Trong hệ thống điện, trạm biến áp (TBA) là một phần tử hết sức quan trọng, Nó thực hiện nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng. Trạm biến áp 220110kV là trạm phân phối ngoài trời, nên khi sét đánh trực tiếp vào trạm sẽ dẫn đến những hậu quả rất nghiêm trọng: gây hư hỏng các thiết bị trong trạm, có thể dẫn đến việc ngừng cung cấp điện một phần hay toàn bộ hệ thống trong một thời gian dài làm ảnh hưởng đến việc sản suất, tiêu thụ điện năng ảnh hưởng đến đời sống kinh tế chính trị và xã hội... Do đó việc tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào TBA đặt ngoài trời là nhiệm vụ rất quan trọng. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào TBA, ta dùng hệ thống cột thu lôi, dây chống sét. Tác dụng của hệ thống này là định hướng các phóng điện sét tập trung vào đó, tạo ra khu vực an toàn bên dưới hệ thống này.Các cột thu lôi có thể đặt độc lập hoặc trong những điều kiện cho phép có thể đặt trên các kết cấu của trạm và nhà máy, các cột đèn chiếu sáng. Chiều cao của cột và cách bố trí các cột thu lôi tuỳ thuộc vào từng mặt bằng trạm, cách bố trí các thiết bị trong trạm, độ cao bảo vệ theo yêu cầu. Hệ thống thu sét phải gồm các dây tiếp địa để dẫn dòng sét từ kim thu sét vào hệ nối đất. Để nâng cao tác dụng của hệ thống này thì trị số điện trở nối đất của bộ phận thu sét phải nhỏ để tản dòng điện một cách nhanh nhất, đảm bảo sao cho khi có dòng điện sét đi qua thì điện áp trên bộ phận thu sét sẽ không đủ lớn để gây phóng điện ngược đến các thiết bị khác gần đó.
Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TRẠM 220kV/110kV 1.1 Mở đầu Trong hệ thống điện, trạm biến áp (TBA) phần tử quan trọng, Nó thực nhiệm vụ truyền tải phân phối điện Trạm biến áp 220/110kV trạm phân phối trời, nên sét đánh trực tiếp vào trạm dẫn đến hậu nghiêm trọng: gây hư hỏng thiết bị trạm, dẫn đến việc ngừng cung cấp điện phần hay toàn hệ thống thời gian dài làm ảnh hưởng đến việc sản suất, tiêu thụ điện ảnh hưởng đến đời sống kinh tế trị xã hội Do việc tính tốn bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào TBA đặt trời nhiệm vụ quan trọng Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào TBA, ta dùng hệ thống cột thu lôi, dây chống sét Tác dụng hệ thống định hướng phóng điện sét tập trung vào đó, tạo khu vực an tồn bên hệ thống này.Các cột thu lơi đặt độc lập điều kiện cho phép đặt kết cấu trạm nhà máy, cột đèn chiếu sáng Chiều cao cột cách bố trí cột thu lơi tuỳ thuộc vào mặt trạm, cách bố trí thiết bị trạm, độ cao bảo vệ theo yêu cầu Hệ thống thu sét phải gồm dây tiếp địa để dẫn dòng sét từ kim thu sét vào hệ nối đất Để nâng cao tác dụng hệ thống trị số điện trở nối đất phận thu sét phải nhỏ để tản dòng điện cách nhanh nhất, đảm bảo cho có dịng điện sét qua điện áp phận thu sét khơng đủ lớn để gây phóng điện ngược đến thiết bị khác gần Ngồi 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 dãn nối từ xà cuối trạm cột đường dây, Để bảo vệ cho đoạn đường dây nối từ xà cuối trạm đến cột đường dây ta dùng dây chống sét.Tác dụng hệ thống tập trung điện tích để định hướng cho phóng điện sét tập trung vào đó, tạo khu vực an toàn bên hệ thống Ngoài thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm bên cạnh vấn đề đảm bảo yêu cầu kỹ thuật ta cần phải quan tâm đến tiêu kinh tế mỹ thuật hệ thống nối đất Thông thường để giảm vốn đầu tư để tận dụng độ cao TBA nhà máy điện ta cố gắng đặt cột thu lôi cột đèn chiếu sáng, kết cấu trạm, mái nhà Cột thu lôi độc lập đắt nên dùng tận dụng chiều cao khác Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 1.2 Các u cầu kỹ thuật tính tốn bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào TBA Phải đảm bảo 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 lơi đặt độ cao có sẵn xà, cột đèn chiếu sáng,,, đặt độc lập Đối với trạm phân phối ngồi trời có cấp điện áp cao áp siêu cao có mức cách điện cao nên đặt cột thu lơi kết cấu trạm Tuy nhiên trụ kết cấu có đặt cột thu lơi phải nối vào hệ thống nối đất trạm theo đường ngắn cho dòng điện sét I S khuếch tán vào đất theo 4 cọc nối đất Ngoài trụ kết cấu phải có nối đất bổ xung để cải thiện trị số điện trở nối đất Khi đặt hệ thống cột thu lôi thân cơng trình, tận dụng độ cao vốn có cơng trình nên giảm độ cao cột thu lôi Tuy nhiên cách điện trạm phải đảm bảo an tồn điều kiện phóng điện ngược từ hệ thống thu sét sang thiết bị Do điều kiện để đặt cột thu lơi hệ thống xà trạm mức cách điện cao trị số điện trở tản phận nối đất nhỏ Khi bố trí cột thu