ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 1 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4 PHẦN I : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƢỜNG DÂY 220/110kV 8 HIỆN TƢỢNG GIÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ TỚI HỆ CHƢƠNG 1 : THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 8 1.1 Hiện tƣợng giông sét 8 1.2 Tình hình giông sét ở Việt Nam 8 1.3. Ảnh hƣởng của giông sét đến hệ thống điện Việt Nam 10 TÍNH TOÁN BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁPCHƢƠNG 2 : 12 2.1. Lý thuyết chung 13 2.1.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống sét 13 2.1.2. Cách xác định, công thức tính phạm vi bảo vệ của cột 15 2.2. Mô tả trạm biến áp cần bảo vệ 21 2.3. Tính toán các phƣơng án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp 22 2.3.1. Phƣơng án 22 2.3.2. Tính toán độ cao hữu ích của cột thu lôi: 24 2.3.3. Chọn độ cao tác dụng cho toàn trạm biến áp 25 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 31 CHƢƠNG 3 : 3.1. Mở đầu 31 3.2. Các yêu cầu kĩ thuật 31 3.3. Lý thuyết tính toán nối đất 33 3.3.1. Tính toán nối đất an toàn 33 3.3.2. Nối đất tự nhiên 33 3.3.3. Nối đất nhân tạo 34 3.3.4. Tính toán nối đất chống sét 35 3.4. Tính toán nối đất an toàn 38 3.4.1. Nối đất tự nhiên 38 3.4.2. Nối đất nhân tạo 39 3.4.3. Nối đất chống sét 41 3.4.4. Nối đất bổ sung 44 BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƢỜNG DÂY 51 CHƢƠNG 4 : 4.1. Mở đầu 51 4.2. Chỉ tiêu bảo vệ chống sét đƣờng dây 51 4.2.1. Cƣờng độ hoạt động của sét 51 4.2.2. Số lần sét đánh vào đƣờng dây 51 4.2.3. Số lần phóng điện do sét đánh 53 4.3. Tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét đƣờng dây. 54 4.3.1. Mô tả đƣờng dây cần bảo vệ 54 4.3.2. Độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở, hệ số ngẫu hợp của đƣờng dây 56 4.3.3. Tính số lần sét đánh vào đường dây 60 4.3.4. Suất cắt do sét đánh vào đường dây 60 PHẦN 2: QUÁ ĐIỆN ÁP TRÊN ĐƢỜNG DÂY SIÊU CAO ÁP VẬN HÀNH Ở CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI 82 CHƢƠNG 1: TRUYỀN TẢI ĐIỆN ĐI XA 82 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 2 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG 1.1 Đặc điểm của truyền tải điện đi xa 82 1.1.1 Tổng quan về hệ thống điện hợp nhất 82 1.1.2 Các vấn đề về truyền tải điện đi xa 82 1.2 Mô hình đƣờng dây siêu cao áp 83 1.2.1 Mô hình đƣờng dây ngắn 83 1.2.2 Mô hình đƣờng dây trung bình 84 1.2.3 Mô hình đƣờng dây dài 86 1.3 Vấn đề quá điện áp trên đƣờng dây cao áp vận hành ở chế độ không tải 90 1.3.1 Giới hạn quá điện áp bằng kháng điện bù ngang 90 1.3.2 Giới hạn quá điện áp bằng tụ bù dọc 91 CHƢƠNG 2: QUÁ ĐIỆN ÁP TRÊN ĐƢỜNG DÂY CAO ÁP VẬN HÀNH Ở CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI 92 Đề bài :Quá điện áp trên đƣờng dây siêu cao áp vận hành ở chế độ không tải 92 2.1 Quá điện áp trên đƣờng dây cao áp vận hành ở chế độ không tải Error! Bookmark not defined. 