BTL Thiết kế chống sét cho trạm biến áp_kỹ thuật cao áp 2

Bài tập lớn thiết kế chống sét cho trạm biến áp  Đối với trạm biến áp ngoài trời từ 110 kV trở lên do có cách điện cao (khoảng cách các thiết bị đủ lớn và độ dài chuỗi sứ lớn) nên có thể đặt cột thu sét trên các kết cấu của trạm. Tuy nhiên các trụ của kết cấu trên đó có đặt cột thu sét thì phải nối đất vào hệ thống nối đất của trạm phân phối. Theo đường ngắn nhất và sao cho dòng điện is khuyếch tán vào đất theo 3 4 cọc nối đất. Ngoài ra ở mỗi trụ của kết cấu ấy phải có nối đất bổ sung để cải thiện trị số điện trở nối đất nhằm đảm bảo điện trở không quá 4.

CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP TRẠM BIẾN ÁP 220/110 KV 1.1 Mở đầu: Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện đường dây trạm biến áp thể thống Trong trạm biến áp phần tử quan trọng, thực nhiệm vụ truyền tải phân phối điện Khi thiết bị trạm bị sét đánh trực tiếp dẫn đến hậu nghiêm trọng làm hỏng thiết bị trạm mà dẫn đến việc ngừng cung cấp điện thời gian dài làm ảnh hưởng đến việc sản suất điện ngành kinh tế quốc dân khác Do việc tính tốn bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp đặt ngồi trời quan trọng Qua ta đưa phương án bảo vệ trạm cách an toàn kinh tế nhằm đảm bảo toàn thiết bị trạm bảo vệ chống sét đánh trực tiếp Ngoài việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào thiết bị trạm ta phải ý đến việc bảo vệ cho đoạn đường dây gần trạm đoạn dẫn nối từ xà cuối trạm cột đường dây 1.2  Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống chống sét đánh trực tiếp: Tất thiết bị bảo vệ cần phải nằm trọn phạm vi an toàn hệ thống bảo vệ Tuỳ thuộc vào đặc điểm mặt trạm cấp điện áp mà hệ thống cột thu sét đặt độ cao có sẵn cơng trình xà, cột đèn chiếu sáng đặt độc lập o Khi đặt hệ thống cột thu sét thân cơng trình, tận dụng độ cao vốn có cơng trình nên giảm độ cao hệ thống thu sét Tuy nhiên điều kiện đặt hệ thống thu sét cơng trình mang điện phải đảm bảo mức cách điện cao trị số điện trở tản phận nối đất bé  Đối với trạm biến áp trời từ 110 kV trở lên có cách điện cao (khoảng cách thiết bị đủ lớn độ dài chuỗi sứ lớn) nên đặt cột thu sét kết cấu trạm Tuy nhiên trụ kết cấu có đặt cột thu sét phải nối đất vào hệ thống nối đất trạm phân phối Theo đường ngắn cho dòng điện i s khuyếch tán vào đất theo 3- cọc nối đất Ngoài trụ kết cấu phải có nối đất bổ sung để cải thiện trị số điện trở nối đất nhằm đảm bảo điện trở không 4  Nơi yếu trạm biến áp trời điện áp 110 kV trở lên cuộn dây MBA Vì dùng chống sét van để bảo vệ MBA yêu cầu khoảng cách hai điểm nối đất vào hệ thống nối đất hệ thống thu sét vỏ MBA theo đường điện phải lớn 15m o Khi đặt cách ly hệ thống thu sét cơng trình phải có khoảng cách định, khoảng cách bé có phóng điện khơng khí đất  Phần dẫn điện hệ thống thu sét có phải có tiết diện đủ lớn để đảm bảo thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt có dòng điện