Đồ án kĩ thuật điện cao áp trạm 220110 KV

Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 1 Mục Lục PHẦN I: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM 220- 110kV 3 1.1. Hiện tượng dông sét. 3 1.2. Ảnh hưởng của dông sét tới hệ thống điện Việt Nam 8 1.3. Kết luận về vấn đề chống sét 9 2.1 Mở đầu 10 2.2 Các yêu cầu kĩ thuật đối với hệ thống chống sét đánh thẳng 10 2.3 Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét 11 2.5 Tính toán các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp. 17 2.5.1 Phương án 1: 17 2.5.2 Phương án 2: 26 2.6 So sánh và lựa chọn phương án 34 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM 35 3.1 Yêu cầu nối đất cho trạm biến áp. 35 3.2 Tính toán nối đất 37 3.2.1. Nối đất an toàn. 37 3.2.2. Nối đất chống sét 41 3.2.3. Nối đất bổ sung. 46 CHƯƠNG IV : BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY 110kV 51 4.1 Mở đầu 51 4.2 Các chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây 51 4.2.2 Cường độ hoạt động của sét 52 4.2.3 Số lần sét đánh vào đường dây 52 4.2.4 Số lần phóng điện do sét đánh vào đường dây 53 4.2.5 Số lần cắt điện do sét đánh vào đường dây 54 4.2.6 Số lần cắt điện do quá điện áp cảm ứng 55 4.3 Tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây 55 4.3.1 Thông số đường dây cần bảo vệ 55 4.3.2. Tính độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở, của dây chống sét và đường dây. 57 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 2 4.3.3. Tính số lần sét đánh vào đường dây. 60 4.3.4 Suất cắt do sét đánh vào đường dây 61 PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 110 kV VÀO TRẠM BIẾN ÁP 97 CHƯƠNG V: BẢO VỆ SÓNG QUÁ ĐIỆN ÁP TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY VÀO TRẠM 97 5.1. Mở đầu. 97 5.2.Phương pháp tính toán quá điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm 98 5.3. Tính toán bảo vệ khi có sóng quá điện áp truyền vào trạm 103 5.3.1 Sơ đồ tính toán quá trình truyền sóng trong trạm biến áp 103 5.3.2 Thiết lập phương pháp tính điện áp với tất cả các nút trên sơ đồ rút gọn. 107 5.3.3 Dạng sóng quá điện áp truyền vào trạm. 110 5.3.4 Kiểm tra an toàn các thiết bị trong trạm. 111 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 3 PHẦN I: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM 220-110kV CHƯƠNG I: HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN. 1.1. Hiện tượng dông sét. Dông sét là một hiện tượng của thiên nhiên, đó là sự phóng tia lửa điện khi khoảng cách giữa các điện cực khá lớn (trung bình khoảng 5km). Hiện tượng phóng điện của dông sét gồm hai loại chính đó là phóng điện giữa các đám mây tích điện và phóng điện giữa các đám mây tích điện với mặt đất. Ở đây ta chỉ nghiên cứu phóng điện giữa các đám mây tích điện với mặt đất (phóng điện mây - đất). Vì hiện tượng phóng điện này gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ thống điện. Các đám mây được tích điện với mật độ điện tích lớn, có thể tạo ra cường độ điện trường lớn sẽ hình thành dòng phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này