0

Đồ án kỹ thuật điện cao áp

41 19 0
  • Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 19/01/2021, 07:29

Đồ án – Kỹ thuật điện cao áp 1- ĐầU Đề THIếT Kế Bảo vệ chống sét trạm biến áp đường dây Trạm biến áp + Sơ đồ 110kV 2TG+TGV 220kV 2TG+TGV + Độ cao cần bảo vệ 110kV 11 m 220kV + Mặt bằng: 16.5m …………………………… + Mặt cắt : …………………………… + Máy biến áp 2AT 110/220kV + Đường dây vào trạm 110kV 220kV + Điện trở suất đất 80Ω.m đường dây + Cấp điện áp 220kV + Cột Loại cột Sắt Chiều cao cột 26,8m Độ treo cao dây dẫn pha A………………20,8m Độ treo cao dây dẫn pha B………………16,8m Độ treo cao dây dẫn pha C………………16,8m 250 Góc bảo vệ pha A Góc bảo vệ pha B 15,60 Góc bảo vệ pha C 15,60 + Dây dẫn Loại dây Độ võng dây dẫn + Dây chống sét Loại dây -1- AC-240 …6m…… C70 Số dây chống sét Độ võng dây chống sét + Cách điện Loại cách điện Đặc tính + Khoảng vượt + Điện trở nối đất cột điện + Vùng ô nhiễm + Số ngày giông sét 2- Nội dung phần tính tốn …4m…… Treo 14 Phía 220 kV: 290m 9; 16; 23Ω II 80 - Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp - Tính tốn nối đất cho trạm biến áp - Tính tốn tiếu chống sét đường dây 220kV - Bảo vệ chống sóng truyền vào trạm biến áp từ phía đường dây 220 kV 3- vẽ - Phạm vi bảo vệ cột thu sét, phương án bảo vệ chống sét đánh trực tiếp - Các kết tính tốn nối đất an tồn nối đất chống sét trạm - Phương pháp kết tính tốn tiêu bảo vệ chống sét đường dây - Các kết tính tốn bảo vệ trạm biến áp chống sóng truyền 4- cán hướng dẫn : 5- Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 6- Ngày hoàn thành nhiệm vụ Nộp Bảo vệ Cán hướng dẫn (Ghi rõ họ tên ký tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BẢN NHẬN XẫT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Văn Kiên Ngành: Hệ Thống Điện Khoá: Hải Dương Giáo viên hướng dẫn: Giáo viên duyệt : -2- Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét giáo viên : Ngày tháng năm Giáo viên duyệt ( Ký, ghi rõ họ tên ) Lời nói đầu * * * -3- Đất nước bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hố, ngành điện giữ vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế quốc dân Trong sống điện cần cho phục vụ sản xuất sinh hoạt Cùng với phát triển xã hội đòi hỏi việc cung cấp điện phải đảm bảo liên tục có chất luợng cao Xuất phát từ thực tế việc đảm bảo cho trạm biến áp đường dây truyền tải làm việc an tồn, khơng gặp cố, không gây gián đoạn cung cấp điện đặc biệt quan trọng Nhằm hoàn thiện kiến thức học bước đầu làm quen với thực tế em khoa Điện môn Hệ Thống Điện trường đại học Bách Khoa Hà Nội giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp với đề tài: ”Bảo vệ chống sét cho đường dây trạm biến áp 110/220kV” Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy, giáo mơn đặc biệt suốt q trình hồn thành đồ án Hà nội tháng 6-2007 Sinh viên Phạm Văn Kiên Mục lục đặt vấn đề chương I