[Điện Tử Học] Kỹ Thuật Điện Cao - Giông Sét Phần 3 doc

Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 23 Độ cao bảo vệ h x = 16,5 m Vì h x =16,5 m >.h 0 = .23,36 = 14,415(m) Nên R 0x = 0,75.h 0 .(1- ) = 0,75.20(1- ) = 5,154 (m) Nhận xét: Trong khu vực trạm phía thiết bị và đường dây ở cấp điện áp 220 kV ta chọn các cột thu sét có độ cao là 29 m. Từ cột N 1 đến N 13 . Khoảng cách giữa các cột đã được xác định ở trên đều đạt yêu cầu bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm. Qua kết quả tính toán ta lập bảng phạm vi bảo vệ của các cặp cột biên phía điện áp 220 KV Cặp cột A (m) h (m) h 0 (m) h x (m) R 0x (m) N 4 – N 3 72,52 29 18,64 11 7,335 16,5 1,065 N 3 – N 2 63 29 20 11 9,375 16,5 2,625 N 2 – N 1 72,52 29 18,64 11 7,335 16,5 1,605 N 1 – N 8 52,5 29 21,5 11 11,63 16,5 3,75 N 8 – N 9 57,43 29 20,8 11 10,58 16,5 3,23 N 9 – N 10 72,92 29 18,58 11 7,25 Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 24 16,5 1,56 N 10 – N 11 35,62 29 23,91 11 15,24 16,5 5,56 N 11 – N 12 63 29 20 11 9,375 16,5 2,625 N 12 – N 13 50,09 29 24,44 11 14,415 16,5 5,154 21 > Xác định khoảng cách cột và điều kiện chọn h a * Xét nhóm cột 1, 2, 9, 10, và các nhóm cột giống nhau (2, 3, 8, 9), (3, 4, 7, 8), (4, 5, 6, 7) tạo thành hình vuông a 1-2 = 34 (m) ; a 1-10 = 51 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp hình vuông là. D = )(294,615134 22 m=+ h a = )(662,7 8 294,61 8 m D == * Xét nhóm cột 9, 10, 11 tạo thành một tam giác có: a 9-10 = 34 (m) ; a 11-10 = 41,094 (m ) ; a 11-9 = 54,562 (m) - Nửa chu vi của tam giác là: P = 2 094,41562,5434 ++ = 64,828 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(623,54 )094,41828,64.(562,54828,64).34828,64.(828,64.2 094,41.652,54.34 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 623,54 = 6,828 (m) Field Code Changed Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 25 * X ét nhóm cột 9, 11, 12 tạo thành một tam giác có: a 9-12 = 43,324 (m) ; a 12-11 = 50 (m ) ; a 11-9 = 54,562 (m) - Nửa chu vi của tam giác là: P = 2 562,5450324,43 ++ = 73,943 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(655,57 )562,54 73,943.(50 73,943).324,43 73,943.( 73,943.2 562,54.50.324,43 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 655,57 = 7,207 (m) * Xét nhóm cột 8, 9, 12 tạo thành một tam giác có: a 8-9 = 34 (m) ; a 9-12 = 43,324 (m) ; a 12-8 = 45,618 (m) - Nửa chu vi của tam giác là: P = 2 618,45324,4334 ++ = 61,471 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(204,48 )618,45 61,471.(34 61,471).324,43 61,471.( 61,471.2 618,45.324,43.34 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 204,48 = 6,026 (m) * Xét nhóm cột 11, 12, 17, 18 tạo thành một hình chữ nhật có: a 11-12 = 50 (m) ; a 11-18 = 44,5 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp hcn. D = 22 5,4450 + = 66,935 (m) ⇒ h a = 8 D = 8 935,66 = 8,367 (m) * Xét nhóm cột 12, 13, 8 tạo thành một tam giác có: a 12-13 = 50,99 (m) ; a 13-8 = 59,169 (m ) ; a 8-12 = 45,618 (m) - Nửa chu vi của tam giác là: P = 2 618,45169,5999,50 ++ = 77,889 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(169,61 )618,45 77,889.(169,59 77,889).99,50 77,889.