TRẠM BIẾN ÁP 220/110 kV
2.1 Mở đầu
Tỏc dụng của hệ thống nối đất là để tản dũng điện và giữ mức điện thế thấp trờn cỏc vật được nối đất. Trong hệ thống điện cú ba loại nối đất khỏc nhau:
- Nối đất an toàn (bảo vệ): cú nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho người khi cỏch điện bị hư hỏng. Thực hiện nối đất an toàn bằng cỏch đem nối đất mọi bộ phận kim loại bỡnh thường khụng mang điện (vỏ mỏy, thựng mỏy biến ỏp, mỏy cắt điện...). Nhưng khi cỏch điện bị hư hỏng, trờn cỏc bộ phận này xuất hiện điện thế, do đó được nối đất nờn giữ được mức điện thế thấp ... do đú đảm bảo an toàn cho người khi tiếp xỳc với chỳng.
- Nối đất làm việc: nhiệm vụ của loại nối đất này là đảm bảo sự làm việc bỡnh thường của thiết bị hoặc của một số bộ phận của thiết bị theo chế độ làm việc đó được quy định sẵn. Loại nối đất này gồm cú nối đất điểm trung tớnh mỏy biến ỏp trong hệ thống cú điểm trung tớnh nối đất, nối đất của mỏy biến ỏp đo lường và nối đất của điện khỏng dựng trong bự ngang trờn cỏc đường dõy tải điện đi xa của hệ thống điện.
- Nối đất chống sột: nối đất chống sột nhằm tản dũng điện sột trong đất (khi cú sột đỏnh vào cột chống sột trờn đường dõy) để giữ cho điện thế tại mọi điểm trờn thõn cột khụng quỏ lớn... do đú hạn chế được phúng điện ngược tới cụng trỡnh cần bảo vệ.
2.2 Trị số cho phộp của điện trở nối đất
Trị số điện trở nối đất càng bộ thỡ tỏc dụng của nối đất càng caọ Nhưng việc giảm trị số của điện trở nối đất sẽ làm tăng giỏ thành xõy dựng lờn nhiều vỡ số lượng kim loại tăng lờn, do đú cần phải qui định trị số cho phộp của điện trở nối đất.
Đối với hệ thống nối đất làm việc, trị số của nú phải thỏa món cỏc yờu cầu của tỡnh trạng làm việc của mỗi thiết bị. Theo qui trỡnh:
- Đối với cỏc thiết bị nối đất trực tiếp thỡ yờu cầu điện trở nối đất phải thỏa món:
R 0,5 Ω
- Đối với cỏc thiết bị cú điểm trung tớnh khụng nối đất trực tiếp thỡ yờu cầu: I
250
R Ω
nếu như hệ thống nối đất ấy dựng cho cỏc thiết bị cao ỏp.
- Nếu như hệ thống cú điểm trung tớnh cỏch điện và hệ thống nối đất cho cả cỏc thiết bị cao ỏp và hạ ỏp thỡ yờu cầu:
I 125
R Ω nhưng khụng được quỏ 10 Ω. Dũng điện I tựy theo từng trường hợp sẽ cú trị số khỏc nhau:
- Trong hệ thống khụng cú thiết bị bự thỡ dũng điện tớnh toỏn I là dũng điện khi cú chạm đất một pha:
C U 3
I f (2-1)
Trong đú: C là điện dung của một pha của hệ thống nối đất.
- Nếu hệ thống cú thiết bị bự thỡ dũng điện tớnh toỏn I là phần dũng điện cũn lại hay chưa được bự của dũng điện ngắn mạch chạm đất trong mạng khi đó cắt đi thiết bị bự cú cụng suất lớn nhất, nhưng chỳ ý là khụng được quỏ 30 Ạ
- Dũng điện tớnh toỏn trong hệ thống nối đất mà trong đú cú nối thiết bị bự được lấy bằng 125% dũng điện định mức của thiết bị bự.
Ngoài việc đảm bảo trị số điện trở nối đất đó qui định và giảm nhỏ điện trở nối đất của trạm và nhà mỏy, cũn cần phải chỳ ý đến việc cải thiện sự phõn bố thế trờn trờn toàn diện tớch của trạm.
2.3 Hệ số mựa
Đất là mụi trường phức tạp khụng đồng nhất về kết cấu cũng như thành phần, do đú điện trở suất của đất phụ thuộc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần, độ ẩm, nhiệt độ... của đất. Do khớ hậu cỏc mựa thay đổi nờn độ ẩm, nhiệt độ của đất luụn luụn thay đổi, đặc biệt đối với lớp đất ở trờn, cũn đối với lớp đất sõu thỡ dao động của độ ẩm ớt hơn.