bảo vệ chống sét đánh trực tiếp 1.1 Các yêu cầu: 1.2 Phạm vi bảo vệ hệ thống thu sét: 1.2.1 Phạm vi bảo vệ cột thu sét 1.2.1 Phạm vi bảo vệ dây thu sét 12 1.3 Phương án bảo vệ hệ thống thu sét: 13 1.3.1 Phương án 13 1.3.2 Phương án 17 1.3.3 Phương án 21 chương ii 25 Tính tốn nối đất cho trạm 25 2.1 Yêu cầu kỹ thuật nối đất trạm biến áp .25 -4- 2.2- Các số liệu dùng để tính tốn nối đất .27 2.2.1 Nối đất an toàn .28 2.2.2 Nối đất chống sét 32 2.2.3 Nối đất bổ sung 37 Chương iii Error! Bookmark not defined Bảo vệ chống sét đường dây Error! Bookmark not defined 3.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined 3.2 Các tiêu bảo vệ chống sét đường dây Error! Bookmark not defined 3.2.1.Cường độ hoạt động sét Error! Bookmark not defined 3.2.2 Số lần sét đánh vào đường dây Error! Bookmark not defined 3.2.3 Số lần phóng điện sét đánh vào đường dây Error! Bookmark not defined 3.2.4 Số lần cắt điện sét đánh vào đường dây Error! Bookmark not defined 3.2.5 Số lần cắt điện điện áp cảm ứng Error! Bookmark not defined 3.3 Tính tốn tiêu bảo vệ chống sét đường dây Error! Bookmark not defined 3.3.1 Mô tả đường dây cần bảo vệ Error! Bookmark not defined 3.3.2 Độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở, hệ số ngẫu hợp đường dây Error! Bookmark not defined 3.3.3 Tính số lần sét đánh vào đường dây Error! Bookmark not defined 3.3.4 Suất cắt sét đánh vào đường dây Error! Bookmark not defined chương IV Error! Bookmark not defined Bảo vệ chống sóng điện áp truyền từ đường dây vào trạm Error! Bookmark not defined 4.1 Mở đầu Error! Bookmark not defined 4.2 Phương pháp tính tốn q điện áp cách điện thiết bị có sóng truyền vào trạm Error! Bookmark not defined 4.2.1 Tác dụng sóng lên điện trở phi tuyến đặt cuối đường dây Error! Bookmark not defined 4.2.2 Sóng tác dụng lên chống sét van đặt cuối đường dây.Error! Bookmark not defined 4.2.3 Sóng tác dụng lên điện dung đặt cuối đường dây (phương pháp tiếp tuyến) Error! Bookmark not defined 4.3.Tính tốn bảo vệ có sóng q điện áp truyền Error! Bookmark not defined 4.3.1.Mô tả trạm cần bảo vệ Error! Bookmark not defined -5- 4.3.2 Lập sơ đồ thay tính tốn trạng thái sóng trạm Error! Bookmark not defined tài liệu tham khảo Error! Bookmark not defined Phụ lục Error! Bookmark not defined đặt vấn đề Trong hệ thống điện trạm biến áp dùng rộng rãi, làm nhiệm vụ truyền tải điện từ lưới điện có điện áp U1 sang lưới điện có điện áp U2 phục vụ cho việc truyền tải phân phối lượng điện Do trình vận hành trạm biến áp ảnh hưởng lớn tới việc cung cấp chất lượng điện Bảo vệ chống sét trạm biến áp bao gồm phần: + Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp: trạm biến áp bảo vệ dây chống sét (treo thiết bị xà đỡ dây, cái) cột chống sét kiểu Franklin + Mạng lưới nối đất: để tản dòng điện sét đất hạn chế phóng điện ngược cơng trình cần