sét qua 1.3 Phạm vi bảo vệ cột thu sét dây chống sét: 1.3.1 Phạm vi bảo vệ cột thu sét: 1.3.1.1 Phạm vi bảo vệ cột thu sét độc lập: Phạm vi bảo vệ cột thu sét miền giới hạn mặt ngồi hình chóp tròn xoay có đường kính xác định công thức: rx  1, (h  hx ) h 1 x h (1.1) Trong h: độ cao cột thu sét hx: độ cao vật cần bảo vệ h - hx = ha: độ cao hiệu dụng cột thu sét rx: bán kính phạm vi bảo vệ Để dễ dàng thuận tiện tính tốn thiết kế thường dùng phạm vi bảo vệ dạng dạng đơn giản hố với đường sinh hình chóp có dạng đường gãy khúc biểu diễn hình vẽ 1.1 Bán kính bảo vệ mức cao khác tính tốn theo cơng thức sau � hx � rx  0, 75h � 1 hx � h � � 0,8h � Nếu (1.2) � hx � rx  1,5h � 1 � hx  h � h� Nếu (1.3) a 0,2h h b 0,8h a' c 0,75h 1,5h R Hình 1.1: Phạm vi bảo vệ cột thu sét Chú ý: Các công thức với cột thu sét cao 30m Hiệu cột thu sét cao 30m có giảm sút độ cao định hướng sét giữ số Khi tính tốn phải nhân với hệ số hiệu chỉnh 1,5hp p 5,5 h hình vẽ dùng hoành độ 0,75hp 1.3.1.2 Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét: Phạm vi bảo vệ cột thu sét kết hợp lớn nhiều so với tổng phạm vi bảo vệ cột đơn Để hai cột thu sét phối hợp khoảng cách a cột phải thỏa mãn điều kiện a < 7h (h chiều cao cột) 1.3.1.2.1 Phạm vi bảo vệ hai cột thu lơi có độ cao: a a  7h  Khi hai cột thu sét có độ cao h đặt cách khoảng cách  độ cao lớn khu vực bảo vệ hai cột thu sét h0 tính sau: h0  h  a (1.4) Sơ đồ phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có chiều cao R 0,2h h ho 0,75h hx 1,5h a rx r0x Hình 1.2: Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét giống Tính r0 x : � hx � r0 x  1,5h0 � 1 � hx � h0 0,8h0 � � Nếu Nếu hx  � hx � r0 x  0, 75h0 � 1 � h0 � h0 � (1.5) (1.6) Chú ý: Khi độ cao cột thu sét vượt q 30m ngồi việc hiệu chỉnh phần ý mục 1.3.1.1 phải tính h0 theo công thức: h0  h  a 7p (1.7) 1.3.1.2.2 Phạm vi bảo vệ hai cột thu lơi có độ cao khác nhau: Giả sử có cột thu sét: cột có chiều cao h 1, cột có chiều cao h cột cách khoảng a h1  h2 Hai Trước tiên vẽ phạm vi bảo vệ cột cao h1, sau qua đỉnh cột thấp h2 vẽ đường thẳng ngang gặp đường sinh phạm vi bảo vệ cột cao điểm Điểm xem đỉnh cột thu sét giả định, với cột thấp h2 , hình thành đơi cột độ cao h2 với khoảng cách a’ Phần lại giống phạm vi bảo vệ cột với Nếu h2 � h1 � h2 � x  1,5.h1 � 1 � � 0,8h1 � (1.8) a '  a  1,5h1 (1  h2 ) 0,8h1 h0  h2  a '/ � h2 � x  0,75.h1 � 1 � h2  h1 h1 � � Nếu (1.9) a '  a  0, 75.h1 (1  h2 ) h1 Sau sử dụng a’ thay cho a để tín giá trị h0 r0 x R h1 h2 1,5h h0 hx a ' a 0,75h 0,75h x r1x r2x r0x Hình 1.3 - Phạm vi bảo vệ hai cột thu lơi có độ cao khác 1,5h 1.3.2 Phạm vi bảo vệ nhóm cột (số cột > 2): Khi cơng trình cần bảo vệ chiếm khu vực rộng lớn dùng vài cột cột phải cao gây nhiều khó khăn cho việc thi cơng lắp ráp Trong trường hợp ta dùng phối hợp nhiều cột với để bảo vệ Phần phạm vi bảo vệ xác định cho đôi cột ( với yêu cầu khoảng cách a  7h ) Còn phần bên đa giác