lơi xà trạm phân phối trời 110 kV trở lên phải thực yêu cầu: chỗ nối kết cấu có đặt cột thu lơi vào hệ thống nối đất cần phải có nối đất bổ xung (dùng nối đất tập trung) nhằm đảm bảo điện trở nối đất không 4 (ứng với dịng điện tần số cơng nghiệp) Khi dùng cột thu lơi độc lập phải phải ý đến khoảng cách cột thu lôi đến phận trạm để tránh khả phóng điện từ cột thu lôi đến thiết bị bảo vệ Khâu yếu trạm phân phối trời điện áp từ 110KV trở nên cuộn máy biến áp.Vì dùng chống sét van để bảo vệ máy biến áp yêu cầu khoảng cách hai điểm nối vào hệ thống nối đất cột thu lôi điểm nối vào hệ thống nối đất vỏ máy biến áp phải lớn 15m theo đường điện Tuy nhiên ta sử dụng hệ thống nối đất chung ta bỏ qua u cầu Tiết diện dây dẫn dòng điện sét phải đủ lớn để đảm bảo tính ổn định nhiệt có dòng điện sét chạy qua Khi sử dụng cột đèn chiếu sáng làm giá đỡ cho cột thu lơi dây dẫn điện phải cho vào ống chì chôn đất 1.3.Phạm vi bảo vệ cột thu sét dây chống sét Theo tài liệu [1.2] ta có: Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 1.3.1 Độ cao cột thu lôi, h=hx + h=hx + (1.1) Trong đó: x h : Độ cao của vật cần bảo vệ a h : Độ cao tác dụng cột thu lơi xác định theo nhóm cột: D (1.2) (Với D đường kính đường trịn ngoại tiếp đa giác tạo chân cột) 1.3.2 Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập rx Phạm vi bảo vệ cột thu lôi độc lập miền giới hạn mặt ngồi hình chóp trịn xoay có đường kính xác định phương trình: 1,6 rx ( h hx ) p hx 1 h (1.3) Để dễ dàng thuận tiện tính tốn thiết kế thường dùng phạm vi bảo vệ dạng dạng đơn giản hoá, tính tốn theo cơng thức sau: + Nếu hx ≤ 2/3h + Nếu hx > 2/3h rx 1,5h(1 hx )p 0,8h (1.4) hx )p h (1.5) rx 0,75h(1 Trong đó: Với h ≤30 m: p = Với h >30 m: p 5,5 h Biểu diễn hình vẽ Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 (1.6) Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp h/3 0,2h h hx 1,5h 0,75h r Hình 1.1: Phạm vi bảo vệ cột thu sét 1.3.3 Phạm vi bảo vệ hai hay nhiều cột thu lôi Phạm vi bảo vệ hai cột thu lơi lớn nhiều so với tổng phạm vi bảo vệ hai cột đơn Nhưng để hai cột thu lơi phối hợp khoảng cách a hai cột phải thoả mãn điều kiện a < 7h (h chiều cao cột) 1.3.3.1.Phạm vi bảo vệ hai cột thu lơi có độ cao Khi hai cột thu lơi có độ cao h đặt cách khoảng cách a (a < 7h) độ cao lớn khu vực bảo vệ hai cột thu lôi ho tính sau: h0 h a (1.7) Tính rox: + Nếu hx ≤ 2/3h0 + Nếu hx > 2/3h0 rox 1,5h0 (1 hx )p 0,8h0 (1.8) hx )p h0 (1.9) rox 0,75h0 (1 Chú ý: Với p tính mục 1.3.2 cịn phải tính ho theo cơng thức: h0 h a 7p Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 (1.10) Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 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 1.3.3.2 Phạm vi bảo vệ hai cột thu lơi có độ cao khác Cách xác định phạm vi bảo vệ hai cột thu lơi có chiều cao khác sau: Giả sử có hai cột thu sét : cột có chiều cao h1, cột hai có chiều cao h2 h1 > h2 Hai cột cách khoảng a Trước tiên, vẽ phạm vi bảo vệ cột cao h 1, sau qua đỉnh cột thấp h vẽ đường thẳng song song mặt đất cắt đường sinh phạm vi bảo vệ cột cao (cột h1) điểm 2’, Điểm xem đỉnh cột thu lôi giả định, với cột thấp h2, hình thành đơi cột độ cao h với khoảng cách a’, R 2’ h0 h2 h1 0.75h2 1,5h2 a' a 0.75h1 1,5h1 Hình 1.3 : Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao khác Dễ dàng nhận thấy khoảng cách x từ cột cao h (cột 1) đến cột giả tưởng (cột 2’) bán kính bảo vệ cột cao h chiều cao cần bảo vệ h Do tính khoảng cách x theo công thức sau: Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 1,6 x (h h2 ) p h2 1 h1 (1.11) (Tính gần theo công thức mục 1.3.2.từ công thức 1.3 đến cơng thức 1.6) Từ tính được: a ' a x a 1,6 (h h ) p h2 1 h1 (1.12) Độ cao lớn khu vực bảo vệ cột cột giả tưởng (cột 2’), a' 1,6 h0 h2 h2 a (h1 h2 ) p h 7 1 h1 (1.13) Bán kính bảo vệ: rox + Nếu hx ≤ 2/3h0 thì: + Nếu hx > 2/3h0 rox 1,5h0 (1 hx )p 0,8h0 (1.14) hx )p h0 (1.15) rox 0,75h0 (1 1.3.3.3 Phạm vi bảo vệ nhóm cột (số cột >2) Vật có độ cao hx nằm đa giác hình thành cột thu lơi bảo vệ thoả mãn điều kiện: D 8,ha =8,(h-hx) (1.16) Với D đường tròn ngoại tiếp đa giác hình thành cột thu lơi, Nhóm cột tam giác có ba cạnh a, b,c có: a.b.c a.b.c 2S p.( p a ).( p b).