bảo vệ + Bảo vệ chống sóng điện áp truyền từ đường dây vào trạm Yêu cầu đề thiết kế chống sét cho trạm 110/220kV với số liệu sau : Sơ đồ: 110kV Sơ đồ hai góp có góp vịng 220kV Sơ đồ hai góp có góp vịng Độ cao cần bảo vệ: 220kV 110kV Máy biến áp: 2AT 110/220 kV Đường dây vào trạm: 110kV 220kV Điện trở suất đất: 80 Ω.m Sơ đồ mặt bằng, mặt cắt kèm -6- 16,5 m 11 m chương I bảo vệ chống sét đánh trực tiếp 1.1 yêu cầu: Tất thiết bị cần bảo vệ phải nằm trọn phạm vi bảo vệ an toàn hệ thống bảo vệ Tuỳ thuộc vào đặc điểm mặt trạm yêu cầu cụ thể, hệ thống cột thu sét đặt độ cao có sẵn xà, cột đèn chiếu sáng đặt độc lập Khi đặt hệ thống cột thu sét kết cấu trạm tận dụng độ cao vốn có cơng trình nên giảm độ cao cột thu sét Tuy nhiên đặt hệ thống thu sét xà trạm có sét đánh gây nên điện áp giáng điện trở nối đất phần điện cảm cột Phần điện áp lớn gây phóng điện ngược từ hệ thống thu sét sang phần tử mang điện cách điện khơng đủ lớn Do điều kiện để đặt cột thu sét hệ thống xà trạm mức cách điện cao điện trở tản phận nối đất nhỏ Đối với trạm ngồi trời từ 110kV trở lên có cách điện cao nên đặt cột thu sét kết cấu trạm phân phối Các 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 IS khuyếch tán vào đất theo - cọc nối đất Ngoài trụ kết cấu phải có nối đất bổ sung để cải thiện trị số điện trở nối đất Nơi yếu trạm phân phối ngài trời điện áp 110kV trở lên cuộn dây máy biến áp Vì dùng chống sét van để bảo vệ máy biến áp yêu cầu khoảng cách hai điểm nối đất hệ thống nối đất cột thu sét vỏ máy biến áp theo đường điện phải lớn 15m Khi bố trí cột thu sét xà trạm trời 110kV trở lên cần ý nối đất bổ sung chỗ nối kết cấu có đặt cột thu sét vào hệ thống nối đất nhằm đảm bảo điện trở khuếch tán không 4Ω Khi dùng cột thu sét độc lập phải ý đến khoảng cách cột thu sét đến phận trạm để tránh khả phóng điện từ cột thu sét đến vật bảo vệ Việc lắp đặt cột thu sét làm tăng xác suất sét đánh vào diện tích cơng trình cần bảo vệ, cần chọn vị trí lắp đặt cột thu sét cách hợp lý -7- Tiết diện dây dẫn dòng điện sét phải đủ lớn để đảm bảo tính ổn định nhiệt có dịng điện sét chạy qua Khi sử dụng cột đèn chiếu sáng làm giá đỡ cho cột thu sét dây dẫn điện đến đèn phải cho vào ống chì chèn vào 1.2 phạm vi bảo vệ hệ thống thu sét: 1.2.1 Phạm vi bảo vệ cột thu sét Cột thu sét thiết bị để tránh sét mà ngược lại dùng để thu hút phóng điện sét phía cách sử dụng mũi nhọn nhân tạo sau dẫn dịng điện sét xuống đất Sử dụng cột thu sét với mục đích để sét đánh xác vào điểm định sẵn mặt đất vào điểm cơng trình Cột thu sét tạo khoảng không gian gần cột thu sét (trong có vật cần bảo vệ), có khả bị sét đánh gọi phạm vi bảo vệ a Phạm vi bảo vệ cột thu sét độc lập Phạm vi bảo vệ cột thu sét độc lập miền giới hạn mặt ngồi hình chóp trịn xoay có đường kính xác định phương trình rX = 1,6 (h − h X ) h 1+ X h (1-1) Trong : h: độ cao cột thu sét hX: độ cao cần bảo vệ ha=h-hX: 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 hoá đường sinh hình chóp có dạng đường gẫy khúc hình sau: -8- a 0,2h b h 0,8h c 0,75h 1,5h Rx Hình 1.1: Phạm vi bảo vệ cột thu sét Bán kính tính tốn theo công thức sau: Nếu h X ≤ h h rX = 1,5h(1 − x ) 0,8h (1.2) Nếu h X > h h rX = 0.75h(1 − x ) h (1.3) Các công thức cột thu sét cao 30m Hiệu cột thu sét cao 30m giảm độ cao định hướng sét giữ số Có thể dùng cơng thức để tính toán phạm vi bảo vệ phải nhân thêm hệ số hiệu chỉnh p = 5,5 h hoành độ lấy giá trị 0,75hp 1,5hp b Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao Phạm vi bảo vệ hai nhiều cột thu lơi lớn tổng phạm vi bảo vệ cột đơn cộng lại Nhưng để cột thu lơi phối hợp khoảng cách a hai cột phải thoả mãn a ≤ 7h (trong h độ cao cột thu sét) Phần bên khoảng cách hai cột có phạm vi bảo vệ giống cột Phần bên giới hạn vòng cung qua điểm hai đỉnh cột điểm có độ cao h0 - phạm vi bảo vệ độ cao lớn hai cột xác định theo công thức: h0 = h − a (1.4) Khoảng cách nhỏ từ biên phạm vi bảo vệ tới đường nối hai chân cột rx0 xác định sau: -9- Nếu hx ≤ h h0 r0 x = 1,5.h0 (1 − x ) 0,8h0 (1.5) Nếu hx > h h0 r0 x = 0,75.h0 (1 − x ) h0 (1.6) Khi độ cao cột thu sét vượt 30m có hiệu chỉnh hệ số p = 5,5 h ; hoành độ lấy giá trị 0,75hp 1,5hp ; h0 tính theo cơng thức h0 = h − a 7p (1.7) R hx h0 0,75h h 1,5h a rx rox Hình 1.2: Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao giống c Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao khác Trường hợp hai cột thu sét có độ cao h1 h2 khác việc xác định phạm vi bảo vệ xác định sau: Vẽ phạm vi bảo vệ cột cao (cột 1) cột thấp (cột 2) riêng rẽ Qua đỉnh cột thấp (cột 2) vẽ đường thẳng ngang gặp đường sinh phạm vi bảo vệ cột cao điểm điểm xem đỉnh cột thu sét giả định Cột cột hình thành đơi cột có độ cao h2 với khoảng cách a’ Bằng cách giả sử vị trí x có đặt cột thu lơi có độ -10- + Đối với thiết bị điện có điểm trung tính trực tiếp nối đất yêu cầu điện trở nối đất phải thoả mãn: R ≤ 0,5Ω + Đối với thiết bị có điểm trung tính cách điện thì: R ≤ 250 Ω I tt + 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: R ≤ 125 Ω I tt + Khi dùng nối đất tự nhiên điện trở nối đất tự nhiên thoả mãn yêu cầu thiết bị có dịng ngắn mạch chạm đất bé khơng cần nối đất nhân tạo Cịn điện trở nối đất tự nhiên khơng thoả mãn thiết bị cao áp có dịng ngắn mạch chạm đất lớn ta phải tiến hành nối đất nhân tạo yêu cầu trị số điện trở nối đất nhân tạo là: R ≤ 1Ω Thực tế dù RTN ≤ 0,5 Ω ta phải nối đất nhân tạo RTN xảy biến động đất chống sét khoảng vượt gần trạm + Trong thực nối đất tận dụng hình thức nối đất sẵn có đường ống kết cấu kim loại cơng trình chơn đất Việc tính tốn điện trở tản đường ống chơn đất hồn tồn giống với điện cực hình tia + Vì đất mơi trường khơng đồng nhất, phức tạp điện trở suất đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần đất loại muối, a xít chứa đất, độ ẩm, nhiệt độ điều kiện khí hậu Việt nam khí hậu thay đổi theo mùa độ ẩm đất thay đổi theo dẫn đến điện trở suất cuả đất biến đổi phạm vi rộng Do tính tốn thiết kế nối đất trị số điện trở suất đất dựa theo kết đo lường thực địa sau phải hiệu chỉnh theo hệ số mùa, mục đích tăng cường an tồn Cơng thức hiệu chỉnh sau: ρ TT = ρ K m (2.1) Trong đó: ρtt: điện trở suất tính tốn đất ρđo: điện trở suất đo đất Km: hệ số mùa đất Hệ số Km phụ thuộc vào dạng điện cực độ chôn sâu điện cực 2.2- Các số liệu dùng để tính tốn nối đất Điện trở suất đo đất: ρ d = 80Ωm Điện trở nối đất cột đường dây: Rc1 = 9(Ω); Rc = 16(Ω); Rc = 23(Ω) Dây chống sét sử dụng loại C- 70 có điện trở đơn vị là: r0 = 2,38Ω / km Chiều dài khoảng vượt đường dây là: l = 290m Phía 220 kv -27- l = 200m Phía 110 kv Điện trở tác dụng dây chống sét khoảng vượt : Rcs 220 = r0 l = 2,38.290.10 −3 = 0,69(Ω) Rcs110 = r0 l = 2,38.200.10 −3 = 0,476(Ω) Phía 220 kv n = Số lộ trạm: Phía 110 kv n = 2.2.1 Nối đất an toàn Cho phép sử dụng nối đất an toàn với nối đất làm việc thành hệ thống.Điện trở nối đất hệ thống : R HT = R NT // RTN = R NT RTN ≤ 0,5Ω R NT + RTN (2.2) Trong : RTN: điện trở nối đất tự nhiên RNT: điện trở nối đất nhân tạo R NT ≤ 1Ω a) Điện trở nối đất tự nhiên Nối đất tự nhiên trạm hệ thống chống sét đường dây cột điện 110kV 220kV tới trạm RTN = n Ta có công thức sau: Rc Rc + + Rcs Trong : n: số lộ dây Rcs: điện trở tác dụng dây chống sét khoảng vượt Rc : điện trở nối đất cột điện -Phía 220 kv RTN 220 _ = = 0,434(Ω) + + 0,69 16 RTN 220 _ = = 0,599(Ω) 16 + + 0,69 -28- (2.3) 23 RTN 220 _ = = 0,73(Ω) 23 + + 0,69 -Phía 110 kv RTN 110 _ = = 0,922(Ω) + + 0,476 16 RTN 110 _ = = 1,265(Ω) 16 + + 0,476 23 RTN 110 _ = = 1,539(Ω) 23 + + 0,476 RTN_1 = (RTN220_1) // (RTN110_1) = 0,295 (Ω) RTN_2 = (RTN220_2) // (RTN110_2) = 0,431 (Ω) RTN_3 = (RTN220_3) // (RTN110_3) = 0,495 (Ω) Ta thấy giá trị điện trở RTN τ ds Biên độ dòng điện sét quy định I = 150 kA Độ dốc dòng sét a = 30kA / μs -35- τ ds = Thời gian đầu sóng I 150 = = 5( μs ) a 30 Is(A ) I = a t( s ) Tổng trở xung kích hệ thống nối đất nhân tạo là: ⎡ 2.T1 ∞ ⎢1 + Z (0,τ ds ) = ∑ G.l ⎢ τ ds k =1 k ⎣ τ ⎛ − ds ⎜1 − e TK ⎜ ⎝ ⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦ (2.17) Do coi mạch vòng ghép song song hai tia nên: ⎡ 2.T1 ∞ ⎢1 + ∑ = 2.G.l ⎢ τ ds k =1 k ⎣ Z (0,τ ds ) MV τ ⎛ − ds ⎜ − e TK ⎜k2 ⎝ ⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦ (2.18) Để xác định Z∑(0,τds) ta xét chuỗi số sau: 1 1 π2 = + + + + = = 1,645 ∑ 12 2 k2 k =1 k ∞ − τ ds τ ds − τ ds − T2 τ ds e e TK − TK e e = + + + + ∑ k2 12 22 k =1 k ∞ T1 (2.19) (2.20) Trong dãy số ta xét đến số hạng chứa e-4, từ số e-5 trở có giá trị nhỏ so với số hạng trước nên ta bỏ qua ta tính đến k cho: τ ds ≥4 TK τ ds TK = T1 = (2.21) τ ds T1 k2 ≥ hay k ≥ L.G.l k ≥ π2 T1 τ ds = 4.T1 τ ds ; 2,07.3,46.10 −3.312,5 = π2 70,93 = 7,53 -36- k ≥ T1 τ ds = 70,93( μs ) Ta lấy giá trị k từ 1-8: K 16 25 36 49 64 70.9393 17.7348 7.8821 4.4337 2.8375 1.9705 1.4477 1.1084 0.07048 0.28193 0.93194 0.75433 0.6343 0.5302 1.1277 0.3237 1.7620 0.1716 2.5373 0.0790 3.4536 0.0316 4.5109 0.0109 0.93194 0.18858 0.0589 0.0202 0.0068 0.0022 0.0006 0.0001 K TK τ ds e e TK τ ds − τ ds − K TK TK ∞ τ ds − Bảng 2.2: Bảng tính tốn chuỗi số ∑ e TK k =1 k Ta có ∞ τ ds − TK e = 1,2 ∑ k =1 k Vậy: Z (0, τ ds ) MV = ⎡ 2.70,93 ⎤ 1+ (1,645 − 1,2)⎥ = 6,3(Ω) −3 ⎢ 2.3,46.10 312.5 ⎣ ⎦ Do máy biến áp phần tử yếu nên ta cần kiểm tra với máy biến áp Khi có dịng điện sét vào nối đất để đảm bảo an toàn phải thoả mãn điều kiện: U d = I Z XK (0,τ ds ) < U 50% MBA (2.22) Trong I: Biên độ dịng sét ZXK(0,τds): Tổng trở xung kích đầu vào nối đất dòng điện sét U50%MBA : Điện áp 50% máy biến áp Ta có U 50% 110 =460kV; U 50% 220 = 900 kV Vậy lấy U50%MBA = 460 kV Kiểm tra điểu kiện: U d = 150.6,3 = 945( kV ) > U 50% 110 =460 kV Có U d > U 50% MBA cần phải tiến hành nối đất bổ sung 2.2.3 Nối đất bổ sung Trong nối đất bổ sung ta sử dụng dạng nối đất tập trung gồm cọc chõn cỏc cột thu sột Do việc xỏc định Zbs lý thuyết lại khú khăn nờn ta chọn hỡnh thức nối đất bổ sung sau: -37- Chọn nối đất bổ sung loại thộp dẹt cú: Chiều dài lT = 12(m) Bề rộng bT = 0,04(m) Dọc theo chiều dài cú chụn cọc trũn cú: Chiều dài cọc lcọc = 3(m) Đường kớnh d = 0,04(m) Khoảng cỏch hai cọc a = 6(m) Độ chụn sõu t = 8(m) Nối đất tớnh toỏn cho chống sột nờn ta lấy hệ số kmựa sau: Đối với ngang chụn sõu t = 0,8(m); kmựa = 1,2 Đối với cọc dài 3m chụn sõu t = 0,8(m); kmựa = 1,15 Sơ đồ nối đất hệ thống cú nối đất bổ sung sau: lT t=0,8m a lcọc Hình 2.4: Sơ đồ nối đất bổ sung Điện trở Cụng thức sử dụng để tớnh toỏn: RT = ρ tt T k l T ln π l T t d T Trong đú: l: chiều dài l = 12(m) t: độ chụn sõu làm tia t = 0,8(m) ρtt.T: điện trở suất tớnh toỏn đất làm tia chụn độ sõu t ρ tt T = ρ o k mua = 80.1,2 = 96(Ω.m) d: đường kớnh làm tia Chọn dẹt cú bề rộng b = 0,04(m) nờn: d = b = 4.10 −2 = 2.10 −2 (m) k: hệ số hỡnh dỏng lấy k = nối đất tia ngang -38- (2.23) Vậy điện trở bổ sung là: 96 1.12 ln = 11,59(Ω) 2.π 12 0,8.0,02 RT = Điện trở cọc RC = ρ ttC ⎡ 2.l coc 4.t '+l coc ⎤ ⎢ln + ln ⎥ 2.π l coc ⎣ d 4.t '−l coc ⎦ (2.24) Trong đú : ρttC: điện trở suất đất cọc chụn độ sõu t=0,8(m) ρ ttC = ρ o k mua = 80.1,15 = 92(Ω.m) d: đường kớnh cọc: d = 0,04m t' = l coc + t = + 0,8 = 2,3(m) 2 Điện trở bổ sung cọc là: RC = 92 ⎡ 2.3 4.2,3 + ⎤ ln + ln = 26,1(Ω) 2.π ⎢⎣ 0,04 4.2,3 − ⎥⎦ Điện trở bổ sung Cụng thức sử dụng để tớnh toỏn: Rbs = RT RC RT ηC n + RC ηT (2.25) Trong đú: n: số cọc ηT,ηC: hệ số sử dụng cọc Với n=3; lcọc = 3(m); a=6(m); a/l=2 Tra bảng phần phụ lục(trang 82) sỏch hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp ta được: ηC=0,87 Tra bảng phần phụ lục(trang 84) sỏch hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp ta được: ηT=0,89 Điện trở bổ sung là: Rbs = 11,59.26,1 = 5,65(Ω) 11,59.0,87.3 + 26,1.0,89 Tổng trở hệ thống cú nối đất bổ sung Ta cú cụng thức tớnh tổng trở xung kớch cú nối đất bổ sung sau -39- Z XHbs (0,τ ds ) = Rbs RNT ( set ) 2.RNT ( set ) ∞ Rbs + RNT ( set ) +∑ k =1 RNT ( set ) + Rbs cos X K e − X K2 τ ds π T1 (2.26) = A+ B Trong đú: A= Rbs RNT ( set ) Rbs + RNT ( set ) 5,65.0,462 = = 0,43(Ω) 5,65 + 0,462 B= X R NT ( set ) ∞ ∑ R NT ( set ) k =1 R bs + e K π2 τ ds T1 cos X K Xột chuỗi số B = R NT ( set ) ∞ ∑ R NT ( set ) k =1 + R bs e cos − X K π2 τ ds T1 XK Tương tự trờn ta xột đến số hạng e -4 với T1 = 70,93μs τds = 5μs Ta tớnh đến Xk cho: X π k τ ds T1 ≥ X K ≥ 2.π T1 τ ds = 2.π 70,93 = 23,66 Trong đú XK nghiệm phương trỡnh: tgX K = − =− R NT ( set ) Rbs X K 0, 462 X K = − 0,08 X K 5,65 Giải phương trình phương pháp đồ thị xác định nghiệm sau : X1=2,91; X2=5,85; X3= 8,81; X4= 11,81; X5 = 14,84; X6 = 17,89 X7 = 20,96; X8 = 24,04; X9 = 27,14 -40- Hình – 7: Đồ thị xác định nghiệm phương trình tgXk = - 0,08.Xk Ta thấy X7 = 24,04 >23,66 lên ta xét đến X7 Ta có T1 = 70,93(μs); Rbs = 5,65 (Ω); RMVS = 0,462 (Ω) k Xk 2.8874 cos(Xk) 5.802 8.7573 -0.96787 0.886447 11.7529 14.7812 17.8359 20.96 -0.60043 0.528761 -0.51383 -0.78539 0.686981 cos X k 1.067503 1.272608 1.621192 2.118903 2.773842 3.576686 3.787517 R MVS + Rbx cos X k 1.149273 1.354377 1.702962 2.200673 2.855612 3.658456 3.869287 e ⎛X ⎞ τ −⎜ K ⎟ ds ⎝ π ⎠ T1 BK 0.942135 0.786095 0.577929 0.372478 0.209702 0.102856 0.043241 0.757464 0.536299 0.313575 0.156393 0.067854 0.025978 0.010326 Bảng 2.3: Bảng tính tốn chuỗi số B = R NT ( set ) ∞ ∑ k =1 R NT ( set ) R bs + e − X K π2 τ ds T1 =1,85 cos X K Tổng trở xung kích : Z XK (0, τ ds ) = A + B = 0,43 + 1,85 = 2,28(Ω ) Điện áp có dịng điện vào nối đất thời điểm dòng điện sét đạt giá trị cực đại là: U max = I Z XK (0, τ ds ) = 150.2,28 = 342(kV ) Ta thấy U max = 342 kV < U 50% MBA = 460 kV thoả mãn yêu cầu -41- ... cột (m) (m) (m) (m) (m) Chữ 1-2 - 4-5 51 35.3 62.02 8.86 nhật 2-5 - 6-3 51 35.3 62.02 8.86 4-7 - 8-5 51 39 64.20 9.17 5-6 - 8-9 51 39 64.20 9.17 9.17 Từ bảng ta thấy độ cao lớn cần bảo vệ hx=16.5 m hmax=9.17... (m) (m) 4-1 7-1 9 44,45 42,30 56,33 71,54 57,04 7,13 8-1 2-1 5 50,37 44,87 34,00 64,62 51,49 6,43 1 2-1 3-1 5 29,3 48,24 44,87 61,21 49,31 6,16 Nhúm cột 1 7-1 8-1 920 Chữ nhật 1 3-1 4-1 516 1 5-1 6-1 718 Nhúm... thu sét xà trạm có sét đánh gây nên điện áp giáng điện trở nối đất phần điện cảm cột Phần điện áp lớn gây phóng điện ngược từ hệ thống thu sét sang phần tử mang điện cách điện khơng đủ lớn Do điều
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án kỹ thuật điện cao áp ,