là giai đoạn phóng điện tiên đạo. Tốc độ di chuyển trung bình của tia tiên đạo của lần phóng điện đầu tiên khoảng 1,5.10 7 cm/s, các lần phóng điện sau thì tốc độ tăng lên khoảng 2.10 8 cm/s (trong một đợt sét đánh có thể có nhiều lần phóng điện kế tiếp nhau bởi vì trong cùng một đám mây thì có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lần lượt phóng điện xuống đất). Tia tiên đạo là môi trường Plasma có điện tích rất lớn. Đầu tia được nối với một trong các trung tâm điện tích của đám mây nên một phần điện tích của trung tâm này đi vào trong tia tiên đạo. Phần điện tích này được phân bố khá đều dọc theo chiều dài tia xuống mặt đất. Dưới tác dụng của điện trường của tia tiên đạo, sẽ có sự tập trung điện tích khác dấu trên mặt đất mà địa điểm tập kết tùy thuộc vào tình hình dẫn điện của đất. Nếu vùng đất có điện dẫn đồng nhất thì điểm này nằm ngay ở phía dưới đầu tia tiên đạo. Còn nếu vùng đất có điện dẫn không đồng nhất (có nhiều nơi có điện dẫn khác nhau) thì điện tích trong đất sẽ tập trung về nơi có điện dẫn cao. Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 4 Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền giữa đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất và như vậy địa điểm sét đánh trên mặt đất đã được định sẵn. Do vậy để định hướng cho các phóng điện sét thì ta phải tạo ra nơi có mật độ tập trung điện diện tích lớn. Nên việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho các công trình được dựa trên tính chọn lọc này của phóng điện sét. Nếu tốc độ phát triển của phóng điện ngược là  và mật độ điện trường của điện tích trong tia tiên đạo là  thì trong một đơn vị thời gian thì điện tích đi và trong đất sẽ là: i s = .  (1.1) Công thức này tính toán cho trường hợp sét đánh vào nơi có nối đất tốt (có trị số điện trở nhỏ không đáng kể). Tham số chủ yếu của phóng điện sét là dòng điện sét, dòng điện này có biên độ và độ dốc phân bố theo hàm biến thiên trong phạm vi rộng (từ vài kA đến vài trăm kA) dạng sóng của dòng điện sét là dạng sóng xung kích, chỗ tăng vọt của sét ứng với giai đoạn phóng điện ngược (hình 1.1) Khi sét đánh thẳng vào thiết bị phân phối trong trạm sẽ gây quá điện áp khí quyển và gây hậu quả nghiêm trọng như: Ngắn mạch đầu thanh góp, cháy nổ, mất điện trên diện rộng…. Hình-1: Sự biến thiên của dòng điện sét theo thời gian. Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và cao độ an toàn khi vận hành, đồng thời chúng ta phải tính toán và bố trí bảo vệ chống sét cho hệ thống điện. Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 5 Việt Nam là một trong những nước khí hậu nhiệt đới, có cường độ dông sét khá mạnh. Theo tài liệu thống kê cho thấy trên mỗi miền đất nước Việt nam có một đặc điểm dông sét khác nhau. Ở miền Bắc, số ngày dông dao động từ 70110 ngày trong một năm và số lần dông từ 150300 lần như vậy trung bình một ngày có thể xảy ra từ 23 cơn dông. Vùng dông nhiều nhất trên miền Bắc là Móng Cái. Tại đây hàng năm có từ 250300 lần dông tập trung trong khoảng 100110 