ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CAO ÁP BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP 220KV Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN ĐÌNH THẮNG (ĐỀ 2)

1-NỘI DUNG CÁC PHẦN TÍNH TOÁN -Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp 220/110kV. -Tính toán nối đất cho trạm biến áp 220/110kV. -Tính toán chỉ tiếu chống sét của đường dây 220kV. -Bảo vệ chống sóng truyền vào trạm biến áp từ phía đường dây 220kV. 2-CÁC BẢN VẼ -Phạm vi bảo vệ của cột thu sét, các phương án bảo vệ chống sét đánh trực tiếp. -Các kết quả tính toán nối đất an toàn và nối đất chống sét của trạm -Phương pháp và kết quả tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây. -Các kết quả tính toán bảo vệ trạm biến áp chống sóng truyền và trạm biến áp.

Trường đH Bách khoa hà nội Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp

Độ treo cao dây dẫn pha A………20,8m

Độ treo cao dây dẫn pha B………15,3m

Độ treo cao dây dẫn pha C………15,3m Chiều dài xà đỡ pha A, B, C……… 3m + Dây dẫn

Độ võng của dây dẫn …4.5m……

+ Dây chống sét

Độ võng dây chống sét …4m……

Đặc tính 14

Phía 110kV: 200m + Điện trở nối đất cột điện 10 Ω

+ Vùng ô nhiễm II

2- Nội dung các phần tính toán

- Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp 220/110kV

- Tính toán nối đất cho trạm biến áp 220/110kV

- Tính toán chỉ tiếu chống sét của đường dây 220kV

- Bảo vệ chống sóng truyền vào trạm biến áp từ phía đường dây 220kV

3- các bản vẽ

- Phạm vi bảo vệ của cột thu sét, các phương án bảo vệ chống sét đánh trực tiếp

- Các kết quả tính toán nối đất an toàn và nối đất chống sét của trạm

- Phương pháp và kết quả tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây

- Các kết quả tính toán bảo vệ trạm biến áp chống sóng truyền và trạm biến áp

4- cán bộ hướng dẫn: PGS,TS Nguyễn Đình Thắng

5- Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:

6- Ngày hoàn thành nhiệm vụ

Nộp quyển Bảo vệ

Cán bộ hướng dẫn

(Ghi rõ họ tên và ký tên)

Thực hiện:

Lời nói đầu

Chương 1 – Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm 220/110kV

PHỐ NỐI

Chương 3 – Bảo vệ chống sét đường dây 220kV

Thực hiện:

3.3.5.1 Suất cắt của đường dây do sét đánh vòng qua dây chống sét

vào dây dẫn

56

3.3.5.3 Suất cắt của đường dây do sét đánh vào đỉnh cột hoặc gần

4.2.2 Tính toán điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền

vào trạm bằng phương pháp lập bảng

88

Tài liệu tham khảo

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của khoa học thì điện năng là nguồn năng lượng hết sức quan trọng đối với mọi lĩnh vực Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá nên điện năng góp một phần đáng kể đối với sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước

Để đảm bảo cung cấp điện liên tục và chất lượng tốt thì bảo vệ và chống sét cho hệ thống điện có một vị trí rất quan trọng Trong phạm vi đồ án thiết kế chúng ta phải làm các vấn đề sau:

CHƯƠNG 1: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP TRẠM BIẾN ÁP 220/110 kV CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110 kV

CHƯƠNG 3 : BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY 220 kV

CHƯƠNG 4: BẢO VỆ CHỐNG SÓNG TRUYỀN VÀO TRẠM BIẾN ÁP TỪ PHÍA ĐƯỜNG

DÂY 220 kV

Từ việc hoc tập, nghiên cứu, tính toán đồ án này rút ra được một số kết luận sau:

Quá trình học tập cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình

của PGS,TS Nguyễn Đình Thắng bản đồ án này đã được hoàn thành Nhưng do thời gian có

hạn, cùng với sự thiếu sót về kinh nghiệm thực tế nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót cần

bổ sung

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã giúp đỡ hướng dẫn cho em hoàn thành bản

đồ án này

Thực hiện

CHƯƠNG 1:

TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO

TRẠM BIẾN ÁP 220/110kV

1.1 Mở đầu

Khi các thiết bị điện trong trạm biến áp bị sét đánh trực tiếp thì sẽ đưa đến các

hậu quả nghiêm trọng: gây nên hư hỏng các thiết bị điện, dẫn đến việc ngừng cung

cấp điện toàn bộ trong một thời gian dài làm ảnh hưởng đến việc sản xuất điện năng

và làm ảnh hưởng đến các ngành kinh tế quốc dân khác

Đối với nhà máy điện và các trạm biến áp ngoài việc bảo vệ chống sét đánh

trực tiếp vào thiết bị điện cần phải chú ý bảo vệ các công trình khác như:

- Đoạn dây nối từ xà cuối của trạm ra cột đầu tiên của đường dây

- Đoạn dây dẫn hay thanh dẫn nối máy phát điện và máy biến áp

- Gian máy của các loại nhà máy điện kiểu hở, các thiết bị thu đựng khí

Hidro ngoài trời, các thiết bị chứa dung dịch điện phân ngoài trờ1

- Kho dầu, các thùng dầu để ngoài trời, kho xăng

Đối với các công trình dễ cháy nổ thì không những cần bảo vệ chống sét đánh

trực tiếp mà phải đề phòng sự phát sinh tia lửa do điện áp gây nên, vì vậy khi tiến

hành thiết kế bảo vệ đối với phần này cần nghiên cứu thêm qui trình đối với các công

trình dễ cháy nổ

Để bảo vệ sét đánh trực tiếp ở các nhà máy điện và trạm biến áp cần dùng cột

thu lô1 Các cột thu lôi có thể được đặt độc lập hoặc trong các điều kiện cho phép có

thể đặt trên các kết cấu của trạm, nhà máy

Thông thường để giảm vốn đầu tư và cũng là để tận dụng độ cao ở các trạm

biến áp và nhà máy điện người ta cố gắng đặt các cột thu lôi trên các kết cấu trong

trạm, trên các cột đèn pha dùng để chiếu sáng, trên mái nhà … Cột thu lôi độc lập

thường đắt hơn nên chỉ dùng khi không tận dụng được độ cao khác

Nếu đặt cột thu lôi trên các kết cấu của trạm phân phối điện ngoài trời và dùng

dây chống sét để bảo vệ cho đoạn dây dẫn nối từ xà cuối của trạm đến cột đầu tiên

của đường dây thì chúng sẽ được nối đất chung vào hệ thống nối đất của trạm Vì vậy

khi sét đánh vào dây thu lôi hay vào dây chống sét thì toàn bộ dòng điện sét sẽ đi vào

hệ thống nối đất của trạm, do đó làm tăng thế của các thiết bị được lối đất chung với

hệ thống nối đất của trạm Độ tăng đó lớn thì có thể gây nên nguy hiểm cho các thiết

bị ấy, do vậy chỉ trong điều kiện cho phép mới được đặt cột thu lôi trên các công trình

trong trạm hoặc dùng dây chống sét ở trong trạm

Khi thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp và nhà máy điện ngoài các yêu

cầu kỹ thuật còn phải chú ý đến các mặt kinh tế và mỹ thuật

1.2 Các yêu cầu kỹ thuật

Đối với các trạm phân phối ngoài trời từ 110kV trở lên do có mức cách điện

cao nên có thể đặt cột thu lôi trên kết cấu của trạm phân phối Các trụ của các kết cấu

vào trong đất theo 3 đến 4 thanh cái của hệ thống nối đất Ngoài ra ở mỗi trụ của kết

cấu ấy phải có nối đất bổ sung để cải thiện trị số của điện trở nối đất

- Nơi yếu nhất của trạm phân phối ngoài trời điện áp 110kV trở lên là cuộn

dây của máy biến áp, vì vậy khi dùng chống sét van để bảo vệ máy biến áp

thì yêu cầu khoảng cách giữa 2 điểm nối vào hệ thống nối đất của cột thu

lôi và vỏ máy biến áp theo đường điện phải lớn hơn 15 m

- Khi bố trí cột thu lôi trên xà của trạm phân phối ngoài trời 110kV trở lên

phải thực hiện các yêu cầu sau:

phải có nối đất bổ sung (dùng nối đất tập trung) nhằm đảm bảo điện trở

khuếch tán không được quá 4 Ω (ứng với dòng điện tần số công nghiệp)

thu lôi và bộ phận mang điện không được bé hơn chiều dài của chuỗi sứ

- Có thể nối cột thu lôi độc lập vào hệ thống nối đất của trạm phân phối cấp

điện áp 110kV nếu như các yêu cầu trên được thực hiện

- Khi dùng cột thu lôi độc lập phải chú ý đến khoảng cách giữa cột thu lôi

đến các bộ phận của trạm để tránh khả năng phóng điện từ cột thu lôi đến

vật được 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 và chôn vào trong đất