2.2 Giới thiệu Matlab 93 2.3 Phân bố điện áp khi chƣa có kháng 93 2.4 Phân bố điện áp khi có kháng 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 3 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG LỜI MỞ ĐẦU Là một sinh viên đang học tập và rèn luyện tại trƣờng đại học Đại Học Điện Lực, em cảm thấy một niềm tự hào và động lực to lớn cho sự phát triển của bản thân trong tƣơng lai. Sau năm năm học đại học, dƣới sự chỉ bảo, quan tâm của các thầy cô, sự nỗ lực của bản thân, em đã thu đƣợc những bài học rất bổ ích, đựơc tiếp cận các kiến thức khoa học kĩ thuật tiên tiến phục vụ cho lĩnh vực chuyên môn mình theo đuổi. Có thể nói, những đồ án môn học, bài tập lớn hay những nghiên cứu khoa học mà một sinh viên thực hiện chính là một cách thể hiện mức độ tiếp thu kiến thức và vận dụng sự dạy bảo quan tâm của thầy cô. Chính vì vậy em đã dành thời gian và công sức để hoàn thành đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220/110kV và đường dây 220kV ” này nhƣ một cố gắng đền đáp công ơn của thầy cô cũng nhƣ tổng kết lại kiến thức thu đƣợc sau một quá trình học tập và rèn luyện tại trƣờng đại học Điện Lực. Trong thời gian học tập cũng nhƣ thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp em luôn nhận đƣợc sự chỉ bảo, động viên tận tình của các thầy cô, gia đình và các bạn, đặc biệt là sự hƣớng dẫn của thầy giáo Trần Anh Tùng đã giúp em hoàn thành tốt bản đồ này. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn TS.Trần Anh Tùng và các thầy, các cô cùng toàn thể các bạn trong bộ môn Hệ thống điện. Sinh viên TRỊNH BÁ MẠNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 4 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: TRỊNH BÁ MẠNH Lớp: Đ4H3 Tên đề tài: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƢỜNG DÂY 220/110kV I – DỮ LIỆU BAN ĐẦU  Bản vẽ sơ đồ mặt bằng và kích thƣớc trạm biến áp 220/110kV - Trạm biến áp 220/110 kV: + Phía 220 kV có 4 lộ đƣờng dây, sử dụng sơ đồ 2 thanh góp có thanh góp vòng, đƣợc cấp điện từ 2 MBA (T3, T4) và 2 MBA tự ngẫu (AT1, AT2). + Phía 110 kV có 4 lộ đƣờng dây, sử dụng sơ đồ 2 thanh góp có thanh góp vòng, đƣợc cấp điện từ 2 MBA tự ngẫu (AT1, AT2). + Độ cao xà cần bảo vệ phía 220 kV là 11m và 16m + Độ cao xà cần bảo vệ phía 110 kV là 8m và 11m - Các kích thƣớc hình học khác đƣợc cho trên bản vẽ : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 5 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 6 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG  Đƣờng dây trên không  Điện áp: 220kV  Loại cột: cột kim loại  Trạm 220kV:  Dây dẫn: AC - 185  Dây chống sét: C - 70  Khoảng cách giữa hai cột: 320m  Chiều cao cột: 27m  Điện trở suất của đất: 100m  Điện trở của cột: 10  Số ngày sét đánh: 100 ngày/năm  Mức độ ô nhiễm: Trung bình II – NỘI DUNG TÍNH TOÁN Phần I: Tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và nối đất trạm biến áp và đường dây Chương 1: Hiện tượng giông sét và ảnh hưởng của nó đến hệ thống điện Việt Nam Chương 2: Tính toán bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp Chương 3: Tính toán hệ thống nối đất cho trạm biến áp Chương 4: Bảo vệ chống sét cho đường dây tải điện. Phần II: Chuyên đề tính toán quá điện áp và lựa chọn công suất kháng điện cho đường dây vận hành không tải trong chế độ xác lập III – CÁC BẢN VẼ: 6 – 8 bản vẽ Ao  Các phƣơng án bảo vệ chống sét đánh trực tiếp. Phạm vi bảo vệ của cột thu sét trong các phƣơng án khác nhau.  