Vỡ vậy khi thiết kế hệ thống nối đất, về trị số tớnh toỏn điện trở suất của đất cần chỳ ý đến trị số lớn nhất của nú cú trong cỏc mựa được tớnh theo:
K đo (2-2) Trong đú : K là hệ số mựạ
Trong đồ ỏn này ta cú điện trở suất của đất ρ =72Ω.mdo
Điện trở cột RC =10 Ω. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.4 Tớnh toỏn nối đất:
Với cấp điện ỏp lớn hơn 110 kV nối đất an toàn phải thỏa món điều kiện là: điện trở nối đất của hệ thống phải cú giỏ trị R0,5 Ω. Điều kiện này xuất phỏt từ việc ở cấp điện ỏp lớn hơn 110 kV dũng điện ngắn mạch lớn, khi chạm vỏ hoặc khi rũ điện thỡ dũng điện sẽ rất lớn gõy nguy hiểm.
Ở cấp điện ỏp 110 kV trở lờn do cú trị số điện trở tản bộ và cú mức cỏch điện cao nờn cú thể thực hiện nối đất an toàn và nối đất chống sột chung.
5 , 0 R R R R R // R R TN NT TN NT TN NT HT Ω (2-3) Trong đú:
RTN : là điện trở nối đất tự nhiờn.
RNT : là điện trở nối đất nhõn tạọ RNT 1 Ω.
2.4.1 Nối đất an toàn
ạ Nối đất tự nhiờn:
Nối đất tự nhiờn bao gồm cỏc dạng sau:
- Cỏc hệ thống ống dẫn nước, cỏc ống kim loại chụn dưới đất khụng chứa cỏc chất dễ chỏy, nổ.
- Hệ thống dõy chống sột, điện trở nối đất, cột điện đường dõy mà được nối vào hệ thống nối đất của trạm.
- Cỏc kết cấu kim loại của trạm như múng nhà, tường trạm.
Trong phạm vi đồ ỏn này ta chỉ xột nối đất tự nhiờn của trạm là hệ thống dõy chống sột - điện trở của cột điện của đường dõy 110kV, 220kV tới trạm.
Ta cú cụng thức tớnh toỏn điện trở của hệ thống dõy chống sột cột là:
4 1 R R 2 1 R R cs c c cs (2-4) Trong đú:
Rcs là điện trở của dõy chống sột trong một khoảng vượt, nếu cú 2 dõy chống sột thỡ lấy R’cs =
2 Rcs Rc là điện trở nối đất của cột.
Nếu trạm cú n đường dõy đi vào thỡ điện trở nối đất tự nhiờn của trạm: RTN = Rcs
n 1
(2-5)
Dõy chống sột dựng ở đõy là dõy C-70 cú điện trở đơn vị là r0=2,38Ω/km (tra Sổ tay Kỹ thuật điện Cao Áp – Nguyễn Minh Chước)
Cú 5 lộ đường dõy 220 kV, khoảng vượt L1 = 300 m. Cú 4 lộ đường dõy 110 kV, khoảng vượt L2 = 200 m. Điện trở nối đất của cột điện là 10 Ω
Giả thiết khoảng vượt của cỏc đường dõy cựng cấp điện ỏp và khoảng vượt của cỏc khoảng cột trong cựng đường dõy là bằng nhau thỡ ta cú:
- Điện trở dõy chống sột của đường dõy 220 kV:
-3
cs1 0 1
R =r L =2,38ì300ì10 =0,714 (Ω) - Điện trở dõy chống sột của đường dõy 110 kV:
-3
cs2 0 2
R =r L =2,38ì200ì10 =0,476 (Ω) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Điện trở nối đất tự nhiờn của 5 lộ đường dõy 220 kV:
c TN1 c cs 1 R 1 10 R = = =0,468 51 R 1 2 1 10 1 + + + + 2 R 4 2 0,714 4 (Ω)
- Điện trở nối đất tự nhiờn của 4 lộ đường dõy 110 kV:
c TN2 c cs 1 R 1 10 R = = =0,489 4 1 R 1 41 10 1 + + + + 2 R 4 2 0,476 4 (Ω)
- Điện trở nối đất tự nhiờn của hệ thống nối đất của trạm:
TN1 TN2 TN TN1 TN2 R ìR 0,468ì0,489 R = = =0,239 R +R 0,468+0,489 (Ω)
Trong lưới điện trung tớnh cỏch đất khi trị số điện trở nối đất đó đảm bảo thỡ khụng cần thực hiện nối đất nhõn tạo, tuy nhiờn lưới 220 kV và lưới 110 kV là lưới trung tớnh nối đất dũng điện ngắn mạch lớn cho nờn ta vẫn phải thực hiện nối đất nhõn tạo và yờu cầu điện trở nối đất nhõn tạo là RNT 1 Ω và đảm bảo yờu cầu về nối đất chống sột.