kiểm tra theo điều kiện an toàn Một nhóm cột hình thành đa giác phạm vi bảo vệ xác định toàn miền đa giác phần giới hạn bao giống đôi cột: rx rx rox a rox a c rox D b D b Hình 1.4: Phạm vi bảo vệ nhóm cột Vật có độ cao hx nằm đa giác hình thành cột thu sét bảo vệ thoả mãn điều kiện: D �8.ha   h  hx  (1.10) Với D đường tròn ngoại tiếp đa giác hình thành cột thu sét Chọn  D Chú ý: Khi độ cao cột lớn 30m điều kiện bảo vệ phải hiệu chỉnh theo p D �8.ha p   h  hx  p (1.11) 1.4 Mô tả trạm biến áp cần bảo vệ: Trạm biến áp Cấp điện áp Chiều cao cần bảo vệ phía điện áp 220kV 220/110 kV trời (Phủ Lý) 220kV 110kV hx  17,5 12 (m) hx  12 (m)  = 77 Ωm Chiều cao cần bảo vệ phía điện áp 110kV Điện trở suất đo Điện trở nối đất cột điện 12 Ω Sơ đồ mặt trạm biến áp: II Đề xuất phương án bảo vệ chống sét Phương án Phía điện áp 110kV: bố trí 14 cột thu sét với số thứ tự từ 14 đến 27 hình vẽ Trong cột 14, 15, 16, 17, 18, 19 nằm xà cao 12m, cột 20, 21, 22, 23, 24, 25 nằm xà cao 8m Riêng cột 26 đặt độc lập xà có độ cao 8m, cột 27 đặt xà cao 8m Phía điện áp 220kV: bố trí 10 cột thu sét với số thứ tự từ đến 10 hình vẽ Trong cột 6, 7, nằm xà cao 17,5m Các cột 1, 2, 3, 4, nằm xà cao 12m Cột 10 đặt độc lập, cao 12m, Cột 11, 12, 13 đặt xà MBA AT1 AT2 cao 12m, vị trí hình vẽ Tính tốn cho phương án a, Tính tốn độ cao tác dụng Dựa sơ đồ mặt bố trí cột thu lơi theo phương án 1, ta tính tốn đường kính đường tròn ngoại tiếp độ cao tác dụng tối thiểu cho nhóm cột sau  Phía sân 110 kV - Đường kính đường tròn ngoại tiếp nhóm cột hình chữ nhật (14-15- 2021) , (15- 16- 21- 22); (16- 17- 22- 23) ; (17-18- 23- 24) (18-19- 24- 25 ) có độ dài cạnh a = 20m, b = 30m nên: D  302  202  36, 05 Độ cao tác dụng tối thiểu cột là: D 36, 05 �   4,51m 8 - Xét nhóm cột 14-15-27 tạo thành hình tam giác Áp dụng cơng thức Pitago ta có: a  a1427  (102  28,52 )  30, 20 (m) b  a15 27  (202  28,52 )  34,82 c  a1415  30( m) Nửa chu vi tam giác p 30, 20  34,82  30  47,51(m) Theo công thức Heron, đường kính đường tròn ngoại tiếp tam giác a.b.c p.( p  a )( p  b)( p  c ) 30, 20.34,82.30  36,9 47,51.(47,51  30, 20).(47,51  34,82).(47,51  30) = (m) D 36,9 �   4, 61m 8 Vậy độ cao hữu ích cột thu lơi D  Phía sân 220 kV - Nhóm cột (1-3-6-7) có đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật là: D  342  51,52  61, 71 (m) Để cho tồn diện tích giới hạn (1-3-6-7) bảo vệ D 61, 71 �   7, 71m 8 - Nhóm cột (3-5-7-8) có đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật là: D  342  51,52  61, 71 (m) Để cho tồn diện tích giới hạn (3-5-7-8) bảo vệ D 61, 71 �   7, 71m 8 - Nhóm cột (3-5-9-10) có đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật là: D  342  36,52  49,88 (m) Để cho toàn diện tích giới hạn (3-5-7-8) bảo vệ D 49,88 �   6, 24m 8 - Xét nhóm cột 1-9-13 tạo thành hình tam giác Áp dụng cơng thức Pitago ta có: a  a19  (342  36,52 )  49,88 (m) b  a913  (192  342 )  38, 95( m) c  a113  55,5(m) Nửa chu vi tam giác p 49,88  38,95  55,  72,17(m) Theo cơng thức Heron, đường kính đường tròn ngoại tiếp tam giác D a.b.c p.