( 77,889.2 618,45.169,59.99,50 m= −−− Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 26 ⇒ h a = 8 D = 8 169,61 = 7,646 (m) * Xét nhóm cột 7, 8, 13 tạo thành một tam giác có: a 13-8 = 59,169 (m) ; a 13-7 = 51,157 (m ) ; a 7-8 = 34 (m) - Nửa chu vi của tam giác là P = 2 34157,51169,59 ++ = 72,163 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(351,59 )34 72,163.(157,51 72,163).169,59 72,163.( 72,163.2 34.157,51.169,59 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 351,59 = 7,419 (m) * Xét nhóm cột 7, 13, 14 tạo thành một tam giác có: a 7-13 = 51,157 (m) ; a 13-14 = 41,231 (m ) ; a 7-14 = 54,562 (m ) - Nửa chu vi của tam giác là P = 2 562,54157,51231,41 ++ = 73,475 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(542,57 )562,54 73,475.(157,51 73,475).231,41 73,475.( 73,475.2 562,54.157,51.231,41 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 542,57 = 7,193 (m) * Xét nhóm cột 6, 7, 14 tạo thành một tam giác có: a 6-7 = 34 (m) ; a 7-14 = 54,562 (m ) ; a 6-14 = 41,049 (m) - Nửa chu vi của tam giác là: P = 2 049,41562,5434 ++ = 64,806(m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(627,54 )049,4164,806.(562,5464,806).3464,806.(64,806.2 049,41.562,54.34 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 627,54 = 6,828 (m) * Xét nhóm cột 14, 15, 16 tạo thành một tam giác vuông có: a 14-15 = 44,5 (m) ; a 15-16 = 30 (m ) Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 27 Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = )(668,53305,44 22 m=+ ⇒ h a = 8 D = 8 668,53 = 6,709 (m) * Xét nhóm cột 14, 13, 16 tạo thành một tam giác có: a 14-13 = 41,231 (m) ; a 16-14 = 53,668 (m ) ; a 13-16 = 35,92 (m) - Nửa chu vi của tam giác là: P = 2 92,35668,53231,41 ++ = 65,410(m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(705,53 )92,3565,410.(231,4165,410).668,5365,410.(65,410.2 92,35.231,41.668,53 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 705,53 = 6,713 (m) * Xét nhóm cột 13, 16, 17 tạo thành một tam giác có: a 16-13 = 35,92 (m) ; a 16-17 = 60 (m ) ; a 17-13 = 60,747 (m) - Nửa chu vi của tam giác P = 2 747,606092,35 ++ = 78,334(m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(248,63 )92,3578,334.(747,6078,334).6078,334.(78,334.2 92,35.747,60.60 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 169,61 = 7,906 (m) Nhận xét: Sau khi đã tính toán chiều cao tác dụng tối thiểu cho các nhóm cột bảo vệ ta thấy h a = 8,367 m là lớn nhất, vậy ta chọn độ cao tác dụng cho cả trạm là 9,0 m. b)-Tính độ cao của cột thu lôi. Phía 220KV Ta thấy rằng ở phía 220 KV thì độ cao lớn nhất của cột cần bảo vệ là xà đỡ dây cao 17 m. Vậy độ cao tác dụng của các cột thu lôi phía 220KV (bao gồm các cột: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10). h 1 = h a + h x = 9 + 17 = 26 m Để tăng độ dự trữ bảo vệ chống sét cho trạm ta chọn cột có độ cao h 1 = 26 m Phía 110KV Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 28 Ta thấy rằng ở phía 110 KV thì độ cao lớn nhất của cột cần bảo vệ là xà đỡ dây cao 11 m. Vậy độ cao tác dụng của các cột thu lôi phía 110KV (bao gồm các cột : 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) là: 11 m + 9 m = 20 m . c) T ính bán kính của cột thu sét - Phạm vi bảo vệ của cột thu sét cao 20 m + Bán kính bảo vệ cho độ cao h x =11 (m) Vì h x = 11 (m) < 20. 