( p c ) a b c p với p nửa chu vi : D (1.17) (1.18) Nhóm cột tạo thành hình chữ nhật: D a2 b2 với a, b độ dài hai cạnh hình chữ nhật Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 (1.19) Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp Độ cao tác dụng cột thu sét phải thoả mãn điều kiện: D a a D c b b D Hình1.4: Phạm vi bảo vệ nhóm cột tạo thành tam giác chữ nhật 1.4 Mô tả đối tượng bảo vệ (trạm biến áp 220/110kV) Trạm biến áp 220/110kV với lộ đường dây 220kV, sơ đồ tứ giác phía 220kV, lộ đường dây 110kV, sơ đồ góp có góp vịng phía 110kV, Diện tích trạm: Phía 220kV: (56 x 64) m Phía 110kV: (40 x 50) m 2 Các thiết bị trạm: Một máy biến áp tự ngẫu AT lộ đường dây 220kV 5lộ đường dây 110kV Độ cao xà: Phía 220kV: 17 (m) xà đón dây 11 (m) xà đỡ góp Phía 110kV: 11 (m) (m) Nhà điều khiển cao: 10 m Máy biến áp 220/110/35kV: m 1.5.Tính tốn phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho TBA 1.5.1 Phương án Ta bố trí cột thu lơi hinh 1.3: Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp Phía 220kV đặt cột: ba cột 4,5,6 đặt xà cao 17m, sẳ cột cịn lại , gồm cột 1,2,3,7,8,9 đặt xà cao 11 m; Phía 110kV đặt cột: cột thu lôi 10,11,12,13,15 đặt xà cao 8m, cột 14 đặt xà cao 11m Hình 1.5: Bố trí cột thu lơi phương án1 1.51.1 Tính tốn chọn độ cao tác dụng cho cột thu sét Để tính độ cao tác dụng cột thu sét ta cần xác định đường kính D đường trịn ngoại tiếp tam giác (hoặc tứ giác) qua ba (hoặc bốn) đỉnh cột, Để cho tồn diện tích giới hạn tam giác (hoặc bốn) bảo vệ phải thoả mãn điều kiện D 1.5.1.1.1 Phía 220kV Đường kính vịng trịn qua đỉnh nhóm cột (4,5,7,8) là: D a b 322 322 45, 25(m) (theo công thức 1.19) Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp Do để chọn tồn diện giới hạn nhóm tứ giác bảo vệ thì: D 8.ha Vậy độ cao hiệu dụng nhóm cột là: 45, 25 � 5, 66(m) Hồn tồn tương tự với nhóm cột (5,6,8,9), có a = 32 m, b = 32 m Như ta có ≥ 5,66 m với nhóm cột + Đường kính vịng trịn qua đỉnh nhóm cột tam giác (1,4,5) tính theo cơng thức (1,16) (1,17) là: Nhóm cột tam giác có ba cạnh a = 16 m; b = 32 m; c = 35,78 m có: với p nửa chu vi : p a b c 32 16 35, 78 41,89(m) 2 D a.b.c p.( p a ).( p b).( p c ) D 32.16.22, 63 35, 78(m) 41,89.(41,89-16)(41,89 16)(41,89- 22,63) Vậy độ cao hiệu dụng nhóm cột là: 35, 78 � 4, 47(m) Bảng 1.1a: Độ cao tác dụng max nhóm cột phía 220kV NHĨM CỘT PHÍA 220kV Loại Nhóm cột nhóm cột 4-5-7-8 a a b D h (m) (m) (m) (m) 32 32 45,25 5,66 h a max (m) Hình 5,66 chữ nhật 5-6-8-9 32 32 45,25 5,66 Bảng 1.1b: Độ cao tác dụng max nhóm cột phía 220kV NHĨM CỘT PHÍA 220kV Loại nhóm cột Nhóm cột a a b c p D h (m) (m) (m) (m) (m) (m) Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 h a,max (m) Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp Tam Giác 1-4-5 32 16 35,780 41,89 35,78 4,473 1-2-5 24 35,6 19,6 39,6 37,665 4,708 2-3-5 19,6 40,400 35,780 47,89 40,411 3-5-6 35,780 32 16 41,890 35,780 4,473 Từ bảng ta thấy độ cao lớn cần bảo vệ h x=17 m ha,max= 5,66 m Ta chọn ha=6 m.Do độ cao thực tế cột thu sét phía 220kV là: h = hx + ha=17+6= 23 (m) 1.5.1.1.2 Phía 110kV + Đường kính vịng trịn qua đỉnh nhóm cột tam giác (10,13,14) (12,14,15) tính theo cơng thức (1.16) (1.17) là: Nhóm cột tam giác có ba cạnh a = 30 m; b = 28,28 m; c = 22,36 m có: với p nửa chu vi : p a b c 22,36 30 228, 28 40,32(m) 2 D a.b.c p.( p a ).( p b).( p c ) D 22,36.30.28, 28 31, 621(m) 40,32.(40,32-22,5)(40,32 26,5)(40,32- 27,5) Vậy độ cao hiệu dụng nhóm cột là: 31, 621 � 3,95(m) Tính tốn tương tự cho nhóm cột cịn lại: (10,12,14),(12,14,15), (13,14,15) Kết tính tốn trình bày bảng sau: Bảng 1.2: Độ cao tác dụng max nhóm cột tam giác phía 110kV NHĨM CỘT PHÍA 220kV Loại Giác b c p D h (m) (m) (m) (m) (m) (m) 10-13-14 (m) 30,00 28,280 22,360 40,320 31,621 3,953 6,929 10-11-14 28,280 30,000 22,360 40,320 31,621 3,953 11-12-14 22,360 36,100 20,000 36,100 36,100 30,000 39,230 51,100 40,444 39,688 5,055 4,961 12-14-15 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 h a,max a nhóm cột Tam a Nhóm cột Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 65 c dd H = h - h , : hệ số vận tốc dòng điện sét lấy = 0,3 v = .c với c vận tốc truyền sóng c = 300m/s dd Khi tính tốn với dạng sóng xiên góc i s= a,t ta tính U cu tu (t ) theo công thức sau: U cudd.tu (t ) M dd (t ).a (3.29) Thành phần điện áp cảm ứng cảm ứng tĩnh điện dây dẫn điện tích dịng điện sét, U cudd.dien (t ) (1 K vq (v.t hc ) (v.t H ).(v.t h) h c 0,1.a.hdd ) .ln hdd (1 ) hc h.H (3.30) Trong đó: a: độ dốc đầu sóng sóng xiên góc vq K : hệ số ngẫu hợp có kể đến ảnh hưởng vầng quang Thành phần điện áp dòng điện sét dây chống sét gây dic U dcs (t ) K ic Rc Ldcs a.M cs (t ) c dt v.t 2.hc 1 Với: M cs (t ) 0,2.hc ln 2.(1 ).hc (3.31) (3.32) Thành phần điện áp làm việc, 2 U lv U dm sin(.t ).dt 0,52.U dm (3.31) Ta tính thành phần pha.