bảo vệ chống sét đánh trực tiếp trạm biến áp 110/35 kV Châu Khê - Bắc Ninh

đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Chơng 1: bảo vệ chống sét đánh trực tiếp trạm biến áp 110/35 kV Châu Khê - Bắc Ninh 1.1-Khái niệm chung Trạm biến áp phận quan trọng hệ thống truyền tải phân phối điện Đối với trạm biến áp 110/35kV Châu Khê - Bắc Ninh thiết bị điện trạm đợc đặt trời nên có sét đánh trực tiếp vào trạm xảy hậu nặng nề làm hỏng đến thiết bị trạm mà gây nên hậu cho ngành công nghiệp khác bị ngừng cung cấp điện Do trạm biến áp thờng có yêu cầu bảo vệ cao Hiện để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp ngời ta dùng hệ thống cột thu lôi, dây thu lôi Tác dụng cuả hệ thống tập trung điện tích để định hớng cho phóng điện sét tập trung vào đó, tạo khu vực an toàn bên dới hệ thống Hệ thống thu sét phải gồm dây tiếp địa để dẫn dòng sét từ kim thu sét vào hệ nối đất Để nâng cao tác dụng hệ thống trị số điện trở nối đất phận thu sét phải nhỏ để tản dòng điện cách nhanh nhất, đảm bảo cho có dòng điện sét qua điện áp phận thu sét không đủ lớn để gây phóng điện ngợc đến thiết bị khác gần Ngoài thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm ta cần phải quan tâm đến tiêu kinh tế cho hợp lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật 1.2- Các yêu cầu kỹ thuật tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp Tất thiết bị cần bảo vệ phải đợc nằm trọn phạm vi bảo vệ an toàn hệ thống bảo vệ Hệ thống bảo vệ trạm 110/35kV ta dùng hệ thống cột Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp thu lôi, hệ thống đợc đặt thân công trình đặt độc lập tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể Đặt hệ thống thu sét thân công trình tận dụng đợc độ cao phạm vi bảo vệ giảm đợc độ cao cột thu lôi Nhng mức cách điện trạm phải đảm bảo an toàn điều kiện phóng điện ngợc từ hệ thống thu sét sang thiết bị Vì đặt kim thu sét xà trạm có phóng điện sét, dòng điện sét gây nên điện áp giáng điện trở nối đất phần điện cảm cột, phần điện áp lớn gây phóng điện ngợc từ hệ thống thu sét đến phần tử mang điện trạm mà mức cách điện không đủ lớn Do điều kiện để đặt cột thu lôi hệ thống xà trạm mức cách điện cao trị số điện trở tản phận nối đất nhỏ Đối với trạm phân phối có điện áp từ 110kV trở lên có mức cách điện cao (cụ thể khoảng cách thiết bị đủ lớn độ dài chuỗi sứ lớn) đặt cột thu lôi kết cấu trạm kết cấu có đặt cột thu lôi phải nối đất vào hệ thống nối đất trạm theo đờng ngắn cho dòng điện sét khuyếch tán vào đất theo đến cọc nối đất, mặt khác trụ phải có nối đất bổ xung để cải thiện trị số điện trở nối đất Khâu yếu trạm phân phối trời điện áp từ 110kV trở lên cuộn dây máy biến áp dùng cột thu lôi để bảo vệ máy biến áp yêu cầu khoảng cách điểm nối vào hệ thống cột thu lôi điểm nối vào hệ thống nối đất vỏ máy biến áp phải lớn 15m theo đờng điện Tiết diện dây dẫn dòng điện sét phải đủ lớn để đảm bảo tính ổn định nhiệt có dòng điện sét chạy qua Khi sử dụng cột đèn chiếu sáng làm giá đỡ cho cột thu lôi dây dẫn điện phải đợc cho vào ống chì chôn đất 1.3- Tính toán thiết kế, phơng án bố trí cột thu lôi Với yêu cầu thiết kế hệ thống chống sét cho trạm 110kV dựa vào độ cao thiết bị