Như chúng ta đã biết, điện năng có vai trò vô cùng quan trọng. Nó là nguồn năng lượng chính phục vụ cho tất cả các ngành kinh tế quốc dân như công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ… và cả trong sinh hoạt nữa. Nền kinh tế càng phát triển thì nhu cầu điện năng càng tăng lên. Nhiệm vụ đặt ra cho ngành điện là phải đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đó.Vì vậy việc xây dựng và mở rộng thêm các nhà máy thuỷ điện, các trạm điện, các đường dây tải điện là không thể thiếu được đối với mỗi quốc gia. Để đảm bảo cung cấp điện thường xuyên và liên tục cho các phụ tải điện ta phải tìm ra các biện pháp, các phương án hữu hiệu bảo vệ cho đường dây tải điện và các thiết bị trong trạm điện …v..v…Trong đó việc tính toán bảo vệ chống sét cho trạm điện, nhà máy điện và đường dây tải điện là một khâu rất quan trọng vì sét là một hiện tượng thiên nhiên có thể gây nguy hiểm đến tính mạng của con người và thiệt hại do sét gây ra đối với ngành điện là rất lớn. Với yêu cầu như vậy thì đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp được hoàn thành gồm bản thuyết minh này và kèm theo các bản vẽ về bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220kV.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP LỜI NÓI ĐẦU Như biết, điện có vai trò vô quan trọng Nó nguồn lượng phục vụ cho tất ngành kinh tế quốc dân công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ… sinh hoạt Nền kinh tế phát triển nhu cầu điện tăng lên Nhiệm vụ đặt cho ngành điện phải đáp ứng nhu cầu ngày tăng đó.Vì việc xây dựng mở rộng thêm nhà máy thuỷ điện, trạm điện, đường dây tải điện thiếu quốc gia Để đảm bảo cung cấp điện thường xuyên liên tục cho phụ tải điện ta phải tìm biện pháp, phương án hữu hiệu bảo vệ cho đường dây tải điện thiết bị trạm điện …v v…Trong việc tính toán bảo vệ chống sét cho trạm điện, nhà máy điện đường dây tải điện khâu quan trọng sét tượng thiên nhiên gây nguy hiểm đến tính mạng người thiệt hại sét gây ngành điện lớn Với yêu cầu đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp hoàn thành gồm thuyết minh kèm theo vẽ bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220kV Trong thời gian thực đồ án tốt nghiệp em nhận hướng dẫn giúp đỡ tận tình cô giáo TS Đặng Thu Huyền thầy cô giáo giảng dạy môn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 05 tháng 01 năm 2014 Sinh Viên Nguyễn Khoa Tâm SV: NGUYỄN KHOA TÂM LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH PHẦN I TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110kV……………………………………………………………… CHƢƠNG I HIỆN TƢỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM………………………………………………… 1.1.Hiện tượng dông sét 1.1.1.Khái niệm chung 1.1.2 Các dạng sóng sét………………………………………………………… 1.2.