Các kết quả tính toán nối đất an toàn và nối đất chống sét cho trạm biến áp.  Phƣơng pháp và kết quả tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét cho đƣờng dây tải điện.  Các kết quả tính toán quá điện áp và công suất kháng bù ngang cho đƣờng dây tải điện 500kV. …………………. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 22/10/2013 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 7 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG Trưởng khoa TS. TRẦN THANH SƠN Ngày 20 tháng 10 năm 2013 Người hướng dẫn TS. TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 8 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG PHẦN I : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƢỜNG DÂY 220/110kV HIỆN TƯỢNG GIÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ CHƢƠNG 1 : TỚI HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 1.1 Hiện tƣợng giông sét Giông sét là hiện tƣợng của thiên nhiên, đó là sự phóng tia lửa điện khi khoảng cách ra các điện cực khá lớn. Hiện tƣợng phóng điện của giông sét bao gồm hai loại chính đó là: + Phóng điện giữa các đám mây tích điện với nhau. + Phóng điện giữa các đám mây tích điện xuống đất. Trong phạm vi đồ án này chỉ nghiên cứu phóng điện giữa các đám mây tích điện với mặt đất. Hiện tƣợng này gây nhiều trở ngại cho con ngƣời. Các đám mây đƣợc tính điện với mật độ điện tích lớn có thể tạo ra cƣờng độ điện lớn sẽ hình thành giông sét phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này là giai đoạn phóng điện tiên đạo và dòng gọi là tia tiên đạo. Tốc độ di chuyển trung bình của tia tiên đạo của lần phóng điện đầu tiên khoảng 1,5.10 7 cm/s, của các lần sau nhanh hơn và đạt đến 2.10 8 cm/s (trong một đợt), sét đánh có thể có nhiều lần phóng điện kế tiếp nhau, trung bình là 3 lần. Điều này đƣợc giải thích bởi cùng lớp mây điện có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lần lợt phóng điện xuống đất. Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đƣờng sức nối liền giữa đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất, vì ở đấy cƣờng độ điện trƣờng có trị số lớn nhất và nhanh. vậy là địa điểm sét đánh trên mặt đất đã định sẵn. Tính chất chọn lọc của phóng điện đã đƣợc vận dụng trong việc bảo vệ chống sét đánh thẳng cho các công trình. Cột thu sét có độ cao lớn và trị số điện trở nối đất bé sẽ thu hút các phóng điện sét về phía mình, do đó tạo nên khu vực an toàn quanh nó. 1.2 Tình hình giông sét ở Việt Nam Việt Nam là một nƣớc khí hậu nhiệt đới, có cƣờng độ sét khá mạnh. Theo tài liệu nghiên cứu trên mỗi miền đất nƣớc có những đặc điểm giông sét khác nhau: Miền Bắc: có số ngày giông sét dao động từ 70/100 ngày trong một năm. Nhƣ vậy mỗi ngày có thể xảy ra 2 cơn giông. Vùng giông nhiều nhất là Móng Cái, ở đây có tới 250/300 lần giông tập trung trong khoảng 100/110 ngày, tháng có nhiều giông nhất là tháng 7 và 8.