ta bố trí đợc cột thu lôi tính đợc độ cao chúng Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 1.3.1 Công thức tính chiều cao cột thu lôi h = hx + Trong : h-Là chiều cao cột thu lôi hx-Là độ cao cần đợc bảo vệ ha-Là độ cao tác dụng cột thu lôi ha:Xác định theo nhóm cột với điều kiện D/8 D-Là đờng kính đờng tròn ngoại tiếp đa giác tạo cột 1.3.2 Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập miền giới hạn mặt hình chóp tròn xoay có đờng sinh xác định phơng trình : 1,6 ( h hx ) hx rx = 1+ h Trong : rx-Là phạm vi bảo vệ mức cao hx cột thu lôi 0,2h h 2/3h hx 1,5h 0,75h 0,75h 1,5h rx Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - -Hình 1.1.Phạm vi bảo vệ cột thu lôi đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Để dễ dàng thuận tiện việc tính toán thiết kế thờng dùng phạm vi bảo vệ dạng đơn giản hoá Đợc tính toán theo công thức : h h rx = 1,5.h.(1 x ) 0,8.h - Nếu hx h - Nếu hx > h rx = 0,75.h.(1 x ) h * Các công thức với cột thu lôi cao dới 30 m Hiệu cột thu lôi 30 m giảm độ cao định hớng sét số Khi cột có chiều cao 30m ta dùng công thức nhng phải nhân thêm với hệ số hiệu chỉnh p = 5,5 h Và hình vẽ ta sử dụng hoành độ 0,75.h.p 1,5.h.p Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 1.3.3 Phạm vi bảo vệ hai hay nhiều cột thu lôi Phạm vi bảo vệ hai hay nhiều cột thu lôi lớn nhiều so với tổng số phạm vi bảo vệ hai hay nhiều cột đơn Nhng để hai cột thu lôi phối hợp bảo vệ đợc khoảng chúng khoảng cách a hai cột phải thoả mãn điều kiện a 7.h a) Phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi có độ cao Khi hai cột thu lôi có độ cao h đặt cách khoảnh a(a 7.h) độ cao lớn khu vực bảo vệ hai cột thu lôi h0đợc xác định : 1,6 ( ho hx ) a h0 = h - ; rox = + hx h o Bán kính phạm vi bảo vệ khoảng hai cột đợc tính gần nh sau : hx ) - Nếu hx h r0x = 1,5.h (1 0,8.h hx - Nếu hx > h r0x = 0,75.h (1 ) h0 Trong : h0-Là độ cao lớn khu vực bảo vệ hai cột thu lôi r0x-Là bán kính phạm vi bảo vệ khoảng hai cột thu lôi Khi độ cao cột thu lôi lớn 30 m ta phải thêm hệ số hiệu chỉnh p nh mục 1.3.2 tính h0 theo h0 = h - a 5,5 ; p= 7.p h Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp R h 0,2h rx hx a 0,75h 1,5h rxo rx Hình 1.2 Trường hợp hai cột thu lôi có chiều cao b) Phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi có độ cao khác Đợc xác định nh sau : Giả sử có hai cột thu lôi : Cột có độ cao h1 Cột có độ cao h2 Khoảng cách hai cột la a h1 > h2 Trớc tiên ta vẽ phạm vi bảo vệ cột cao h1sau từ đỉnh cột thấp h2 gióng đờng thẳng ngang sang cột h1 Cắt đờng sinh phạm vi bảo vệ cột điểm Điểm đợc coi đỉnh cột thu lôi giả định (cột 3) Cột thu lôi giả định có độ cao với cột hình thành đôi cột có chiều cao nhau, cách khoảng a, Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp R h1 h2 h0 1,5h2 0,75h2 a' hx 0,75h1 x 1,5h1 a r1x r2x r0x Hình 1.3.Phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi có độ cao khác Dễ dàng nhận thấy khoảng cách x từ h1 (cột 1) đến cột giả tởng (cột 3) bán kính bảo vệ cột cao h1 chiều cao cần bảo vệ h2 Do tính khoảng cách x theo : Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp h Nếu : h / 3h1 x = 1,5 h1 0,8 h > / 3h1 x = 0,75( h1 h ) Từ ta tính đợc a = a - x h0 = h2 - a/7 Từ ta tính đợc bán kính bảo vệ r0x Nếu h h x / 3h r0x = 1,5.h x 0,8h h h x > / 3h r0x = 0,75.h x h0 c) Phạm vi bảo vệ nhiều cột thu sét Khi công trình cần đợc bảo vệ chiếm khu vực rộng lớn dùng vài cột cột phải cao gây nhiều khó khăn cho việc thi công lắp ráp Trong trờng hợp ta dùng phối hợp nhiều cột với để bảo vệ Phần phạm vi bảo vệ đợc xác a nằm đa giác đợc bảo vệ thoả mãn điều kiện: D 8.(h - hx) = 8.ha Trong : D - đờng kính vòng tròn ngoại tiếp đa giác hình thành cột thu sét = h - hx độ cao hiệu dụng cột thu sét Nếu độ cao cột vợt 30 m điều kiện an toàn đợc hiệu chỉnh D 8.(h - hx).p = 8.ha.p ; p= 5,5 h 1.3.4- Các số liệu dùng để tính toán thiết kế cột thu lôi bảo vệ trạm biến áp 110/35kV Châu Khê - Bắc Ninh - Trạm có diện tích là: 57 x 58,35m bao gồm: Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp + Hai máy biến áp T1 T2 + lộ 110kV lộ 35kV - Độ cao xà phía 110kV 10m 8m - Độ cao xà phía 35kV 9m 7m - Ngoài trạm có cột chiếu sáng cao 21m Ta có sơ đồ trạm: Hình Trạm biến áp 110 KV 35 1.4- Trình tự tính toán Trạm biến áp Châu Khê đợc hai đờng 110kV cấp, lộ đờng dây mạch kép Phả Lại Đông Anh, hai đờng 110kV đợc nối với qua máy cắt liên lạc hai hệ thống góp Trạm có cấp điện áp 110/35kV có hai máy biến áp T ; T2 đợc nối với hai lộ đờng dây vào 110kV sáu lộ đờng dây 35kV Phía 110kV có hai hệ thống góp có máy cắt liên lạc Sau khảo sát sơ sơ đồ mặt trạm, vị trí bố trí thiết bị trạm yêu cầu bảo vệ thiết bị, ta đa hai phơng án đặt cột thu lôi nh sau: Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp - Phơng án + Bố trí cột thu lôi bên phía 110kV, phía 35kV ta bố trí cột thu lôi nh hình vẽ (1 5) Các cột có độ cao - Phơng án + Bố trí cột thu lôi bên phía 110kV, phía 35kV ta bố trí cột thu lôi nh hình vẽ (1 7) Các cột có độ cao 1.4.1- Xét phơng án I + cột đợc bố trí nh hình vẽ (1 5): Hình Sơ đồ bố trí cột thu sét PAI + Khoảng cách cột: 2: 57 m; 6: 57 m; 3: 29,175 m; 4-5: 29,175 m; 4: 57 m; 1-4: 29,175 m; 6: 29,175 m; Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 10 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 1.4.1.1- Tính toán phạm vi bảo vệ nhóm cột Nhóm cột (1, 2, 3, 4) (3, 4, 5, 6) tạo thành hình chữ nhật có kích thớc 29,175 x57 m ta có: Đờng kính vòng tròn ngoại tiếp hình chữ nhật là: 57 + 29,1752 = 64,033 m D= Chiều cao tác dụng tối thiểu để cột 1, 2, 3, bảo vệ đợc toàn diện tích là: = D 64,033 = =8m 8 Vì độ cao cực đại vật đợc bảo vệ trạm 10m nên độ cao cột thu lôi là: h = hx + = 10 + = 18 m Để thuận tiện cho việc chế tạo tránh cho cột phải làm việc trạng thái căng, mặt khác cột chiếu sáng có chiều cao 21m nên ta chọn độ cao cột h = 21 m 1.4.1.2- Tính toán kiểm tra phạm vi bảo vệ cột thu sét Với hx = 10 m Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 10 m: 1,6 1,6 hx (h hx) = rx = 10 (21 10) = 11,923 m 1+ 1+ 21 h *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột chúng có độ cao h = 21 m cặp cột cách a = 57 m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 11 đồ án tốt nghiệp h0 = h - Kỹ thuật điện cao áp a 57 = 21 = 12,857 m 7 1,6 1,6 r0x = + hx (h0 hx) = + 10 (12,857 10)= 2,571 m h0 12,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 