ thỏa mãn điều kiện: (1-6) Trong đó: D: đường kính vịng trịn ngoại tiếp đa giác hình thành cột thu lôi ha: độ cao hiệu dụng cột thu lôi, phần cột vượt cao so với mức cao hx Ta có mặt bảo vệ nhóm cột trang bên Hình 1-4.Mặt bằng của phạm vi bảo vệ ở mức cao hx pg Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 - Dùng cột thu sét, D được xác định theo công thức : (1-7) - Dùng cột thu sét tạo thành hình chữ nhật, D được xác định theo công thức: D= Nếu độ cao vượt qua 30 m cần hiệu chỉnh theo: (1-8) (1-9) 4.Trình tự tính tốn - Trình tự tiến hành: + Xem xét toàn cột thu lơi vị trí chọn + Tính độ cao tác dụng cột : xác định đường kính D vịng trịn ngoại tiếp tam giác qua đỉnh cột (hoặc ngoại tiếp tứ giác) Để cho toàn diện tính giới hạn tam giác (hoặc tứ giác ấy) bảo vệ Lấy chung độ cao tác dụng lớn cho toàn trạm + Tính độ cao h cột thu lơi: h = + hx ( Với hx : độ cao vật bảo vệ) + Kiểm tra lại khả bảo vệ vật nằm phạm vi bảo vệ : - Tính bán kính bảo vệ cột thu lơi: theocơng thức (1-2) hoặc (1-3) - Tính bán kính khu vực bảo vệ cột thu lơi: theo các công thức (1-4) hoặc (1-5) và (1-2) hoặc (1-3) + Vẽ khu vực bảo vệ theo kích thước tính + Kiểm tra lại có vật bảo vệ nằm khu vực bảo vệ cần phải tăng độ cao cột thu lơi bố trí thêm cột tính tốn theo trình tự Nếu dùng cột thu lơi độc lập phải kiểm tra khoảng cách cột thu lôi đến phận trạm, phải tính khoảng cách khơng khí S k khoảng cách đất Sd Để tránh tượng phóng điện từ cột thu lơi sang vật bảo vệ có độ cao l0 u cầu Trong Vpđ điện áp phóng điện xung kích cách điện vật bảo vệ Để thực u cầu khoảng cách khơng khí Sk vật bảo vệ cột thu lơi phải: Mặt khác có dịng điện Is vào Rđcủa cột thu lôi để tránh phóng điện từ hệ thống nối đất cột đến vật ởtrong đất u cầu: II Phương án bớ trí cột thu sét Trạm biến áp 220/110kV gồm hai phần: pg 10 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Thường chọn khoảng cho khoảng phân chia có độ xác cần thiết trùng với điểm đặc biệt Trình tự tính tốn 4.1 Lập sơ đồ thay rút gọn trạng thái nguy hiểm trạm Khi lập sơ đồ tính tốn cần xác định chế độ vận hành nguy hiểm mặt bảo vệ sóng truyền vào trạm, điều bảo đảm số liệu tính tốn cho khả xác định mức độ bảo vệ an toàn cao Sơ đồ xuất phát thường phức tạp, để trình tính tốn khơng phức tạp cần có đơn giản hóa hợp lí Có thể tiến hành theo trình tự sau: Dựa vào sơ đồ ngun lí lập sơ đồ thay trạm trạng thái sóng Trong sơ đồ này, đường dây góp thay đoạn đường dây dài với tổng trở sóng chúng tính tốn thường lấy gần dây góp Tốc độ truyền sóng lấy cho đường Các thiết bị khác đượng thay đường dây tập trung tương đương Có thể lấy trị số theo bảng 4.1 Bảng 4-1: Loại thiết bị Đặc tính thiết bị máy biến áp điện lực Công suất lớn, có bù điện dung Cơng suất bé, khơng bù diệndung Máy biến áp đo lường Máy cắt điện Ở trạng thái đóng trạng thái mở pg 86 Luan van Điện dung T số giới T số trung hạn bình 1000-3000 1500 300-1000 500 200-500 300 300-800 500 200-500 300 Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thơng K2 Dao cách li Ở trạng thái đóng trạng thái mở Kiểu tụ điện Kiểu khác Sứ xuyên - 40-80 30-60 150-300 100-200 60 40 200 150 Căn vào sơ đồ đầy đủ với chiều dài đoạn dây, góp biết phân tích sơ tìm trạng thái vận hành bất lợi Thường trạng thái vận hành mà thiết bị cần bảo vệ (máy biến áp, máy cắt ) xa chống sét van, q trình lan truyền sóng đường dây qua nút có điện dung tập trung nhiều đường dây rẽ nhánh - Tiến hành đơn giản hóa sơ đồ theo nguyên tắc sau: nút gần điểm nối vào góp nhập chung thành nút