Bài tập dài cao áp là tài liệu hướng dẫn thiết kế tính toán chống sét đánh một phạm vi vùng bảo vệ được cho trước và tính toán nối đất
Bài tập dài cao ápBài tập dài cao ápI. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếpI.1.Bố trí các cột thu sét.Theo sơ đồ kết cấu của trạm, ta mới chỉ biết diện tích mặt bằng trong trạm mà cha biết vị trí của các thiết bị trong trạm .Vì vậy ta chỉ cần bố trí các cột chống sét sao cho bảo vệ đ-ợc diện tích bên trong trạm ở độ cao hx.Hình 1: bố trí các cột thu sét.Với kích thớc của trạm ta bố trí 8 cột thu sét, vị trí của các cột trên hình vẽ. Đờng kính của đờng tròn đi qua 3 đỉnh của các tam giác 128, 234, 456, và678 là .mD 64405022=+=Vậy để toàn bộ phần diện tích giới hạn bởi các tam giác đó đợc bảo vệ thì D<=8hachiều cao hiệu dụng của các cột thu sét làmDha88648===Chiều cao của cột thu sét là: h=hx+ha=7.5+8=15.5mVậy ta chọn chiều cao của các cột thu sét là h=16m.I.2.Phạm vi bảo vệ của các cột thu sét. Bán kính bảo vệ của các cột thu sét ở độ cao hx làVì hx=7.5m<2/3xh=10.7m mxxhhhrxx94.9168.05.71165.18.015.1=== Trần Tất Đạt-HTĐ1-K44 1 Bài tập dài cao ápĐộ cao lớn nhất đợc bảo vệ tại khoảng giữa 2 cột (1,2),(2,3),(5,6),(6,7) làh01=h-a1/7=16-50/7=8.86mBán kính bảo vệ tại khoảng giữa 2 cột (1,2),(2,3),(5,6),(6,7) ở độ cao hx là.Vì hx=7.5m>2/3xh01 mxhhhrx02.186.85.7186.875.0175.0010101===Độ cao lớn nhất đợc bảo vệ tại khoảng giữa 2 cột (3,4),(4,5),(7,8),(8,1)là h02=h-a2/7=16-40/7=10.29mBán kính bảo vệ tại khoảng giữa 2 cột (3,4),(4,5),(7,8),(8,1) ở độ cao hx là.Vì hx=7.5m>2/3xh02 mxhhhrx09.229.105.7129.1075.0175.0020202===Từ các số liệu tính toán trên ta vẽ đợc phạm vi bảo vệ của các cột thu sét nh sau. Hình 2: phạm vi bảo vệ của các cột thu sét.II.Tính toán nối đất.Nhiệm vụ của nối đất là tản dòng điện xuống đất để đảm bảo cho thế trên vật nối đất có giá tri bé.Trong việc bảo vệ quá điện áp, nối đất của trạm, của các cột thu sét, của đờng dây và của thiết bị chống sét rất quan trọng. Vì trạm trạm biến áp có cấp điện áp 35kV nên nối đất an toàn và nối đất chống sét riêng nhau.1. Nối đất an toàn.Nối đất an toàn với mục đích là bảo vệ con ngời. Nối đất an toàn với trạm có điện áp 35kV phải thoả mãn điều kiện sau: Trần Tất Đạt-HTĐ1-K44 2 Bài tập dài cao ápRđ4Vì trạm 35kV lên điện trở nối đất tự nhiên bằng không.Ta sử dụng các thanh kim loại tiết diện tròn đờng kính 2cm chôn sâu 0.8m xung quanh chu vi của trạm ln 2.2dhLkLkRRatmTMV==Trong đó: RT: điện trở của thanh nối đất . : điện trở suất ,cm.10.1,14=.-km:hệ số mùa km=1.6 h: độ chôn sâu. h = 0,8 m. L: chu vi mạch vòng nối đất. L = 2( l1 + l2 ) = 2( 100 + 80 ) =360 m. d: đờng kính thanh, d = 2 cm. k: hệ số hình dáng . k = f(l1/ l2) = f(100/80) = f(1.25) = 5.68.Với các số liệu trên ta có giá trị điện trở nối đất mạch vòng là 37`.110.2.8,036068.5ln10.360 26.1.10.1,12224=ì=XRMV Ta có Rmv=1.37<4 nên ta không phải đóng thêm cọc.2.Nối đất chống sét.Vì trạm 35kV nên nối đất chống sét độc lập cho các cột thu sét theo điều kiện500 .0dtdihLRISsxdsk+>300.dsdRIS>Trong đó:Is: Dòng điện sét, Is=150kAL0: Điện cảm đơn vị của cột thu sét, L0=1.7àH/ma=dis/dt: Độ dốc dòng sét, a=30kA/àsTheo quy định thì Sk5m, Sđ3mVới Sk=5m ===11.14150305.77.15500 .5000xxxIahLSRsxkdVới Sđ=3m ===61503300.300xISRsddVậy ta chọn Rđ=6Ta sử dụng sơ đồ nối đất hình tia tại chân mỗi cột, số tia là 3, chiều dài mỗi tia là 10m.Điện trở của tia đợc tính theo công thức. Trần Tất Đạt-HTĐ1-K44 3 Bài tập dài cao ápdhlklKRcsmtcst ln 2.2= Trong đó:l: Tổng chiều dài các tia, l=30mcsmtK: Hệ số mùa sét của thanh =1.25K: Hệ số hình dáng của tia, K=2.38h: Độ chôn sâu, h=0.8md: Đờng kính thanh, d=2cmVậy điện trở nối đất của tia là==62.81028.03038.2ln103014.3225.1101.12224xxxxxxxxRcstTa có cstR=8.62>6 lên ta phải đóng thêm cọcTa sử dụng các cọc dài 2m đờng kính 6cm, các cọc đợc bố trí theo sơ đồ sau Điện trở của 1cọc là++=ltltdllKRcsmccsc.4.4ln21.2ln.2.Trong đó:csmcK=1.25t=h+l/2=1.8mĐiện trở của hệ thống cọc- thanh làxkcstcsccstcscxkhtnRRRRR1 += Trần Tất Đạt-HTĐ1-K44 4 Bài tập dài cao ápTrong đó:xk: Hệ số sử dụng xung kích, tra bảng hệ số sử dụng xung kích với sơ đồ tia, số tia là3 chiều dài mỗi tia là 10m, số cọc mỗi tia là 3 ta đợc xk=0.65.n: số cọc, n=7.=+=95.565.01.62.871.4962.81.49xxRxkht Ta có xkhtR=5.95<Ryc=6Vậy hệ thống đạt yêu cầu. Trần Tất Đạt-HTĐ1-K44 5 . Bài tập dài cao ápBài tập dài cao ápI. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếpI .1. Bố trí các cột thu sét.Theo sơ đồ kết. hx=7.5m>2/3xh 01 mxhhhrx02 .18 6.85. 718 6.875. 017 5.0 010 1 01= ==Độ cao lớn nhất đợc bảo vệ tại khoảng giữa 2 cột (3,4),(4,5),(7,8),(8 ,1) là h02=h-a2/7 =16 -40/7 =10 .29mBán kính