Tính toán thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét cho phân xưởng cơ khí của Công ty cổ phần than núi béo

Giới thiệu sơ bộ về công ty

Ngày 30/11/2005 Bộ công nghiệp có quyết định số 3936/QĐ-BCN v/v phê duyệt phương án và chuyển công ty than Núi Béo thành Công ty Cổ phần than Núi Béo và đến ngày 1 tháng 4 năm 2006 công ty Than Núi Béo chính thức chuyển thành Công ty Cô phần Than Núi Béo – Vinacomin. - Tên tiếng Anh: VINACOMIN NUIBEO COAL JOINT STOCK COMPANY - Trụ sở chính: Số 799 – Lê Thánh Tông – Thành Phố Hạ Long – Tỉnh Quảng Ninh.

Tính toán chống sét và tiếp địa bảo vệ cho các thiết bị, máy móc tại các phân xưởng

Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m.

Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m.

Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m.

Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m. Chọn giải pháp chống sét dùng 4 cột thu lôi có cùng độ cao h, độ cao bảo vệ hx=10m.

Tính toán chống sét và tiếp địa bảo vệ cho các trạm biến áp

- Dùng chống sét van sơ cấp ( gọi là thiết bị cắt sét nguồn 3 pha hoặc 1 pha ), lắp song song với nguồn điện để cắt giảm xung điện sét lớn xuống đất. Cấu hình của loại này gồm có 3 phần :. a) Van cắt sét: Dùng để cắt xả xung điện sét lan truyền trên lưới hạ thế xuống đất , trước khi nó có thể theo nguồn điện đi vào phụ tải. b) Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét từ điểm nút mạng đến van cắt sét & từ van cắt sét đến hệ thống tiếp đất. c) Hệ thống tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm :. - Dây tiếp đất : thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau. - Oc siết cáp hoặc mối hàn hóa nhiệt CADWELD: dùng để liên kết dây tiếp đất & các cọc tiếp đất với nhau. d) Cấu tạo của van cắt sét: Van cắt sét được chế tạo từ ô xýt kim loại (metal oxide varristor – mov) thường là ô xýt kẽm. Đặc điểm của loại vật liệu này là chỉ có thể dẫn điện ở điện áp cao & sẽ trở thành vật cách điện ở điện áp thấp, điện áp càng cao thì dòng điện thông mạch càng lớn và điện áp càng giảm thì dòng thông mạch càng giảm về zê rô (còn gọi là khối điện trở phi tuyến). e) Nguyên lý làm việc của van cắt sét: Khi sét đánh trực tiếp vào đường dây, hoặc sét đánh vào các vùng lân cận rồi cảm ứng vào đường dây hạ thế rồi lan truyền vào van cắt sét trước khi nó đến phụ tải (các thiết bị dùng điện ). Xung điện sét này có biên độ điện áp lớn làm cho điện trở phi tuyến của van cắt sét ngưởng dẫn, lúc này nó sẽ mở mạch để cho dòng điện sét đi qua nó xuống đất.

Khi xung điện sét giảm thấp đến dưới giá trị điện áp ngưởng của van cắt sét thì điện trở phi tuyến của van cắt sét sẽ tăng nhanh để ngắt dòng cắt xung sét. Dùng thiết bị cắt lọc sét (thường là lắp nối tiếp với phụ tải) để vừa cắt xung điện sét, vừa lọc được các loại sóng hài, các nhiểu tần số cao của sét:. Thiết bị cắt lọc sét : Dùng để cắt xả xung điện sét lan truyền trên lưới hạ thế xuống đất & lọc các sóng hài các nhiểu tần số cao trước khi chúng có thể theo nguồn điện đi vào phụ tải. Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét từ thiết bị cắt lọc sét sét đến hệ thống tiếp đất. Hệ thống tiếp đất: Dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm:. - Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau. - Ốc siết cáp hoặc mối hàn hóa nhiệt cadweld: dùng để liên kết dây tiếp đất &. các cọc tiếp đất với nhau. b) Cấu tạo của thiết bị cắt lọc sét thường bao gồm : Van cắt sét sơ cấp (nằm phía trước). Đặc điểm của loại vật liệu này là chỉ có thể dẫn điện ở điện áp cao & sẽ trở thành vật cách điện ở điện áp thấp , điện áp càng cao thì dòng điện thông mạch càng lớn và điện áp càng giảm thì dòng thông mạch càng giảm về zê rô (còn gọi là khối điện trở phi tuyến).