29,175 m cột có độ cao h = 21 m h0 = 21 - 29,175 = 16,832 m 1,6 r0x = + 10 (16,832 10) = 6,857 m 16,832 Với hx = m Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 9m: 1,6 rx = (21 9) = 13,44 m 1+ 21 *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột chúng có độ cao h = 21 m cặp cột cách a = 57 m h0 = h - a 57 = 21 = 12,857 m 7 1,6 r0x = + (12,857 9) = 3,63 m 12,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 29,175 m cột có độ cao h = 21 m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 12 đồ án tốt nghiệp h0 = 21 - Kỹ thuật điện cao áp 29,175 = 16,832 m 1,6 r0x = + (16,832 9) =8,165 m 16,832 Với hx = m Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = m: 1,6 1,6 hx (h hx) = rx = (21 8) = 15,062 m 1+ 1+ 21 h *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột chúng có độ cao h = 21 m cặp cột cách a = 57 m h0 = h - a 57 = 21 = 12,857 m 7 1,6 1,6 r0x = + hx (h0 hx) = + (12,857 8)= 4,79 m h0 12,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 29,175 m cột có độ cao h = 21 m h0 = 21 - 29,175 = 16,832 m 1,6 r0x = + (16,832 8) = 9,579 m 16,832 Với hx = m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 13 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 7m: 1,6 rx = (21 7) = 16,8 m 1+ 21 *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột chúng có độ cao h = 21 m cặp cột cách a = 57 m h0 = h - a 57 = 21 = 12,857 m 7 1,6 r0x = + (12,857 7) = 6,068 m 12,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 29,175 m cột có độ cao h = 21 m h0 = 21 - 29,175 = 16,832 m 1,6 r0x = + (16,832 7) =11,111 m 16,832 1.4.1.3- Phạm vi bảo vệ cột thu sét: Phạm vi bảo vệ cột thu sét đợc vẽ hình 6: Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 14 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Hình Sơ đồ bảo vệ cột thu sét PAI Từ hình vẽ - ta thấy toàn thiết bị trạm nằm phạm vi bảo vệ cột thu sét Vậy với cách bố trí cột thu sét nh phơng án I đảm bảo yêu cầu mặt kĩ thuật Bảng (1 1) trình bày kết tính toán phạm vi bảo vệ cột thu lôi phơng án I: Cặp cột 1-2 2-3 3-6 5-6 4-5 1-4 a h (m) (m) 57 21 10 21 10 21 10 - 21 10 - 21 10 - 21 10 29,17 29,17 57 29,17 29,17 hx (m) r0x hx r0x hx r0x hx r0x (m) 2,57 (m) (m) (m) (m) (m) (m) - 4,79 - - 9,579 - - 11,11 - 6,068 - 11,11 9,579 - 6,85 6,85 Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 8,16 3,63 8,16 - 15 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Bảng1-1 Bảng (1 2) trình bày kết tính toán phạm vi bảo vệ cột thu lôi phơng án I: Cặp cột h (m) hx (m) 21 10 21 10 21 10 21 10 21 10 21 10 rx hx rx hx rx hx rx (m) 11,92 (m) (m) 13,4 (m) (m) (m) (m) 15,062 16,8 15,062 16,8 15,062 16,8 15,062 16,8 15,062 16,8 15,062 16,8 11,92 11,92 11,92 11,92 11,92 13,4 13,4 13,4 13,4 13,4 Bảng1-2 1.4.2- Xét phơng án iI + cột đợc bố trí nh hình vẽ (1 7): Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 16 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Hình Sơ đồ bố trí cột thu sét PAII + Khoảng cách cột: 2: 57 m; 3: 58,35 m; 4: 57 m; 1: 58,35 m; 1.4.2.1- Tính toán phạm vi bảo vệ nhóm cột Nhóm cột (1, 2, 3, 4) tạo thành hình chữ nhật có kích thớc 57x58,35 m ta có: Đờng kính vòng tròn ngoại