Ở một số vùng có địa hình thuận lợi là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi và vùng đồng bằng, số trờng hợp giông cũng lên tới 100 ngày trong năm. Số vùng còn lại có số cơn giông lên từ 150/200 lần trong năm tập trung trong ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 9 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG khoảng 90 đến 100 ngày. Nơi ít giông nhất la Quảng Bình chỉ có dƣới 880 ngày giông. Nếu xét dạng diễn biến của giông trong năm ta có thể nhận thấy mùa giông không hoàn toàn đồng nhất giữa các vùng. Nhìn chung ở Bắc Bộ tập trung vào tháng 5 và tháng 9. Trên vùng duyên hải Trung Bộ, ở phía Bắc là khu vực tƣơng đối nhiều giông vào tháng 4, từ tháng 5 đến tháng 8 có số ngày giông là 10 ngày/tháng. Tháng nhiều giông nhất là tháng 5 ta quan sát đƣợc 12/15 ngày. Những ngày đầu tháng 4 và cuối tháng 10 giông còn lại ít, từ 2/5 ngày giông. Ở phía nam duyên hải Trung Bộ, khu vực nhiều giông nhất là đồng bằng Nam Bộ từ 120/140 ngày/năm. Nhƣ ở thành phố Hồ Chí Minh là 138ngày/năm. Mùa đông ở miền Nam kéo dài hơn miền Bắc từ tháng 4 đến tháng 11.Khu vực Tây Nguyên mùa đông ngắn hơn và do vậy số lần sét đánh cũng ít hơn.Tháng nhiều giông nhất là tháng 5 mà cũng chỉ quan sát đợc khoảng 15 ngày giông ở miền Bắc Tây Nguyên, 10 đến 12 ngày ở phỉa Nam Tây Nguyên. Các tỉnh nhƣ Kon-Tum 14 ngày, Đà Lạt 10 ngày, Plây-ku 17 ngày. Số ngày dông trên các tháng ở một số vùng trên lãnh thổ Việt Nam xem bảng 1.1 Bảng 1.1 Số ngày giông trong tháng Tháng Địa điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Phía Bắc Cao bằng 0,2 0,6 4,2 5,9 12 17 20 19 10 11 0,5 0,0 94 Bắc Cạn 0,1 0,3 3,0 7,0 12 18 20 21 10 2,8 0,2 0,1 97 Lạng Sơn 0,2 0,4 2,6 6,9 12 14 18 21 10 2,8 0,1 0,0 90 Móng Cái 0,0 0,4 3,9 6,6 14 19 24 24 13 4,2 0,2 0,0 112 Hồng Gai 0,1 0,0 1,7 1,3 10 15 16 20 15 2,2 0,2 0,0 87 Hà Giang 0,1 0,6 5,1 8,4 15 17 22 20 9,2 2,8 0,9 0,0 102 Sa Pa 0,6 2,6 6,6 12 13 15 16 18 7,3 3,0 0,9 0,3 97 Lào Cai 0,4 1,8 7,0 10 12 13 17 19 8,1 2,5 0,7 0,0 93 Yên Bái 0,2 0,6 4,1 9,1 15 17 21 20 11 4,2 0,2 0,0 104 Tuyên Quang 0,2 0,0 4,0 9,2 15 17 22 21 11 4,2 0,5 0,0 106 Phú Thọ 0,0 0,6 4,2 9,4 16 17 22 21 11 3,4 0,5 0,0 107 Thái Nguyên 0,0 0,3 3,0 7,7 13 17 17 22 12 3,3 0,1 0,0 97 Hà Nội 0,0 0,3 2,9 7,9 16 16 20 20 11 3,1 0,6 0,9 99 Hải Phòng 0,0 0,1 7,0 7,0 13 19 21 23 17 4,4 1,0 0,0 111 Ninh Bình 0,0 0,4 8,4 8,4 16 21 20 21 14 5,0 0,7 0,0 112 Lai Châu 0,4 1,8 13 12 15 16 14 14 5,8 3,4 1,9 0,3 93 Điện Biên 0,2 2,7 12 12 17 21 17 18 8,3 5,3 1,1 0,0 112 Sơn La 0,0 1,0 14 14 16 18 15 16 6,2 6,2 1,0 0,2 99 Nghĩa Lộ 0,2 0,5 9,2 9,2 14 15 19 18 10 5,2 0,0 0,0 99 Thanh Hoá 0,0 0,2 7,3 7,3 16 16 18 18 13 3,3 0,7 0,0 100 Vinh 0,0 0,5 6,9 6,9 17 13 13 19 15 5,6 0,2 0,0 95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 10 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG Tháng Địa điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Con Cuông 0,0 0,2 13 13 17 14 13 20 14 5,2 0,2 0,0 103 Đồng Hới 0,0 0,3 6,3 6,3 15 7,7 9,6 9,6 11 5,3 0,3 0,0 70 Cửa Tùng 0,0 0,2 7,8 7,8 18 10 12 12 12 5,3 0,3 0,0 85 Phía Nam Huế 0,0 0,2 1,9 4,9 10 6,2 