chống sét cho trạm biến áp, chương 9 doc

- 1 - Chương 9: Nèi ®Êt bæ sung Trong nối đất bổ sung ta sử dụng dạng nối đất tập trung gồm thanh và cọc tại chân các cột thu sét. Do việc xác định Z bs bằng lý thuyết lại rất khó khăn nên ta chọn hình thức nối đất bổ sung như sau: Chọn thanh nối đất bổ sung là loại thép dẹt có: Chiều dài l T = 12(m). Bề rộng b T = 0,04(m). Dọc theo chiều dài thanh có chôn 3 cọc tròn có: Chiều dài cọc l cọc = 3(m). Đường kính d = 0,04(m). Khoảng cách giữa hai cọc a = 6(m). Độ chôn sâu t = 8(m). Nối đất được tính toán cho chống sét nên ta lấy hệ số k mùa như sau: Đối với thanh ngang chôn sâu t = 0,8(m); k mùa = 1,2. Đối với cọc dài 3m chôn sâu t = 0,8(m); k mùa = 1,15. Sơ đồ nối đất của hệ thống khi có nối đất bổ sung như sau: H×nh 2.4: S¬ ®å nèi ®Êt bæ sung. t=0,8m l T l cäc a - 2 - Điện trở thanh Công thức sử dụng để tính toán: T T T Ttt T dt lk l R . . ln. 2 2 .    (2.23) Trong đó: l: chiều dài của thanh l = 12(m). t: độ chôn sâu của thanh làm tia t = 0,8(m) ρ tt.T : điện trở suất tính toán của đất đối với thanh làm tia chôn ở độ sâu t ).(962,1.80. . mk muaoTtt       d: đường kính thanh làm tia. Chọn thanh dẹt có bề rộng b = 0,04(m) nên: )(10.2210.42 22 mbd   k: hệ số hình dáng lấy 1  k do nối đất là tia ngang. Vậy điện trở của thanh bổ sung là: )(59,11 02,0.8,0 12.1 ln. 12 2 96 2   T R Điện trở cọc          coc coccoc coc ttC lt lt d l l '.4 '.4 ln. 2 1 .2 ln. 2 R C   (2.24) Trong đó : ρ ttC : điện trở suất của đất đối với cọc chôn ở độ sâu t=0,8(m). ).(9215,1.80. mk muaottC       d: đường kính của cọc: md 04,0  . - 3 - )(3,28,0 2 3 2 ' mt l t coc  Điện trở bổ sung của cọc là: )(1,26 33,2.4 33,2.4 ln. 2 1 04,0 3.2 ln 3 2 92            C R Điện trở bổ sung Công thức sử dụng để tính toán: TCCT CT bs RnR RR R  .   (2.25) Trong đó: n: số cọc η T ,η C : hệ số sử dụng của thanh và cọc. Với n=3; l cọc = 3(m); a=6(m); a/l=2. Tra bảng 3 phần phụ lục(trang 82) sách hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp ta được: η C =0,87. Tra bảng 5 phần phụ lục(trang 84) sách hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp ta được: η T =0,89. Điện trở bổ sung là: )(65,5 89,0.1,263.87,0.59,11 1,26.59,11    bs R Tổng trở của hệ thống khi có nối đất bổ sung Ta có công thức tính tổng trở xung kích khi có nối đất bổ sung như sau - 4 - B A e XR R R RR RR Z T X k Kbs setNT setNT setNTbs setNTbs dsXHbs dsK . cos 1 .2. ),0( 1 2 2 . 1 2 )( )( ) ( )( (2.26) Trong ú: )(43,0 462,065,5 462,0.65,5 . )( )( set NTbs set NTbs RR RR A 1 2 2 . 1 2 )( )( . cos 1 .2 T X k K bs set NT set NT ds K e XR R R B Xột chui s 1 2 2 . 1 2 )( )( . cos 1 .2 T X k Kbs set NT set NT ds K e XR R R B Tng t nh trờn ta ch xột n s hng e -4 vi T 1 = 70,93s v ds = 5s Ta tớnh n X k sao cho: 4. 1 2 2 T X dsk 66,23 5 93,70 2 2 1 ds K T X Trong ú X K l nghim ca phng trỡnh: KK K bs set NT K XX X R R tgX .08,0. 65,5 462,0 . )( Giải ph-ơng trình trên bằng ph-ơng pháp đồ thị và xác định đ-ợc nghiệm nh- sau : X 1 =2,91; X 2 =5,85; X 3 = 8,81; X 4 = 11,81; X 5 = 14,84; X 6 = 17,89 X 7 = 20,96; X 8 = 24,04; X 9 = 27,14 - 5 - Hình 2 7: Đồ thị xác định nghiệm ph-ơng trình tgX k = - 0,08.X k . Ta thấy X 7 = 24,04 >23,66 lên ta chỉ xét đến X 7 Ta có T 1 = 70,93(s); R bs = 5,65 (); R MVS = 0,462 (). k 1 2 3 4 5 X k 2.8874 5.802 8.7573 11.7529 14.7812 17.8359 cos(X k ) -0.96787 0.886447 -0.78539 0.686981 -0.60043 0.528761 k X 2 cos 1 1.067503 1.272608 1.621192 2.118903 2.773842 3.576686 k bx MVS X R R 2 cos 1 1.149273 1.354377 1.702962 2.200673 2.855612 3.658456 1 2 . T X dsK e 0.942135 0.786095 0.577929 0.372478 0.209702 0.102856 B K 0.757464 0.536299 0.313575 0.156393 0.067854 0.025978 Bảng 2.3: Bảng tính toán chuỗi số 1 2 2 . 1 2 )( )( . cos 1 .2 T X k Kbs set NT set NT ds K e XR R R B =1,85 Tổng trở xung kích là : - 6 - )(28,285,143,0),0( BAZ dsXK Điện áp khi có dòng điện đi vào nối đất tại thời điểm dòng điện sét đạt giá trị cực đại là: )(34228,2.150),0(. max kVZIU dsXK Ta thấy kVUkVU MBA 460342 %50max thoả mãn yêu cầu. . 1.272608 1.621 192 2.11 890 3 2.773842 3.576686 k bx MVS X R R 2 cos 1 1.1 492 73 1.354377 1.70 296 2 2.200673 2.855612 3.658456 1 2 . T X dsK e 0 .94 2135 0.786 095 0.57 792 9 0.372478 0.2 097 02 0.102856 B K 0.757464. đến X 7 Ta có T 1 = 70 ,93 (s); R bs = 5,65 (); R MVS = 0,462 (). k 1 2 3 4 5 X k 2.8874 5.802 8.7573 11.75 29 14.7812 17.83 59 cos(X k ) -0 .96 787 0.886447 -0.785 39 0.68 698 1 -0.60043 0.528761 k X 2 cos 1 1.067503. lục(trang 84) sách hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp ta được: η T =0, 89. Điện trở bổ sung là: )(65,5 89, 0.1,263.87,0. 59, 11 1,26. 59, 11    bs R Tổng trở của hệ thống khi có nối đất bổ sung Ta