Để tính thành phần điện áp ta cần phải tính dịng điện vào cột i c(t) thành phần biến thiên dòng điện theo thời gian dic Khi tính tốn dịng điện ta dựa vào dt sơ đồ tương đương mạch dẫn dòng điện sét hai trường hợp sau: + Khi chưa có sóng phản xạ từ cột bên cạnh t 2.l kv v 65 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 66 is ic is ics ic ics dis 2.icsMcs(t) dt cs Lc is Rc Zcs Hình 3.9: Sơ đồ tương đương mạch dẫn dịng điện sét chưa có sóng phản xạ Từ sơ đồ ta tính được: Z a ( Z cs t 2.M cs (t ) cs ) Z cs 2.Rc 1 dic a Z cs dt Z cs 2.Rc Z R 1 cs cs c 2.Lc ic (a, t ) (3.33) (3.34) (3.35) Trong đó: c c cs cs c L : điện cảm cột: L =l h c R : điện trở nối đất cột điện, cs Z : tổng trở sóng dây chống sét có kể đến ảnh hưởng vầng quang, + Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận t 2.l kv v dis 2.icsMcs(t)dt is ic is ics ic ics Lcsc L cs Rc Rc is Hình 3.10: Sơ đồ tương đương mạch dẫn dòng điện sét có sóng phản xạ Với: Lcs: điện cảm khoảng vượt dây chống sét, 66 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 67 Lcs Z cs l kv c (3.36) Ta có: a t ( Lcs 2.M cs (t )).(1 e ) 2.Rc dic a t ( Lcs 2.M cs (t )). e dt 2.Rc 2.Rc 2 Lcs 2.Lcsc ic (a.t ) (3.37) (3.38) (3.39) Điện áp đặt lên cách điện pha A, Để so sánh Ucđ(a,t) ta tiến hành so sánh với giá trị cụ thể sau: a = 10kA/s; t = 3s Ta có thơng số pha A sau, Ldd c l0 hA 0, 6.28 16,8( H ) Lcsc l0 hcs 0, 6.34 20, 4( H ) Lcs Z cs lkv 279,37.300 279,37( H ) c 300 K vq 0,5; RC 29; 0,3; c 300m / s v c 0,3.300 90(m / s) H hC hdd A 34 28 62(m) h hc hdd A 34 28 6(m) U dm 220kV Từ thơng số ta tính giá trị thành phần điện áp sau, t 3 s 2.lkv 2.300 2( s) v 300 thời gian có sóng phản xạ từ cột lân cận điện áp đặt lên cách điện tính theo sơ đồ hình 3,8, � v.t 2.hc � M cs (t ) 0, 2.hc � ln 1� � 2.(1 ).hc � � 90.3 2.34 � M cs 0, 2.34 � ln 1� 15,92( H ) � 2.(1 0,3).34 � 67 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 68 2 2.Rc 2.29 0,18 cs Lcs 2.Lc 279,37 2.20, ic (a, t ) ic a t ( Lcs 2.M cs (t )).(1 e ) 2.Rc 10 (279,37 2.15,92).(1 e 0,18.3 ) 17,8(kA) 2.29 dic a t ( Lcs 2.M cs (t )). e dt 2.Rc dic 10 (279,37 2.15,92).0,18.e 0,18.3 4, 48( kA / s) dt 2.29 Thành phần điện áp giáng cột theo công thức (3,26): dic dt U c (a.t ) U c (10.3) 17,8.29 16,8.4, 48 591, 464( kV ) U c (t ) ic Rc Ldd c Thành phần điện áp cảm ứng hỗ cảm dây dẫn kênh sét, � v.t H � h H M dd (t ) 0, 2.hdd � ln ln 1� h � � (1 ).H 2.hdd � 90.3 62 62 � M dd 0, 2.28 � ln ln 1� � (1 0,3).62 2.28 � 12,13( H ) U cudd.tu M dd a 12,13.10 121,3(kV ) Thành phần điện áp cảm ứng cảm ứng tĩnh điện dây dẫn điện tích dịng điện sét, U cudd.dien (t ) (1 K vq U cudd.dien (1 0,5 (v.t hc ) (v.t H ).(v.t h) h c 0,1.a.hdd ) .ln hdd (1 ) hc h.H 34 0,1.10.28 (90.3 34) (90.3 62).(90.3 6) ) .ln 28 0,3 (1 0,3) 34 6.62 U cudd.dien 162, 04(kV ) Thành phần điện áp dòng điện sét dây chống sét gây (theo công thức 3,31), dic � � U dcs (t ) K � ic Rc Lcsc a.M cs (t ) � dt � � U dcs 0,5.(17,8.29 20, 4.4, 48 10.15,92) 383,34( kV ) Thành phần điện áp làm việc, 68 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 69 U lv 0,52.220 114, 4(kV ) Điện áp tác dụng lên cách điện pha A, U cd (t ) U c (t ) U cudd.tu (t ) U cudd.dien (t ) U dcs (t ) U lv A U cd (a, t ) U cdA (10,3) 591,364 121,3 162, 04 383,34 114, U cdA (10,3) 605, 76( kV ) Dễ dàng nhận thấy thơng số tính tốn pha A, B C, thông số cột R, L lớn pha A có độ cao treo dây lớn hơn, hệ số ngẫu hợp pha A lớn hơn, nên pha A có Ucđ(t) lớn so với pha cịn lại Kết luận: Vậy pha A có Ucđ(t) lớn nên ta tiếp tục tính tốn điện áp đặt lên cách điện chuỗi sứ trường hợp tổng qt với pha A, 3.4.4.3.1 Tính tốn điện áp đặt lên chuỗi sứ Ucđ(a,t), pha A Thành phần điện áp giáng cột Để tính phần ta cần tính ic(a,t), dic (a, t ) hai trường hợp dt 2.300 2( s) 300 + Khi chưa có sóng phản xạ t � � 90.t 2.34 � M cs (t ) 0, 2.34 � ln 1� ( H ) � 2.(1 0,3).34 � 1 Z cs 2.Rc 279,37 2.29 8, 27 2.Lcsc 2.20, ic (a, t ) Z a ( Z cs t 2.M cs (t ) cs ) Z cs 2.Rc 1 ic (a, t ) a 279,37 (279,37.t 2.M cs (t ) )(kA) 279,37 2.29 8, 27 dic (a, t ) a Z cs dt Z cs 2.Rc dic (a, t ) a 279,37(kA / s ) dt 279,37 2.29 + Khi có sóng phản xạ t 2.300 2( s ) 300 � 90.t 2.34 � M cs (t ) 0, 2.34 � ln 1� ( H ) � 2.(1 0,3).34 � 69 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 70 2 2.Rc 2.29 0,18 cs Lcs 2.Lc 279,37 2.20, dic (a, t ) a t ( Lcs 2.M cs (t )). e dt 2.Rc dic (a, t ) a (279,37 2.M cs (t )).0,18.e 0,18.t (kA / s ) dt 2.29 Điện áp giáng cột tính theo cơng thức: dic dt di U c ( a, t ) ic 29 16,8 c ( kV ) dt U c ( a, t ) ic Rc Ldd c Thành phần điện áp làm việc: U lv 114, 4kV Thành phần điện áp cảm ứng cảm ứng tĩnh điện dây dẫn điện tích dịng điện sét, U cudd.dien (1 0,5 34 0,1.a.28 (90.t 34) (90.t 62).