nhằm làm giảm khối lượng tính tốn Các điện dung tập trung khơng nằm vị trí cần xác định điện áp nút nút rẽ nhánh đường truyền sóng di chuyển nut gần theo nguyên tắc momen, nghĩa điện dung chia thành phần chuyển nút gần với trị số tỷ lệ nghịch với khoảng cách từ đến nút - Sóng truyền từ đường dây 220 kV vào trạm sóng xiên góc biên độ điện áp cách điện đường dây ( chuỗi sứ 220 kV 1140 kV), độ dốc đầu sóng Thanh góp dây nối trạm thay chuỗi phần tử dạng , điện cảm điện dung theo trị số tổng trở sóng Điện cảm đợn vị dài góp: Điện dung đơn vị dài góp: Sơ đồ đẳng trị trạm đơn giản hóa theo nguyên tắc sau: pg 87 Luan van lấy Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thơng K2 Chọn theo điều kiện tính tốn nguy hiểm nhất, nặng nề cách điện trạm Ví dụ trạm có nối với đường dây giả thiết sóng vào đường dây cịn đường hở mạch Tập trung điện dung vào điểm nút cần xét điểm đặt dao cách li đường dây, góp, điểm đặt máy biến áp, chống sét van,… Điện dung phấn bố điểm gần theo quy định luật moomen tức phân làm phần tỷ lệ nghịch với khoảng cách tới nút gần Hình 4.9: Sơ đồ ngun lí trạm Trạng thái vận hành nguy hiểm trạng thái mà trạm vận hành với máy biến áp AT1 đường dây 1, đường dây 2,3,4 hở mạch máy biến áp AT2 nghỉ Vì theo nguyên tắc sóng đẳng trị có nhiều đường dây biên độ biên độ độ dốc sóng đẳng trị giảm khơng nguy hiểm trường hợp sóng truyền từ đường dây đường dây khác hở mạch Ta có sơ đồ thay đầy đủ sơ đồ thay trạng thái nguy hiểm + Sơ đồ thay trạng thái nguy hiểm pg 88 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Hình 4.10: Sơ đồ thay trạng thái nguy hiểm Tiến hành tính điện dung điểm sơ đồ rút gọn sơ đồ điểm sau: + Điểm điểm đặt dao cách li đường dây có sóng truyền qua + Điểm điểm đặt góp 220 kV trạm biến áp + Điểm điểm đặt chống sét van + Điểm điểm máy biến áp có sóng sét truyền đến Điện dung góp là: Do tính điện dung góp nên ta gộp góp vào điểm Khoảng cách điểm sa: + Điểm 1-2 : + Điểm 2-3 : + Điểm 2-4 : Ta quy đổi điện dung điểm cần xét theo quy tắc mô men lực: Hình 4.12: Quy tắc mơ men lực Trong sơ đồ hình 12 điện dung nhận giá trị sau pg 89 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 4.2 Thiết lập phương pháp tính điện áp nút sơ đồ rút gọn - Thời gian truyền sóng nút: Thời gian truyền sóng nút nút Thời gian truyền sóng nút nút Thời gian truyền sóng nút nút Chọn gốc thời gian t=0 nút ▪ Tính điện áp nút Nút có đường dây tới với tổng trở sóng Z=400 Ω, tổng trở tập trung nút tụ điện điện dung C=353,53 pF, ta có sơ đồ thay petecxen sau (hình 4-13): pg 90 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thơng K2 Hình 4-13.Sơ đồ Petersen nút Tổng trở đẳng trị : Suy ra: + Khi nên + Khi nên Để ính thời gian ta phải quan tâm đến nút Ta tạm dừng tính nút tính nút khoảng thời gian Sau tính điện áp nút ta quay trở lại tính điện áp nút với Điện áp nút tính phương pháp tiếp tuyến : ▪ Tính điện áp nút 2: pg 91 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Nút có đường dây tới tổng trở sóng Z=400 Ω, tổng trở tập trung nút tụ điện dung C=1739,36 pF, ta có sơ đồ thay petecxen sau: Hình 4-14.Sơ đồ Petersen nút Tổng trở đẳng trị : Suy ra: + Khi nên +Khi nên + Khi nên Để ính thời gian ta phải quan tâm đến nút 3,4 Ta tạm dừng tính nút tính nút 3,4 khoảng thời gian đến áp nút 3,4 ta quay trở lại tính điện áp nút với pg 92 Luan van Sau tính điện Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 với Điện áp nút tính phương pháp tiếp tuyến : ▪ Tính điện áp nút Nút có đường dây tới với tổng trở sóng Z=400 