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1: Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.1.

Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hình 1.2: Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao giống nhau.     - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.2.

Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao giống nhau. Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.3: Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.3.

Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau Xem tại trang 11 của tài liệu.
với a, b là độ dài hai cạnh hình chữ nhật. Độ - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

v.

ới a, b là độ dài hai cạnh hình chữ nhật. Độ Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình1.4: Phạm vi bảo vệ của nhóm cột tạo thành tam giác và chữ nhật. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.4.

Phạm vi bảo vệ của nhóm cột tạo thành tam giác và chữ nhật Xem tại trang 12 của tài liệu.
1.2.1. Phạm vi bảo vệ của dây thu sét.  a. Phạm vi bảo vệ của mộ t dây thu sét.  - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

1.2.1..

Phạm vi bảo vệ của dây thu sét. a. Phạm vi bảo vệ của mộ t dây thu sét. Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình1.5 : Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.5.

Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.7: Sơ đồ mặt bằng bố trí cột thu sét - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.7.

Sơ đồ mặt bằng bố trí cột thu sét Xem tại trang 14 của tài liệu.
Từ bảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=16.5m và hmax=6.13m.      Ta chọn ha=6.5 m Do đó độ cao thực tế của các cột thu sét phía 220 kV là :  - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

b.

ảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=16.5m và hmax=6.13m. Ta chọn ha=6.5 m Do đó độ cao thực tế của các cột thu sét phía 220 kV là : Xem tại trang 14 của tài liệu.
Từ bảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=11m và hmax=7,13m. Ta chọn ha=7.5 m - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

b.

ảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=11m và hmax=7,13m. Ta chọn ha=7.5 m Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 1.8: Phạm vi bảo vệ phương án 1 - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.8.

Phạm vi bảo vệ phương án 1 Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 1.9: Sơ đồ mặt bằng bố trí cột thu sét - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.9.

Sơ đồ mặt bằng bố trí cột thu sét Xem tại trang 18 của tài liệu.
Từ bảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=16.5m và hmax=9.17 m. ta chọn ha=9.5m - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

b.

ảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=16.5m và hmax=9.17 m. ta chọn ha=9.5m Xem tại trang 18 của tài liệu.
Từ bảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=11m và hmax=7.65m. Ta chọn ha=8m - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

b.

ảng trên ta thấy độ cao lớn nhất cần bảo vệ là hx=11m và hmax=7.65m. Ta chọn ha=8m Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 1.10 Phạm vi bảo vệ phương án 2 - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.10.

Phạm vi bảo vệ phương án 2 Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 1.11 Sơ đồ mặt bằng bố trí cột thu sét và dây chống sét - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.11.

Sơ đồ mặt bằng bố trí cột thu sét và dây chống sét Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 1.12 Phạm vi bảo vệ phương án 3 - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 1.12.

Phạm vi bảo vệ phương án 3 Xem tại trang 25 của tài liệu.
N ối đất có các hình thức cọc dài 2-3m bằng sắt tròn hay sắt chôn thẳng đứng. Thanh dài chôn nằm ngang ởđộ sâu 0,5 - 0,8m đặt theo hình tia; mạch vòng hoặc tổ hợp củ a hai hình  thức trên - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

i.

đất có các hình thức cọc dài 2-3m bằng sắt tròn hay sắt chôn thẳng đứng. Thanh dài chôn nằm ngang ởđộ sâu 0,5 - 0,8m đặt theo hình tia; mạch vòng hoặc tổ hợp củ a hai hình thức trên Xem tại trang 29 của tài liệu.
K: hệ số hình dạng phụ thuộc sơ đồn ối đất. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

h.

ệ số hình dạng phụ thuộc sơ đồn ối đất Xem tại trang 30 của tài liệu.
Tra bảng với thanh ngang chôn sâu t=0,8m ta có kmù a= 1,6. ).(1286,1. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

ra.

bảng với thanh ngang chôn sâu t=0,8m ta có kmù a= 1,6. ).(1286,1 Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 2.1: Hệ số hình dạng ) 65llfK= - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 2.1.

Hệ số hình dạng ) 65llfK= Xem tại trang 32 của tài liệu.
Điện trở tản xung kích không phụ thuộc vào kích thước hình học của điện cực mà nó - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

i.

ện trở tản xung kích không phụ thuộc vào kích thước hình học của điện cực mà nó Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 2.2: Sơ đồ đẳng trị của hệ thống nối đất. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 2.2.

Sơ đồ đẳng trị của hệ thống nối đất Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 2.3: Sơ đồ đẳng trị rút gọn - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 2.3.

Sơ đồ đẳng trị rút gọn Xem tại trang 34 của tài liệu.
Bảng 2.2: Bảng tính toán chuỗi số ∞ - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Bảng 2.2.

Bảng tính toán chuỗi số ∞ Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 2.4: Sơ đồn ối đất bổ sung. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 2.4.

Sơ đồn ối đất bổ sung Xem tại trang 38 của tài liệu.
Tra bảng 3 phần phụ lục(trang 82) sỏch hướng dẫn thiết kết ốt nghiệp ta được: ηC=0,87 - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

ra.

bảng 3 phần phụ lục(trang 82) sỏch hướng dẫn thiết kết ốt nghiệp ta được: ηC=0,87 Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 2– 7: Đồ thị xác định nghiệm phương trình tgXk =- 0,08.Xk. - Đồ án   kỹ thuật điện cao áp

Hình 2.

– 7: Đồ thị xác định nghiệm phương trình tgXk =- 0,08.Xk Xem tại trang 41 của tài liệu.