( p  a )( p  b)( p  c ) 10 - Tổ hợp đường tròn ngoại tiếp đa giác phía 220/110kV-phương án b, Chọn độ cao tác dụng cho tồn trạm biến áp: Qua tính tốn độ cao tác dụng cột thu lơi, lấy chung giá trị độ cao tác dụng lớn cột thu lơi cho tồn trạm hamax = 8,14 m Vậy chọn = m c, Tính độ cao cột thu sét: Độ cao cột thu lôi dùng để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp xác định bởi: h = + hx Trong đó: + h: độ cao cột thu lôi + hx: độ cao vật bảo vệ + ha: độ cao tác dụng cột thu lơi Đối với phía 220 kV đề xà cần bảo vệ có độ cao lớn 17,5m (hx = 17,5 m) độ cao tối thiểu cột thu lôi là: 22 h = hx + =17,5 + = 26,5 m Phía 110 kV xà độ cao lớn 12 m độ cao tối thiểu cột thu lôi là: h = hx + =12 + = 21 m  Bán kính bảo vệ cột đơn độ cao: 110kV h(m) 21 220kV 26,5  Bán kính bảo vệ cột phối hợp có độ cao nhau: 110kV 220kV  m) 16,5 17,25 4,58 12 12 17,5 Cặp cột h(m) a(m) m) (15,16) (15,16) (16-17), (17-18), (18-19), (19-20), (20-21) (16-17), (17-18), (18-19), (19-20), (20-21) (15-22) (15-22) (1-2);(2-3); (7-9) (1-2);(2-3), (7-9) (1-6) (1-6) 21 21 21 12 12 28 28 30 17 17 16,71 3,75 10,5 3,53 21 30 16,71 10,07 21 21 26,5 26,5 26,5 26,5 12 17,5 12 17,5 12 30,2 30,2 34 34 51,5 51,5 16,69 16,69 21,64 21,64 19,14 19,14 3,52 10,04 3,11 9,96 1,23 6,21 (6-7) 26,5 17,5 55,5 18,57 0,8 (6-7) 26,5 12 55,5 18,57 5,36 Bán kính bảo vệ cặp cột có độ cao khác nhau: Cặp cột có chiều cao khác (9-22) (3-21) 26,5 26,5 21 21 66,42 57,71 4,125 4,125 62,3 53,6  Từ bảng kết quả, ta vẽ sơ đồ bảo vệ bên dưới: 23 12 12 12,1 13,34 0,08 1,01 Bảng so sánh hai phương án - Phương án Về mặt kỹ thuật: phương án đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Về mặt kinh tế: Số CTL Độ cao CTL đặt Độ cao cần Tổng CTL (m) độ cao thi công CTL (m) (m) 24 số Tổng độ cao cần thi công (m) 6 25,5 25,5 20 20 25,5 20 26,5 26,5 21 21 17,5 12 12 cột độc lập cột độc lập 17,5 12 12 8 13,5 12 25,5 20 14,5 13 27 335 22 263 Vậy ta chọn phương án để bố trí cột thu sét CHƯƠNG II: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT AN TỒN VÀ NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110 kV 2.1 Khái niệm chung Nhiệm vụ nối đất tản dòng điện xuống đất để đảm bảo cho điện vật nối đất có trị số bé Trong hệ thống điện có loại nối đất khác nhau: 25 - Nối đất làm việc - Nối đất an toàn - Nối đất chống sét Nối đất làm việc: nối đất làm việc loại nối đất có nhiệm vụ đảm bảo làm việc bình thường thiết bị, số phận thiết bị theo chế độ làm việc quy định sẵn Loại nối đất bao gồm: Nối đất điểm trung tính máy biến áp hệ thống có điểm trung tính nối đất Nối đất máy biến áp đo lường kháng điện bù ngang đường dây tải điện Nối đất an toàn: Nối đất an tồn có nhiệm vụ bảo đảm an tồn cho người cách điện thiết bị điện bị hỏng Thực nối đất an toàn cách đem nối đất phận kim loại bình thường