- Có thể nối dây chống sét bảo vệ đoạn đến trạm vào hệ thống nối đất của

trạm nếu như khoảng cách từ chỗ nối đất của trạm đến điểm nối đất của

máy biến áp lớn hơn 15 m

- Để đảm bảo về mặt cơ tính và để chống ăn mòn cần phải theo đúng qui

định về loại vật liệu, tiết diện dây dẫn dùng trên mặt đất và dưới đất:

1.3 Đặc điểm về kết cấu côt thu lôi

Trong nhưng điều kiện cho phép, như trên đã nói, nếu tận dụng được các độ

cao của các công trình trong trạm như các xà để làm giá đỡ cho cột thu lôi

Đối với cột thu lôi độc lập nếu:

+ Độ cao h của cột thu lôi không quá 20 m thì dùng các ống kim loại ghép lại

+ Độ cao h lớn hơn 20 m thì dùng loại kết cấu kim loại kiểu mạng để làm giá

đỡ bộ phận thu sét

1.4 Phạm vi bảo vệ của cột thu lôi

1.4.1 Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi độc lập:

Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi độc lập là miền được giới hạn bởi mặt

ngoài hình chóp tròn xoay có đường kính xác định bởi phương trình

)hh(h

h1

6,1

Để rễ dàng thuận tiện trong tính toán thiết kế thường dùng phạm vi bảo vệ

dạng đơn giản hóa, được tính theo công thức sau:

3

h8,0

h1(h5,1

2h/3

0.2h h

0.75h 1.50h

rx hx

Hình 1-1 Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi độc lập Chú ý các công thức trên chỉ đúng khi cột thu lôi cao dưới 30 m Hiệu quả của

cột thu lôi cao quá 30 m có giảm sút do độ cao định hướng của sét giữ hằng số Có

thể dùng các công thức trên để tính phạm vi bảo vệ nhưng phải hiệu chỉnh kết quả

bằng cách nhân với hệ số hiệu chỉnh

h

5,5

0,75hp và 1,5hp

1.4.2 Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu lôi:

Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu lôi thì lớn hơn nhiều so với phạm vi

bảo vệ của 2 hay nhiều cột đơn cộng lại Nhưng để hai cột thu lôi có thể phối hợp

được thì khoảng cách a giữa chúng phải thỏa mãn điều kiện a < 7h

+ Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu lôi có cùng độ cao:

Khi hai cột thu lôi có cùng độ cao h đặt cách nhau khoảng cách a (a < 7h) thì

ah

ho=h-a/7 Rx

hx a

Rx

1.5ho 1.5h

Hình 1-2 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi cùng độ cao Các phần bên ngoài giống như các trường hợp một cột còn phần bên trong

mặt cắt thẳng đứng theo mặt phẳng vuông góc đặt giữa hai cột của phạm vi bảo vệ

bảo vệ của các mức cao khác nhau

Khi độ cao vượt qúa 30 m cũng có các hiệu chỉnh tương tự như trên và độ cao

p7

ah

+ Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu lôi không cùng độ cao:

Cách vẽ phạm vi bảo vệ của 2 cột thu sét có chiều cao khác nhau được trình

bày như hình vẽ (1-3) Trước tiên ta vẽ phạm vi bảo vệ của cột cao sau đó qua đỉnh

cột thấp vẽ đường thẳng ngang gặp đường sinh của phạm vi bảo vệ cột cao ở điểm 3

điểm này được xem là đỉnh cột thu sét giả định, nó sẽ cùng với cột thấp hình thành

đôi cột có độ cao bằng nhau với khoảng cách a’

Rx hx

3

2 thì:

h

h1(h75,0

h8,0

h1(h5,1

Khi độ cao vượt qúa 30 m cũng có các hiệu chỉnh tương tự như trên và độ cao

p7

'ah

+ Phạm vi bảo vệ của nhóm cột thu lôi:

Khi công trình cần được bảo vệ chiếm khu vực rộng lớn, nếu chỉ dùng một vài

cột thu lôi thì phải rất cao gây nhiều khó khăn cho thi công, lắp ráp Trong các trường

hợp này sẽ dùng nhiều cột phối hợp bảo vệ Phần ngoài của phạm vi bảo vệ được xác

vệ bên trong đa giác hình thành bởi các cột thu lôi mà chỉ kiểm tra điều kiện an toàn

hh(8

1.5 Trình tự tính toán

Trình tự hành:

- Xem xét toàn bộ các cột thu lôi ở những vị trí đã chọn

ngoại tiếp tam giác qua 3 đỉnh cột (hoặc ngoại tiếp tứ giác)

Để cho toàn bộ diện tính giới hạn bởi tam giác (hoặc tứ giác ấy) được bảo vệ

Lấy chung một độ cao tác dụng lớn nhất cho toàn trạm

- Tính độ cao h của cột thu lôi:

Trong đó:

- Kiểm tra lại khả năng bảo vệ đối với các vật nằm ngoài phạm vi bảo vệ:

h1(h5,1

7

ah

- Vẽ các khu vực bảo vệ theo kích thước đã tính

- Kiểm tra lại nếu có vật được bảo vệ nào nằm ngoài khu vực bảo vệ thì cần

phải tăng độ cao cột thu lôi hoặc bố trí thêm cột và tính toán theo trình tự

trên

Nếu dùng cột thu lôi độc lập thì phải kiểm tra khoảng cách giữa cột thu lôi đến

Cho là sóng dòng điện có dạng xiên góc với độ dốc trung bình là:

)dt

di

chiều cao của vật được bảo vệ là:

được bảo vệ

bảo vệ và cột thu lôi phải:

l k cpk

U S E



điện từ hệ thống nối đất của cột đến vật ở trong đất thì yêu cầu:

cpđ

đ s d

E

RI

S 

1.6 Các phương án bố trí hệ thống thu sét

- Phía 110kV bao gồm 4 lộ dây ra và xà đỡ Độ cao của các xà cần bảo vệ là 11m và

8m

- Phía 220kV bao gồm 5 lộ dây đến và các xà đỡ Độ cao của các xà cần bảo vệ là

17m và 11m (Hình 1-4)

1.6.1 Phương án 1 bố trí cột như hình vẽ 1-5:

- Phía 220kV bố trí 15 cột trong đó: (cột 4 và cột 7) cột đặt trên xà cao 17m, các cột

còn lại đặt trên xà cao 11m bên trong trạm

- Phía 110kV bố trí 10 cột trong đó: (cột 23) đặt trên xà cao 8m, các cột còn lại đặt

trên xà cao 11m bên trong trạm

Xác định độ cao hiệu dụng của các cột thu sét:

những nhóm cột đó như những đa giác hình học, từ đó xác định được bán kính đường

tròn ngoại tiếp đa giác đó

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

21 20

7

15 14

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

bP)(

aP(P2

c.b.a

Độ cao hiệu dụng của cột thu sét ha để nhóm 3 cột trên bảo vệ được hoàn toàn diện

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

Vậy đường kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác là:

2 51(51 33)(51 30)(51 39)    = 40 (m)

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

Nhóm 3 cột này tạo thành một tam giác có các cạnh là:

tích của chúng phải thỏa mãn:

Qua tính toán cụ thể độ cao tác dụng cho từng nhóm cột ta nhận thấy:

+ Tính bán kính bảo vệ của 1 cột thu lôi:

Bên phía 220kV bảo vệ bằng cột thu lôi cao 24 m và các độ cao cần bảo vệ là 17 m

- Bán kính bảo vệ ở độ cao hx = 11 m < 12 m là:

x x

+ Tính bán kính bảo vệ ở khu vực giữa 2 có độ cao bằng nhau:

Phía 220kV bảo vệ cho 2 độ cao 17m và 11m

+ Độ cao 17 m:

3  3  m

Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:

Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:

+ Bảo vệ cho độ cao 11 m:

Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:

Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:

+ Bảo vệ cho độ cao 11 m:

Vậy phương án 1 đặt 25 cột thu lôi trong đó:

- Phía 220kV bố trí 15 cột cao 24m với 2 cột đặt trên xà cao 17m và 13 cột đặt trên xà

cao 11m bên trong trạm

- Phía 110kV bố trí 10 cột cao 18m với 1 cột đặt trên xà cao 8m và 9 cột đặt trên xà

cao 11m bên trong trạm

Tổng chiều dài:

Ta có phạm vi bảo vệ của phương án 1 như sau:

21 20

7

15 14

1.6.2.Phương án 2 bố trí cột như hình vẽ 1-7:

- Phía 220kV bố trí 10 cột trong đó: (cột 1,7,9) đặt trên xà cao 17m, các cột còn lại

đặt trên xà cao 11m bên trong trạm

- Phía 110kV bố trí 10 cột trong đó: (cột 11,13,15,17,19) đặt trên xà cao 11m, các cột

còn lại đặt trên xà cao 8m bên trong trạm

Xác định độ cao hiệu dụng của các cột thu sét:

những nhóm cột đó như những đa giác hình học, từ đó xác định được bán kính đường

tròn ngoại tiếp đa giác đó

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

Ranh giới giữa 220kV và 110kV:

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

Độ cao hiệu dụng của cột thu sét ha để nhóm 3 cột trên bảo vệ được hoàn toàn diện

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

Vậy đường kính của đường tròn ngoại tiếp tam giác là:

2 61,6(61,6 34)(61,6 42,7)(61,6 46,5)    = 48,5 (m)

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

tích của chúng phải thỏa mãn:

Qua tính toán cụ thể độ cao tác dụng cho từng nhóm cột ta nhận thấy:

+ Tính bán kính bảo vệ của 1 cột thu lôi:

Bên phía 220kV bảo vệ bằng cột thu lôi cao 25 m và các độ cao cần bảo vệ là 17 (m)

x x

- Bán kính bảo vệ ở độ cao hx = 8 m < 12 m là:

x x

+ Bảo vệ cho độ cao 17 m:

+ Bảo vệ cho độ cao 17 m:

+ Bảo vệ cho độ cao 11 m:

+ Bảo vệ cho độ cao 11 m:

+ Tính bán kính bảo vệ ở khu vực giữa 2 có độ cao khác nhau:

Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:

Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:

+ Bảo vệ cho độ cao 11 m:

+ Bảo vệ cho độ cao 11 m:

Vậy phương án 2 đặt 20 cột thu lôi trong đó:

- Phía 220kV bố trí 10 cột cao 25m với 3 cột đặt trên xà cao 17m và 7 cột đặt trên xà

cao 11m bên trong trạm

- Phía 110kV bố trí 10 cột cao 18m với 5 cột đặt trên xà cao 11m và 5 cột trên xà cao

Kết luận:

Từ việc tính toán và so sánh giữa 2 phương án ta thấy phương án 2 là phương

án thoản mãn các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật nên được dùng làm phương án trong

cho thiết kế

CHƯƠNG 2:

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP 220/110 kV

2.1 Mở đầu

Tác dụng của hệ thống nối đất là để tản dòng điện và giữ mức điện thế thấp

trên các vật được nối đất Trong hệ thống điện có ba loại nối đất khác nhau:

- Nối đất an toàn (bảo vệ): có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho người khi

cách điện bị hư hỏng Thực hiện nối đất an toàn bằng cách đem nối đất

mọi bộ phận kim loại bình thường không mang điện (vỏ máy, thùng máy

biến áp, máy cắt điện ) Nhưng khi cách điện bị hư hỏng, trên các bộ phận

này xuất hiện điện thế, do đã được nối đất nên giữ được mức điện thế thấp

do đó đảm bảo an toàn cho người khi tiếp xúc với chúng

- Nối đất làm việc: nhiệm vụ của loại nối đất này là đảm bảo sự làm việc

bình thường của thiết bị hoặc của một số bộ phận của thiết bị theo chế độ

làm việc đã được quy định sẵn Loại nối đất này gồm có nối đất điểm trung

tính máy biến áp trong hệ thống có điểm trung tính nối đất, nối đất của

máy biến áp đo lường và nối đất của điện kháng dùng trong bù ngang trên

các đường dây tải điện đi xa của hệ thống điện

- Nối đất chống sét: nối đất chống sét nhằm tản dòng điện sét trong đất (khi

có sét đánh vào cột chống sét trên đường dây) để giữ cho điện thế tại mọi

điểm trên thân cột không quá lớn do đó hạn chế được phóng điện ngược

tới công trình cần bảo vệ

2.2 Trị số cho phép của điện trở nối đất

Trị số điện trở nối đất càng bé thì tác dụng của nối đất càng cao Nhưng việc

giảm trị số của điện trở nối đất sẽ làm tăng giá thành xây dựng lên nhiều vì số lượng

