Đang tải... (xem toàn văn)
NỘI DUNG CÁC PHẦN TÍNH TOÁN : i.Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp ii.Thiết kế hệ thống nối đất iii.Tính toán chống sét của đường dây (chỉ tiêu chống sét của đường dây) iv.Bảo vệ chống sóng truyền từ đường dây vào trạm 3- CÁC BẢN VẼ : 6-8 bản vẽ khổ AO i)Phạm vi bảo vệ của cột thu sét, các phương án bảo vệ chống sét đánh trực tiếp ii)Các kết quả tính toán nối đất an toàn và nối đất chống sét của trạm iii)Phương pháp và kết quả tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây iv)Kết quả tính toán bảo vệ chống sóng truyền từ đường dây vào trạm
Bộ Giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt nam Tr-ờng đH bách khoa hà nội Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Nhiệm vụ Thiết kế tốt nghiệp Họ và tên sinh viên : nguyễn Xuân Huyến Khoa: ĐIện Ngành : Hệ thống điện Lớp : HTĐ Khoá : 1 Trạm Hải D-ơng Hệ : Tại chức 1- Đầu đề thiết kế Bảo vệ chống sét trạm biến áp 220/110 kV và đ-ờng dây 220 kV Số liệu: Trạm biến áp Sơ đồ mặt bằng TBA 220/110 có 4 lộ phía 220kV và 8 lộ phía 110kV với = 0,75 .cm Đ-ờng dây Cấp điện áp 220 kV Cột Loại cột: Đơn Chiều cao cột: 25 m Dây dẫn Loại dây Độ võng Độ treo cao Góc bảo vệ Pha A AC-400 4,5 m 18,5 m - Pha B AC-400 4,5 m 12 m - Pha C AC-400 4,5 m 12 m - Dây chống sét Loại dây: C - 70 Số dây chống sét: 1 dây Độ võng dây chống sét: f CS = 4 m Cách điện Loại cách điện: Cách điện chuỗi sứ Loại 5,4C có chiều dài 1 bát sứ là l sứ = 170mm Khoảng v-ợt: l KV = 295 m Điện trở nối đất cột điện: R c = 10 Mức giông sét: n ngs = 89 ngy 2- Nội dung các phần tính toán : i. Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp ii. Thiết kế hệ thống nối đất iii. Tính toán chống sét của đ-ờng dây (chỉ tiêu chống sét của đ-ờng dây) iv. Bảo vệ chống sóng truyền từ đ-ờng dây vào trạm 3- Các bản vẽ : 6-8 bản vẽ khổ A o i) Phạm vi bảo vệ của cột thu sét, các ph-ơng án bảo vệ chống sét đánh trực tiếp ii) Các kết quả tính toán nối đất an toàn và nối đất chống sét của trạm iii) Ph-ơng pháp và kết quả tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đ-ờng dây iv) Kết quả tính toán bảo vệ chống sóng truyền từ đ-ờng dây vào trạm 4- Cán bộ h-ớng dẫn : TS. Trần Văn Tớp 5- Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 24/4/2007 6- Ngày hoàn thành nhiệm vụ : Nộp quyển: Bảo vệ: Cán bộ h-ớng dẫn (Ghi rõ họ tên và ký tên) Trần Văn Tớp Nguyễn Xuân Huyến Đồ Án Tốt Nghiệp Lớp: HTĐ – K1 – Trạm Hải Dương 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 mở đầu. Chương I : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp 220/110 kV Chương II : Tính toán nối đất an toàn và nối đất chống sét cho trạm biến áp 220/110 kV. Chương III: Tính chỉ tiêu chống sét cho đường dây 220 kV. Chương IV: Tính bảo vệ chống sóng truyền từ đường dây vào trạm biến áp phía 220/110 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 thầy giáo Trần Văn Tớp 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. Sinh viên thực hiện Nguyến Xuân Huyến - K1 1 Chương I: TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 220/110 kV I.1 Mở đầu: I.2 Các yêu cầu kỹ thuật : s I.3 Đặc điểm về kết cấu côt thu lôi: u sét. I.4 Phạm vi bảo vệ của cột thu lôi: I.4.1 phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi độc lập: )hh( h h 1 6,1 r x x x (1-1) + h 3 2 h x thì ) h8,0 h 1(h5,1r x x (1-2) + h 3 2 h x thì ) h h 1(h75,0r x x (1-3) - K1 2 2h/3 0.2h h 0.75h 1.50h rx hx Hình 1- h 5,5 p I.4.2 Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu lôi: + Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu lôi có cùng độ cao: 0 7 a hh 0 => 7 a hh 0 ho=h-a/7 Rx hx a Rx 1.5ho 1.5h Hình 1- - K1 3 h 0 0 cao h 0 o p7 a hh 0 . + Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu lôi không cùng độ cao: Rx hx a Rx h2 h1 Hình 1- 2 1 . - Khi h 2 > 1 h 3 2 thì: a' = a ) h h 1(h75,0 1 2 1 - Khi h 2 < 1 h 3 2 thì: - K1 4 a' = a ) h8,0 h 1(h5,1 1 2 1 0 7 'a hh 20 => 7 'a hh 20 cao h 0 p7 'a hh 20 . + Phạm vi bảo vệ của nhóm cột thu lôi: h7a x ax h8)hh(8D D: thu lôi. h a : x . ph8p)hh(8D ax I.5 Trình tự tính toán: Trình tự hành: - - a giác). thì a h8D . - h = h a + h x , : h x - : - K1 5 + h 3 2 h x thì ) h8,0 h 1(h5,1r x x h 3 2 h x thì ) h h 1(h75,0r x x + 0 : 7 a hh 0 Tính r x 0 . - - cách trong không khí S k d . ) dt di ( s = a 0 () s i s d di U I R L dt I s R L 0 :L= L 0 l 0 0 thì pđi k l k cpk U S E - K1 6 s cpđ đs d E RI S I.6 Các phương án bố trí hệ thống thu sét: - 77,5 x 154 m, - 61,5 x 137 m. Phương án 1 bố trí cột như hình vẽ 3-4: Xác định độ cao hiệu dụng của các cột thu sét: a Bên phía 220 kV ta có: - Xét nhóm cột (1, 7, 8) ta có: a = L 1-7 = 38 m b = L 1-8 = 33 m c = L 7-8 = 37,6 m 3,54 2 6,373338 2 cba p (m) D = )cP)(bP)(aP(P2 c.b.a = )5,373,54)(333,54)(383,54(3,542 5,373338 =42 (m) a 3,5 8 42 8 D h a (m) - K1 7 15 m Nhà phân ph?i 10 kV AT2 AT1 11 m 17 m 11 m 11 m 11 m 11 m 11 m 11 m 11 m 11 m 17 m 17 m 17 m 11 m 11 m 17 m 17 m 17 m 17 m 8 m 11 m 11 m 8 10 m 8 m 21 m 16 m 17 m 17 m 17 m 17 m 5.5 m 8 m 8 m 14.5 m 16 17 6 1 13 14 18 19 2 3 4 5 10 11 8 m 7 9 12 15 17 m 8 m 20 8 m Hình 1- - Xét nhóm cột (8, 9, 10) ta có: a = 34 m b = 53,7 m c = 53,7 m 7,70 2 7,537,5334 2 cba p (m) D = )cP)(bP)(aP(P2 c.b.a - K1 8 = )7,537,70)(7,537,70)(347,70(7,702 7,537,5334 =56,6 (m) a 07,7 8 6,56 8 D h a (m) - Xét nhóm cột (7, 8, 10) ta có: a = 37,6 m b = 53,7 m c = 37,1 m 2,64 2 1,377,536,37 2 cba p (m) D = )cP)(bP)(aP(P2 c.b.a = )1,372,64)(7,532,64)(6,372,64(2,642 1,377,536,37 =53,7 (m) a toàn 7,6 8 7,53 8 D h a (m) - Xét nhóm cột (2, 7, 10) ta có: a = 24 m b = 50 m c = 37 m 5,55 2 375024 2 cba p (m) D = )cP)(bP)(aP(P2 c.b.a = )375,55)(505,55)(245,55(5,552 375024 =52,6 (m) [...]... ta chỉ phải tính bán kính bảo vệ với chiều cao 11 m và 8 m - Xét cặp cột 13, 16 ta có: h1= 24,5 m - h2 = 21 m K1 a = 37 m 22 2 a' = a 0,75h1 (1 h0 h + > 2 h1 nên ta có : 3 21 h2 ) 34,4 (m) ) = 37 0,75 24,5(1 24,5 h1 a' 34,4 21 16 (m) 7 7 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m > h 0 16 10,7 m 3 3 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + hx 11 ) 0,75 16(1 ) 3,75 (m) h0 16 Độ cao 8 m: 2 2 hx =8... 8 ) 1,5 21,5(1 ) 17,25 (m) 0,8 h 0,8 21,5 Tính bán kính bảo vệ ở khu vực giữa 2 cột xung quanh trạm: - Xét cặp cột 1, 2 ta có: h1= h2 = 24,5 m, - K1 a = 51 m 18 h0 h + a 51 24,5 17,2 (m) 7 7 Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0 17,2 11,5 m 3 3 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + hx 17 ) 0,75 17,2(1 ) 0,15 (m) h0 17,2 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 17,2 11,5 m 3 3 Nên rx 1,5h... 7 7 + Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m > h 0 15,8 10,5 m 3 3 h 11 Nên r0 x 0,75h 0 (1 x ) 0,75 15,8(1 ) 3,6 (m) h0 15,8 + Độ cao 8 m: - K1 23 2 2 hx =8 m < h 0 15,8 10,5 m 3 3 h 8 ) 8,7 (m) Nên rx 1,5h (1 x ) 1,5 15,8(1 0,8 h 0,8 15,8 - Xét cặp cột 16, 17, cặp cột 17,18 và cặp cột 18,19 ta có: h1= h2 = 21 m, a = 40 m : h0 h a 40 21 15,3 (m) 7 7 + Độ cao 11 m:... + a 