3 2 = 13,33(m) Nên R x = 1,5.20.( 20.8,0 11 1− ) = 9,375 (m) - Phạm vi bảo vệ của cột thu sét cao 26 m + Bán kính bảo vệ cho độ cao h x = 17 (m) Vì h x = 17 (m) < 26. 3 2 = 17,33 (m) Nên R x = 1,5.26.( 26.8,0 17 1 − ) = 7,125 (m) 2) Tính phạm vi bảo vệ của các cặp cột thu sét biên. * Xét cặp cột (1-2), (2-3), (3-4), (4-5), (5-6) có: a = 34 (m) ; h = 26 (m) - Độ cao bảo vệ lớn nhất ở khu vực giữa hai cột là: h 0 = h - 7 a = )(143,21 7 34 26 m=− Độ cao bảo vệ h x = 17 (m) Vì h x = 17 (m) > 3 2 .h 0 = 3 2 .21,143 = 14,095 (m) Nên R 0x = 0,75.h 0 .( 0 17 1 h − ) = 0,75.21,143.( 143,21 17 1 − ) = 3,107(m) * Xét cặp cột 1-10 và (5-6) có độ cao giống nhau có: a = 51 (m) ; h = 26 (m) - Độ cao bảo vệ lớn nhất ở khu vực giữa hai cột là: h 0 = h - 7 a = )(714,18 7 51 26 m=− - Bán kính kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là: Độ cao bảo vệ h x = 17 (m) Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 29 V ì h x = 17 (m) > 3 2 .h 0 = 3 2 .18,714 = 12,467 (m) Nên R 0x = 0,75.h 0 .( 0 17 1 h − ) = 0,75.18,714.( 714,18 17 1 − ) = 1,286(m) * Xét cặp cột 10 – 11 có độ cao khác nhau có a = 41,094 (m) ; h 10 = 26 (m) ; h 11 = 20 (m) Vì h 11 = 20 (m) > 3 2 .h 10 = 17,33 (m). Do vậy từ hình, vẽ cột giả định N’ 11 có độ cao là 20 (m) nằm cách cột N 10 một khoảng là x được xác định theo x = 0,75.h 10 .( 10 11 1 h h − ) = 0,75.26.( 26 20 1 − ) = 4,5 (m) Vậy khoảng cách từ cột giả định đến cột N 11 là a’ = a – x = 41,094 – 4,5 = 36,594 (m) Phạm vi bảo vệ của hai cột N 11 – N 10 có độ cao khác nhau được biểu diễn như hình vẽ. + Độ cao bảo vệ lớn nhất ở giữa hai cột N 11 và N’ 11 là. h 0 = h 10 - 7 'a = 20 - 7 594,36 = 14,772 (m) - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ h x = 11 m Vì h x = 11 (m) > 3 2 .h 0 = 3 2 .14,772 = 9,848 (m) a a' x 0,75.h 10 0,7.h 11 1,5.h 11 1,5.h 10 0,2.h 10 h 10 0,2.h 11 h 11 N 11 N' 11 N 10 h 0 Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Formatted: Font: Times New Roman Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 30 N ên : R 0x = 0,75.h 0 .( 0 11 1 h − ) = 0,75.14,772.( 772,14 11 1 − ) = 2,829 (m) * Xét cặp cột 18-11 và 14-15 cao bằng nhau có a = 44,5 (m) ; h = 20 (m) Độ cao bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. h 0 = h - 7 a = 20 - 7 5,44 = 13,643 (m) - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ h x = 11 (m) Vì h x = 11 (m) > 3 2 .h 0 = 9,095 (m) Nên : R 0x = 0,75.h 0 .( 0 11 1 h − ) = 0,75.13,643.( 643,13 11 1− ) = 1,982 (m) * Xét cặp cột 18-17 có độ cao bằng nhau có a = 50 (m) ; h = 20 (m) Độ cao bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. h 0 = h - 7 a = 20 - 7 50 = 12,857 (m) - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ h x = 11 (m) Vì h x = 11 (m) > 3 2 .h 0 = 8,57 (m) Nên : R 0x = 0,75.h 0 .( 0 11 1 h − ) = 0,75.12,857.( 857,12 11 1− ) = 1,404 (m) * Xét cặp cột 16-17 có độ cao bằng nhau có a = 60 (m) ; h = 20 (m) Độ cao bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. h 0 = h - 7 a = 20 - 7 60 = 11,429 (m) - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ h x = 11 (m) Vì h x = 11 (m) > 3 2 .h 0 = 7,619 (m) Nên : R 0x = 0,75.h 0 .