Chng 3: Các số liệu dùng để tính toán thiết kế cột thu lôi bảo vệ trạm biến áp 110/22kV - Trạm có diện tích là: 94 x 71m và bao gồm: + Hai máy biến áp T1 và T2 - Độ cao các thanh xà phía 110kV là 11m I.3.3- Trình tự tính toán. Trạm có cấp điện áp 110kV và có hai máy biến áp MB1,MB2. Sau khi khảo sát sơ bộ sơ đồ mặt bằng trạm, vị trí bố trí các thiết bị trong trạm và yêu cầu bảo vệ của mỗi thiết bị, ta đ-a ra hai ph-ơng án đặt cột thu lôi nh- sau: I.3.3.1- Ph-ơng án 1. Ta bố trí 8 cột thu lôi trong đó 2 cột bố trí trên thanh xà cao 11m và các cột còn lại bố trí độc lập nh- hình vẽ : 15.000 19.000 T2 25.000 Phòng phân phối Phòng tụ bù 32.000 Sơ đồ hiện trạng mặt bằng TBA 110kV Văn Điển : Phương án 1 2 T1 Phòng điều khiển 3 6 54 1 7 8 PHÍA 22KV PHÍA 110KV TÝnh ®é cao t¸c dơng cđa cét thu l«i: §Ĩ b¶o vƯ ®-ỵc mét diƯn tÝch giíi h¹n bëi mét tam gi¸c (hc tø gi¸c) th× ®é cao cđa cét thu l«i ph¶i tho¶ m·n: D 8h a Trong ®ã: - D: Lµ ®-êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c ( hc tø gi¸c), t¹o bëi c¸c ch©n cét. ®ã lµ ph¹m vi mµ nhãm cét cã thĨ b¶o vƯ ®-ỵc. - h a : Lµ ®é cao t¸c dơng cđa cét thu l«i. Ph¹m vi b¶o vƯ cđa hai hay nhiỊu cét thu l«i bao giê còng lín h¬n ph¹m vi b¶o vƯ cđa cét ®¬n céng l¹i. §iỊu kiƯn ®Ĩ cho hai cét thu l«i cã thĨ phèi hỵp ®-ỵc víi nhau ®Ĩ b¶o vƯ ®-ỵc vËt cã ®é cao h x nµo ®ã lµ: a 7h Với a là khoảng cách giữa hai cột thu lôi. - Xét nhóm cột (1;2;3;4) ta có: Phạm vi bảo vệ của nhóm cột này là đ-ờng tròn ngoại tiếp hình chữ nhật tạo bởi các cột 1;2;3;4 Đoạn (1-2) = 30,6m Đoạn (2-4) = 34m Đ-ờng kính vòng tròn ngoại tiếp D : mD 7,456,3034 22 Độ cao tác dụng tối thiểu để các cột (1;2;3;4) bảo vệ đ-ợc hoàn toàn diện tích giới hạn bởi chúng là: m D h a .7,5 8 7,45 8 - Xét nhóm cột (3;4;5;6) ta có: Phạm vi bảo vệ của nhóm cột này là đ-ờng tròn ngoại tiếp hình chữ nhật tạo bởi các cột 3;4;5;6 Đoạn (3-4) = 35m Đoạn (4-5) = 30,6m Đ-ờng kính vòng tròn ngoại tiếp D : mD 5,466,3035 22 Độ cao tác dụng tối thiểu để các cột (3;4;5;6) bảo vệ đ-ợc hoàn toàn diện tích giới hạn bởi chúng là: m D h a .8,5 8 5,46 8 - Xét nhóm cột 5;6;7 Phạm vi bảo vệ của nhóm cột này là đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác tạo bởi các cột 5;6;7. (5 - 7 = 22 4,3025 = 40m ; từ 5 6 = 28m ; 6 7 = = 17,8m) . Và đ-ờng kính vòng tròn là: Ta có công thức để tính đ-ờng kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (1;4;5): )81( )).().(.(.2 cpbpapp cba D Trong đó: + p là nửa chu vi tam giác (1;4;5): 2 cba p + r là bán kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (1;4;5). Thay số vào (I 8 ) ta có: Bán kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (1;4;5) là: 43 2 40288,17 p mD 45 3.15.2,25.43.2 40.28.8,17 Đ-ờng kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác (5;6;7) là: D =45 m. Độ cao tác dụng tối thiểu để các cột 5;6;7 bảo vệ đ-ợc hoàn toàn diện tích giới hạn bởi chúng là: m D h a 6,5 8 45 8 - Xét nhóm cột 5;7;8 Phạm vi bảo vệ của nhóm cột này là đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác tạo bởi các cột 5;7;8 (5 8 = 17m , từ 7 8 = 25m .Và đ-ờng kính vòng tròn là: mD 3,301725 22 Độ cao tác dụng tối thiểu để các cột 5;7;8 bảo vệ đ-ợc hoàn toàn diện tích giới hạn bởi chúng là: m D h a 4 8 3,30 8 - Xét nhóm cột 6;7;8 Phạm vi bảo vệ của nhóm cột này là đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác tạo bởi các cột 6;7;8. (6 - 7 = 22 5,317 = 17,4m ; từ 7 8 = 30,4m ; 60 8 = = 34,8m) Và đ-ờng kính vòng tròn là: Ta có công thức để tính đ-ờng kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (6;7;8): )81( )).().(.(.2 cpbpapp cba D Trong đó: + p là nửa chu vi tam giác (6;7;8): 2 cba p + r là bán kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (6;7;8). Thay số vào (I 8 ) ta có: Bán kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (6;7;8) là: 3,41 2 8,344,304,17 p mD 8,34 5,6.9,10.24.3,41.2 8,34.4,30.4,17 Đ-ờng kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác (6;7;8) là: D =34,8 m. Độ cao tác dụng tối thiểu để các cột 6;7;8 bảo vệ đ-ợc hoàn toàn diện tích giới hạn bởi chúng là: m D h a 4,4 8 8,34 8 - Xét nhóm cột 5;6;8 Phạm vi bảo vệ của nhóm cột này là đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác tạo bởi các cột 5;6;8 (5 8 = 17m , từ 5 6 = 30,4m .Và đ-ờng kính vòng tròn là: mD 35174,30 22 Độ cao tác dụng tối thiểu để các cột 5;6;8 bảo vệ đ-ợc hoàn toàn diện tích giới hạn bởi chúng là: m D h a 4,4 8 35 8 Nh- vậy đối với tất cả các cột thu lôi có thể lấy một độ cao tác dụng là : h a = 5,8m . là bán kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (6;7;8). Thay số vào (I 8 ) ta có: Bán kính đ-ờng tròn ngoại tiếp tam giác (6;7;8) là: 3, 41 2 8 ,34 4 ,30 4,17 p mD 8 ,34 5,6.9,10.24 .3, 41.2 8 ,34 .4 ,30 .4,17 Đ-ờng. chữ nhật tạo bởi các cột 1;2 ;3; 4 Đoạn (1-2) = 30 ,6m Đoạn (2-4) = 34 m Đ-ờng kính vòng tròn ngoại tiếp D : mD 7,456 ,30 34 22 Độ cao tác dụng tối thiểu để các cột (1;2 ;3; 4) bảo vệ đ-ợc hoàn toàn. của mỗi thiết bị, ta đ-a ra hai ph-ơng án đặt cột thu lôi nh- sau: I .3. 3.1- Ph-ơng án 1. Ta bố trí 8 cột thu lôi trong đó 2 cột bố trí trên thanh xà cao 11m và các cột còn lại bố trí độc lập