(90.t 6) ) .ln 28 0,3 (1 0,3)2 34 6.62 Thành phần điện áp cảm ứng hỗ cảm dây dẫn kênh sét, � 90.t 62 62 � M dd (t ) 0, 2.28 � ln ln 1� ( H ) � (1 0,3).62 2.28 � U cudd.tu (a, t ) a.M dd (t )(kV ) Thành phần điện áp cảm ứng cảm ứng tĩnh điện dây dẫn điện tích dịng điện sét, U cudd.dien (t ) (1 K vq U cudd.dien (1 0,5 (v.t hc ) (v.t H ).(v.t h) h c 0,1.a.hdd ) .ln hdd (1 ) hc h.H 34 0,1.a.28 (90.t 34) (90.t 62).(90.t 6) ) .ln 28 0,3 (1 0,3) 34 6.62 Thành phần điện áp dòng điện sét dây chống sét gây ra: dic � � U dcs (t ) K vq � ic Rc Lcsc a.M cs (t ) � dt � � dic U dcs 0,5.(ic 29 20, a.M cs (t )) kV dt Thành phần điện áp giáng thân cột ta có trường hợp, + Khi t �2 µs 70 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 71 + Khi t �2 µs Kết tính tốn với a,t khác cho bảng sau: Bảng 3.11.a: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=10 kA/s t M cs hệ số 5,016 8,270 0,5 8,470 8,270 10,749 8,270 13,815 8,270 10 15 20 13,815 15,920 17,525 18,823 19,912 20,851 21,676 22,411 23,075 25,671 27,545 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -1,299 8,281 101,457 2,730 27,295 -19,239 -90,713 133,199 2,637 8,281 215,591 5,785 57,854 60,913 -165,049 283,709 6,642 8,281 331,744 7,751 77,513 95,475 -234,522 384,611 14,741 8,281 566,618 10,356 103,556 136,136 -367,287 553,423 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 13,122 5,451 472,108 10,356 103,556 136,136 -314,938 511,262 17,807 4,477 591,619 12,126 121,263 162,040 -383,468 605,855 21,620 3,691 688,986 13,470 134,696 181,120 -438,763 680,440 24,732 3,050 768,471 14,552 145,522 196,239 -483,841 740,791 27,275 2,525 833,397 15,459 154,590 208,763 -520,805 790,345 29,354 2,092 886,410 16,239 162,393 219,456 -551,227 831,432 31,052 1,735 929,650 16,924 169,240 228,784 -576,328 865,746 32,436 1,441 964,855 17,534 175,340 237,059 -597,077 894,577 33,564 1,196 993,446 18,084 180,841 244,493 -614,251 918,929 36,673 0,476 1071,507 20,233 202,331 273,341 -664,964 996,614 37,612 0,190 1093,953 21,782 217,823 293,989 -685,044 1035,120 Bảng 3.11.b: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=20 kA/s t M cs hệ số 5,016 8,270 0,5 8,470 8,270 10,749 8,270 13,815 8,270 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 21,68 22,41 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -2,597 16,562 202,913 2,730 54,591 -38,479 -181,427 151,998 5,274 16,562 431,182 5,785 115,708 121,825 -330,097 453,019 13,285 16,562 663,489 7,751 155,026 190,951 -469,044 654,821 29,483 16,562 1133,235 10,356 207,113 272,272 -734,574 992,445 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 26,24 10,90 944,22 10,36 207,11 272,27 -629,88 908,12 35,61 8,95 1183,24 12,13 242,53 324,08 -766,94 1097,31 43,24 7,38 1377,97 13,47 269,39 362,24 -877,53 1246,48 49,46 6,10 1536,94 14,55 291,04 392,48 -967,68 1367,18 54,55 5,05 1666,79 15,46 309,18 417,53 -1041,61 1466,29 58,71 4,18 1772,82 16,24 324,79 438,91 -1102,45 1548,46 62,10 3,47 1859,30 16,92 338,48 457,57 -1152,66 1617,09 64,87 2,88 1929,71 17,53 350,68 474,12 -1194,15 1674,75 71 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 72 10 15 20 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 67,13 73,35 75,22 2,39 0,95 0,38 1986,89 2143,01 2187,91 18,08 20,23 21,78 361,68 488,99 -1228,50 1723,46 404,66 546,68 -1329,93 1878,83 435,65 587,98 -1370,09 1955,84 Bảng 3.11.c: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=30 kA/s t cs hệ số M 5,016 8,270 0,5 8,470 8,270 10,749 8,270 13,815 8,270 10 15 20 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -3,896 24,842 304,370 2,730 81,886 -57,718 -272,140 170,797 7,911 24,842 646,773 5,785 173,563 182,738 -495,146 622,328 19,927 24,842 995,233 7,751 232,539 286,426 -703,567 925,032 44,224 24,842 1699,853 10,356 310,669 408,408 -1101,862 1431,468 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 39,37 16,35 1416,32 10,36 310,67 408,41 -944,81 1304,99 53,42 13,43 1774,86 12,13 363,79 486,12 -1150,40 1588,77 64,86 11,07 2066,96 13,47 404,09 543,36 -1316,29 1812,52 74,20 9,15 2305,41 14,55 436,57 588,72 -1451,52 1993,57 81,83 7,57 2500,19 15,46 463,77 626,29 -1562,41 2142,24 88,06 6,28 2659,23 16,24 487,18 658,37 -1653,68 2265,50 93,15 5,21 2788,95 16,92 507,72 686,35 -1728,98 