Ảnh hưởng dông sét đến HTĐ Việt Nam 1.2.1.Tình hình dông sét Việt Nam 1.2.2 Ảnh hưởng dông sét đến HTĐ Việt Nam CHƢƠNG IITÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 220 kV…………………………………………………… 2.1 Lý thuyết 2.2 Các yêu cầu kĩ thuật hệ thống chống sét đánh thẳng 2.3 Các công thức sử dụng để tính toán 2.3.1 Độ cao cột thu lôi 2.3.2 Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập 2.3.3 Phạm vi bảo vệ hay nhiều cột thu lôi 10 a, Phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi có độ cao 10 b, Phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi có độ cao khác 11 c, Phạm vi bảo vệ nhiều cột thu sét ( số cột > 2) 12 2.3.4 Phạm vi bảo vệ dây chống sét 13 2.4 Mô tả đối tượng bảo vệ 13 2.5 Các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng vào trạm 14 2.5.1 Phương án 14 2.5.1.1 Bố trí cột thu lôi 14 2.5.1.2 Tính toán cho phương án 14 2.5.2 Phương án 17 2.5.2.1 Bố trí cột thu lôi 17 2.5.2.2 Tính toán cho phương án 17 2.5.3 Phương án 20 2.5.3.1 Bố trí dây thu sét 20 2.5.3.2 Tính toán cho phương án 20 2.6 So sánh tổng kết phương án 22 CHƢƠNG III TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 23 3.1.Khái niệm nối đất trạm biến áp 23 3.2 Trị số cho phép điện trở nối đất 23 SV: NGUYỄN KHOA TÂM LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP 3.3 Hệ số mùa 24 3.4 Tính toán nối đất an toàn 24 3.4.1 Nối đất tự nhiên .25 3.4.2 Nối đất nhân tạo 25 3.5 Nối đất chống sét 27 3.5.1 Khái niệm 27 3.5.2 Trình tự tính toán 28 3.6 Tổng kết .32 CHƢƠNG IV BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 34 4.1 Mở đầu .34 4.2.Lý thuyết tính toán 34 4.3 Tính toán tiêu bảo vệ chống sét đường dây 36 4.3.1 Thông số đường dây cần bảo vệ 36 4.3.2 Độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở, hệ số ngẫu hợp đường dây 37 4.3.3 Tính số lần sét đánh vào đường dây 41 4.3.4 Suất cắt đường dây 110 kV sét đánh vòng qua dây dẫn vào dây pha 42 4.3.5 Tính suất cắt đường dây 110 kV sét đánh vào khoảng vượt .44 4.3.6 Tính suất cắt đường dây 110 kV sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột 49 4.3.7 Tính suất cắt tổng tiêu chống sét đường dây tải điện 66 4.4 Kết luận 66 PHẦN II CHUYÊN ĐỀ TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN VÀO TRẠM BIẾN ÁP 66 A.KHÁI NIỆM CHUNG 67 B CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TRÊN CÁCH ĐIỆN CỦA THIẾT BỊ KHI CÓ SÓNG TRUYỀN VÀO TRẠM……… 73 I Tính toán điện áp cách điện thiết bị có sóng truyền vào trạm phương pháp lặp bảng………………………………………………………… … 73 I.1.1 Quy tắc Petersen 69 I.1.2.Quy tắc sóng đẳng trị 69 I.1.3 Xác định điện áp điện dung 71 I.1.4 Xác định điện áp dòng điện chống sét van 73 I.2 Sơ đồ tính toán 75 II Trình tự tính toán 76 II.1 Thiết lập phương pháp tính điện áp nút sơ đồ rút gọn 79 a, Tính điện áp nút .79 b, Tính điện áp nút 80 c, Tính điện áp nút 3……………………………………………….……………….82 d, Điện áp nút 83 II.2 Các đặc tính cách điện nút cần bảo vệ 83 SV: NGUYỄN KHOA TÂM LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP II.3 Kiểm tra an toàn thiết bị trạm 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Kết tính bán kính bảo vệ cặp cột biên 17 Bảng 2.2: Kết tính bán kính bảo vệ cặp cột biên 20 Bảng 2.3:Bảng thống kê số lượng cột chiều dài thiết bị cần dùng phương án 22 Bảng 3.1: Hệ số hình dáng K 26 Bảng 3.2: Bảng tính toán chuỗi số 12 e k ds TK .32 k 1 Bảng 3.3: Bảng thống kê thông số tính toán nối đất .33 Bảng 4.1: Quan hệ phụ thuộc Elv η 43 Bảng 4.2:Các giá trị Ucd (a,t) 46 Bảng 4.3: Đặc tính Vol – giây (V-S) chuỗi sứ cách điện :…….