Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp Đỗ Trọng Huỳnh

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 PHẦN I: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM CẮT 220kV 4 CHƢƠNG I: HIỆN TƢỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN. 5 1.1: Hiện tượng dông sét. 5 1.2: Ảnh hưởng của dông sét tới hệ thống điện Việt Nam. 10 1.3: Kết luận về vấn đề chống sét. 11 CHƢƠNG II: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM 12 2.1: Mở đầu. 12 2.2: Các yêu cầu kỹ thuật. 13 2.3: Đặc điểm về kết cấu cột thu lôi. 14 2.4: Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét. 15 2.4.1: Phạm vi bảo vệ của hệ thống cột thu sét. 15 2.4.2: Phạm vi bảo vệ của dây chống sét. 20 2.4.3: Mô tả đối tượng bảo vệ. 20 2.5: Tính toán các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp. 22 2.5.1: Phương án 1. 22 2.5.2: Phương án 2: 27 2.6: So sánh và lựa chọn phương án. 32 CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 33 3.1: Mở đầu. 33 3.2: Trị số cho phép của điện trở nối đất. 34 3.3: Hệ số mùa. 35 3.4: Tính toán nối đất. 35 3.4.1: Nối đất tự nhiên. 36 3.4.2: Nối đất nhân tạo. 37 3.4.3: Nối đất chống sét. 40 CHƢƠNG IV: BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 46 4.1: Khái niệm và yêu cầu chung đối với bảo vệ chống sét đường dây. 46 4.2: Các chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây. 46 4.2.1: Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét. 46 4.2.2: Tính toán chung về chỉ tiêu chống sét. 47 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 2 4.3: Tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây. 51 4.3.1: Thông số đường dây cần bảo vệ. 51 4.3.2: Xác định độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở, của dây chống sét và đường dây. 52 4.3.3: Tính số lần sét đánh vào đường dây. 55 4.3.4: Suất cắt do sét đánh vào đường dây. 56 PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 220KV VÀO TRẠM BIẾN ÁP 87 CHƢƠNG V: TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 220kV VÀO TRẠM BIẾN ÁP 88 5.1: Lý thuyết chung. 88 5.1.1: Quy tắc Peterson. 90 5.1.2: Quy tắc sóng đẳng trị. 91 5.13: Xác định điện áp trên điện dung (phương pháp tiếp tuyến). 92 5.1.4: Xác định điện áp và dòng điện trên chống sét van. 93 5.2: Trình tự tính toán. 95 5.2.1: Sơ đồ tính toán quá trình truyền sóng trong trạm biến áp. 95 5.2.2: Tính sóng truyền trong trạm biến áp. 99 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 3 LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống điện là một phần của hệ thống năng lượng nó bao gồm các nhà máy điện, mạng lưới điện và các hộ tiêu thụ điện. Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng lượng sơ cấp như nhiệt năng, cơ năng thành điện năng. Mạng lưới điện truyền tải điện năng đến các hộ tiêu thụ điện. Giông sét là hiện tượng tự nhiên, là sự phóng tia lửa điện khổng lồ trong khí quyển giữa các đám mây và mặt đất, khi sét đánh trực tiếp hay gián tiếp vào các công trình điện, không những gây thiệt hại về mặt kinh tế mà còn đe doạ đến tính mạng của con người. Vì thế cần thiết phải có các hệ thống chống sét và biện pháp để bảo vệ an toàn khi có sét đánh vào trạm biến áp. Cùng với sự phát triển của hệ thống điện các đường dây siêu cao áp cũng ngày càng được sử phát triển, vì lí do đó mà trong đồ án tốt nghiệp này em xin được trình bày thêm về phần “nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến tham số đường dây siêu cao áp khi lựa chọn kết cấu phân pha”, và mạnh dạn viết chương trình phần mền cho nó. Chương trình này được em sử dụng để khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố đến tham số đường dây. Do mới được tiếp cận với các lý thuyết về phần này và cũng do thời gian có hạn nên em chưa thể chình bày sâu hơn với các khảo sát chi tiết hơn cho chuyên đề cùng với các phương pháp khác nhau để tính tổn thất vâng quang cho đường dây siêu cao áp. Em rất mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn, em xin trân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án, đặc biệt em cảm ơn cô giáo ThS Phạm Thị Thanh Đam đã tận tình, chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án để em hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Em xin trân thành cám ơn! Sinh viên thực hiện Đỗ Trọng Huynh Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 4 PHẦN I: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM CẮT 220kV Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 5 CHƢƠNG I: HIỆN TƢỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN. 1.1: Hiện tƣợng 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 địên 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. 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. Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 6 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 = .  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 1-1:  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. 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 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 7 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… Số ngày dông trên các tháng ở một số vùng trên lãnh thổ Việt Nam xem Bng 1-1 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 8 1-1 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 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 9 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: -2 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: 1-3:  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. Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 10 1.2: Ảnh hƣởng 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: 1--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 [...]... SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 20 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp Hình 2-8: Mặt bằng trạm cắt 220kV SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 21 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 2.5: Tính toán các phƣơng án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp 2.5.1: Phƣơng án 1 1, Sơ đồ bố trí các cột thu sét Ta bố trí 21 cột thu sét được đặt trên xà cao. .. ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 3, Phạm vi bảo vệ của phương án 2 Hình 2-12: Phạm vi bảo vệ của phương án 2 SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 31 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 2.6: So sánh và lựa chọn phƣơng 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 2 nhỏ hơn phương án. .. Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 3, Phạm vi bảo vệ của phương án 1 Hình 2-10: Phạm vi bảo vệ của phương án 1 SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 26 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 2.5.2: Phƣơng án 2: 1, Sơ đồ bố trí các cột thu sét: Ta bố trí 15 cột thu sét được đặt trên xà cao 11m như hình vẽ: Hình 2-11: Sơ đồ bố trí cột thu sét cho phương án 2... cao 11m như hình vẽ Hình 2-9: Sơ đồ bố trí cột thu sét cho phương án 1 SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 22 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 2, Tính toán cho phương án 1 a, Độ cao tác dụng của cột thu sét Để tính được độ cao tác dụng của các cột thu sét ta phải xác định đường kính đường tròn ngoại tiếp đa giác đi qua các chân cột D Độ cao tác dụng thoả mãn điều kiện:... trạm SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 12 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 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 tếvà mỹ thuật 2.2: Các yêu cầu kỹ thuật Đối với các trạm phân phối ngoài trời từ 110 kV trở lên do có mức cách điện cao nên có thể đặt cột thu lôi trên kết cấu của trạm phân... 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 SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 11 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp CHƢƠNG II:... về mặt kinh tế có lợi hơn nên ta lựa chọn phương án 2 làm phương án thiết kế SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 32 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 3.1: 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... có độ cao là h tính cho độ cao hx là một hình chóp tròn xoay có đường sinh được xác định như sau: rx  1,6 (h  h x ) hx 1 h h hx rx r Hình 2-1 Phạm vi bảo vệ cho một cột thu sét Trong đó: - h : chiều cao cột thu sét hx : chiều cao cần được bảo vệ SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 15 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp - h – hx :chiều cao hiệu dụng Trong tính toán, đường... Hình 2-11: Sơ đồ bố trí cột thu sét cho phương án 2 SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 27 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp 2, Tính toán cho phương án 1 a, Độ cao tác dụng của cột thu sét Để tính được độ cao tác dụng của các cột thu sét ta phải xác định đường kính đường tròn ngoại tiếp đa giác đi qua các chân cột D Độ cao tác dụng thoả mãn điều kiện: ha  D 8 Đường kính đường... 13 Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp Bảng 2-1: Qui định về loại vật liệu và tiết diện dây dẫn Dây dẫn dòng điện sét dùng Dây dẫn dòng điện dùng trên mặt đất Loại vật liệu dưới mặt đất Thép mạ tròn Φ8 mm Φ10 mm Thép dẹt mạ kẽm 20x2,5 mm2 30x3,5 mm2 Cáp thép Không được dùng Không được dùng Thanh đồng tròn Φ8 mm Φ8 mm Thanh đồng dẹt 20x2,5 mm2 20x2,5 mm2 Thanh đồng xoắn Không . ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 13 Khi thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp và nhà máy điện ngoài các yêu cầu kỹ thuật. thực hiện Đỗ Trọng Huynh Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 4 PHẦN I: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG. chiều cao cột thu sét - h x : chiều cao cần được bảo vệ Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 16 - h – h x :chiều cao