2368,44 97,31 4,32 2894,56 17,53 526,02 711,18 -1791,23 2454,93 100,69 3,59 2980,34 18,08 542,52 733,48 -1842,75 2527,99 110,02 1,43 3214,52 20,23 606,99 820,02 -1994,89 2761,04 112,84 0,57 3281,86 21,78 653,47 881,97 -2055,13 2876,56 Bảng 3.11.d: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=40kA/s t M cs hệ số 5,016 8,270 0,5 8,470 8,270 10,749 8,270 13,815 8,270 13,81 15,92 17,53 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -5,195 33,123 405,826 2,730 109,181 -76,958 -362,853 189,596 10,548 33,123 862,364 5,785 231,417 243,651 -660,194 791,638 26,569 33,123 1326,977 7,751 310,053 381,902 -938,089 1195,243 58,965 33,123 2266,470 10,356 414,225 544,544 -1469,15 1870,491 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 52,49 21,80 1888,43 10,36 414,23 544,54 -1259,75 1701,85 71,23 17,91 2366,48 12,13 485,05 648,16 -1533,87 2080,22 86,48 14,76 2755,94 13,47 538,78 724,48 -1755,05 2378,56 72 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 73 10 15 20 18,82 19,91 20,85 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 98,93 109,10 117,42 124,21 129,75 134,25 146,69 150,45 12,20 10,10 8,37 6,94 5,76 4,79 1,90 0,76 3073,88 3333,59 3545,64 3718,60 3859,42 3973,78 4286,03 4375,81 14,55 15,46 16,24 16,92 17,53 18,08 20,23 21,78 582,09 618,36 649,57 676,96 701,36 723,36 809,32 871,29 784,96 -1935,36 835,05 -2083,22 877,82 -2204,91 915,14 -2305,31 948,23 -2388,31 977,97 -2457,00 1093,36 -2659,86 1175,95 -2740,18 2619,96 2818,18 2982,53 3119,78 3235,11 3332,51 3643,26 3797,28 Bảng 3.11.e: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=50kA/s cs t M hệ số 0,5 5,02 8,47 10,75 13,81 8,27 8,27 8,27 8,27 10 15 20 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -6,49 41,40 507,28 2,73 136,48 -96,20 -453,57 208,40 13,19 41,40 1077,96 5,79 289,27 304,56 -825,24 960,95 33,21 41,40 1658,72 7,75 387,57 477,38 -1172,61 1465,45 73,71 41,40 2833,09 10,36 517,78 680,68 -1836,44 2309,51 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 65,61 27,25 2360,54 10,36 517,78 680,68 -1574,69 2098,71 89,04 22,38 2958,10 12,13 606,32 810,20 -1917,34 2571,68 108,10 18,45 3444,93 13,47 673,48 905,60 -2193,81 2944,60 123,66 15,25 3842,36 14,55 727,61 981,20 -2419,21 3246,36 136,38 12,62 4166,98 15,46 772,95 1043,82 -2604,02 3494,13 146,77 10,46 4432,05 16,24 811,96 1097,28 -2756,13 3699,56 155,26 8,68 4648,25 16,92 846,20 1143,92 -2881,64 3871,13 162,18 7,20 4824,27 17,53 876,70 1185,29 -2985,38 4015,28 167,82 5,98 4967,23 18,08 904,20 1222,46 -3071,25 4137,04 183,37 2,38 5357,54 20,23 1011,65 1366,70 -3324,82 4525,47 188,06 0,95 5469,77 21,78 1089,11 1469,94 -3425,22 4718,00 Bảng 3.11.f: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=60kA/s cs t M hệ số 0,5 5,02 8,47 10,75 13,81 8,27 8,27 8,27 8,27 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -7,79 49,68 608,74 2,73 163,77 -115,44 -544,28 227,19 15,82 49,68 1293,55 5,79 347,13 365,48 -990,29 1130,26 39,85 49,68 1990,47 7,75 465,08 572,85 -1407,13 1735,66 88,45 49,68 3399,71 10,36 621,34 816,82 -2203,72 2748,54 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 78,73 32,70 2832,65 10,36 621,34 816,82 -1889,63 2495,57 106,84 26,86 3549,72 12,13 727,58 972,24 -2300,81 3063,13 129,72 22,14 4133,92 13,47 808,18 1086,72 -2632,58 3510,64 148,39 18,30 4610,83 14,55 873,13 1177,43 -2903,05 3872,75 163,65 15,15 5000,38 15,46 927,54 1252,58 -3124,83 4170,07 176,12 12,55 5318,46 16,24 974,36 1316,73 -3307,36 4416,59 73 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 74 10 15 20 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 186,31 194,62 201,38 220,04 225,67 10,41 8,64 7,18 2,85 1,14 5577,90 5789,13 5960,68 6429,04 6563,72 16,92 17,53 18,08 20,23 21,78 1015,44 1052,04 1085,04 1213,98 1306,94 1372,71 -3457,97 4622,48 1422,35 -3582,46 4795,46 1466,96 -3685,50 4941,57 1640,04 -3989,79 5407,69 1763,93 -4110,27 5638,72 Bảng 3.11.g: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=70kA/s cs t M hệ số 0,5 5,02 8,47 10,75 13,81 8,27 8,27 8,27 8,27 10 15 20 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -9,09 57,97 710,20 2,73 191,07 -134,68 -634,99 245,99 18,46 57,97 1509,14 5,79 404,98 426,39 -1155,34 1299,57 46,50 57,97 2322,21 7,75 542,59 668,33 -1641,66 2005,87 103,19 57,97 3966,32 10,36 724,89 952,95 -2571,01 3187,56 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 91,85 38,15 3304,75 10,36 724,89 952,95 -2204,57 2892,43 124,65 31,34 4141,34 12,13 848,84 1134,28 -2684,27 3554,59 151,34 25,83 4822,90 13,47 942,87 1267,84 -3071,34 4076,68 173,12 21,35 5379,30 14,55 1018,65 1373,67 -3386,89 4499,14 190,93 17,67 5833,78 15,46 1082,13 1461,34 -3645,63 4846,02 205,48 14,65 6204,87 16,24 1136,75 1536,19 -3858,59 5133,62 217,36 12,15 6507,55 16,92 1184,68 1601,49 -4034,30 5373,82 227,05 10,08 6753,98 17,53 1227,38 1659,41 -4179,54 5575,64 234,95 8,37 6954,12 18,08 1265,88 1711,45 -4299,76 5746,10 256,71 3,33 7500,55 20,23 1416,31 1913,38 -4654,75 6289,90 263,29 1,33 7657,67 21,78 1524,76 2057,92 -4795,31 6559,44 Bảng 3.11.h: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=80kA/s cs t M hệ số 0,5 5,02 8,47 10,75 13,81 8,27 8,27 8,27 8,27 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -10,39 66,25 811,65 2,73 218,36 -153,92 -725,71 264,79 21,10 66,25 1724,73 5,79 462,83 487,30 -1320,39 1468,88 53,14 66,25 2653,95 7,75 620,11 763,80 -1876,18 2276,09 117,93 66,25 4532,94 10,36 828,45 1089,09 -2938,30 3626,58 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 104,98 43,61 3776,86 10,36 828,45 1089,09 -2519,50 3289,30 142,46 35,81 4732,96 12,13 970,11 1296,32 -3067,74 4046,04 172,96 29,53 5511,89 13,47 1077,57 1448,96 -3510,10 4642,72 197,86 24,40 6147,77 14,55 1164,18 1569,91 -3870,73 5125,53 218,20 20,20 6667,17 15,46 1236,72 1670,11 -4166,44 5521,96 234,83 16,74 7091,28 16,24 1299,14 1755,65 -4409,82 5850,65 74 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 75 10 15 20 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 248,41 259,49 268,51 293,38 300,90 13,88 11,52 9,57 3,80 1,52 7437,20 7718,84 7947,57 8572,06 8751,63 16,92 17,53 18,08 20,23 21,78 1353,92 1402,72 1446,73 1618,64 1742,58 1830,28 -4610,63 6125,17 1896,47 -4776,61 6355,81 1955,94 -4914,01 6550,63 2186,72 -5319,71 7172,11 2351,91 -5480,36 7480,16 Bảng 3.11.i: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=90kA/s cs t M hệ số 0,5 5,02 8,47 10,75 13,81 8,27 8,27 8,27 8,27 10 15 20 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -11,69 74,53 913,11 2,73 245,66 -173,16 -816,42 283,59 23,73 74,53 1940,32 5,79 520,69 548,21 -1485,44 1638,19 59,78 74,53 2985,70 7,75 697,62 859,28 -2110,70 2546,30 132,67 74,53 5099,56 10,36 932,01 1225,22 -3305,58 4065,60 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 118,10 49,06 4248,97 10,36 932,01 1225,22 -2834,44 3686,16 160,27 40,29 5324,58 12,13 1091,37 1458,36 -3451,21 4537,50 194,58 33,22 6200,87 13,47 1212,27 1630,08 -3948,86 5208,76 222,59 27,45 6916,24 14,55 1309,70 1766,15 -4354,57 5751,92 245,48 22,72 7500,57 15,46 1391,31 1878,87 -4687,24 6197,91 264,18 18,83 7977,69 16,24 1461,53 1975,10 -4961,04 6567,69 279,46 15,62 8366,85 16,92 1523,16 2059,06 -5186,95 6876,52 291,93 12,96 8683,69 17,53 1578,06 2133,53 -5373,69 7135,99 302,07 10,77 8941,01 18,08 1627,57 2200,43 -5528,26 7355,16 330,06 4,28 9643,57 20,23 1820,97 2460,06 -5984,68 8054,33 338,51 1,71 9845,58 21,78 1960,40 2645,90 -6165,40 8400,88 Bảng 3.11.k: Điện áp đặt lên cách điện pha A a=100kA/s cs hệ số t M 0,5 5,02 8,47 10,75 13,81 8,27 8,27 8,27 8,27 13,81 15,92 17,53 18,82 19,91 20,85 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 I c c c dd cu tu cu dien dcs cđ di /dt U M U U U U Khi chưa có sóng phản xạ -12,99 82,81 1014,57 2,73 272,95 -192,39 -907,13 302,39 26,37 82,81 2155,91 5,79 578,54 609,13 -1650,49 1807,49 66,42 82,81 3317,44 7,75 775,13 954,75 -2345,22 2816,51 147,41 82,81 5666,18 10,36 1035,56 1361,36 -3672,87 4504,63 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 131,22 54,51 4721,08 10,36 1035,56 1361,36 -3149,38 4083,02 178,07 44,77 5916,19 12,13 1212,63 1620,40 -3834,68 5028,95 216,20 36,91 6889,86 13,47 1346,96 1811,20 -4387,63 5774,80 247,32 30,50 7684,71 14,55 1455,22 1962,39 -4838,41 6378,31 272,75 25,25 8333,97 15,46 1545,90 2087,63 -5208,05 6873,85 293,54 20,92 8864,10 16,24 1623,93 2194,56 -5512,27 7284,72 75 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 76 10 15 20 21,68 22,41 23,07 25,67 27,55 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 310,52 324,36 335,64 366,73 376,12 17,35 9296,50 16,92 14,41 9648,55 17,53 11,96 9934,46 18,08 4,76 10715,07 20,23 1,90 10939,53 21,78 1692,40 1753,40 1808,41 2023,31 2178,23 2287,84 -5763,28 7627,86 2370,59 -5970,77 7916,17 2444,93 -6142,51 8159,69 2733,41 -6649,64 8936,54 2939,89 -6850,44 9321,60 Từ thành phần điện áp ta tính Ucđ(a,t) U cd (a, t ) U C (a, t ) U cudd.dien (a, t ) U cudd.tu (a, t ) U dcs (a, t ) U lv Kết tính tốn với a,t khác cho