5,3 5,1 4,8 2,3 0,3 0,0 41,8 Đà Nẵng 0,0 0,3 2,5 6,5 14 11 9,3 12 8,9 3,7 0,5 0,0 69,5 Quảng Ngãi 0,0 0,3 1,2 5,7 10 13 9,7 1,0 7,8 0,7 0,0 0,0 59,1 Quy Nhơn 0,0 0,3 0,6 3,6 8,6 5,3 5,1 7,3 9,6 3,3 0,6 0,0 43,3 Nha Trang 0,0 0,1 0,6 3,2 8,2 5,2 4,6 5,8 8,5 2,3 0,6 0,1 39,2 Phan Thiết 0,2 0,0 0,2 4,0 13 7,2 8,8 7,4 9,0 6,8 1,8 0,2 59,0 Kon Tum 0,2 1,2 6,8 10 14 8,0 3,4 0,2 8,0 4,0 1,2 0,0 58,2 Playcu 0,3 1,7 5,7 12 16 9,7 7,7 8,7 17 9,0 2,0 0,1 90,7 Đà Lạt 0,6 1,6 3,2 6,8 10 8,0 6,3 4,2 6,7 3,8 0,8 0,1 52,1 Blao 1,8 3,4 11 13 10 5,2 3,4 2,8 7,2 7,0 4,0 0,0 70,2 Sài Gòn 1,4 1,0 2,5 10 22 19 17 16 19 15 11 2,4 138 Sóc Trăng 0,2 0,0 0,7 7,0 19 16 14 15 13 1,5 4,7 0,7 104 Hà Tiên 2,7 1,3 10 20 23 9,7 7,4 9,0 9,7 15 15 4,3 128 Từ bảng 1.1 ta thấy Việt Nam là nƣớc phải chịu nhiều ảnh hƣởng của dông sét, đây là điều bất lợi cho H.T.Đ Việt nam, đòi hỏi ngành điện phải đầu tƣ nhiều vào các thiết bị chống sét. Đặc biệt hơn nữa nó đòi hỏi các nhà thiết kế phải chú trọng khi tính toán thiết kế các công trình điện sao cho HTĐ vận hành kinh tế, hiệu quả, đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy. 1.3. Ảnh hưởng của giông sét đến hệ thống điện Việt Nam Nhƣ đã trình bày ở phần trƣớc biên độ dòng sét có thể đạt tới hàng trăm kA, đây là nguồn sinh nhiệt vô cùng lớn khi dòng điện sét đi qua vật nào đó. Thực tế đã có dây tiếp địa do phần nối đất không tốt, khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị nóng chảy và đứt, thậm chí có những cách điện bằng sứ khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị vỡ và chảy ra nhƣ nhũ thạch, phóng điện sét còn kèm theo việc di chuyển trong không gian lƣợng điện tích lớn, do đó tạo ra điện từ trƣờng rất mạnh, đây là nguồn gây nhiễu loạn vô tuyến và các thiết bị điện tử , ảnh hƣởng của nó rất rộng, ở cả những nơi cách xa hàng trăm km. [...]... xây thêm Vậy : - Chiều cao tính toán bảo vệ cho trạm 220 kV là hx = 11 m và hx = 16 m - Chiều cao tính toán bảo vệ cho trạm 110kV là hx =8m và hx = 11m SV: TRỊNH BÁ MẠNH 22 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Hình 2.8 : Sơ đồ mặt bằng trạm SV: TRỊNH BÁ MẠNH 23 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 2.3.2 Tính toán độ cao hữu ích của cột thu lôi:... vào sơ đồ nối đất (tra bảng) SV: TRỊNH BÁ MẠNH 34 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Khi hệ thống nối đất gồm nhiều cọc bố trí dọc theo chiều dài tia hoặc theo chu vi mạch vòng, điện trở tản của hệ thống đƣợc tính theo công thức R ht  Rt Rc Rc t  n.Rt  c (3– 8) Trong đó: Rc: điện trở tản của một cọc Rt: điện trở tản của tia hoặc của mạch vòng n : số cọc  t : hệ số sử... độ tin cậy trong vận hành lƣới điện SV: TRỊNH BÁ MẠNH 11 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CHƢƠNG 2 : TÍNH TOÁN BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP Khi các thiết bị điện của trạm phân phối điện ngoài trời bị sét đành trực tiếp thì sẽ đƣa đến những hậu quả nghiêm trọng: gây nên hƣ hỏng các thiết bị điện, dẫn đến việc ngừng cung cấp điện toàn bộ trong một thời gian... cho trạm SV: TRỊNH BÁ MẠNH 30 