Ch-ơng 2:
bảo vệ chống sét đánh trực
tiếp
trạm biến áp 110/22 KV
I.1-Khái niệm chung.
Trạm biến áp là một bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền
tải và phân phối điện năng .
Đối với trạm biến áp 110 KV thì các thiết bị điện của trạm đ-ợc
đặt ngoài trời, khi có sét đánh trực tiếp vào trạm sẽ xảy ra những
hậu quả nặng nề không những chỉ làm hỏng đến các thiết bị trong
trạm mà còn gây nên những hậu quả cho những ngành công nghiệp
khác do bị ngừng cung cấp điện . Do vậy trạm biến áp th-ờng có
yêu cầu bảo vệ khá cao.
Hiện nay để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp
ng-ời ta dùng hệ thống cột thu lôi, dây thu lôi. Tác dụng cuả hệ
thống này là tập trung điện tích để định h-ớng cho các phóng điện
sét tập trung vào đó, tạo ra khu vực an toàn bên d-ới hệ thống này.
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 ng-ợc đến các thiết bị khác gần đó.
Ngoài ra khi thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp
vào trạm ta cần phải quan tâm đến các chỉ tiêu kinh tế sao cho hợp
lý và đảm bảo về yêu cầu về kỹ thuật, mỹ thuật.
I.2- Các yêu cầu kỹ thuật khi tính toán bảo vệ
chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp.
Tất cả các thiết bị cần bảo vệ phải đ-ợc nằm trọn trong phạm vi
bảo vệ an toàn của hệ thống bảo vệ. Hệ thống bảo vệ trạm 110 kV
ở đây ta dùng hệ thống cột thu lôi, hệ thống này có thể đ-ợc đặt

Với yêu cầu thiết kế hệ thống chống sét cho trạm 110kV và dựa
vào độ cao của các thiết bị ta có thể bố trí đ-ợc các cột thu lôi và
tính đ-ợc độ cao của chúng.
I.3.1- Các công thức sử dụng để tính toán.
- Độ cao cột thu lôi:
h =h
x
+ h
a
(I
1)
Trong đó: + h
x
: độ cao của vật đ-ợc bảo vệ.
+ h
a
: độ cao tác dụng của cột thu lôi, đ-ợc xác định
theo từng
nhóm cột. (h
a
D/8 m).
(với D là đ-ờng kính vòng tròn ngoại tiếp đa giác tạo bởi các
chân cột)
- Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi độc lập là:
)2()(
1
6,1


Ihh

lớn nhất giữa hai cột là h
o
và đ-ợc xác định theo công thức:
)5(
7
I
a
hh
o
Khoảng cách nhỏ nhất từ biên của phạm vi bảo vệ tới đ-ờng nối
hai chân cột là r
xo
và đ-ợc xác định nh- sau:
)(
1
6,1
0 x
o
x
xo
hh
h
h
r

( I-6 )
Hình (I 1 ):
Tr-ờng hợp hai cột thu lôi có chiều cao bằng nhau .

r

2
h
2
1
h
1
3
R
a
- Bằng cách giả sử vị trí x có đặt cột thu lôi C có độ cao h
2
, khi
đó các khoảng cách AB = a; BC = a
'
. Khi đó xác định đ-ợc các
khoảng cách x và a
'
nh-
sau:
)7().(
1
6,1
-ax-aa'
).(
1
6,1
21
1
2
21

ah
7
a'
hh
o 21
1
2
22
1
61



)hh.(
h
h
,
r
xoxo



1
2
1
61