bảng: Bảng 3.12: Điện áp đặt lên cách điện pha A với giá trị a,t khác 20 30 40 50 60 70 80 151,998 170,797 189,596 208,40 227,19 245,99 264,79 453,019 622,328 791,638 960,95 1130,26 1299,57 1468,88 654,821 925,032 1195,243 1465,45 1735,66 2005,87 2276,09 992,4451431,4681870,4912309,51 2748,54 3187,56 3626,58 Khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở 511,262 908,12 1304,99 1701,85 2098,71 2495,57 2892,43 3289,30 605,855 1097,31 1588,77 2080,22 2571,68 3063,13 3554,59 4046,04 680,440 1246,48 1812,52 2378,56 2944,60 3510,64 4076,68 4642,72 740,791 1367,18 1993,57 2619,96 3246,36 3872,75 4499,14 5125,53 790,345 1466,29 2142,24 2818,18 3494,13 4170,07 4846,02 5521,96 831,432 1548,46 2265,50 2982,53 3699,56 4416,59 5133,62 5850,65 865,746 1617,09 2368,44 3119,78 3871,13 4622,48 5373,82 6125,17 894,577 1674,75 2454,93 3235,11 4015,28 4795,46 5575,64 6355,81 10 918,929 1723,46 2527,99 3332,51 4137,04 4941,57 5746,10 6550,63 15 996,614 1878,83 2761,04 3643,26 4525,47 5407,69 6289,90 7172,11 20 1035,120 1955,84 2876,56 3797,28 4718,00 5638,72 6559,44 7480,16 0,5 10 133,199 283,709 384,611 553,423 90 100 283,59 302,39 1638,19 1807,49 2546,30 2816,51 4065,60 4504,63 3686,16 4083,02 4537,50 5028,95 5208,76 5774,80 5751,92 6378,31 6197,91 6873,85 6567,69 7284,72 6876,52 7627,86 7135,99 7916,17 7355,16 8159,69 8054,33 8936,54 8400,88 9321,60 3.4.4.3.2.Kết tính toán với a,t khác cho bảng sau: Ta có đồ thị biểu diễn mối quan hệ Ucđ(t) đặc tính phi tuyến V–S chuỗi sứ, 76 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 77 Hình 3.11: Đồ thị xác định thời điểm phóng điện sét đánh vào đỉnh cột Từ đồ thị ta xác định cặp thông số (Ii,ai) giao đường cong Ucđ(a,t) đặc tuyến V – S.Dựa vào cặp thông số ta xác định đường cong nguy hiểm I = f(a) từ xác định miền nguy hiểm xác suất phóng điện Vpđ, Bảng 3.13: Bảng thời điểm cắt điện t (s) ứng với cách độ dốc a( kA/s) khác a (kA / s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t ( s ) 15 5,81 3,42 2,24 1,82 1,50 1,26 1,13 0,96 0,85 Dựa vào cặp thông số ta xác định đường cong nguy hiểm I =( a,t) từ xác định miền nguy hiểm xác suất phóng điện Vpd, 77 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 78 Hình 3.12: Đồ thị I = f(a) xác định miền nguy hiểm Bảng 3.14: Đặc tính xác suất phóng điện Vpd a (kA / s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t ( s ) 15 5,81 3,42 2,24 1,82 1,50 1,26 1,13 0,96 0,85 I (kA) 150 102,6 91,75 90 87,85 87 VIi 0,000 0,399 54 0,239 91 1,66,1 0-5 0,019 0,063 78 0,038 30 7,52,1 0-4 0,029 0,025 48 0,015 30 4,55,1 0-4 0,031 0,004 07 0,002 44 7,771 0-5 0,034 0,001 63 0,000 98 3,37,1 0-5 0,035 0,000 65 0,000 39 1,39,1 0-5 Vai Vai VIi Vai 116,1 0,011 0,159 64 0,095 85 11,2,1 0-4 90,87 0,030 0,010 18 0,006 11 1,881 0-4 86,62 0,036 0,000 26 0,000 16 5,72,1 0-6 Thơng qua kết tính tốn cho bảng 3.4 ta có: n V pd �VIi Vai 3, 4.10 3 i 1 Suất cắt điện đường dây sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột, ndc N dc V pd 125, 295.0, 68.3, 45.103 0,3 lần/100km/năm Suất cắt tổng cộng sét đánh vào đường dây, ncd ndd nkv ndc ncd 0,571 0,75 0,3 1, 621 lần/100km/năm Chỉ tiêu chống sét đường dây tải điện, 78 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 84,75 0,038 0,000 10 0,000 10 4,031 0-6 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 79 n 1 0,856 năm/1lần cắt điện ncd 0,868 Tính tương tự cho trường hợp Rc cịn lại ta có bang kết sau: Bảng 3.15: Các giá trị suất cắt Rc thay đổi Rc 14 19 24 29 ndd 0,571 0,571 0,571 0,571 nkv 0,0098 0,045 0,682 0,75 ndc 0.2 0,23 0,28 0,3 ncd 0,7808 0,846 1,533 1,621 Từ bảng ta có đồ thị sau: 3.4.4.3.3 Kết luận Như theo tính tốn, gía trị Rc thay đổi từ 19 đến 29Ω, thi suất cắt suất cắt đường dây tăng từ 0,78 đến 1,61 Chỉ tiêu chống sét chấp nhận tình hình giơng sét 88 ngày/năm 79 Sinh viên thực :PHẠM VĂN THUYẾT:HTĐ1 - K49 ...1 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 1.2 Các u cầu kỹ thuật tính tốn bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào TBA Phải đảm bảo tất thiết bị cần bảo vệ phải nằm trọn phạm vi bảo vệ an toàn hệ thống bảo. .. gần đến trạm phải tính tốn bảo vệ cẩn thận.Vì đường dây cần bảo vệ chống sét với mức an toàn cao Q điện áp khí sét đánh thẳng lên đường dây, vào dây chống sét, vào cột đường dây, chí đánh xuống... 8,2 21 Đồ án thiết kế tốt nghiệp cao áp 1.5.2.3 Phạm vi bảo vệ phương án Hình 1.10: Phạm vi bảo vệ phương án 1.6 So sánh phương án Phương án 1: phía 220kV đặt cột có độ cao 23m, phia 110kV đặt