17 24,5 22 (m) 7 7 Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0 22 14,7 m 3 3 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + hx 17 ) 0,75 22(1 ) 3,75 (m) h0 22 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 22 14,7 m 3 3 Nên rx 1,5h (1 - hx 11 ) 1,5 22(1 ) 12,4 (m) 0,8 h 0,8 22 Xét cặp cột 5, 12 ta có: h1= h2 = 24,5 m, h0 h + a = 50 m a 50 24,5 17,4 (m) 7 7 Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0 17,4... ) 0,3 (m) h0 17,4 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 17,4 11,6 m 3 3 Nên rx 1,5h (1 - hx 11 ) 1,5 17,4(1 ) 5,5 (m) 0,8 h 0,8 17,4 Xét cặp cột 1, 8 ta có: h1= h2 = 24,5 m, - K1 a = 33 m 20 h0 h + a 33 24,5 19,8 7 7 (m) Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0 19,8 13,2 m 3 3 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + hx 17 ) 0,75 19,8(1 ) 2,1 (m) h0 19,8 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m... 31,5 24,5 20 (m) 7 7 Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0 20 13,3 m 3 3 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + hx 17 ) 0,75 20(1 ) 2,25 (m) h0 20 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 20 13,3 m 3 3 Nên rx 1,5h (1 - hx 11 ) 1,5 20(1 ) 9,4 (m) 0,8 h 0,8 20 Xét cặp cột 13, 14 ta có: h1= h2 = 24,5 m, - K1 a = 45 m 21 h0 h + a 45 24,5 18 (m) 7 7 Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0... h0 18 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 18 12 m 3 3 Nên rx 1,5h (1 - hx 11 ) 1,5 18(1 ) 6,4 (m) 0,8 h 0,8 18 Xét cặp cột 12, 15 ta có: h1= h2 = 24,5 m, a = 24 m ét là: h0 h + a 24 24,5 21 (m) 7 7 Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0 21 14 m 3 3 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + hx 17 ) 0,75 21(1 ) 3 (m) h0 21 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 21... Tam giác Tam giác Tam giác Tam giác a a amax h0 h - K1 a 7 17 r 8 1,5h 0 (1 => h = 15,3+ 8 ) 0,8h 0 => h 0 15,3 (m) 10 4 21 (m) 7 x 220 kV là: h = ha+hx = 17 + 7,5 = 24,5 (m) Tính bán kính bảo vệ của 1 cột thu lôi: Ta có: 2 2 h 24,5 16,3 (m) 3 3 - x rx 0,75h (1 = 17 m > 16,3 m là: hx 17 ) 0,75 24,5(1 ) 5,6 (m) h 24,5 - hx = 11 m < 16,3 m là: rx 1,5h (1 Ta có: hx 11... 1,5 17,2(1 ) 5,2 (m) 0,8 h 0,8 17,2 Xét cặp cột 2, 3 , cặp cột 3,4, cặp cột14, 15 và cặp cột 8, 9 h1= h2 = 24,5 m, h0 h + ta có: a = 34 m a 34 24,5 19,6 (m) 7 7 Độ cao 17 m: 2 2 hx = 17 m > h 0 19,6 13 m 3 3 Nên r0 x 0,75h 0 (1 + hx 17 ) 0,75 19,6(1 ) 1,95 (m) h0 9,6 Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 19,6 13 m 3 3 Nên rx 1,5h (1 - hx 11 ) 1,5 19,6(1 ... ) 3,2 (m) h0 15,3 + Độ cao 8 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 15,3 10,2 m 3 3 h 8 ) 7,9 (m) Nên rx 1,5h (1 x ) 1,5 15,3(1 0,8 h 0,8 15,3 - Xét cặp cột 19, 20 ta có: h1= h2 = 21 m, a = 22,5 m h0 h a 22,5 21 17,8 (m) 7 7 + Độ cao 11 m: 2 2 hx = 11 m < h 0 17,8 11,9 m 3 3 h 11 ) 6 (m) Nên rx 1,5h (1 x ) 1,5 17,8(1 0,8 h 0,8 17,8 + Độ cao 8 m: 2 2 hx = 11 m < h . L 1-7 = 38 m b = L 1-8 = 33 m c = L 7-8 = 37 ,6 m 3, 54 2 6 ,37 333 8 2 cba p (m) D = )cP)(bP) (aP( P2 c.b.a = )5 ,37 3, 54) (33 3, 54) (38 3, 54 (3, 542 5 ,37 333 8 =42 (m) . 37 49 ,2 40 62,9 50 6,25 Tam giác 13, 14, 17 45 49 ,2 37 ,6 65,7 51 ,4 6, 43 Tam giác 14, 17,18 46 40 37 ,6 61,9 48 ,3 6, 04 Tam giác 14, 15,18 46 36 ,3 34 58 ,3 46 ,6 5, 83 . b = 36 ,3 m c = 34 m 3, 58 2 34 3,262 ,46 2 cba p (m) D = )cP)(bP) (aP( P2 c.b.a = ) 34 3,58) (3, 3 63, 58)(2 ,4 63, 58 (3, 582 34 3,262 ,46 = 46 ,6 (m) a 8,5 8 6 ,46 8 D h a