Download miễn phí Đồ án Tính toán hệ thống nối đất cho trạm biến áp 220kV



MỤC LỤC
Lời nói đầu 3
Phần I: Phần đồ án
Chương I. Tính chỉ tiêu chống sét cho đường dây 220 kV
1.1 Lý thuyết tính toán 4
1.2 Trình tự tính toán 6
1.2.1 Các thông số cho trước 6
1.2.2 Tính toán một số thông số cần thiết 7
1.2.3 Tính số lần sét đánh thẳng lên đường dây 11
1.2.4 Suất cắt của đường dây do sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn 11
1.2.5 Suất cắt của đường dây do sét đánh vào khoảng vượt 13
1.2.6 Suất cắt của đường dây do sét đánh vào đỉnh cột và lân cận đỉnh cột 23
Chương II. Tính toán bảo vệ chống sóng truyền vào trạm biến áp từ đường dây 220 kV
2.1 Mở đầu 45
2.2 Phương pháp tính điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng vào trạm 46
2.2.1 Phương pháp lập bảng 46
2.2.2 Phương pháp đồ thị 49
2.2.3 Phương pháp tiếp tuyến 50
2.3 Trình tự tính toán 51
2.3.1 Lập sơ đồ thay thế rút gọn trạng thái nguy hiểm nhất cuả trạm 52
2.3.2 Thiết lập phương pháp tính điện áp các nút trên sơ đồ dút gọn 57
2.3.3 Các đặc tính cách điện của thiết bị tại các nút cần bảo vệ 61
Chương III. Tính toán chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp 220/110 kV
3.1 Mở đầu 64
3.2 Các yêu cầu kỹ thuật 65
3.3 Đặc điểm về kết cấu cột thu lôi 66
3.4 Phạm vi bảo vệ của cột thu lôi 68
3.5 Trình tự tính toán 70
3.6 Các phương án bố trí hệ thống thu sét 72
3.6.1 Phương án 1 72
3.6.2 Phương án 2 93
Chương IV. Tính toán hệ thống nối đất cho trạm biến áp 220/110 kV
IV.1 Mở đầu 117
IV.2 Trị số cho phép của điện trở nối đất 118
IV.3 Hệ số mùa 119
IV.4 Tính toán nối đất 119
IV.4.1 Nối đất tự nhiên 119
IV.4.2 Nối đất nhân tạo 120
IV.4.3 Nối đất chống sét 123
Phần II: Phần Chuyên đề
A, Đặt vấn đề 137
B, Giải quyết vấn đề 137
1 Tác dụng của phân pha đối với vầng quang 137
1.1 Điên dung hệ 3 dây - đất 137
1.2 Điện cảm và điện kháng thứ tự thuận của đường dây 3 pha 139
1.3 Điện dung và điên cảm của đường dây 3 pha dùng dây phân pha 140
2 Tác dụng của phân pha đối với vầng quang 142
2.1 Vầng quang trên đường dây 3 pha dùng dây đơn 142
2.2 Phân bố điện trường trên mặt dây dẫn khi dùng dây phân pha 145
2.3 Tác dụng của phân pha đối với công suất tự nhiên 151
2.4 Tác dụng của phân pha đối với điện cảm và điện dung đường dây 153
3 Xác định tổn hao công suất và tổn hao điện năng do vầng quang cục bộ 154
3.1 Mở đầu 154
3.2 Xây dựng phương pháp giải tích đồ thị để tính tổn hao công suất và tổn
hao điện năng do vầng quang trên đường dây siêu cao áp 156
4 Tính tổn hao vầng quang trên đường dây tải điện siêu cao áp 500 kV
Bắc Nam đoạn Hòa Bình – Hà Tĩnh 162
C, Viết chương trình phần mềm tính toán cho phần chuyên đề 164
1 Giới thiệu chương trình 164
2 Sơ đồ khối của chương trình 165
3 Hướng dẫn sử dụng chương trình 166
D, Nhận xét 171
E, Một số đề suất để giảm tổn thất vẩng quang 172
Tài liện tham khảo 173
CHO ĐƯỜNG DÂY 220 kV

Đường dây tải điện là phần tử dài nhất trong lưới điện nên thường bị sét đánh và gây ra quá điện áp (quá điện áp khí quyển). Quá điện áp có thể gây ra phóng điện tạo thành ngắn mạch làm cho các máy cắt đường dây tác động, ảnh hưởng đến sự cung cấp điện liên tục của lưới và đến sự an toàn của các thiết bị điện khác trong trạm. Vì thế đường dây cần được bảo vệ chống sét đến mức độ an toàn cao.
Việc bảo vệ đường dây đến mức an toàn tuyệt đối không thể thực hiện được vì vốn đầu tư vào đường dây qúa lớn như tăng cường cách điện đường dây và đặt các thiết bị bảo vệ chống sét…
Do đó phương hướng đúng đắn là việc tính toán mức độ bảo vệ chống sét của đường dây phải xuất phát từ chỉ tiêu kinh tế, tức là phải tìm cách bảo vệ đường dây sao cho tổn hao do sét gây ra thấp nhất.
Quá điện áp khí quyển xuất hiện trên đường dây là do sét đánh trực tiếp vào đường dây, vào dây chống sét, vào cột đường dây, thậm chí đánh xuống đất trong phạm vi gần đường dây.
I.1 Lý thuyết tính toán:
Với độ cao treo dây trung bình của dây trên cùng ( dây dẫn hay dây chống sét) là h, đường dây sẽ thu hút về phía mình các phóng điện sét trên giải đất có chiều rộng 6h và chiều dài bằng chiều dài đường dây L. Từ số lần có phóng điện sét xuống đất trên diện tích 1 ứng với một ngày sét là (0,1 ) có thể tính được tổng số lần có sét đánh thẳng lên đường dây hàng năm:

( lần) (1-1)
Trong đó:
nngs: Số ngày sét hàng năm trong khu vực có đường dây đi qua
h: Chiều cao trung bình của đường dây tính theo m.
L: Chiều dài đường dây tính theo km.
Vì tham số của phóng điện sét bao gồm biên độ dòng điện Is và độ dốc của dòng điện a, có thể có nhiều trị số khác nhau do đó không phải tất cả tất các lần sét đánh trên đường dây đều gây phóng điện trên cách điện. Để có phóng điện, quá điện áp khí quyển phải có trị số lớn hơn mức cách điện xung kích của đường dây, khả năng này được biểu thị bởi xác suất phóng điện ( ) và như vậy số lần xảy ra phóng điện trên cách điện sẽ là:
Npđ (1-2)
Trong khi thời gian làm việc của hệ thống bảo vệ rơle là không bé qúa một nửa chu kỳ tần số công nghiệp tức là 0,01s, thời gian tác động của quá điện áp khí quyển là rất nhỏ chỉ khoảng , do đó phóng điện xung kích chỉ gây nhảy máy cắt đường dây khi tia lửa phóng điện xung kích trên cách điện đường dây chuyển thành hồ quang duy trì bởi điện áp làm việc của lưới điện. Xác suất chuyển từ tia lửa phóng điện xung kích thành hồ quang duy trì phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố quan trọng nhất là gradiên của điện áp làm việc dọc theo đường phóng điện. Trị số građiên càng lớn thì việc duy trì điện dẫn trong khe hở phóng điện và chuyển thành hồ quang càng thuận lợi.


1n247Twf2la4yAB

---