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CHƢƠNG 3 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 3.1 Mở đầu Nối đất có nghĩa là nối các bộ phận bằng kim loại có nguy cơ tiếp xúc với dòng điện do hƣ hỏng cách điện đến một hệ thống nối đất Trong HTĐ có 3 loại nối đất khác nhau: Nối đất an toàn: Nối đất an toàn có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho ngƣời khi cách điện của thiết... RTN: điện trở nối đất tự nhiên RNT: điện trở nối đất nhân tạo RNT  1  3.3.2 Nối đất tự nhiên Trong phạm vi của đề tài ta chỉ xét nối đất tự nhiên của trạm là hệ thống chống sét đƣờng dây và cột điện 110kV và 220kV tới trạm SV: TRỊNH BÁ MẠNH 33 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Ta có công thức tính toán nhƣ sau RTN  Rc Rc 1 1   2 Rcs 4 (3 – 4) Trong đó: Rcs: điện trở... tiên của đƣờng dây thì chú sẽ đƣợc nối đất chung vào hệ thống nối đất chung của trạm vì vậy khi sét đánh vào cột thu lôi hay dây chống sét ấy thì toàn bộ dòng sét sẽ đi vào SV: TRỊNH BÁ MẠNH 12 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC hệ thống nối đất của trạm và do đó làm tăng thế của các thiết bị đƣợc nối đất chung với hệ thống nối đất của trạm Độ tăng đó lớn thì có thể gây... của nối đất tỉ lệ với  nên hệ số xung kích có trị số là :  xk  Rxk  R 1 I  (3 – 9) hoặc ở dạng tổng quát: SV: TRỊNH BÁ MẠNH 35 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC  xk  f(I  ) (3 – 10) Tính toán nối đất phân bố dài không xét tới quá trình phóng điện trong đất Sơ đồ đẳng trị của nối đất đƣợc thể hiện nhƣ sau: Hình 3.1: Sơ đồ đẳng trị của hệ thống nối đất Trong mọi trƣờng... cách theo mạch dẫn điện trong đất từ chỗ nối đất của hệ thống thu sét phải từ 15m trở lên… 3.3 Lý thuyết tính toán nối đất 3.3.1 Tính toán nối đất an toàn Với cấp điện áp lớn hơn 110kV nối đất an toàn phải thoả mãn điều kiện là: - Điện trở nối đất của hệ thống có giá trị R  0,5  - Cho phép sử dụng nối đất an toàn và nối đất làm việc thành một hệ thống Điện trở nối đất của hệ thống RHT  RNT / /... 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 trƣờng hợp sóng xung kích, dòng điện dung cũng rất nhỏ so với dòng điện qua điện trở tản Sơ đồ đẳng trị lúc này có dạng: Hình 3.2: Sơ đồ đẳng trị thu gọn Trong sơ đồ thay thế trên thì: Lo: Điện cảm của điện cực trên một đơn vị dài Go: Điện dẫn của điện cực trên một... 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  * Nối đất chống sét thông thƣờng 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 SV: TRỊNH BÁ MẠNH 32 GVHD: TS TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP . TRỊNH BÁ MẠNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 4 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: TRỊNH BÁ MẠNH . NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 5 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 6 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG  Đƣờng dây. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC SV: TRỊNH BÁ MẠNH 16 GVHD: TS. TRẦN ANH TÙNG 1,5h 0,75h (2/3)h0,8h h x (a) (b) r x Hình 2.1 : phạm vi bảo vệ của một cột thu sét. Bán kính đƣợc tính theo công thức