khơng mang điện (vỏ máy,thùng máy biến áp,máy cắt điện ,các giá đỡ kim loại ,chân sứ ) cách điện bị hư hỏng phần xuất điện nối đất nên giữ mức điện thấp đảm bảo an toàn cho người tiếp xúc với chúng Nối đất chống sét: Nối đất chống sét nhằm tản dòng điện sét đất (khi có sét đánh vào cột thu sét , đường dây ) để giữ cho điện điểm thân cột không lớn, hạn chế phóng điện ngược tới cơng trình cần bảo vệ * Nhìn chung nhà máy điện trạm biến áp nguyên tắc phải tách rời hệ thống nối đất nói để đề phòng có dòng điện ngắn mạch lớn hay dòng điện sét vào hệ thống nối đất làm việc không gây điện cao hệ thống nối đất an toàn Tuy nhiên thực tế điều khó thực nhiều lí do, ta dùng hệ thống nối đất chung cho nhiệm vụ Song hệ thống nối đất chung phải đảm bảo yêu cầu thiết bị có dòng ngắn mạch chạm đất lớn yêu cầu điện trở nối đất phải nhỏ Điện trở nối đất hệ thống yêu cầu không vượt 0,5  Khi điện trở nối đất nhỏ tản dòng điện với mật độ lớn, tác dụng nối đất tốt an toàn Nhưng để đạt trị số điện trở nối đất nhỏ tốn 26 tính tốn ta phải thiết kế cho kết hợp hai yếu tố đảm bảo kỹ thuật hợp lý kinh tế Các số liệu dùng để tính tốn nối đất Theo đề tài điện trở suất đo đất: đ = 77 .m Điện trở nối đất cột đường dây: Rc = 12  Trong thực tế đất môi trường phức tạp không đồng kết cấu thành phần, điện trở suất đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố, thành phần ,độ ẩm, nhiệt độ Do khí hậu mùa thay đổi nên độ ẩm, nhiệt độ đất thay đổi Do q trình tính tốn nối đất, giá trị điện trở suất đất cần phải hiệu chỉnh theo hệ số mùa Công thức hiệu chỉnh sau: tt = đ.Km Km- Hệ số mùa (Được xác định theo bảng tương ứng với dạng nối đất loại cọc) Bảng 2–1: Hệ số Kmùa Loại nối đất An toàn làm việc Chống sét Dạng cực Thanh ngang, chôn sâu 0,8 m Cọc dài 23 m,chôn sâu 0,8 m Thanh ngang chôn sâu 0,8 m Cọc dài 23 m,chôn sâu 0,8 m Hệ số Kmùa 1,4 1,25 1,15 Dây chống sét sử dụng loại C-70 có điện trở đơn vị là: Ro =2,38/km Chiều dài khoảng vượt đường dây là: Đối với 110kV: l = 195 m Một số yêu cầu kỹ thuật điện trở nối đất : Trị số điện trở nối đất bé tác dụng nối đất cao Nhưng việc giảm trị số điện trở nối đất làm tăng giá thành xây dựng số lượng kim loại tăng phải qui định trị số cho phép điện trở nối đất 27 Đối với hệ thống nối đất làm việc trị số phải thoả mãn u cầu tình trạng, làm việc theo quy trình thì: - Đối với thiết bị điện nối đất trực tiếp, yêu cầu điện trở nối đất phải thoả mãn: R  0,5 - Đối với thiết bị có điểm trung tính khơng trực tiếp nối đất thì: 250 R�  I - Đối với hệ thống có điểm trung tính cách điện với đất có hệ thống nối đất dùng chung cho thiết bị cao áp hạ áp thì: 125 R�  I không vượt 10 Khi lưới điện không đặt cuộn dập hồ quang dòng điện I dòng điện điện dung tồn lưới: I = 3Uph..C Uph: điện áp pha C: điện dung pha với đất Nếu hệ thống có thiết bị bù dòng điện tính tốn I phần dòng điện ngắn mạch chạm đất mạng có bù cơng suất lớn ý phần dòng điện khơng vượt q 50A