ngày. Tháng nhiều dông nhất là các tháng 7, tháng 8. Một số vùng có địa hình thuận lợi thường là khu vực chuyển tiếp giữa vùng núi và vùng đồng bằng, số trường hợp dông cũng lên tới 200 lần, số ngày dông lên đến 100 ngày trong một năm. Các vùng còn lại có từ 150200 cơn dông mỗi năm, tập trung trong khoảng 90100 ngày. Nơi ít dông nhất trên miền Bắc là vùng Quảng Bình hàng năm chỉ có dưới 80 ngày dông. Xét dạng diễn biến của dông trong năm, ta có thể nhận thấy mùa dông không hoàn toàn đồng nhất giữa các vùng. Nhìn chung, ở Bắc Bộ mùa dông tập chung trong khoảng từ tháng 5 đến tháng 9. Trên vùng Duyên Hải Trung Bộ, ở phần phía Bắc (đến Quảng Ngãi) là khu vực tương đối nhiều dông trong tháng 4, từ tháng 5 đến tháng 8 số ngày dông khoảng 10 ngày/tháng, tháng nhiều dông nhất (tháng 5) quan sát được 1215 ngày (Đà Nẵng 14 ngày/tháng, Bồng Sơn 16 ngày/tháng ), những tháng đầu mùa (tháng 4) và tháng cuối mùa (tháng 10) dông còn ít, mỗi tháng chỉ gặp từ 25 ngày dông. Phía Nam duyên hải Trung Bộ (từ Bình Định trở vào) là khu vực ít dông nhất, thường chỉ có trong tháng 5 số ngày dông khoảng 10 ngày/tháng như Tuy Hoà 10 ngày/tháng, Nha Trang 8 ngày/tháng, Phan Thiết 13 ngày/tháng. Ở miền Nam khu vực nhiều dông nhất ở đồng bằng Nam Bộ từ 120  140 ngày/năm, như ở thành phố Hồ Chí Minh 138 ngày/năm, Hà Tiên 129 ngày/năm. Mùa dông ở miền Nam dài hơn mùa dông ở miền Bắc đó là từ tháng 4 đến tháng 11 trừ tháng đầu mùa (tháng 4) và tháng cuối mùa (tháng 11) có số ngày dông đều quan sát được trung bình có từ 1520 ngày/tháng, tháng 5 là tháng nhiều dông nhất trung bình gặp trên 20 ngày/tháng như ở thành phố Hồ Chí Minh 22 ngày, Hà Tiên 23 ngày… Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 6 Số ngày dông trên các tháng ở một số vùng trên lãnh thổ Việt Nam xem bảng 1-1 Bảng-1: Số ngày dông trong tháng của một vùng trên lãnh thổ Việt Nam. Tháng Địa điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Cao bằng 0,2 0,6 4,2 5,9 12 17 20 19 10 11 0,5 0,0 94 Bắc Cạn 0,1 0,3 3,0 7,0 12 18 20 21 10 2,8 0,2 0,1 97 Lạng Sơn 0,2 0,4 2,6 6,9 12 14 18 21 10 2,8 0,1 0,0 90 Móng Cái 0,0 0,4 3,9 6,6 14 19 24 24 13 4,2 0,2 0,0 112 Hồng Gai 0,1 0,0 1,7 1,3 10 15 16 20 15 2,2 0,2 0,0 87 Hà Giang 0,1 0,6 5,1 8,4 15 17 22 20 9,2 2,8 0,9 0,0 102 Sa Pa 0,6 2,6 6,6 12 13 15 16 18 7,3 3,0 0,9 0,3 97 Lào Cai 0,4 1,8 7,0 10 12 13 17 19 8,1 2,5 0,7 0,0 93 Yên Bái 0,2 0,6 4,1 9,1 15 17 21 20 11 4,2 0,2 0,0 104 Tuyên Quang 0,2 0,0 4,0 9,2 15 17 22 21 11 4,2 0,5 0,0 106 Phú Thọ 0,0 0,6 4,2 9,4 16 17 22 21 11 3,4 0,5 0,0 107 Thái Nguyên 0,0 0,3 3,0 7,7 13 17 17 22 12 3,3 0,1 0,0 97 Hà Nội 0,0 0,3 2,9 7,9 16 16 20 20 11 3,1 0,6 0,9 99 Hải Phòng 0,0 0,1 7,0 7,0 13 19 21 23 17 4,4 1,0 0,0 111 Ninh Bình 0,0 0,4 8,4 8,4 16 21 20 21 14 5,0 0,7 0,0 112 Lai Châu 0,4 1,8 13 12 15 16 14 14 5,8 3,4 1,9 0,3 93 Điện Biên 0,2 2,7 12 12 17 21 17 18 8,3 5,3 1,1 0,0 112 Sơn La 0,0 1,0 14 14 16 18 15 16 6,2 6,2 1,0 0,2 99 Nghĩa Lộ 0,2 0,5 9,2 9,2 14 15 19 18 10 5,2 0,0 0,0 99 Thanh Hoá 0,0 0,2 7,3 7,3 16 16 18 18 13 3,3 0,7 0,0 100 Vinh 0,0 0,5 6,9 6,9 17 13 13 19 15 5,6 0,2 0,0 95 Con Cuông 0,0 0,2 13 13 17 14 13 20 14 5,2 0,2 0,0 103 Đồng Hới 0,0 0,3 6,3 6,3 15 7,7 9,6 9,6 11 5,3 0,3 0,0 70 Cửa Tùng 0,0 0,2 7,8 7,8 18 10 12 12 12 5,3 0,3 0,0 85 Huế 0,0 0,2 1,9 4,9 10 6,2 5,3 5,1 4,8 2,3 0,3 0,0 41,8 Đà Nẵng 0,0 0,3 2,5 6,5 14 11 9,3 12 8,9 3,7 0,5 0,0 69,5 Quảng Ngãi 0,0 0,3 1,2 5,7 10 13 9,7 1,0 7,8 0,7 0,0 0,0 59,1 Quy Nhơn 0,0 0,3 0,6 3,6 8,6 5,3 5,1 7,3 9,6 3,3 0,6 0,0 43,3 Nha Trang 0,0 0,1 0,6 3,2 8,2 5,2 4,6 5,8 8,5 2,3 0,6 0,1 39,2 Phan Thiết 0,2 0,0 0,2 4,0 13 7,2 8,8 7,4 9,0 6,8 1,8 0,2 59,0 Kon Tum 0,2 1,2 6,8 10 14 8,0 3,4 0,2 8,0 4,0 1,2 0,0 58,2 Playcu 0,3 1,7 5,7 12 16 9,7 7,7 8,7 17 9,0 2,0 0,1 90,7 Đà Lạt 0,6 1,6 3,2 6,8 10 8,0 6,3 4,2 6,7 3,8 0,8 0,1 52,1 Blao 1,8 3,4 11 13 10 5,2 3,4 2,8 7,2 7,0 4,0 0,0 70,2 Sài Gòn 1,4 1,0 2,5 10 22 19 17 16 19 15 11 2,4 138 Sóc Trăng 0,2 0,0 0,7 7,0 19 16 14 15 13 1,5 4,7 0,7 104 Hà Tiên 2,7 1,3 10 20 23 9,7 7,4 9,0 9,7 15 15 4,3 128 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 7 Qua số liệu khảo sát ta thấy rằng tình hình dông sét trên ba miền Bắc-Trung- Nam, những vùng lân cận có mật độ dông sét tương đối giống nhau. Ta có thể phân thành 5 vùng, 147 khu vực. Các thông số ghi ở bảng sau: Bảng 2: Thông số về dông sét các vùng trung bình trong năm. Vùng Miền núi trung du Miền Bắc Cao nguyên Miền Trung Ven biển Miền Trung Đồng bằng miền Nam Đồng bằng ven biển miền Nam Ngày dông 61,6 47,6 44 60,1 81,1 Giờ dông 219,1 126,21 95,2 89,32 215,6 Mật độ sét 6,33 3,31 3,55 5,37 6,47 Tháng dông cực đại 7 5; 8 5; 8 5; 9 8 Từ các số liệu về ngày giờ dông, số lượng đo lường nghiên cứu đã thực hiện qua các giai đoạn có thể tính toán đưa ra các số liệu dự kiến về mật độ phóng điện xuống các khu vực. Các thông số ghi ở bảng sau: Bảng 3: Thông số về các ngày dông sét ở các khu vực. Số ngày dông Khu vực ven biển miền Bắc Khu vực trung du miền Bắc Khu vực cao nguyên miền Trung Khu vực ven biển miền Trung Khu vực ven biển miền Nam 2040 2,434,68 2,14,2 1,22,4 1,222,44 1,262,52 4060 4,687,92 4,26,3 2,43,6 2,443,65 2,523,78 6080 7,929,72 6,38,4 3,64,8 3,654,87 3,785,06 80100 9,7212,15 8,410,5 4,86,0 4,876,09 5,066,3 100120 12,1514,58 10,512,6 6,07,2 6,097,31 6,37,76 Từ bảng trên ta thấy Việt Nam là nước phải chịu nhiều ảnh hưởng của dông sét, đây là điều bất lợi cho hệ thống điện Việt nam, đòi hỏi ngành điện phải đầu tư nhiều vào các thiết bị chống sét. Đặc biệt hơn nữa nó đòi hỏi các nhà thiết kế phải chú trọng khi tính toán thiết kế các công trình điện sao cho hệ thống điện vận hành kinh tế, hiệu quả, đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy. Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 8 1.2. Ảnh hưởng của dông sét tới hệ thống điện Việt Nam Như đã trình bày ở phần trước, biên độ dòng sét có thể đạt tới hàng trăm kA, đây là nguồn sinh nhiệt vô cùng lớn khi dòng điện sét đi qua vật nào đó. Thực tế đã có dây tiếp địa do phần nối đất không tốt, khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị nóng chảy và đứt, thậm chí có những cách điện bằng sứ khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị vỡ và chảy ra như nhũ thạch, phóng điện sét còn kèm theo việc di chuyển trong không gian lượng điện tích lớn, do đó tạo ra điện từ trường rất mạnh, đây là nguồn gây nhiễu loạn vô tuyến và các thiết bị điện tử, ảnh hưởng của nó rất rộng, ở cả những nơi cách xa hàng trăm km. Khi sét đánh thẳng vào đường dây hoặc xuống mặt đất gần đường dây sẽ sinh ra sóng điện từ truyền theo dọc đường dây, gây nên quá điện áp tác dụng lên cách điện của đường dây. Khi cách điện của đường dây bị phá hỏng sẽ gây nên ngắn mạch pha-đất hoặc ngắn mạch pha–pha buộc các thiết bị bảo vệ đầu đường dây phải làm việc. Với những đường dây truyền tải công suất lớn, khi máy cắt nhảy có thể gây mất ổn định cho hệ thống, nếu hệ thống tự động ở các nhà máy điện làm việc không nhanh có thể dẫn đến rã lưới. Sóng sét còn có thể truyền từ đường dây vào trạm biến áp hoặc sét đánh thẳng vào trạm biến áp đều gây nên phóng điện trên cách điện của trạm biến áp, điều này rất nguy hiểm vì nó tương đương với việc ngắn mạch trên thanh góp và dẫn đến sự cố trầm trọng. Mặt khác, khi có phóng điện sét vào trạm biến áp, nếu chống sét van ở đầu cực máy biến áp làm việc không hiệu quả thì cách điện của máy biến áp bị chọc thủng gây thiệt hại vô cùng lớn. Ở Việt Nam đã lắp đặt các thiết bị ghi sét và bộ ghi tổng hợp trên các đường dây tải điện trong nhiều năm liên tục, kết quả thu thập tình hình sự cố lưới điện 220kV miền Bắc từ năm 1987-2009 được cho trong bảng sau: Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 9 Bảng 4: Tình hình sự cố lưới điện 220kV miền Bắc từ năm 1987-2009. Loại sự cố năm Dưới 220 kV ĐDK Phả Lại-Hà Đông Tổng số Vĩnh cửu Tổng số Vĩnh cửu Do sét 1987 2 1 2 1 1 1989 2 5 5 2 1 1996 24 3 6 2 1 2000 25 4 2 1 1 2004 30 2 3 1 1 2009 19 4 4 4 3 Tổng số 106 16 22 11 8 Trong tổng số sự cố vĩnh cửu của đường dây 220kV Phả Lại-Hà Đông nguyên nhân do sét là 8/11 chiếm 72%. Vì đường dây Phả Lại-Hà Đông là đường dây quan trọng của miền Bắc nên lấy kết quả trên làm kết quả chung cho sự cố lưới điện miền Bắc. Qua đó ta thấy rằng sự cố do sét gây ra rất lớn, nó chiếm chủ yếu trong sự cố lưới điện, vì vậy dông sét là mối nguy hiểm lớn nhất đe doạ hoạt động của lưới điện. 1.3. Kết luận về vấn đề chống sét Sau khi nghiên cứu tình hình dông sét ở Việt Nam và ảnh hưởng của dông sét tới hoạt động của lưới điện. Ta thấy rằng việc tính toán chống sét cho lưới điện và trạm biến áp là rất cần thiết để nâng cao độ tin cậy trong vận hành lưới điện. Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 10 CHƯƠNG II: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 2.1 Mở đầu Trạm biến áp và đường dây truyền tải là một bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Đối với trạm biến áp thì các thiết bị phân phối của trạm thường được đặt ngoài trời, nên khi bị sét đánh trực tiếp có thể sẽ gây ra nhưng hậu quả nặng nề (phóng điện, phá hủy cách điện, gây cắt điện…) nếu không được bảo vệ. Sự cố mất điện ở trạm còn ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp khác do hậu quả của việc mất điện. Do vậy trạm biến áp có yêu cầu bảo vệ cao. Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp người ta dùng cột thu lôi và dây chống sét bởi vì dùng như vậy sẽ đảm bảo về mặt kỹ thuật , kinh tế và mỹ thuật. Tác dụng của hệ thống này là tập trung điện tích để định hướng cho các phóng điện sét tập trung vào đó tạo ra khu vực an toàn bên dưới hệ thống này. Ngoài ra khi thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm ta cần phải đảm bảo về mặt kỹ thuật và quan tâm tới các chỉ tiêu kinh tế sao cho hợp lý. 2.2 Các yêu cầu kĩ thuật đối với hệ thống chống sét đánh thẳng Yêu cầu đối với bảo vệ chống sét đánh trực tiếp của trạm biến áp là tất cả các thiết bị cần bảo vệ phải nằm trọn trong phạm vi bảo vệ an toàn của hệ thống bảo vệ. Đối với trạm biến áp 220/110 kV ta dùng cột thu lôi, còn đối với đường dây 220kV ta dùng dây chống sét. Đối với trạm biến áp 220/110 kV có mức cách điện cao, do đó có thể đặt các thiết bị thu lôi trên các kết cấu của trạm gắn vào hệ thống nối đất của trạm theo đường ngắn nhất sao cho dòng điện sét khuyếch tán vào hệ thống nối đất theo 3 đến 4 thanh nối đất với hệ thống, mặt khác phải có nối đất bổ sung để cải thiện trị số của điện trở nối đất. Khâu yếu nhất trong trạm phân phối ngoài trời là cuộn dây máy biến áp, vì vậy khi dùng cột thu lôi để bảo vệ máy biến áp thì yêu cầu khoảng cách giữa điểm nối vào cột thu lôi và điểm nối vào hệ thống nối đất của vỏ máy biến áp phải lớn hơn 15m. [...]... Đ4H3 Trang 15 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp Mặt bằng trạm như hình vẽ 188.0000 30.0000 15.0000 64.0000 8.0000 AT1 136.0000 AT2 nhà di?u khi?n 17.0000 18.0000 136.0000 175.0000 Hình 2.4 Mặt bằng trạm 220-11 0kV Sơn La SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 16 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp 2.5 Tính toán các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp 2.5.1 Phương án 1: a Bố trí... vậy độ cao hiệu dụng của cột thu sét ha phải thỏa mãn 4 3 điều kiện ha  D 8 SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 14 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp 2.4 Mô tả đối tượng bảo vệ -Trạm biến áp 22 0kV/ 11 0kV Sơn La, gồm hai máy biến áp AT1và AT2 -Chiều rộng phía 22 0kV là 72m, chiều dài là 175 m -Chiều rộng phía 11 0kV là 64m, chiều dài là 188 m -Các xà phía 11 0kV cao 8m và 11m,các xà phía 22 0kV cao 11m... Trang 23 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp 2.5.1.3 Phạm vi bảo vệ của phương án 1: R3.3530 R9.3750 R0.3210 2 1 3 4 R2.5710 R15.0000 6 5 8 7 R3.7300 AT1 9 10 AT2 12 11 R19.1250 R1.5500 13 R7.8750 14 R3.4800 15 16 R1.6600 Hình 2.6:Phạm vi bảo vệ của phương án 1 SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 24 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp Chú thích: Phạm vi bảo vệ cột cao 17m: Pham vi bảo vệ cột cao 11m:... cột thu lôi cho phương án1 SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 17 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp + Phía 11 0kV bố trí 8 cột trên các xà cao 8m + Phía 22 0kV bố trí 8 cột trong đó các cột 13; 14; 15; 16 được đặt trên các xà cao 17m, các cột 9; 10; 11; 12 đặt trên các xà cao 11m 2.5.1.2 Tính toán cho phương án 1: a) Tính độ cao tác dụng của các cột thu sét Để tính được độ cao tác dụng của các cột... Đ4H3 Trang 32 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp 2.5.2.3 Phạm vi bảo vệ của phương án 2: R2.4075 R7.1250 1 2 3 5 4 6 R3.1575 8 9 7 10 R12.7500 12 11 R1.5300 R16.8750 AT1 13 AT2 14 15 16 R2.3600 19 17 20 R10.5000 18 R4.0700 21 22 23 24 R0.5300 Hình 2.8:Phạm vi bảo vệ của phương án 2 SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 33 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp Chú thích: Phạm vi bảo vệ cột cao 17m: Pham... của phương án 2 SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 26 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp + Phía 11 0kV bố trí 10 cột trên các xà cao 11m (cột 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 9; 10; 11) và 2 cột trên xà cao 8m (cột 7 và 12) + Phía 22 0kV bố trí 12 cột trong đó các cột 13; 21; 22; 23; 24được đặt trên các xà cao 17m, các cột 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20 đặt trên các xà cao 11m 2.5.2.2 Tính toán cho phương án 2: a)... cột cao 11m: Nhận xét: Ta thấy tất cả các thiết bị trong trạm đều được bảo vệ 2.6 So sánh và lựa chọn phương án Qua 2 phương án ta thấy cả 2 phương án đều bảo vệ được các thiết bị trong trạm Tổng chiều dài các cột của phương án 1 nhỏ hơn phương án 2 như vậy về mặt kinh tế có lợi hơn nên ta lựa chọn phương án 1 làm phương án thiết kế SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 34 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện. .. Hai máy biến áp AT1 và AT2 có kích cỡ 12x8x9,5 Có 2 xà cao 17m bảo vệ Các tam giác trên chứa toàn bộ 2 máy biến áp và các thiết bị bên trong diện tích Như vậy kết hợp phía 11 0kV và bảo vệ cho máy biến áp ta có thể lấy chung độ cao tác dụng cho các cột là ha=9 m Độ cao cột thu lôi phía 11 0kV là: h=hx+ha=11+9=20(m) SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 19 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp b) Phạm vi... tính trực tiếp nối đất yêu cầu điện trở nối đất phải thoả mãn: R  0,5 + Đối với các thiết bị có điểm trung tính cách điện thì: R  250  I + Đối với hệ thống có điểm trung tính cách điện với đất và chỉ có một hệ thống nối đất dùng chung cho cả thiết bị cao áp và hạ áp thì: R  SVTH: Nguyễn Như Đức-Lớp: Đ4H3 125  I Trang 35 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp + Còn nếu điện trở nối đất tự nhiên không... Như Đức-Lớp: Đ4H3 Trang 31 Đồ án tốt nghiệp kĩ thuật điện Cao Áp Bảng 2.5.2.1 Kết quả tính bán kính bảo vệ giữa các cột thép liền kề Độ cao Cặp cột cột a (m) h 0 (m) r0x (m) (m) 11 0kV 1-2 1-7 hx=8m 30 6,315 2,4075 23 18,5 14,21 15,21 7,815 3,1575 hx=11m h x=17m 22 0kV 13-18 hx=11m 25 34 20,14 9,59 2,36 23-24 51 17,71 5,94 0,53 18-22 18 22,43 13,02 4,07 hx=8m h x=11m 110-22 0kV 7-13 12-16 43,01 18,5-25