tiếp hình chữ nhật là: D= 57 + 58,352 = 81,57 m Chiều cao tác dụng tối thiểu để cột 1, 2, 3, bảo vệ đợc toàn diện tích là: = D 81,57 = = 10,196 m 8 Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 17 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Vì độ cao cực đại vật đợc bảo vệ trạm 10m nên độ cao cột thu lôi là: h = hx + = 10 + 10,196 = 20,196 m Để thuận tiện cho việc chế tạo tránh cho cột phải làm việc trạng thái căng, mặt khác cột chiếu sáng có chiều cao 21m nên ta chọn độ cao cột h = 22 m 1.4.2.2- Tính toán kiểm tra phạm vi bảo vệ cột thu sét Với hx = 10 m Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 22 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 10 m: 1,6 1,6 hx (h hx) = rx = 10 (22 10) = 13,2 m 1+ 1+ 22 h *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột - chúng có độ cao h = 22 m cặp cột cách a = 57 m h0 = h - a 57 = 22 = 13,857 m 7 1,6 1,6 r0x = + hx (h0 hx) = + 10 (13,857 10)= 3,584 m h0 13,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 58,35 m cột có độ cao h = 22 m h0 = 22 - 58,35 = 13,664 m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 18 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 1,6 r0x = + 10 (13,664 10) = 3,385 m 13,664 Với hx = m Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = m: 1,6 rx = (22 9) = 14,761 m 1+ 22 *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột - chúng có độ cao h = 22 m cặp cột cách a = 57 m h0 = h - a 57 = 22 = 13,857 m 7 1,6 r0x = + (13,857 9) = 4,711 m 13,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 58,35 m cột có độ cao h = 22 m h0 = 22 - 58,35 = 13,664 m 1,6 r0x = + (13,664 9) =4,499 m 13,664 Với hx = m Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = m: Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 19 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 1,6 1,6 hx (h hx) = rx = (22 8) = 16,43 m 1+ 1+ 22 h *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột - chúng có độ cao h = 22 m cặp cột cách a = 57 m h0 = h - a 57 = 22 = 13,857 m 7 1,6 1,6 r0x = + hx (h0 hx) = + (13,857 8)= 5,941 m h0 13,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 58,35 m cột có độ cao h = 22 m h0 = 22 - 58,35 = 13,664 m 1,6 r0x = + (13,664 8) = 5,716 m 13,664 Với hx = m Bán kính bảo vệ cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 7m: 1,6 rx = (22 7) = 18,21 m 1+ 22 *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối cột xung quanh trạm: Xét cặp cột - chúng có độ cao h = 22 m cặp cột cách a = 57 m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 20 đồ án tốt nghiệp h0 = h - Kỹ thuật điện cao áp a 57 = 22 = 13,857 m 7 1,6 r0x = + (13,857 7) = 7,289 m 13,857 Xét cặp cột 3; chúng cách a = 58,35 m cột có độ cao h = 22 m h0 = 22 - 58,35 = 13,664 m 1,6 r0x = + (13,664 7) =7,05 m 13,664 1.4.2.3- Phạm vi bảo vệ cột thu sét: Phạm vi bảo vệ cột thu sét đợc vẽ hình 8: Hình Sơ đồ bảo vệ cột thu sét PAII Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 21 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Từ hình vẽ ta thấy toàn thiết bị trạm nằm phạm vi bảo vệ cột thu sét Vậy với cách bố trí cột thu sét nh phơng án II đảm bảo yêu cầu mặt kĩ thuật Bảng (1 3) trình