Dòng điện tính tốn hệ thống nối đất mà có nối thiết bị bù lấy 125% dòng điện định mức thiết bị bù Ngoài việc đảm bảo trị số điện trở nối đất quy định giảm nhỏ trị số điện trở nối đất trạm nhà máy điện phải ý đến việc cải thiện phân bố toàn diện tích trạm Đối với trạm biến áp ta thiết kế bảo vệ có cấp điện áp > 110kV có cột thu lơi độc lập ta sử dụng hình thức nối đất tập trung để có hiệu tản dòng điện tốt Mặt khác đặt cột thu lôi xà nên phần nối đất chống sét ta nối chung với mạch vòng nối đất trạm 28 2.2 Nối đất trạm biến áp 2.2.1 Nối đất an toàn Ở cấp điện áp 220 kV, 110 kV có độ dự trữ cách điện cao nên ta sử dụng chung nối đất an toàn, nối đất làm việc, nối đất chống sét thành hệ thống RHT RTN RNT �0,5  RTN // RNT = RTN  RNT RNT Trong : RTN- Là điện trở nối đất tự nhiên RNT- Là điện trở nối đất nhân tạo + Nối đất tự nhiên: Xét nối đất tự nhiên trạm hệ thống chống sét cột đường dây đường dây tải điện 220 kV tới trạm Điện trở chống sét cột: RTN  Rcsc = RC RC n   RCS Trong đó: RCS -Là điện trở tác dụng dây chống sét khoảng vượt RC -Là điện trở nối đất cột n - Là số lượng đường dây Tính điện trở tác dụng dây chống sét RCS Với đường dây 220kV ta sử dụng dây chống sét loại C-70 có r0 =2,38  / km khoảng vượt đường dây lkv =200 m Ta giả thiết khoảng vượt có độ dài Từ ta tính được: RCS =r0.l =2,38.200.10-3=0,476 Rc = 12 Trạm có lộ đường dây phía 220 kV : 29 RTN  RC RC n   RCS 12  1, 08 12   0, 476 =2 + Nối đất nhân tạo: RNT <  Ta sử dụng nối đất dạng mạch vòng xung quanh trạm thép dẹt Kích thước trạm : l1 = 191 m ; l2 = 132 m Do ta sử dụng mạch vòng bao quanh trạm thép dẹt ( b=4 cm) hình chữ nhật ABCD có kích thước sau: Chiều dài l1 = 189 m ; Chiều rộng l2 = 130 m Ta lấy lùi lại đầu m để cách xa móng tường trạm Sơ đồ nối đất mạch vòng dẹt trạm hình – 1: A D l2 B C l1 Hình – 1: Sơ đồ nối đất mạch vòng trạm Tính tốn điện trở mạch vòng : Theo cơng thức : RMV  tt K L2 154 5, 755.6382 ln  ln 2. L h.d 2. 642 0,8.0, 02 Trong : 30 + L - Là chu vi mạch vòng, xác định theo công thức: L  2.(l1  l2 )  2.(189  130)  638m + h - Là độ chôn sâu làm mạch vòng Ta lấy h = 0,8 m + - theo đề tài cho =77 m - Kmùa Đối với ngang chôn sâu 0,8 m chọn Kmùa = => = 77.2 = 154m + d - Đường kính làm mạch vòng, với dẹt có bề rộng b = cm Do d = b / = / = cm = 0,02 (m) + k - hệ số phụ thuộc vào tỉ số l1 / l2 Với bảng giá trị K = f(l1 / l2) ta có bảng sau : Bảng – 2: Hệ số K phụ thuộc vào (l1/l2) l1 / l K 5,53 1,5 5,81 6,42 8,17 10,40 Tra bảng với l1/l2 = 190/131 =1,45 nội suy  K = 5,755 => RMV = RMV 154 5, 755.6382 tt K L2 ln  ln 0,8.0, 02 =0,72 Ω 2. L h.d = 2. 