Khi sét đánh trực tiếp vào đường dây điện, hoặc sét đánh vào các vùng lân cận rồi cảm ứng vào đường dây hạ thế rồi lan truyền vào thiết bị cắt lọc sét trước khi nó đến phụ tải (các thiết bị dùng điện). Xung điện sét này có biên độ điện áp lớn làm cho điện trở phi tuyến của van cắt sét sơ cấp ngưởng dẫn, lúc này nó sẽ mở mạch để cho dòng điện sét đi qua nó xuống đất.

Tiếp địa bảo vệ

Trong các nhà máy điện và trạm biến áp, nối đất làm việc và nối đất an toàn ở các cấp điện áp khác thường được nối thành hệ thống chung và khi đó phải đạt được yêu cầu của loại nối đất nào có trỉ số điện trở nối đất cho phép bé nhất. Khi thực hiện nối đất, cần tận dụng các hình thức nối đất có sẵn như các đường ống và các kết cấu kim loại của công trình chôn trong đất, móng bê tông cốt thép v..v.Việc tính toán điện trở tản của các đường ống chôn trong đất hoàn toàn giống với điện cực hình tia nhưng do tác dụng của điện cảm nên độ dài điện của điện cực không nên lấy quá 11m. - Do nối đất làm việc trong môi trường không đồng nhất ( đất - bê tông ) nên điện trở suất của nó lớn hơn so với điện trở suất của đất thuần tuý và trong tính toán lấy tăng lên 25%. - Vì khung cốt thép là lưới không phải cực đặc nên không phải hiệu chỉnh bằng cách nhân thêm hệ số  1,4 , đó là hệ số chuyển từ cực lưới sang cực đặc. Đối với các thiết bị có dòng điện ngắn mạch chạm đất bé khi điện trở tản của các phần nối đất có sẵn đạt yêu cầu thì không cần nối đất bổ sung. Với các thiết bị có. dòng ngắn mạch chạm đất lớn thì phải đặt thêm nối đất nhân tạo với trị số điện trở tản không quá 1. 2) Nối đất chống sét thông thường là nối đất của cột thu sét, cột điện và nối đất của hệ thống thu sét ở trạm biến áp và nhà máy điện.

Ngoài ra còn phải tiến hành một số biện pháp bổ sung như ở các chỗ đi vào đất của hệ thống thu sét đóng thêm cọc, không đặt bộ phận thu sét trên xà máy biến áp, khoảng cách theo mạch dẫn điện trong đất từ chỗ nối đất của máy biến áp tới chỗ nối đất của hệ thống thu sét phải từ 5m trở lên. Trong thực tế nối đất thường dùng các hình thức cọc dài 2-3m bằng sắt tròn hay sắt góc chôn thẳng đứng hay thanh dài chôn nằm ngang ở độ sâu 0,5 - 0,8m đặt theo hình tia hoặc mạch vòng và hình thức tổ hợp của các hình thức trên. Qua nghiên cứu và tính toán người ta thấy rằng điện trở tản xung kích không phụ thuộc vào kích thước hình học của điện cực mà nó được quy định bởi biên độ dòng điện I, điện trở suất  và đặc tính xung kích của đất.

Trong mọi trường hợp đều có thể bỏ qua điện trở tác dụng R vì nó bé so với trị số điện trở tản, đồng thời cũng không cần xét đến phần điện dung C vì ngay cả trong trường hợp sóng xung kích, dòng điện dung cũng rất nhỏ so với dòng điện qua điện trở tản. Tính toán nối đất phân bố dài khi có xét quá trình phóng điện trong đất Việc giảm điện áp và cả mật độ dòng điện ở các phần xa của điện cực làm cho quá trình phóng điện trong đất ở các nơi này có yếu hơn so với đầu vào của nối đất.