( 0 11 1 h − ) = 0,75.11,429.( 429,11 11 1 − ) = 0,322 (m) * Xét cặp cột 16-15 có độ cao bằng nhau có a = 30 (m) ; h = 20 (m) Độ cao bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 31 h 0 = h - 7 a = 20 - 7 30 = 15,714 (m) - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ h x = 11 (m) Vì h x = 11 (m) > 3 2 .h 0 = 10,476 (m) Nên : R 0x = 0,75.h 0 .( 0 11 1 h − ) = 0,75.15,714.( 714,15 11 1 − ) = 3,536 (m) * Xét cặp cột 6 – 14 có độ cao khác nhau có a = 41,049 (m) ; h 6 = 26 (m) ; h 14 = 20 (m) Vì h 14 = 20 (m) > 3 2 .h 6 = 17,33 (m). Do vậy từ hình vẽ cột giả định N’ 14 có độ cao là 20 (m) nằm cách cột N 6 một khoảng là x được xác định theo x = 0,75.h 6 .( 6 14 1 h h − ) = 0,75.26.( 26 20 1 − ) = 4,5 (m) Vậy khoảng cách từ cột giả định đến cột N 14 là a’ = a – x = 41,049 – 4,5 = 36,549 (m) Phạm vi bảo vệ của hai cột N 14 – N 6 có độ cao khác nhau được biểu diễn như hình vẽ. + Độ cao bảo vệ lớn nhất ở giữa hai cột N 14 và N’ 14 là. h 0 = h 2 - 7 'a = 20 - 7 549,36 = 14,779 (m) - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ h x = 11 m a a' x 0,75.h 6 0,7.h 14 1,5.h 14 1,5.h 6 0,2.h 6 h 6 0,2.h 14 h 14 N 14 N' 14 N 6 h 0 Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Formatted: Font: Times New Roman Field Code Changed Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp ĐHBK - Hà Nội 32 V ì h x = 11 (m) > 3 2 .h 0 = 3 2 .14,779 = 9,853 (m) Nên : R 0x = 0,75.h 0 .( 0 11 1 h − ) = 0,75.14,779.( 779,14 11 1 − ) = 2,834 (m) Nhận xét: - Sau khi tính toán các phạm vi bảo vệ của các cặp cột thu sét biên của trạm ta có bảng tổng hợp sau Các cặp cột Khoảng cách a(m) Độ cao các cột (m) Bán kính (m) Độ cao cột h 0 (m) Độ cao cột 1(m) Độ cao cột 2 (m) 1-2 34 21,143 26 26 3,107 2-3 34 21,143 26 26 3,107 3-4 34 21,143 26 26 3,107 4-5 34 21,143 26 26 3,107 5-6 51 18,714 26 26 1,286 1-10 51 18,714 26 26 1,286 10-11 41,094 14,772 26 22 2,829 11-18 44,5 13,643 22 22 1,982 18-17 50 12,857 22 22 1,404 17-16 60 11,429 22 22 0,322 16-15 30 15,714 22 22 3,536 15-14 44,5 13,643 22 22 1,982 14-6 41,049 14,779 26 22 2,834 Field Code Changed Field Code Changed [...]...Đồ án tốt nghiệp áp 17 17 17 17 17 17 17 17 38 2 3 4 5 10 9 8 7 6 12 14 10 11 10 9 5.5 10 13 KV NHμ §I£ï HμNH 8 7 19 7 17 17 17 1 NHμ NGHØ CA 5.5 12 Kỹ thuật điện cao 17 16 4 18 15 BÓ N¦íC CH Xác định khoảng cách cột và điều kiện chọn ha phía thiết bị, đường dây cấp điện áp 110 KV * Xét nhóm cột N18, N17, N14 tạo thành một tam giác có: ĐHBK - Hà Nội 33 . cao các cột (m) Bán kính (m) Độ cao cột h 0 (m) Độ cao cột 1(m) Độ cao cột 2 (m) 1-2 34 21,1 43 26 26 3, 107 2 -3 34 21,1 43 26 26 3, 107 3- 4 34 21,1 43 26 26 3, 107 4-5 34 21,1 43 26 26 3, 107. là: P = 2 562,545 032 4, 43 ++ = 73, 9 43 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = () )(655,57 )562,54 73, 9 43. (50 73, 9 43) .32 4, 43 73, 9 43. ( 73, 9 43. 2 562,54.50 .32 4, 43 m= −−− ⇒ h a =. = () )(705, 53 )92 ,35 65,410.( 231 ,4165,410).668, 536 5,410.(65,410.2 92 ,35 . 231 ,41.668, 53 m= −−− ⇒ h a = 8 D = 8 705, 53 = 6,7 13 (m) * Xét nhóm cột 13, 16, 17 tạo thành một tam giác có: a 1 6-1 3