kim loại tăng lên, do đó cần phải qui định trị số cho phép của điện trở nối đất

Đối với hệ thống nối đất làm việc, trị số của nó phải thỏa mãn các yêu cầu của

tình trạng làm việc của mỗi thiết bị Theo qui trình:

- Đối với các thiết bị nối đất trực tiếp thì yêu cầu điện trở nối đất phải thỏa

nếu như hệ thống nối đất ấy dùng cho các thiết bị cao áp

các thiết bị cao áp và hạ áp thì yêu cầu:

Thực hiện: 34

I

125

Dòng điện I tùy theo từng trường hợp sẽ có trị số khác nhau:

khi có chạm đất một pha:

CU3

Trong đó: C là điện dung của một pha của hệ thống nối đất

lại hay chưa được bù của dòng điện ngắn mạch chạm đất trong mạng khi

đã cắt đi thiết bị bù có công suất lớn nhất, nhưng chú ý là không được quá

30 A

được lấy bằng 125% dòng điện định mức của thiết bị bù

Ngoài việc đảm bảo trị số điện trở nối đất đã qui định và giảm nhỏ điện trở nối

đất của trạm và nhà máy, còn cần phải chú ý đến việc cải thiện sự phân bố thế trên

trên toàn diện tích của trạm

2.3 Hệ số mùa

Đất là môi trường phức tạp không đồng nhất về kết cấu cũng như thành phần,

do đó điện trở suất của đất phụ thuộc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần, độ ẩm,

nhiệt độ của đất Do khí hậu các mùa thay đổi nên độ ẩm, nhiệt độ của đất luôn

luôn thay đổi, đặc biệt đối với lớp đất ở trên, còn đối với lớp đất sâu thì dao động của

độ ẩm ít hơn

Vì vậy khi thiết kế hệ thống nối đất, về trị số tính toán điện trở suất của đất cần

chú ý đến trị số lớn nhất của nó có trong các mùa được tính theo:

Với cấp điện áp lớn hơn 110 kV nối đất an toàn phải thỏa mãn điều kiện là:

ở cấp điện áp lớn hơn 110 kV dòng điện ngắn mạch lớn, khi chạm vỏ hoặc khi rò

điện thì dòng điện sẽ rất lớn gây nguy hiểm

Ở cấp điện áp 110 kV trở lên do có trị số điện trở tản bé và có mức cách điện

cao nên có thể thực hiện nối đất an toàn và nối đất chống sét chung

Điện trở nối đất của hệ thống phải thỏa mãn các điều kiện sau:

RR

//

RR

TN NT

TN NT

2.4.1 Nối đất an toàn

a Nối đất tự nhiên:

Nối đất tự nhiên bao gồm các dạng sau:

- Các hệ thống ống dẫn nước, các ống kim loại chôn dưới đất không chứa

các chất dễ cháy, nổ

- Hệ thống dây chống sét, điện trở nối đất, cột điện đường dây mà được nối

vào hệ thống nối đất của trạm

- Các kết cấu kim loại của trạm như móng nhà, tường trạm

Trong phạm vi đồ án này ta chỉ xét nối đất tự nhiên của trạm là hệ thống dây

chống sét - điện trở của cột điện của đường dây 110kV, 220kV tới trạm

Ta có công thức tính toán điện trở của hệ thống dây chống sét cột là:

4

1R

R2

1

RR

cs c

c cs

Nếu trạm có n đường dây đi vào thì điện trở nối đất tự nhiên của trạm:

n

1

(2-5)

Sổ tay Kỹ thuật điện Cao Áp – Nguyễn Minh Chước)

Điện trở nối đất của cột điện là 10 Ω

Giả thiết khoảng vượt của các đường dây cùng cấp điện áp và khoảng vượt của

các khoảng cột trong cùng đường dây là bằng nhau thì ta có: