Nghiên cứu các phương pháp tính toán và giải pháp giảm điện trở các vùng có điện trở suất cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Trung Phương NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ GIẢI PHÁP GIẢM ĐIỆN TRỞ CÁC VÙNG CÓ ĐIỆN TRỞ SUẤT CAO Chuyên ngành: Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THẮNG Hà Nội – Năm 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thực hiện, số liệu tính toán sử dụng luận văn kết nghiên cứu hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, tháng năm 2012 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Trung Phương MỤC LỤC Trang Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Lời mở đầu Chương 1: Tổng quan hệ thống nối đất trạm biến áp đường dây thuộc khu vực Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý 1.1 Giới thiệu khái quát lưới điện thuộc khu vực Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý 1.2 Các quy định, tiêu chuẩn liên quan đến hệ thống nối đất 1.2.1 Nối đất thiết bị điện vùng đất có điện trở suất cao 1.2.2 Các quy định nối đất trạm biến áp 1.2.3 Các quy định nối đất cột đường dây không 1.3 Các phương pháp thường sử dụng để giảm điện trở nối đất 1.3.1 Lợi dụng vật tiếp đất tự nhiên có sẵn 1.3.2 Thay đất gốc có điện trở suất cao đất có điện trở suất thấp 1.3.3 Giảm điện trở suất đất muối ăn 1.3.4 Bổ sung thêm hệ thống tiếp đất 1.3.5 Sử dụng hóa chất để làm giảm điện trở suất cục 1.4 Nhận xét 10 Chương 2: Lựa chọn phương pháp tính trị số điện trở nối đất trạm biến áp 11 2.1 Giới thiệu phương pháp tính 11 2.1.1 Phương pháp tính toán Nga 11 2.1.2 Phương pháp tính toán Schwarz 16 2.2 Đánh giá lựu chọn phương pháp tính 21 2.2.1 Hê thống nối đất mạch vòng chưa có cọc nối đất 21 a Tính theo phương pháp Nga 21 b Tinh theo phương pháp Schwarz 22 2.2.2 Hệ thống nối đất mạch vòng có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi 23 a Tính theo phương pháp Nga 23 b Tinh theo phương pháp Schwarz 24 2.2.3 Hệ thống nối đất lưới có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi 26 a Tính theo phương pháp Nga 26 b Tinh theo phương pháp Schwarz 27 2.2.4 Nhận xét đánh giá phương pháp tính điện trở nối đất 29 2.3 Tính toán điện trở nối đất theo phương pháp Schwarz cho thiết kế định hình mẫu Tổng Công ty điện lực Việt Nam 30 2.3.1 Tính trường hợp đất đồng 30 2.3.2 Tính trường hợp đất không đồng 34 2.3.3 Nhận xét thiết kế định hình trạm biến áp 36 2.4 Nối đất an toàn theo tiêu chuẩn ANSI/IEEE80 37 2.4.1 Điện trở thể người 37 2.4.2 Phản ứng thể người dòng điện xoay chiều hình sin tần số công nghiệp 38 2.4.3 Tính điện áp bước điện áp tiếp xúc cho phép 39 2.4.4 Phương pháp trình tự tính toán 44 2.4.5 Tính toán điện trở nối đất cho mẫu thiết kế định hình kiểu theo tiêu chuẩn ANSI/IEEE 80 45 Chương 3: Biện pháp giảm điện trở cột điện đường dây vùng có điện trở suất cao 50 3.1 Tính toán điện trở tiếp địa đường dây 220kV Tràng Bạch - Hoành Bồ 50 3.1.1 Tính toán cho loại tiếp địa RS4x30-4 51 3.1.2 Tính toán cho loại tiếp địa RS2x30-4 53 3.1.3 Nhận xét 54 3.2 Các biện pháp giảm điện trở cột đường dây 55 3.2.1 Giảm điện trở tiếp địa đường dây cách sử dụng tham bùn 55 a Hệ số k1 ảnh hưởng lớp đất bổ sung 56 b Các phương án sử dụng than bùn 58 3.2.2 Giảm điện trở tiếp địa cách sử dụng hoá chất Gem 60 3.2.3 Nhận xét 62 3.2.4 Tính toán phương án giảm điện trở nối đất cột đường dây sử dụng than bùn hoá chất Gem 62 3.3 So sánh tiêu chống sét cho đường dây trước sau bổ sung tiếp địa cột điện 67 3.3.1 Số liệu tính toán 67 3.3.2 Tính số lần sét đánh thẳng lên đường dây 68 3.3.3 Tính suất cắt đường dây 220kV sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây pha 68 3.3.4 Tính suất cắt đường dây 220kV sét đánh vào khoảng vượt 71 3.3.5 Tính suất cắt đường dây 22kV sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột 78 3.3.6 Tính toán điện áp xuất cách điện pha A đường dây sét đánh vào đỉnh cột 87 3.3.7 So sánh suất cắt trước sau cải tạo hệ thống tiếp địa 94 Một số hình ảnh trình thi công cải tạo hệ thống tiếp địa cột điện 96 Tài liệu tham khảo 101 Phụ lục 103 MỞ ĐẦU Việt Nam nằm tâm dông châu Á, ba tâm giông giới có hoạt dộng giông sét mạnh Mùa dông Việt Nam tương đối dài sớm kết thúc muộn Số ngày dông trung bình khoảng 100 ngày/năm số dông trung bình 250 giờ/năm Trên hoạt động dông tương đối mạnh có độ chênh lệch lớn mức độ hoạt động dông vùng Có nơi có số dông nhỏ Cam Ranh (55 giờ/năm), bên cạnh lại có khu vực đạt số dông tới 489 giờ/năm A Lưới Có thể giải thích chênh lệch nhiều yếu tố khác có phân chia lãnh thổ dãy núi cao có hướng khác nhau, có tác dụng tăng cường hoạt động dông vùng hạn chế hoạt động dông vùng khác Những vùng hoạt động dông mạnh vùng có nhiễu động khí mạnh mẽ có địa hình thuận lợi cho việc hình thành dòng thăng Ngoài tác dụng có lợi dông mang lại lượng nước mưa, khả cung cấp nitrat phóng điện sét đem lại cho nông nghiệp nguồn đạm phong phú, dông sét gây ảnh hưởng tiêu cực lên kinh tế xã hội Dông gây lụt lội (những đợt dông front kéo dài), sét thường xuyên hiểm họa gây thiệt hại người Trong thập kỷ gần đây, nhiều công trình, đường dây tải điện, kho tàng, thiết bị ngành bưu viễn thông, thiết bị nghiên cứu khoa học, thiết bị điện tử bị sét đánh hỏng gây thiệt hại lớn; thiệt hại kinh tế, sét gây thiệt hại người, gây tâm lý hoang mang số địa phương xã Cổ Dũng (Hải Dương), huyện Đông Anh (Hà Nội), Đồng sông Cửu Long.v.v… gây nên cố vận hành Hệ thống điện Trong lĩnh vực phòng chống sét hầu hết Việt Nam sử dụng thiết bị phòng chống sét nhập ngoại Nhiều loại máy móc thiết bị phòng chống sét tung thị trường Hiệu nhiều phương pháp chưa rõ ràng, chí nhiều kết đem lại hậu không mong muốn Nhiều công ty nước quảng cáo thiết bị với tài liệu kỹ thuật chứa đựng thông tin không tin cậy mang nhiều tính chất quảng cáo Quy phạm chống sét sử dụng có -1- điểm lạc hậu cần tiến hành rà soát sửa đổi, công tác tư vấn cần đẩy mạnh Trong thời gian qua có nhiều công trình nghiên cứu phân vùng mật độ sét lãnh thổ nước ta, việc lựa chọn đưa đồ sét ghi chi tiết để phục vụ cho công tác thiết kế bảo vệ đường dây tải điện trạm biến áp cần thiết quan trọng Công ty Truyền tải điện đơn vị thành viên Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia với nhiệm vụ quản lý vận hành lưới điện áp từ cấp 220kV đến 500kV Với địa bàn quản lý rộng Trong đường dây lại phần tử dài lưới điện nên thường bị sét đánh gây điện áp (quá điện áp khí quyển) Quá điện áp gây phóng điện tạo thành ngắn mạch làm cho máy cắt đường dây tác động, ảnh hưởng đến cung cấp điện liên tục lưới đến an toàn thiết bị điện khác trạm Việc bảo vệ đường dây đến mức an toàn tuyệt đối thực vốn đầu tư vào đường dây lớn tăng cường cách điện đường dây đặt thiết bị bảo vệ chống sét… Do phương hướng đắn việc tính toán mức độ bảo vệ chống sét đường dây phải xuất phát từ tiêu kinh tế, tức phải tìm phương thức bảo vệ đường dây cho tổn hao sét gây thấp Hiện số trạm biến áp đặc biệt tuyến đường dây qua đồi núi, rẻo cao có điện trở suất cao, trị số điện trở không đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn quy phạm hành Công ty Truyền tải điện có biện pháp xử lý bổ sung thêm hệ thống nối đất, hố than bùn, muối ăn, hóa chất GEM v.v… song chưa giải hoàn toàn Do việc nghiên cứu tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế áp dụng giải pháp xử lý hệ thống nối đất theo công nghệ vấn đề cần thiết Để giải vấn đề nêu đề tài “Nghiên cứu phương pháp tính toán giải pháp để giảm điện trở tiếp địa vùng có điện trở suất cao” trình bày với nội dung sau đây: Tổng quan hệ thống nối đất trạm biến áp đường dây thuộc khu vực Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý -2- Lựa chọn phương pháp tính trị số điện trở nối đất trạm biến áp Biện pháp giảm điện trở cột điện đường dây vùng có điện trở suất cao Để hoàn thành luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Đình Thắng, thầy cô giáo môn Hệ Thống Điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trung tâm bồi dưỡng Đạo tạo sau đại học trường Đại học Bách khoa Hà Nội Do thời gian có hạn vấn đề nghiên cứu có liên quan đến nhiều lĩnh vực chưa hiểu biết nhiều nên luận văn nhiều hạn chế thiếu sót Tôi mong đóng góp ý kiến thầy cô, chuyên gia bạn bè đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả Nguyễn Trung Phương -3- CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CÁC TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY THUỘC KHU VỰC TRUYỀN TẢI ĐIỆN QUẢNG NINH QUẢN LÝ 1.1 Giới thiệu khái quát lưới điện thuộc khu vực truyền tải điện Quảng Ninh quản lý Hệ thống lưới truyền tải điện Việt Nam đóng vai trò quan trọng hệ thống điện Việt Nam Hiện Việt Nam mua điện từ Trung Quốc thông qua 02 đường 110kV Móng Cái, 02 đường 220kV Hà Khẩu Tuyên Quang xuất sang nước bạn Lào Với hệ thống lưới điện rộng lớn, chủ yếu qua vùng đồi núi cao rẻo cao nên việc cố đường dây sét tránh khỏi, giảm suất cắt tiêu chí hàng đầu ổn định cung cấp điện cho hệ thống Để hạn chế điều người ta thường sử dụng chức tự động đóng lại đường dây sau cố thoáng qua giảm điện nối đất cho hệ thống, lắp đặt chống sét van cho đường dây, tăng chiều dài cách điện.v.v… Đối với vùng có điện trở suất đất cao người ta giảm điện trở nối đất cách bổ sung thêm hệ thống nối đất giảm điện trở cách giảm điện trở suất đất Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý 01 trạm biến áp 500kV; 02 trạm biến áp 220kV; 92,4km đường dây 500kV mạch kép; 214km đường dây 220kV mạch kép 40km đường dây 220kV mạch đơn Ở trạm biến áp có cấp điện áp từ 220kV trở lên có kích thước lớn nên điện trở hệ thống nối đất hầu hết đạt tiêu chuẩn so với quy phạm Tuy nhiên tuyến đường dây 220kV lại chủ yếu qua vùng núi cao có điện trở suất lớn, nên việc làm giảm trị số điện trở tiếp địa cho cột đường dây toán khó khăn đơn vị Công ty 1.2 Các quy định, tiêu chuẩn liên quan đến hệ thống nối đất 1.2.1 Nối đất thiết bị điện vùng đất có điện trở suất cao a Đối với vùng có điện trở suất cao lớn 500m xác định vào thời gian bất lợi năm (đo vào mùa khô), để tiến hành trang bị nối đất nhân tạo ta sử dụng biện pháp sau đây, [7]: -4- - Tăng chiều dài cọc nối đất điện trở suất đất giảm theo độ sâu - Đặt điện cực nối đất kéo dài (có thể từ 1-2km) gần có chỗ điện trở suất thấp đất nhỏ - Cải tạo đất để làm giảm điện trở suất đất (dùng bột sét, bột bentônít than chì v.v… trộn với chất phụ gia khác) b Đối với vùng đất đá lởm chởm có điện trở suất lơn 500m xác định vào thời gian bất lợi năm, việc nối đất thiết bị điện phải áp dụng biện pháp quy định điều I.7.41 tài liệu [7] Trong trường hợp sử dụng biện pháp không hợp lý phương diện kinh tế cho phép tăng trị số điện trở nối đất quy định quy phạm lên 0,001[] lần không lớn 5 1.2.2 Các quy định nối đất trạm biến áp a Bảo vệ chống sét đánh thẳng vào trạm biến áp thiết bị trời thường sử dụng kim chống sét bố trí cao cột pooctick cột đèn pha chiếu sáng coi cột chống sét b Dây chống sét đường dây tải điện điện áp 110kV trở lên thường nối vào kết cấu nối đất hệ thống phân phối trời (trạm biến áp) Dây chống sét đường dây không nối vào kết cấu nối đất hệ thống phân phối trời điện trở suất tương đương đất đo mùa sét đến 750m - không phụ thuộc vào diện tích mạch vòng dây nối đất trạm, lớn 750÷ 1000m diện tích mạch vòng nối đất trạm 10000m2 trở lên Dây chống sét đường dây không không cho phép kéo vào trạm dừng lại cột cuối đường dây Đoạn đường dây không cho vào trạm dây chống sét bảo vệ kim thu sét bố trí trạm, cột đường dây không gần đường dây không Chỗ nối dây nối đất kết cấu có kim thu sét hay dây thu sét vào hệ thống nối đất chung trạm phải cách chỗ nối máy biến áp (cuộn kháng) 15m tính theo vành đai nối đất c Trang bị nối đất thiết bị điện có điện áp lớn 1000V mạng điện có trung tính nối đất hiệu phải đảm bảo trị số điện trở nối đất trị số điện áp -5- - 105 - - 106 - PHỤ LỤC Giá trị điện trở nối đất mẫu thiết kế định hình số điện trở suất đất chiều dài cọc nối đất thay đổi Số lượng cọc nối đất Điện trở suất tính toán đất 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0,678 1,355 2,033 2,711 3,389 4,066 4,744 5,422 6,099 6,777 10 0,657 1,314 1,971 2,628 3,285 3,942 4,599 5,256 5,913 6,570 15 0,639 1,278 1,917 2,556 3,195 3,834 4,473 5,112 5,751 6,390 20 0,624 1,247 1,871 2,494 3,118 3,741 4,365 4,988 5,612 6,236 25 0,610 1,220 1,831 2,441 3,051 3,661 4,271 4,882 5,492 6,102 30 0,599 1,197 1,796 2,394 2,993 3,592 4,190 4,789 5,387 5,986 35 0,588 1,177 1,765 2,354 2,942 3,531 4,119 4,708 5,296 5,885 40 0,580 1,159 1,739 2,318 2,898 3,478 4,057 4,637 5,216 5,796 45 0,572 1,143 1,715 2,287 2,859 3,430 4,002 4,574 5,146 5,717 50 0,565 1,130 1,694 2,259 2,824 3,389 3,953 4,518 5,083 5,648 55 0,559 1,117 1,676 2,234 2,793 3,351 3,910 4,468 5,027 5,585 60 0,553 1,106 1,659 2,212 2,765 3,318 3,871 4,424 4,977 5,530 65 0,548 1,096 1,644 2,192 2,740 3,287 3,835 4,383 4,931 5,479 70 0,543 1,087 1,630 2,173 2,717 3,260 3,803 4,347 4,890 5,433 75 0,539 1,078 1,618 2,157 2,696 3,235 3,774 4,314 4,853 5,392 80 0,535 1,071 1,606 2,142 2,677 3,212 3,748 4,283 4,819 5,354 85 0,532 1,064 1,596 2,128 2,660 3,192 3,724 4,256 4,787 5,319 90 0,529 1,058 1,586 2,115 2,644 3,173 3,701 4,230 4,759 5,288 95 0,526 1,052 1,577 2,103 2,629 3,155 3,681 4,207 4,732 5,258 100 0,523 1,046 1,569 2,092 2,616 3,139 3,662 4,185 4,708 5,231 - 107 - PHỤ LỤC Giá trị điện trở nối đất mẫu thiết kế định hình số điện trở suất đất số lượng cọc nối đất thay đổi Số lượng cọc nối đất Điện trở suất tính toán đất 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0,622 1,244 1,866 2,489 3,111 3,733 4,355 4,977 5,599 6,222 10 0,572 1,144 1,716 2,288 2,861 3,433 4,005 4,577 5,149 5,721 15 0,541 1,082 1,623 2,164 2,706 3,247 3,788 4,329 4,870 5,411 20 0,521 1,042 1,563 2,083 2,604 3,125 3,646 4,167 4,688 5,208 25 0,507 1,014 1,521 2,028 2,535 3,041 3,548 4,055 4,562 5,069 30 0,497 0,994 1,491 1,988 2,484 2,981 3,478 3,975 4,472 4,969 35 0,489 0,979 1,468 1,958 2,447 2,937 3,426 3,916 4,405 4,895 40 0,484 0,968 1,451 1,935 2,419 2,903 3,386 3,870 4,354 4,838 45 0,479 0,959 1,438 1,917 2,397 2,876 3,355 3,834 4,314 4,793 50 0,476 0,952 1,427 1,903 2,379 2,855 3,330 3,806 4,282 4,758 55 0,473 0,946 1,419 1,891 2,364 2,837 3,310 3,783 4,256 4,729 60 0,470 0,941 1,411 1,882 2,352 2,823 3,293 3,764 4,234 4,705 65 0,469 0,937 1,406 1,874 2,343 2,811 3,280 3,748 4,217 4,685 70 0,467 0,934 1,401 1,867 2,334 2,801 3,268 3,735 4,202 4,668 75 0,465 0,931 1,396 1,862 2,327 2,792 3,258 3,723 4,189 4,654 80 0,464 0,928 1,393 1,857 2,321 2,785 3,249 3,714 4,178 4,642 85 0,463 0,926 1,389 1,853 2,316 2,779 3,242 3,705 4,168 4,631 90 0,462 0,924 1,387 1,849 2,311 2,773 3,236 3,698 4,160 4,622 95 0,461 0,923 1,384 1,846 2,307 2,769 3,230 3,691 4,153 4,614 100 0,461 0,921 1,382 1,843 2,304 2,764 3,225 3,686 4,146 4,607 - 108 - PHỤ LỤC Ucđ(a,t) điện trở cột 10Ω a kA/s t(s) 285,5 325,5 365,6 405,7 445,7 485,8 525,9 565,9 606,0 376,8 508,2 457,0 628,4 537,1 748,6 617,2 868,8 697,3 989,0 777,5 1109,2 857,6 1229,4 937,7 1349,6 1017,9 1469,8 1098,0 1590,0 639,7 799,9 960,2 1120,4 1280,7 1441,0 1601,2 1761,5 1921,7 2082,0 50 771,1 971,4 1171,7 1372,0 1572,4 1772,7 1973,0 2173,3 2373,7 2574,0 60 902,5 1142,9 1383,3 1623,7 1864,0 2104,4 2344,8 2585,2 2825,6 3066,0 70 1033,9 1314,3 1594,8 1875,3 2155,7 2436,2 2716,6 2997,1 3277,5 3558,0 80 1165,3 1485,8 1806,3 2126,9 2447,4 2767,9 3088,4 3409,0 3729,5 4050,0 90 1296,7 1657,3 2017,9 2378,5 2739,1 3099,6 3460,2 3820,8 4181,4 4542,0 100 1428,1 1828,8 2229,4 2630,1 3030,7 3431,4 3832,0 4232,7 4633,3 5034,0 10 245,4 20 30 40 10 Ucđ(a,t) điện trở cột 15Ω a kA/s t(s) 10 10 265,4 325,5 385,6 445,7 505,8 565,9 626,0 686,1 746,2 806,3 20 30 40 416,9 568,3 537,1 748,6 657,3 928,9 777,5 1109,2 897,7 1289,5 1017,9 1469,8 1138,1 1650,1 1258,3 1830,4 1378,5 2010,7 1498,6 2191,0 719,8 960,2 1200,6 1441,0 1681,3 1921,7 2162,1 2402,5 2642,9 2883,3 50 871,2 1171,7 1472,2 1772,7 2073,2 2373,7 2674,2 2974,6 3275,1 3575,6 60 1022,7 1383,3 1743,8 2104,4 2465,0 2825,6 3186,2 3546,8 3907,4 4267,9 70 1174,1 1594,8 2015,5 2436,2 2856,9 3277,5 3698,2 4118,9 4539,6 4960,3 80 1325,6 1806,3 2287,1 2767,9 3248,7 3729,5 4210,3 4691,0 5171,8 5652,6 90 1477,0 2017,9 2558,8 3099,6 3640,5 4181,4 4722,3 5263,2 5804,0 6344,9 100 1628,5 2229,4 2830,4 3431,4 4032,4 4633,3 5234,3 5835,3 6436,3 7037,2 Ucđ(a,t) điện trở cột 20Ω a kA/s t(s) 10 10 285,5 365,6 445,7 525,9 606,0 686,1 766,3 846,4 926,5 1006,6 20 30 40 457,0 628,4 617,2 868,8 777,5 1109,2 937,7 1349,6 1098,0 1590,0 1258,3 1830,4 1418,5 2070,8 1578,8 2311,2 1739,0 2551,6 1899,3 2791,9 799,9 1120,4 1441,0 1761,5 2082,0 2402,5 2723,0 3043,6 3364,1 3684,6 50 971,4 1372,0 1772,7 2173,3 2574,0 2974,6 3375,3 3775,9 4176,6 4577,2 60 1142,9 1623,7 2104,4 2585,2 3066,0 3546,8 4027,6 4508,3 4989,1 5469,9 70 1314,3 1875,3 2436,2 2997,1 3558,0 4118,9 4679,8 5240,7 5801,6 6362,5 80 1485,8 2126,9 2767,9 3409,0 4050,0 4691,0 5332,1 5973,1 6614,2 7255,2 90 1657,3 2378,5 3099,6 3820,8 4542,0 5263,2 5984,3 6705,5 7426,7 8147,8 100 1828,8 2630,1 3431,4 4232,7 5034,0 5835,3 6636,6 7437,9 8239,2 9040,5 - 109 - Ucđ(a,t) điện trở cột 25Ω a kA/s t(s) 10 10 305,5 405,7 505,8 606,0 706,2 806,3 906,5 1006,6 1106,8 1207,0 20 30 40 497,0 688,5 697,3 989,0 897,7 1289,5 1098,0 1590,0 1298,3 1890,5 1498,6 2191,0 1699,0 2491,5 1899,3 2791,9 2099,6 3092,4 2300,0 3392,9 880,0 1280,7 1681,3 2082,0 2482,6 2883,3 3283,9 3684,6 4085,3 4485,9 50 1071,6 1572,4 2073,2 2574,0 3074,8 3575,6 4076,4 4577,2 5078,1 5578,9 60 1263,1 1864,0 2465,0 3066,0 3667,0 4267,9 4868,9 5469,9 6070,9 6671,9 70 1454,6 2155,7 2856,9 3558,0 4259,1 4960,3 5661,4 6362,5 7063,7 7764,8 80 1646,1 2447,4 3248,7 4050,0 4851,3 5652,6 6453,9 7255,2 8056,5 8857,8 90 1837,6 2739,1 3640,5 4542,0 5443,5 6344,9 7246,4 8147,8 9049,3 9950,8 100 2029,1 3030,7 4032,4 5034,0 6035,6 7037,2 8038,9 9040,5 10042,1 11043,8 Ucđ(a,t) điện trở cột 30Ω a kA/s t(s) 10 10 325,5 445,7 565,9 686,1 806,3 926,5 1046,7 1166,9 1287,1 1407,3 20 30 40 537,1 748,6 777,5 1109,2 1017,9 1469,8 1258,3 1830,4 1498,6 2191,0 1739,0 2551,6 1979,4 2912,1 2219,8 3272,7 2460,2 3633,3 2700,6 3993,9 960,2 1441,0 1921,7 2402,5 2883,3 3364,1 3844,9 4325,6 4806,4 5287,2 50 1171,7 1772,7 2373,7 2974,6 3575,6 4176,6 4777,6 5378,6 5979,5 6580,5 60 1383,3 2104,4 2825,6 3546,8 4267,9 4989,1 5710,3 6431,5 7152,6 7873,8 70 1594,8 2436,2 3277,5 4118,9 4960,3 5801,6 6643,0 7484,4 8325,7 9167,1 80 1806,3 2767,9 3729,5 4691,0 5652,6 6614,2 7575,7 8537,3 9498,8 10460,4 90 2017,9 3099,6 4181,4 5263,2 6344,9 7426,7 8508,4 9590,2 10671,9 11753,7 100 2229,4 3431,4 4633,3 5835,3 7037,2 8239,2 9441,1 10643,1 11845,1 13047,0 - 110 - PHỤ LỤC Cặp thông số nguy hiểm Rcột =10 ai(kA/  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ti(s) 24,32 11,02 7,12 5,00 3,92 3,25 2,73 2,29 1,93 1,63 Ii(kA) 243,2 220,4 213,6 199,9 196,0 195,0 190,9 183,2 173,5 163,0 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =15 ai(kA/  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ti(s) 15,79 7,65 4,96 3,67 2,92 2,37 1,92 1,71 1,43 1,20 Ii(kA) 157,9 153,1 148,8 146,8 146,0 142,2 134,4 136,8 129,0 120,0 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =20 ai(kA/  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ti(s) 13,17 6,23 4,03 2,94 2,26 1,95 1,55 1,30 1,10 0,95 Ii(kA) 131,7 124,6 121,0 117,6 112,8 117,0 108,5 104,0 99,0 95,0 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =25 ai(kA/  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ti(s) 9,73 4,93 3,45 2,63 2,08 1,68 1,38 1,14 0,95 0,79 Ii(kA) 97,3 98,6 103,5 105,2 103,8 100,8 96,6 91,2 85,5 78,7 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =30 ai(kA/  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ti(s) 9,81 4,82 3,12 2,25 1,72 1,35 1,10 0,94 0,80 0,67 Ii(kA) 98,1 96,4 93,6 90,0 86,0 81,0 77,0 75,2 72,0 67,0 - 111 - 100 PHỤ LỤC Xác xuất phóng điện trường hợp RC = 10  : a kA /  s I(kA) Vi 103 Va 10 3  pđ 106 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 243,2 220,4 213,6 199,9 196,0 195,0 190,9 183,2 173,5 163,0 0,08979 0,21509 0,27911 0,47214 0,54781 0,56921 0,66628 0,89458 1,29626 1,93972 239,909 95,854 38,298 15,302 6,114 2,443 0,976 0,390 0,156 0,104 21,542 20,617 10,689 7,225 3,349 1,390 0,650 0,349 0,202 0,201 100 Xác xuất phóng điện trường hợp RC = 15  : a kA /  s I(kA) Vi 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 157,9 153,1 148,8 146,8 146,0 142,2 134,4 136,8 129,0 120,0 2,35831 2,83882 3,34212 3,60829 3,72060 4,30372 5,80274 5,29295 7,14474 10,07497 239,909 95,854 38,298 15,302 6,114 2,443 0,976 0,390 0,156 0,104 565,780 272,112 127,996 55,213 22,747 10,513 5,663 2,064 1,113 1,044 3 Va 103  pđ 10 6 Xác xuất phóng điện trường hợp RC = 20  : a kA /  s I(kA) Vi 10 3 Va 103  pđ 10 10 20 30 40 50 60 131,7 124,6 121,0 117,6 112,8 70 80 90 100 117,0 108,5 104,0 99,0 95,0 6,435 8,447 9,700 11,045 13,301 11,302 15,653 18,599 22,526 26,256 239,909 95,854 38,298 15,302 6,114 2,443 0,976 0,390 0,156 0,104 1543,853 809,677 371,489 169,012 81,318 27,608 15,277 7,252 3,509 2,722 6 Xác xuất phóng điện trường hợp RC = 25  : a kA /  s I(kA) Vi 10 97,3 3 Va 103  pđ 10 10 20 98,6 30 40 50 60 103,5 105,2 103,8 100,8 70 80 90 100 96,6 91,2 85,5 78,7 24,042 22,873 18,958 17,763 18,778 21,024 24,695 30,371 37,784 49,030 239,909 95,854 38,298 15,302 6,114 2,443 0,976 0,390 0,156 0,104 5767,788 2192,515 726,061 271,801 114,800 51,356 24,102 11,843 5,887 5,083 6 Xác xuất phóng điện trường hợp RC = 30  : a kA /  s 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 I(kA) 98,1 96,4 93,6 90,0 86,0 81,0 77,0 75,2 72,0 67,0 23,316 24,885 27,703 31,800 37,067 44,894 52,330 56,066 63,379 76,762 239,909 95,854 38,298 15,302 6,114 2,443 0,976 0,390 0,156 0,104 5593,680 2385,337 1060,975 486,601 226,619 109,663 51,072 21,862 9,874 7,958 Vi 10 3 Va 103  pđ 10 6 - 112 - PHỤ LỤC Giá trị ucđ (a, t ) sét đánh vào đỉnh cột với RC = 10  : Trước có phản xạ t a 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sau có phản xạ 0,5 2,53 2,53 10 175,1 324,2 408,1 531,4 586,2 571,4 610,8 686,7 754,5 816,4 873,8 927,6 978,5 1026,7 236,2 534,4 702,3 948,8 1058,3 1028,8 1107,6 1259,5 1394,9 1518,7 1633,6 1741,3 1842,9 1939,4 297,3 744,5 996,4 1366,1 1530,5 1486,1 1604,3 1832,2 2035,4 2221,1 2393,4 2554,9 2707,4 2852,1 358,4 954,7 1290,6 1783,5 2002,7 1943,5 2101,1 2404,9 2675,9 2923,5 3153,2 3368,6 3571,9 3764,8 419,5 1164,9 1584,7 2200,9 2474,8 2400,9 2597,9 2977,7 3316,4 3625,9 3913,0 4182,2 4436,4 4677,5 480,6 1375,1 1878,8 2618,3 2947,0 2858,3 3094,7 3550,4 3956,8 4328,2 4672,8 4995,9 5300,8 5590,2 541,6 1585,3 2173,0 3035,7 3419,2 3315,7 3591,4 4123,2 4597,3 5030,6 5432,7 5809,5 6165,3 6502,9 602,7 1795,4 2467,1 3453,0 3891,3 3773,0 4088,2 4695,9 5237,8 5733,0 6192,5 6623,2 7029,8 7415,6 663,8 2005,6 2761,3 3870,4 4363,5 4230,4 4585,0 5268,6 5878,2 6435,3 6952,3 7436,8 7894,2 8328,3 724,9 2215,8 3055,4 4287,8 4835,7 4687,8 5081,8 5841,4 6518,7 7137,7 7712,1 8250,5 8758,7 9241,0 Giá trị ucđ (a, t ) sét đánh vào đỉnh cột với RC = 15  : Trước có phản xạ t a 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sau có phản xạ 0,5 2,53 2,53 10 169,8 331,1 427,4 575,5 643,6 627,5 675,9 770,1 854,6 931,9 1003,5 1070,3 1133,0 1192,0 225,6 548,2 740,8 1037,0 1173,2 1140,9 1237,8 1426,2 1595,2 1749,8 1892,9 2026,6 2151,9 2270,1 281,5 765,3 1054,2 1498,5 1702,8 1654,4 1799,7 2082,2 2335,7 2567,7 2782,4 2982,8 3170,9 3348,1 337,3 982,4 1367,6 1959,9 2232,4 2167,9 2361,6 2738,3 3076,3 3385,5 3671,9 3939,1 4189,9 4426,1 393,1 1199,5 1681,0 2421,4 2762,0 2681,4 2923,5 3394,4 3816,9 4203,4 4561,4 4895,4 5208,9 5504,2 448,9 1416,6 1994,3 2882,9 3291,6 3194,8 3485,4 4050,5 4557,5 5021,3 5450,8 5851,7 6227,8 6582,2 504,7 1633,7 2307,7 3344,4 3821,2 3708,3 4047,3 4706,6 5298,0 5839,2 6340,3 6808,0 7246,8 7660,2 560,6 1850,8 2621,1 3805,9 4350,8 4221,8 4609,2 5362,6 6038,6 6657,1 7229,8 7764,2 8265,8 8738,3 616,4 2067,9 2934,5 4267,4 4880,4 4735,2 5171,1 6018,7 6779,2 7475,0 8119,2 8720,5 9284,7 9816,3 672,2 2285,0 3247,9 4728,9 5410,0 5248,7 5733,0 6674,8 7519,8 8292,9 9008,7 9676,8 10303,7 10894,3 - 113 - Giá trị ucđ (a, t ) sét đánh vào đỉnh cột với RC = 20  : Trước có phản xạ t a 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sau có phản xạ 0,5 2,53 2,53 10 164,9 337,8 445,9 617,7 698,6 681,6 738,3 848,8 947,8 1038,0 1120,9 1197,7 1269,0 1335,6 215,8 561,6 777,8 1121,4 1283,1 1249,2 1362,6 1583,7 1781,7 1962,0 2127,8 2281,3 2424,0 2557,1 266,7 785,5 1109,7 1625,1 1867,7 1816,8 1986,9 2318,5 2615,5 2886,0 3134,7 3365,0 3579,0 3778,7 317,6 1009,3 1441,5 2128,9 2452,2 2384,3 2611,2 3053,4 3449,4 3810,0 4141,7 4448,6 4734,0 5000,2 368,5 1233,1 1773,4 2632,6 3036,8 2951,9 3235,5 3788,2 4283,2 4734,0 5148,6 5532,3 5889,0 6221,8 419,4 1456,9 2105,3 3136,3 3621,3 3519,5 3859,9 4523,0 5117,1 5658,0 6155,5 6615,9 7044,0 7443,3 470,3 1680,7 2437,2 3640,0 4205,9 4087,1 4484,2 5257,9 5950,9 6582,0 7162,4 7699,6 8199,0 8664,9 521,2 1904,5 2769,1 4143,7 4790,4 4654,7 5108,5 5992,7 6784,8 7506,0 8169,3 8783,2 9354,0 9886,5 572,1 2128,4 3101,0 4647,4 5375,0 5222,3 5732,8 6727,5 7618,6 8430,0 9176,2 9866,9 10509,0 11108,0 623,0 2352,2 3432,9 5151,1 5959,5 5789,9 6357,1 7462,4 8452,5 9354,0 10183,1 10950,5 11664,0 12329,6 Giá trị ucđ (a, t ) sét đánh vào đỉnh cột với RC = 25  : Trước có phản xạ t a 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sau có phản xạ 0,5 2,53 2,53 10 160,3 344,3 463,7 658,2 751,2 733,8 798,1 923,3 1034,8 1135,5 1227,3 1311,4 1388,8 1460,2 206,6 574,7 813,3 1202,4 1388,4 1353,6 1482,3 1732,5 1955,5 2157,0 2340,6 2508,8 2663,6 2806,3 252,9 805,0 1163,0 1746,5 2025,5 1973,4 2166,4 2541,8 2876,3 3178,5 3453,9 3706,2 3938,3 4152,5 299,2 1035,4 1512,7 2290,7 2662,7 2593,2 2850,5 3351,1 3797,0 4199,9 4567,1 4903,6 5213,1 5498,6 345,6 1265,7 1862,4 2834,9 3299,9 3213,0 3534,6 4160,3 4717,8 5221,4 5680,4 6101,0 6487,9 6844,8 391,9 1496,1 2212,0 3379,1 3937,1 3832,8 4218,8 4969,6 5638,5 6242,9 6793,7 7298,4 7762,7 8190,9 438,2 1726,4 2561,7 3923,3 4574,3 4452,6 4902,9 5778,8 6559,3 7264,4 7907,0 8495,8 9037,4 9537,1 484,5 1956,8 2911,4 4467,4 5211,5 5072,4 5587,0 6588,1 7480,0 8285,9 9020,3 9693,2 10312,2 10883,2 530,8 2187,1 3261,0 5011,6 5848,6 5692,2 6271,2 7397,4 8400,8 9307,4 10133,6 10890,6 11587,0 12229,4 577,1 2417,5 3610,7 5555,8 6485,8 6312,0 6955,3 8206,6 9321,5 10328,9 11246,8 12088,0 12861,8 13575,5 - 114 - Giá trị ucđ (a, t ) sét đánh vào đỉnh cột với RC = 30  : Trước có phản xạ t a 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sau có phản xạ 0,5 2,53 2,53 10 156,0 350,7 480,8 697,0 801,6 784,2 855,5 993,6 1115,7 1225,0 1323,6 1413,0 1494,2 1568,3 198,0 587,4 847,6 1280,0 1489,3 1454,3 1596,9 1873,2 2117,4 2336,1 2533,3 2712,0 2874,5 3022,6 240,1 824,1 1214,4 1863,0 2176,9 2124,5 2338,4 2752,8 3119,2 3447,1 3742,9 4010,9 4254,7 4476,9 282,1 1060,8 1581,1 2446,0 2864,5 2794,7 3079,9 3632,4 4120,9 4558,2 4952,5 5309,9 5634,9 5931,3 324,1 1297,5 1947,9 3028,9 3552,1 3464,9 3821,3 4512,0 5122,6 5669,2 6162,1 6608,9 7015,2 7385,6 366,1 1534,2 2314,7 3611,9 4239,8 4135,0 4562,8 5391,6 6124,3 6780,2 7371,8 7907,9 8395,4 8839,9 408,1 1770,9 2681,5 4194,9 4927,4 4805,2 5304,2 6271,2 7126,0 7891,3 8581,4 9206,8 9775,6 10294,2 450,1 2007,6 3048,3 4777,9 5615,0 5475,4 6045,7 7150,8 8127,8 9002,3 9791,0 10505,8 11155,9 11748,5 492,2 2244,3 3415,1 5360,9 6302,7 6145,5 6787,2 8030,4 9129,5 10113,3 11000,7 11804,8 12536,1 13202,8 534,2 2481,0 3781,9 5943,9 6990,3 6815,7 7528,6 8910,0 10131,2 11224,4 12210,3 13103,8 13916,3 14657,1 - 115 - PHỤ LỤC 10 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =10 a( kA /  s ) 10 tR=5Ω (  s ) IR=5Ω (  s ) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 14,05 4,46 2,68 1,73 1,23 0,92 0,69 0,54 0,44 0,36 140,5 89,2 80,4 69,2 61,5 55,2 48,4 43,4 39,6 36,0 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =15 a( kA /  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tR=5Ω (  s ) 9,80 3.78 2,23 1,53 1,10 0,83 0,64 0,51 0,42 0,35 IR=5Ω (  s ) 98,0 75,6 66,9 61,0 55,0 49,6 44,8 40,8 37,8 35,0 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =20 a( kA /  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tR=5Ω (  s ) 7,77 3,34 1,99 1,38 1,01 0,76 0,60 0,48 0,40 0,34 IR=5Ω (  s ) 77,7 66,7 59,8 55,2 50,4 45,7 41,7 38,5 36,0 33,8 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =25 a( kA /  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tR=5Ω (  s ) 6,64 3,00 1,82 1,27 0,94 0,72 0,57 0,46 0,39 0,33 IR=5Ω (  s ) 66,4 60,0 54,6 50,8 46,8 42,9 39,6 36,9 34,8 33,0 Cặp thông số nguy hiểm Rcột =30 a( kA /  s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tR=5Ω (  s ) 5,97 2,74 1,69 1,19 0,88 0,68 0,54 0,45 0,38 0,32 IR=5Ω (  s ) 59,7 54,7 50,6 47,4 43,9 40,6 37,8 35,7 33,9 32,4 - 116 - PHỤ LỤC 11 vpđ trường hợp R cột =10 a kA /  s 10 I(kA) Vi10 20 140,5 30 89,2 40 80,4 69,2 50 60 70 80 90 100 61,5 55,2 48,4 43,4 39,6 36,0 3 Va 10 3  pđ 106 4,59 32,79 45,94 70,56 94,77 120,64 156,31 189,89 219,32 251,75 239,91 95,85 38,30 15,30 6,11 2,44 0,98 0,39 0,16 0,10 1101,99 3143,08 1759,33 1079,64 579,38 294,69 152,55 74,05 34,17 26,10 80 90 100 vpđ trường hợp R cột =15 a kA /  s 10 I(kA) Vi10 20 98,0 30 75,6 40 66,9 61,0 50 60 70 55,0 49,6 44,8 40,8 37,8 35,0 3 Va 103  pđ 10 23,45 55,21 77,06 96,45 121,57 149,40 179,70 209,46 234,98 261,58 239,91 95,85 38,30 15,30 6,11 2,44 0,98 0,39 0,16 0,10 5625,92 5292,42 2951,10 1475,90 743,23 364,93 175,38 81,68 36,61 27,12 80 6 vpđ trường hợp R cột =20 a kA /  s I(kA) 77,7 Vi103 Va 10 10 20 66,7 30 59,8 40 55,2 50 60 70 90 100 50,4 45,7 41,7 38,5 36,0 33,8 50,94 77,59 101,30 120,46 145,00 173,47 202,21 228,93 251,75 273,89 239,91 95,85 38,30 15,30 6,11 2,44 0,98 0,39 0,16 0,10 12222,11 7437,28 3879,63 1843,17 886,48 423,75 197,35 89,27 39,22 28,39 80 90 100 3  pđ 106 vpđ trường hợp R cột =25 a kA /  s I(kA) Vi10 10 66,4 20 60,0 30 54,6 40 50,8 50 60 70 46,8 42,9 39,6 36,9 34,8 33,0 3 Va 103  pđ 10 78,55 100,37 123,45 142,57 166,76 193,27 219,15 243,41 263,29 282,42 239,91 95,85 38,30 15,30 6,11 2,44 0,98 0,39 0,16 0,10 18844,04 9621,27 4727,71 2181,63 1019,53 472,09 213,88 94,91 41,02 29,28 80 90 100 6 vpđ trường hợp R cột =30 A kA /  s I(kA) Vi10 10 59,7 20 54,7 30 50,6 40 47,4 50 60 70 43,9 40,6 37,8 35,7 33,9 32,4 3 Va 10 3  pđ 10 101,53 122,97 143,67 162,66 186,36 210,91 234,98 254,86 272,53 288,99 239,91 95,85 38,30 15,30 6,11 2,44 0,98 0,39 0,16 0,10 24359,01 11787,52 5502,30 2488,98 1139,35 515,19 229,33 99,38 42,46 29,96 6 - 117 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trần Văn Tớp, Kỹ thuật điện cao áp, Quá điện áp bảo vệ chống điện áp Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2007 [2] Nguyễn Thị Minh Chước, Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp, Xưởng in Giao Thông Hà Nội 2002 [3] Võ Viết Đạn, Giáo trình kỹ thuật Điện cao áp, Khoa Đại học chức, Đại học Bách khoa Hà Nội 1972 [4] Võ Viết Đạn, Một số vấn đề kỹ thuật điện cao áp siêu cao áp cực cao áp, Đại học Bách khoa Hà Nội 1993 [5] Trần Bách, Lưới điện Hệ thống điện tập 3, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2008 [6] Viễn Sun, Chống sét cho nhà công trình, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2006 [7] Quy phạm trang bị điện, Nhà xuất Lao động, Hà nội 2006 [8] Tiêu chuẩn Việt Nam (2001), TCVN 4756: 1989 – Quy phạm nối đất nối không thiết bị điện, NXB Xây Dựng, Hà Nội [9] Tổng công ty điện lực Việt Nam (2002), Thiết kế định hình trạm biến áp 110kV [10] Tài liệu thiết kế kỹ thuật đường dây 220kV Phả Lại - Quảng Ninh Công ty khảo sát thiết kế điện 1, chủ nhiệm đề án: Lê Linh, năm 1997 Tiếng Anh [11] A Ametani, T Kawamura, “A Method of a Lightning Surge Analysis Recommended in Japan Using EMTP”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol 20, No 2, pp 867 – 875, April 2005 [12] American National Standards Institure, IEEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding, 1986 - 101 - [13] Chien – Hsing LEE, A.P.Sakis Meliopoulos (1999), “A Comparision of IEC 479-1 and IEEE 80 on Grounding Safet Criteria”, Institute of Electrical Electrnics Engineers, 612-621 - 102 - ... đất gốc có điện trở suất cao đất có điện trở suất thấp -7- Nếu lớp đất bề mặt có điện trở suất cao có độ dẫn điện có chiều dày không lớn (khoảng 20cm) việc giảm số tiếp địa áp dụng giải pháp sau:... việc làm giảm điện trở suất vùng đất có hiệu lớn việc giảm điện trở tản điện cực nối đất Nguyên tắc giải pháp làm giảm điện trở suất đất cách thay lớp đất tự nhiên loại đất có điện trở suất nhỏ bổ... đất theo công nghệ vấn đề cần thiết Để giải vấn đề nêu đề tài Nghiên cứu phương pháp tính toán giải pháp để giảm điện trở tiếp địa vùng có điện trở suất cao trình bày với nội dung sau đây: Tổng