638 RMV < 1Ω Vậy hệ thống nối đất sử dụng thoả mãn điều kiện kỹ thuật 1, 08.0, 72  0, 432 1, 08  0, 72 RHT =  0,5 2.2.2 Nối đất chống sét 2.2.2.1 Tính tốn điện trở nối đất xung kích 31 Khi cường độ điện trường đất đạt đến trị số đất phát sinh q trình lý hố làm cho điện trở suất đất thay đổi, cường độ trường đạt đến trị số tới hạn đất có tượng phóng điện Kết xung quanh cực hình thành khu vực có hồ quang, có tia lửa điện xem kích thước cực tăng lên điện trở nối đất giảm Điều xảy dòng điện vào hệ thống nối đất lớn cụ thể có dòng sét vào đất Điện trở nối đất ứng với trường hợp gọi điện trở nối đất xung kích quan hệ với điện trở tần số công nghiệp sau: Rxk = .R Trong đó: R - điện trở nối đất ổn định (tần số cơng nghiệp)  - Hệ số xung kích phụ thuộc vào nhiều yếu tố loại cực nối đất, điện trở suất, cường độ dòng điện sét, cách bố trí điện cực… Việc tính tốn điện trở nối đất xung kích dựa vào điện trở nối đất ổn định Khi có dòng điện sét vào phận nối đất, tốc độ biến thiên dòng điện theo thời gian lớn thời gian đầu điện cảm ngăn cản khơng cho dòng điện tới phần cuối điện cực khiến cho điện áp phân bố không đều, sau thời gian, ảnh hưởng điện cảm dần điện áp phân bố Thời gian trình q độ nói phụ thuộc vào số thời gian T =L.g.l (*) Từ (*) ta thấy: T tỷ lệ với trị số điện cảm tổng L.l điện dẫn tổng g l  R điện cực Từ biểu thức (*) ta thấy dòng điện tản đất dòng điện chiều xoay chiều tần số cơng nghiệp ảnh hưởng L khơng đáng kể hình thức nối đất ( thẳng đứng nằm ngang ) biểu thị trị số điện trở tản Khi dòng điện tản đất dòng điện sét, tham số biểu thị nối đất tuỳ thuộc vào tương quan số thời gian T thời gian đầu sóng dòng điện Khi T r =b/4 =1 cm � l � � 319 � L  0, � ln  0,31 � 0, � ln  0,31 � 2, 012  H / m � 0, 01 � � ro � g �1 � � � R.l �m � R= RNT K set mua 1,  0, 72  0, 432 K mua 34 g 1   7, 256.10 3  1/   R.l 0, 432.319 Lgl 2, 012.7, 256.103.319 T1    150,52 s  3,14  d / s � �  e Tk � k 1 k � � Xét � � � � � 5 4 Vì e  e nên ta tính đến bậc  ds  ds �4   1, 25 Tk => Tk ≥ 4  T1 Mà ta lại có Tk = k T1 Tk k k� => 150,52  10,9 1, 25 k = �10 Từ tính đươc : 10 � � 1 e � � �k k 1  d / s Tk 5 � 150,52 � � � � 1 e k � � �k � � k 1 � � �= � �= 0,212 10 Từ tính : � 2T1 Z (0; d / s )  � 1 gl �  d / s �  d / s � �  e Tk � k 1 k � � � � � � � � 2.150,52.0, 212 � 1 � � � 2,973 3 � � � �= 2.7, 256.10 319 � Ω Điện áp có dòng điện sét vào nối đất thời điểm t = d/s Thời điểm dòng đạt cực đại : Uđ = I.ZZ (0, d/s) = 150.2,973 = 446 kV Ta thấy Uđ = 446kV < U50%MBA =460 kV Nối đất chống sét thỏa mãn điều kiện không cần nối đất bổ sung 35 36 ... Rx(m) R0(m) 2, 355 7-6 6-1 1-13 13- 12 12- 27 34 51,5 55,5 54,78 41, 62 27-14 14 -20 20 -21 21 -22 22 -23 23 -24 24 -25 25 -26 26 -8 30 ,2 20 30 30 30 30 30 7,07 43,91 37,5 25 ,5 25 ,5 25 ,5 25 ,5 25 ,5 -20 20 ,64 18,14... 110kV Phía 22 0kV Phía 22 0/110kV 14-15- 20 - 21 15- 16- 21 - 22 16- 17- 22 - 23 17-18- 23 - 24 18-19- 24 - 25 14-15 -27 1-3-6-7 3-5-7-8 3-5-9-10 (1-9-13) (9-10- 12) (11- 12- 13) (2- 3-4) ( 12- 15 -27 ) (11-16-17)... (18-19), (19 -20 ), (20 -21 ) (16-17), (17-18), (18-19), (19 -20 ), (20 -21 ) (15 -22 ) (15 -22 ) (1 -2) ; (2- 3); (7-9) (1 -2) ; (2- 3), (7-9) (1-6) (1-6) 21 21 21 12 12 28 28 30 17 17 16,71 3,75 10,5 3,53 21 30 16,71