Ω, tổng trở tập trung nút tụ điện điện dung C = 326,67 pF mắc song song với chống sét van, ta có sơ đồ thay petecxen sau ( hình 4-16): Hình 4.15: Sơ đồ tính tốn điện áp nút Tổng trở đẳng trị : Suy ra: với Ta có phương trình ứng với sơ đồ Petecxen sau: pg 93 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Ta nhận thấy chống sét van chưa phóng điện tác dụng tụ chủ yếu, cịn chống sét van phóng điện điện áp chống sét van tụ ổn định, tác dụng tụ yếu tác dụng chống sét van chủ yếu Như nút ta xác định điện áp chông sét van theo phương pháp tiếp tuyến thời gian đầu theo phương pháp đồ thị thời gian sau chống sét van làm việc - Trước chống sét van làm việc - Sau chống sét van làm việc ▪ Tính điện áp nút Nút có đường dây tới với tổng trở sóng Z=400 , tổng trở tập trung nút tụ điện dung C=1671,71 pF, ta có sơ đồ thay Petecxen sau: Hình 4.16: Sơ đồ tính tốn điện áp nút Tổng trở đẳng trị : pg 94 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thơng K2 Suy ra: với Điện áp nút tính phương pháp tiếp tuyến: Sau xác định điện áp nút 3,4 thời điểm từ đến ta xác định tất sóng phản xạ tất nút cho thời điểm từ lúc ta xác định điện áp tất nút theo thời gian Kiểm tra an toàn thiết bị trạm 5.1 Kiểm tra an toàn máy biến áp Ta có máy biến áp có đường cong chịu áp sau: Bảng 4.2: Bảng gí trị đường cong chịu áp máy biến áp t (μs) 1,5 10 U/Umax 0,31 0,78 0,97 0,94 0,87 0,81 0,76 0,73 0,71 0,71 0,71 U (kV) 310 780 1000 970 940 870 810 760 730 710 710 710 Dựa vào kết tính tốn bảng số liệu ta vẽ đường chịu điện áp máy biến áp đường cong chịu áp nút ( nút nối với máy biến áp): pg 95 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Hình 4-17: Đồ thị điện áp truyền vào máy biến áp Từ đồ thị ta thấy đường cong sóng điện áp truyền vào MBA nằm đường cong chịu áp máy biến áp, nên máy biến áp ln an tồn 5.2 Kiểm tra an tồn cách điện góp 220 kV Hình 4.18: Đồ thị điện áp góp pg 96 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Từ đồ thị ta thấy điện áp xuất góp trạm có sóng truyền vào ln nhỏ đặc tính phóng điện chuỗi sứ Vì góp bảo vệ an tồn 5.3 Dịng điện qua chống sét van Hình 4.19: Đồ thị dòng điện qua chống sét van Dựa đồ thị, ta thấy dòng chống sét van đảm bảo yêu cầu không vượt 10 kA III Nhận xét Với sơ đồ trạm 220 kV, có sóng điện áp truyền vào trạm: - Điện áp nhỏ đặc tính phóng điện chuỗi sứ - Điện áp máy biến áp nhỏ đường cong chịu áp máy biến áp - Dòng điện chống sét van nhỏ 10 kA Như trạm bảo vệ an toàn pg 97 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 pg 98 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Minh Chước, Hướng Dẫn Thiết Kế Tốt Nghiệp Kỹ Thuật Điện Cao Áp,Hà nội 2002 [2] Võ Viết Đạn, Giáo Trình Kỹ Thuật Điện Cao Áp,Hà Nội 1972 [3] Trần Văn Tớp,Quá Điện Áp Trong Hệ Thống Điện,Hà Nội 2007 [4] Trần Bách ,Lưới Điện và Hệ Thống Điện tập 3,Hà Nội 2006 [5] IEEE Transactions on Power Delivery,Vol.11, No.1, January 1996 pg 99 Luan van Đồ án tốt nghiệp Lê Xuân Bộ- Công Thương Liên Thông K2 pg 100 Luan van ... đánh vào đường dây 55 Suất cắt sét đánh vào đường dây 56 V Kết luận 83 CHƯƠNG IV 84 TÍNH TỐN BẢO VỆ CHỐNG SÓNG TRUYỀN VÀO TRẠM BIẾN ÁP TỪ ĐƯỜNG DÂY 220 KV 84 I Mở đầu 84 II.Phương pháp tính tốn... vào đường dây 47 IV Tính tốn tiêu bảo vệ chống sét đường dây 48 Mô tả đường dây cần bảo vệ 48 Tính độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở hệ số ngẫu hợp đường dây 49 Tính số lần sét đánh vào. .. cấu trạm phân phối điện trời dùng dây chống 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