bày kết tính toán phạm vi bảo vệ cột thu lôi phơng án II: Cặp cột 1-2 a h (m) (m) 57 22 10 22 10 22 10 22 10 58,3 2-3 3-4 57 58,3 4-1 hx (m) r0x hx r0x hx r0x hx r0x (m) 3,58 (m) (m) 4,71 (m) (m) 5,94 (m) (m) 7,289 7,05 7,289 7,05 3,38 3,58 3,38 9 4,499 4,71 5,94 5,71 4,499 5,71 Bảng1-3 Bảng (1 4) trình bày kết tính toán phạm vi bảo vệ cột thu lôi phơng án II: Cặp cột h (m) hx (m) 21 10 21 10 21 10 21 10 rx hx rx hx rx hx rx (m) 13, (m) (m) 14,76 (m) (m) 16,4 (m) (m) 18,21 18,21 18,21 18,21 13, 13, 13, 9 9 14,76 14,76 14,76 8 8 16,4 16,4 16,4 Bảng1-4 1.4.2.4- Chọn phơng án tối u 1- Xét mặt kĩ thuật: Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 22 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Cả hai phơng án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, toàn diện tích trạm nằm phạm vi bảo vệ cột thu lôi độ cao h x = 10m - độ cao cao thiết bị có trạm 2- Xét mặt kinh tế: Phơng án I dùng cột thu lôi cao 21 m Tổng chiều dài cột là: 21 x = 126 m Phơng án II dùng cộ thu lôi cao 22 m Tổng chiều dài cột là: 22 x = 88m Ta thấy hai phơng án I phơng án II thỏa mãn yêu cầu mặt kĩ thuật Nhng phơng án II có tính kinh tế phơng án I phơng án II có tổng chiều dài cột thu lôi thấp phơng án I Vậy ta chọn phơng án II để thi công Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 23 [...]... phạm vi bảo vệ của 2 cột thu lôi trong phơng án I: Cặp cột 1-2 2-3 3-6 5-6 4-5 1-4 a h (m) (m) 57 21 10 21 10 21 10 - 9 21 10 - 9 21 10 - 9 21 10 29,17 5 29,17 5 57 29,17 5 29,17 5 hx (m) r0x hx r0x hx r0x hx r0x (m) 2,57 (m) (m) (m) (m) (m) (m) 9 - 8 4,79 7 - 9 - 8 9,579 7 - 8 - 7 11,11 8 - 7 6,068 8 - 7 11,11 8 9,579 7 - 1 6,85 7 6,85 7 Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 9 8,16 5 3,63 8,16 5 - 15 đồ... =11,111 m 16,832 1.4.1. 3- Phạm vi bảo vệ của các cột thu sét: Phạm vi bảo vệ của các cột thu sét đợc vẽ trên hình 1 6: Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 14 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Hình 1 6 Sơ đồ bảo vệ của cột thu sét của PAI Từ hình vẽ 1 - 6 ta thấy toàn bộ thiết bị của trạm đều nằm trong phạm vi bảo vệ của cột thu sét Vậy với cách bố trí cột thu sét nh phơng án I là đảm bảo yêu cầu về mặt... h = 22 m h0 = 22 - 58,35 = 13,664 m 7 Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 18 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 1,6 r0x = 1 + 10 (13,664 10) = 3,385 m 13,664 Với hx = 9 m Bán kính bảo vệ của cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 9 m: 1,6 rx = 9 (22 9) = 14,761 m 1+ 22 *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối giữa các cột xung quanh trạm: Xét cặp cột 1 2 và 3 - 4 chúng đều có... Phùng - T3-K41-HTĐ - 21 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Từ hình vẽ 1 8 ta thấy toàn bộ thiết bị của trạm đều nằm trong phạm vi bảo vệ của cột thu sét Vậy với cách bố trí cột thu sét nh phơng án II là đảm bảo yêu cầu về mặt kĩ thuật Bảng (1 3) trình bày kết quả tính toán phạm vi bảo vệ của 2 cột thu lôi trong phơng án II: Cặp cột 1-2 a h (m) (m) 57 22 10 22 10 22 10 22 10 58,3 2-3 5 3-4 57... 1.4.2. 2- Tính toán và kiểm tra phạm vi bảo vệ của các cột thu sét Với hx = 10 m Bán kính bảo vệ của cột thu sét cao 22 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 10 m: 1,6 1,6 hx (h hx) = rx = 10 (22 10) = 13,2 m 1+ 1+ 22 h *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối giữa các cột xung quanh trạm: Xét cặp cột 1 2 và 3 - 4 chúng đều có cùng độ cao h = 22 m và các cặp cột đều cách nhau a = 57 m h0 = h - a... 1.4.1. 2- Tính toán và kiểm tra phạm vi bảo vệ của các cột thu sét Với hx = 10 m Bán kính bảo vệ của cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 10 m: 1,6 1,6 hx (h hx) = rx = 10 (21 10) = 11,923 m 1+ 1+ 21 h *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối giữa các cột xung quanh trạm: Xét cặp cột 1 2 chúng đều có cùng độ cao h = 21 m và các cặp cột đều cách nhau a = 57 m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ... 22 - 58,35 = 13,664 m 7 1,6 r0x = 1 + 8 (13,664 8) = 5,716 m 13,664 Với hx = 7 m Bán kính bảo vệ của cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 7m: 1,6 rx = 7 (22 7) = 18,21 m 1+ 22 *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối giữa các cột xung quanh trạm: Xét cặp cột 1 2 và 3 - 4 chúng đều có cùng độ cao h = 22 m và các cặp cột đều cách nhau a = 57 m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - ... h = 21 m Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 12 đồ án tốt nghiệp h0 = 21 - Kỹ thuật điện cao áp 29,175 = 16,832 m 7 1,6 r0x = 1 + 9 (16,832 9) =8,165 m 16,832 Với hx = 8 m Bán kính bảo vệ của cột thu sét cao 21 (m )khi độ cao cần đợc bảo vệ hx = 8 m: 1,6 1,6 hx (h hx) = rx = 8 (21 8) = 15,062 m 1+ 1+ 21 h *Bán kính bảo vệ dọc theo đờng trung trực nối giữa các cột xung quanh trạm: Xét cặp cột 1 2 chúng... 14,76 1 8 8 8 8 3 16,4 3 16,4 3 16,4 3 Bảng 1-4 1.4.2. 4- Chọn phơng án tối u 1- Xét về mặt kĩ thuật: Ngô Gia Phùng - T3-K41-HTĐ - 22 đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Cả hai phơng án đều đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, vì toàn bộ diện tích của trạm đều nằm trong phạm vi bảo vệ của cột thu lôi ở độ cao h x = 10m - đó là độ cao cao nhất của thiết bị có trong trạm 2- Xét về mặt kinh tế: Phơng án I dùng 6 cột... h - Kỹ thuật điện cao áp a 57 = 22 = 13,857 m 7 7 1,6 r0x = 1 + 7 (13,857 7) = 7,289 m 13,857 Xét cặp cột 1 4 và 2 3; chúng đều cách nhau a = 58,35 m và các cột có cùng độ cao h = 22 m h0 = 22 - 58,35 = 13,664 m 7 1,6 r0x = 1 + 7 (13,664 7) =7,05 m 13,664 1.4.2. 3- Phạm vi bảo vệ của các cột thu sét: Phạm vi bảo vệ của các cột thu sét đợc vẽ trên hình 1 8: Hình 1 8 Sơ đồ bảo vệ của cột thu sét ... (m) 21 10 21 10 21 10 21 10 21 10 21 10 rx hx rx hx rx hx rx (m) 11 ,92 (m) (m) 13 ,4 (m) (m) (m) (m) 15 ,062 16 ,8 15 ,062 16 ,8 15 ,062 16 ,8 15 ,062 16 ,8 15 ,062 16 ,8 15 ,062 16 ,8 11 ,92 11 ,92 11 ,92 11 ,92... (m) hx (m) 21 10 21 10 21 10 21 10 rx hx rx hx rx hx rx (m) 13 , (m) (m) 14 ,76 (m) (m) 16 ,4 (m) (m) 18 , 21 18, 21 18, 21 18, 21 13, 13 , 13 , 9 9 14 ,76 14 ,76 14 ,76 8 8 16 ,4 16 ,4 16 ,4 Bảng1-4 1. 4.2.4- Chọn... Bảng (1 1) trình bày kết tính toán phạm vi bảo vệ cột thu lôi phơng án I: Cặp cột 1- 2 2-3 3-6 5-6 4-5 1- 4 a h (m) (m) 57 21 10 21 10 21 10 - 21 10 - 21 10 - 21 10 29 ,17 29 ,17 57 29 ,17 29 ,17 hx