………………47 Bảng 4.4: Bảng giá trị I=ai.ti .48 Bảng 4.5: Bảng tính toán giá trị 49 Bảng 4.6: Các giá trị Mcs(t) Mdd(t) ứng với thời gian t 59 Bảng 4.7: Giá trị ic(a,t) sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột với Rc = 16Ω 59 Bảng 4.8: Giá trị dic (a, t ) sét đánh vào đỉnh cột ,lân cận đỉnh cột với Rc=16Ω 60 dt Bảng 4.9: Các giá trị của ucud (a, t ) sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột với Rc =16Ω 61 Bảng 4.10: Các giá trị ucs(a,t) sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột với Rc =16Ω 62 Bảng 4.11: Các giá trị ucd(a,t) sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột với Rc =16Ω 63 Bảng 4.12: Bảng giá trị I=ai.ti .64 Bảng 4.13: Bảng tính toán giá trị 65 Bảng II.1: Giá trị điện dung thay số thiết bị 76 Bảng II.2: Điện áp chịu đựng máy biến áp theo thời gian 84 Bảng II.3: Đặc tính V-S góp .85 SV: NGUYỄN KHOA TÂM LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các giai đoạn phát triển phóng điện sét .2 Hình 1.2: Dạng tổng quát sóng sét .3 Hình 1.3: Dạng xiên góc sóng sét Hình 1.4: Dạng hàm số mũ sóng sét Hình 2.1: Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập .9 Hình 2.2: Phạm vi bảo vệ hai cột có độ cao .10 Hình 2.3: Phạm vi bảo vệ hai cột thu lôi có độ cao khác 12 Hình 2.4: Phạm vi bảo vệ cột thu sét 12 Hình 2.5: Phạm vi bảo vệ cột thu sét 12 Hình 2.6: Phạm vi bảo vệ dây chống sét 13 Hình 2.7: Mặt phía trạm biến áp 220 kV 14 Hình 2.8: Bố trí cột thu lôi phương án 14 Hình 2.9: Bố trí cột thu lôi phương án 17 Hình 2.10: Bố trí cột thu lôi phương án 20 Hình 3.1: Nối đất mạch vòng cho trạm biến áp 220 kV 26 Hình 3.2: Sơ đồ đẳng trị hệ thống nối đất .28 Hình 3.3: Sơ đồ đẳng trị rút gọn 29 Hình 4.1: Kích thước cột 37 Hình 4.2: Sơ đồ xác định hệ số ngẫu hợp 39 Hình 4.3: Dòng điện sét sét đánh vào dây dẫn 42 Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc Elv η .43 Hình 4.5: Sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét 44 Hình 4.6: Đồ thị Ucd(a,t)=f(a,t) sét đánh vào khoảng vượt 47 Hình 4.7: Đồ thị I=f(a) xác định miền nguy hiểm có sét đánh vào khoảng vượt 48 Hình 4.8: Sét đánh vào đỉnh cột có treo dây chống sét .49 Hình 4.9: Sơ đồ tương đương mạch dẫn dòng điện sét 51 Hình 4.10: Sơ đồ thay 52 Hình 4.11: Đồ thị ucd(a,t) = f(a,t) sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột 64 Hình 4.12: Đồ thị I=f(a) xác định miền nguy hiểm có sét đánh vào đỉnh cột lận cận đỉnh cột 65 Hình II.1: Sơ đồ truyền sóng hai nút 68 Hình II.2: Sơ đồ thay Petersen 69 Hình II.3: Sơ đồ nút có nhiều đường dây nối vào .70 SV: NGUYỄN KHOA TÂM LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP Hình II.4: Sơ đồ thay Petsersen xác định điện áp điện dung 71 Hình II.5: Đồ thị điện áp tụ điện theo phương pháp tiếp tuyến 72 Hình II.6: Đặc tính V-A chống sét van 73 Hình II.7: Sơ đồ thay Petersen cho chống sét van 74 Hình II.8: Đồ thị xác định U(t), I(t) chống sét van từ đặc tính V-A 74 Hình II.9: Sơ đồ nguyên lý trạm 77 Hình II.10: Sơ đồ thay trạng thái đầy đủ 77 Hình II.11: Sơ đồ thay trạng thái nguy hiểm 77 Hình II.12: Sơ đồ rút gọn 78 Hình II.13: Quy tắc monen lực 78 Hình II.14: Sơ đồ tính điện áp nút 79 Hình II.15: Sơ đồ tính điện áp nút 81 Hình II.16: Sơ đồ tính điện áp nút 82 Hình II.17:Sơ đồ tính điện áp nút 83 Hình II.18: Đồ thị điện áp chịu đựng máy biến áp 84 Hình II.19: Đặc tính V-S đặc tính V-A chống sét van 110 kV 84 Hình II.20: Đồ thị đặc tính V-S góp 85 Hình II.21: Kiểm tra tác dụng lên cách điện máy phát 85 Hình II.22: Dòng điện qua chống set van 86 Hình II.23: Kiểm tra an toàn cách điện góp 110 kV 86 SV: NGUYỄN KHOA TÂM LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP PHẦN I TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110kV CHƢƠNG I HIỆN TƢỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM Hệ thống điện phận hệ thống lượng bao gồm Nhà máy điệnĐường dây –Trạm biến áp hộ tiêu thụ điện Trong phần tử có số lượng lớn quan trọng TBA, đường dây Trong trình vận hành phần tử chịu ảnh hưởng nhiều tác động thiên nhiên mưa gió bão đặc biệt nguy hiểm bị ảnh hưởng sét Khi có cố sét đánh vào TBA đường dây gây hư hỏng cho thiết bị trạm dẫn tới việc ngừng cung cấp điện, gây thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện giảm chi phí thiệt hại nâng cao vận hành phải tính toán bố trí bảo vệ chống sét cho HTĐ 1.1.Hiện tƣợng dông sét 1.1.1.Khái niệm chung Dông sét tượng thiên nhiên,đó phóng tia lửa điện khoảng cách điện cực lớn (trung bình khoảng 5km) Hiện tượng phóng điện dông sét gồm hai loại phóng điện đám mây tích điện phóng điện đám mây tích điện với mặt đất Trong pham vi đồ án ta nghiên cứu phóng điện đám mây tích điện với mặt đất ( phóng điện mây –đất ) Với tượng phóng điện gây nhiều trở ngại cho đời sống người Các đám mây tích điện với mật độ điện tích lớn,có thể tạo cường độ điện trường lớn hình thành dòng phát triển mặt đất Giai đoạn giai đoạn phóng điện tiên đạo Tốc độ di chuyển trung bình tia tiên đạo lần phóng điện khoảng 1,5.107 cm/s, lần phóng điện sau tốc độ tăng lên khoảng 2.108 cm/s (trong đợt sét đánh có nhiều lần phóng điện đám mây hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng phóng điện xuống đất) Tia tiên đạo môi trường Plasma có điện tích lớn Đầu tia nối với trung tâm điện tích đám mây nên phần điện tích trung tâm vào tia tiên đạo Phần điện tích phân bố dọc theo SV: NGUYỄN KHOA TÂM -1- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP chiều dài tia xuống mặt đất Dưới tác dụng điện trường tia tiên đạo có tập trung điện tích khác dấu mặt đất mà địa điểm tập kết thùy thuộc vào tình hình dẫn điện đất Nếu vùng đất có điện dẫn đồng điểm nằm phía đầu tia tiên đạo Còn vùng đất có điện dẫn không đồng (có nhiều nơi điện dẫn khác nhau) điện tích đất tập trung nơi có điện dẫn cao Quá trình phóng điện phát triển dọc theo đường sức nối liền đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích mặt đất địa điểm sét đánh mặt đất định sẵn Tia tiên đạo Hình thành khu vực ion hóa mãnh Địa điểm phụ thuộc điện trở suất liệt đất Dòng phóng điện ngược Hoàn thành phóng điện sét Hình 1.1:Các giai đoạn phát triển phóng điện sét Do để đinh hướng cho phóng điện sét ta phải tạo nơi có mật độ tập trung điện tích lớn Nên việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho công trình dựa tính chọn lọc phóng điện sét Nếu tốc độ phát triển phóng điện ngược v mật độ điện trường điện tích tia tiên đạo 𝛿 đơn vị thời gian điện tích vào đất là: Is= v.𝛿 Công thức tính toán cho trường hợp sét đánh vào nơi có nối đất tốt (có trị số điện trở nhỏ không đáng kể) 1.1.2 Các dạng sóng sét Dạng tổng quát SV: NGUYỄN KHOA TÂM -2- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP i Imax s τds thời gian đầu sóng 0,5.Imax is = ÷ Imax τs thời gian toàn sóng τds τs t Hình 1.2: Dạng tổng quát sóng sét Dạng xiên góc is is= a.τds = Imax(t >τds) Imax is = a.t (t 2t24 = 0,14µs U 42' #0 tính tiếp có U3 bước trước Quá trình tính toán lặp lặp lại nút II.2 Các đặc tính cách điện nút cần bảo vệ a, Đặc tính chịu đựng máy biến áp 110 kV - Tra giáo trình Kĩ thuật điện cao áp ta có đặc tính chịu áp máy biến áp 110 kV SV: NGUYỄN KHOA TÂM -83- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP Bảng II.2: Điện áp chịu đựng máy biến áp theo thời gian t(µs) 1,5 10 U/Umax 0,3 0,98 0,95 0,92 0,89 0,85 U(kV) 165 550 539 522,5 506 489,5 467,5 Umba U(kV) 600 500 400 300 200 100 t(µs) 0 10 12 Hình II.18: Đồ thị điện áp chịu đựng máy biến áp b, Đặc tính V-A chống sét van 0,025 U csv 295.I csv Theo giáo trình “Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp tác giả Nguyễn Minh Chước” trang 99 ta có đặc tính V-S đặc tính V-A chống sét van 110 kV hình vẽ sau: 400 Ucsv=f(iCSV ) Ucsv=f(t) 300 200 100 0 5 I (kA) t (µs) Hình II.19: Đặc tính V-S đặc tính V-A chống sét van 110 kV SV: NGUYỄN KHOA TÂM -84- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP c, Đặc tính cách điện góp Bảng II.3: Đặc tính V-S góp t(µs) U(kV) 1020 10 960 900 855 830 810 805 1050 800 797 795 Utg(kV) U(kV) 1200 1000 800 600 400 200 t(µs) 0 10 12 Hình II.20: Đồ thị đặc tính V-S góp II.3 Kiểm tra an toàn thiết bị trạm a, Kiểm tra điện áp tác dụng lên cách điện máy biến áp Dựa vào kết tính sóng truyền ta có hình vẽ : U(kV) 600 500 400 Umba(kV) 300 U3 200 100 t(µs) 10 12 Hình II.21: Kiểm tra tác dụng lên cách điện máy phát SV: NGUYỄN KHOA TÂM -85- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP Trong đó: + Umba - Đường biểu thị đặc tính cách điện máy biến áp + U3 - Đường biểu thị đặc tính điện áp tác dụng lên cách điện máy biến áp có sóng sét với độ dốc a=300(kV/μs) truyền vào trạm qua đường dây 110kV b, Kiểm tra dòng điện qua chống sét van Dựa vào kết tính sóng truyền ta có hình vẽ: Icsv I(kA) 3,5 2,5 1,5 0,5 t(µs) Hình II.22: Dòng điện qua chống set van c, Kiểm tra an toàn cách điện cho góp 110 kV Dựa vào kết tính sóng truyền ta có hình vẽ: U(kV) 1200 1000 800 Utg(kV) 600 U2 400 200 t(µs) 0 10 15 Hình II.23: Kiểm tra an toàn cách điện góp 110 kV SV: NGUYỄN KHOA TÂM -86- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP Trong đó: + Utg: Biểu thị đường đặc tính cách điện góp + U2: Biểu thị đường đặc tính điện áp xuất góp cósóng sét với độ dốc a = 300(kV/μs) truyền vào trạm qua đường dây 110kV Nhận xét: Sóng khúc xạ giảm số lượng đường dây tăng lên ngược lại Khi sóng lan truyền từ đường dây vào trạm theo sơ đồ Peterson điện áp góp giảm (n-1) lần có n lộ đường dây nối vào góp Trong phần tính toán ta tính cho trường hợp nguy hiểm trường hợp vận hành với đường dây máy biến áp Từ đồ thị ta thấy sóng có độ dốc a = 300(kV/μs) truyền vào trạm thì: + Điện áp xuất góp 110kV trạm có sóng sét truyền trạm vào nằm đăc tính phóng điện chuỗi sứ cách điện góp 110kV trạm an toàn (hình II.23) + Dòng điện qua chống sét van nhỏ 10kA đảm bảo cho chống sét làm việc bình thường (hình II.22) + Điện áp tác dụng lên cách điện máy biến áp có sóng truyền vào trạm nằm dướiphần cách điện máy biến áp máy biến áp an toàn (hình II.21) Vậy với cách bố trí thiết bị lựa chọn chống sét van thiết kế hợp lý đảm bảo cho trạm biến áp vận hành an toàn SV: NGUYỄN KHOA TÂM -87- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình kỹ thuật điện cao áp, Võ Viết Đạn, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội - Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp, Nguyễn Minh Chƣớc - Lưới điện hệ thống điện, Trần Bách SV: NGUYỄN KHOA TÂM -88- LỚP: Đ4H2 [...]... ĐIỆN CAO ÁP D 8 h h x p 8h a p với p 5,5 h 2.3.4 Phạm vi bảo vệ của dây chống sét Phạm vi bảo vệ của dây chống sét được thể hiện như hình vẽ (Hình 2.6) + Khi hx> + Khi hx 2 h thì : 3 bx=0,6h(1- hx ) h bx=1,2h(1- hx ) 0,8.h 2 h thì : 3 Dây chố ng sét 0,2h h hx 0,6h hx 1,2h Hình 2.6: Phạm vi bảo vệ của dây chống sét 2.4 Mô tả đối tƣợng bảo vệ + Bảo vệ phía 220kV của trạm biến áp gồm 4... ra, từ đó đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ SV: NGUYỄN KHOA TÂM -7- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP CHƢƠNG II TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 220 kV 2.1 Lý thuyết Trạm biến áp và đường dây truyền tải là một bộ phận quan tr ọng trong hê ̣ thố ng truyề n tải và phân phố i điê ̣n năng Đối với trạm biến áp thì các thiết bị phân ph ối của tra... ĐIỆN CAO ÁP CHƢƠNG III TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 3.1.Khái niệm về nối đất trạm biến áp Nhiệm vụ của nối đất là để tản dòng điện xuống đất và giữ mức điện thế thấp trên các vật được nối đất Hệ thống nối đất là một yếu tố rất quan trọng trong việc bảo vệ quá điện áp cho hệ thống điện Do đó khi thi công, hệ thống nối đất của trạm biến áp, các cột thu sét, các đường dây … phải được tính toán thiết... Hình 2.3: Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi có độ cao khác nhau c, Phạm vi bảo vệ của nhiều cột thu sét ( số cột > 2) Khi công trình cần được bảo vệ chiếm một khu vực rộng lớn nếu chỉ dùng một vài cột thì cột phải rất cao gây nhiều khó khăn cho việc thi công và lắp ráp Trong trường hợp này ta dùng phối hợp nhiều cột với nhau để bảo vệ Phần ngoài của phạm vi bảo vệ sẽ được xác định cho từng đôi cột... 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 thiế t bi ̣cầ n bảo vê ̣ phải nằ m tro ̣n trong pha ̣m vi bảo vê ̣ an toàn của hê ̣ thố ng bảo vê ̣ Đối với trạm biến áp 220/110 kV ta dùng cô ̣t thu lôi, còn đối với đường dây 220kV ta dùng dây chố ng sét Đối với tra ̣m biế n... chọn cột thu sét có độ cao h= 28,5 m b,Bán kính bảo vệ của từng cột + Bán kính bảo vệ cho độ cao hx=17m là: 2 2 h x 17m h 28,5 19m 3 3 Nên rx=1,5.28,5-1,875.17=10,86 m c, Phạm vi bảo vệ của các cặp cột biên SV: NGUYỄN KHOA TÂM -18- LỚP: Đ4H2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP - Xét cặp cột (1,2); (9,10) ta có: h = 28,5 m & a= 37 m Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa hai cột thu sét là: h0... nên đã đảm bảo yêu cầu về nối đất an toàn Tuy nhiên ta cần kiểm tra thêm về điều kiện nối đất chống sét 3.5 Nối đất chống sét 3.5.1 Khái niệm - Khi có dòng điện sét đi vào bộ phận nối đất, tốc độ biến thiên của dòng điện sét theo thời gian là rất lớn Trong thời gian đầu, điện cảm của khu vực nối đất rất lớn, sẽ ngăn cản không cho dòng điện sét đi tới phần cuối của điện cực khiến cho điện áp phân bố... 023.103.752 0, 205m 8. 8.31 Độ cao cột treo dây thu sét: h1 =h+f =26,25 +0,205 =26,455 m Vậy chọn độ cao treo dây thu sét là 27m b, Phạm vi bảo vệ của dây thu sét - Tại hai điểm treo cao nhất của dây thu sét: Bảo vệ ở độ cao 17 m, h=27m 2 2 Do hx 17 h 27 18 3 3 Nên bxmax=1,2.27-1,5.17=6,9 m - Tại điểm treo thấp nhất của dây thu sét: Bảo vệ ở độ cao 17 m , h=27-0,205=26,795 m 2 2 Do hx 17... chung (chỉ áp dụng cho trạm có cấp điện áp lớn hơn 110kV) Do vậy nối đất chống sét là nối đất phân bố dài Khi có dòng điện sét đi vào hệ thống nối đất, tổng trở xung kích Zxk có thể lớn gấp nhiều lần so với điện trở nối đất an toàn và điện áp trên các bộ phận nối đất có thể cao dẫn đến phóng điện ngược tới các thiết bị điện của trạm Do đó ta phải tính toán kiểm tra yêu cầu của nối đất chống sét khi có... THUẬT ĐIỆN CAO ÁP - Vì trong nối đất chống sét: + Khi dùng thanh ngang chôn sâu 0,8(m) thì Km = 1,25 + Ta thấy RNT tỉ lệ thuận với Km, do đo không đổi Vậy điện trở của mạch vòng là: K m RNT ( an toan ) RNT ( set ) K m ( an toan ) = 0,60 1, 25 = 0,469 1, 6 Đây là điện trở nối đất nhân tạo của trạm trong mùa sét c, Tính toán cho trạm thiết kế Đây là trạm 220 kV nên cho phép nối đất chống sét nối chung ... 2.5.3.2 Tớnh toỏn cho phng ỏn 20 2.6 So sỏnh v tng kt cỏc phng ỏn 22 CHNG III TNH TON NI T CHO TRM BIN P 23 3.1.Khỏi nim v ni t trm bin ỏp 23 3.2 Tr s cho phộp ca in... hng cho cỏc thit b trm dn ti vic ngng cung cp in, gõy thit hi ln cho nn kinh t quc dõn m bo tin cy cung cp in v gim chi phớ thit hi v nõng cao hnh chỳng ta phi tớnh toỏn b trớ bo v chng sột cho. .. hng ca dụng sột, õy l iu bt li cho phỏt trin kinh t ca t nc núi chung v bt li cho cụng tỏc qun lý, hnh h thng in Vit Nam núi riờng, iu ú ũi hi ngnh in cn u t nhiu cho h thng chng sột cỏc cụng