TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
===================

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Trần Văn Cƣờng
Lớp
: Đ5H2
Tên đề tài:

Hệ: Đại học

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220kV HẢI DƢƠNG PHÍA 220kV
I. SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
 Trạm biến áp: Bản vẽ sơ đồ mặt bằng và kích thƣớc của trạm.
 Điện trở suất của đất: đ  95 m
 Đƣờng dây:
Phía 220 kV có: 3 mạch đƣờng dây, 2 mạch dự phòng
Dây dẫn:
+ Phía 220kV: ACSR-400/64
Dây chống sét: C-70
 Số ngày sét: 100 ngày/năm
 Chiều dài khoảng vƣợt của đƣờng dây 220 kV: 250 m
 Khi tính nối đất: Rc = 10 Ω
 Khi tính chống sét cho đƣờng dây 220 kV, tính cho các trƣờng hợp: Rc = 10 Ω
II. NỘI DUNG TÍNH TOÁN:

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nƣớc ta đang bƣớc vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, ngành điện giữ
một vai trò rất quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế của đất nƣớc. Trong cuộc
sống hiện đại, điện năng rất cần cho cuộc sống sinh hoạt và phục vụ sản suất.
Nền kinh tế càng phát triển thì nhu cầu điện năng càng tăng lên. Nhiệm vụ đặt ra
cho ngành điện là phải đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đó. Vì vậy việc xây dựng và
mở rộng thêm các nhà máy điện, các trạm biến áp và các đƣờng dây tải điện là không
thể thiếu với mỗi quốc gia. Để đảm bảo cho việc cung cấp điện thƣờng xuyên và liên
tục cho các phụ tải điện ta phải tìm ra các biện pháp, các phƣơng pháp hữu hiệu để bảo
vệ cho các đƣờng dây tải điện và các thiết bị trong trạm điện .v.v. Trong đó, việc tính
toán bảo vệ chống sét cho các nhà máy điện, trạm điện và đƣờng dây tải điện là một
việc làm hết sức cần thiết vì sét là một hiện tƣợng đặc biệt của thiên nhiên có thể gây
ra nguy hiểm tới tính mạng của con ngƣời và thiệt hại do sét gây ra cho ngành điện là
rất lớn.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, cùng với những kiến thức chuyên ngành đã đƣợc
học, em đã đƣợc giao thực hiện Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp với nhiệm vụ:
“Thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220kV Hải Dương phía 220kV”. Đồ án tốt
nghiệp gồm có hai phần:
Phần I: Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220kV Hải Dƣơng phía
220kV.
Phần II: Chuyên đề tính toán sóng truyền từ đƣờng dây 220kV vào trạm.
Trong thời gian thực hiện đồ án, với sự lỗ lực của bản thân và đƣợc sự giúp đỡ
tận tình của các thầy cô giáo, đặc biệt là cô giáo Ths. Phạm Thị Thanh Đam đến nay
em đã hoàn thành bản đồ án này. Em rất mong nhận đƣợc sự đánh giá nhận xét góp
ý của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 05 tháng 01 năm 2015
Sinh viên
Trần Văn Cƣờng


…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

NHẬN XÉT
(Của giáo viên phản biện)
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………


Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ
MỤC LỤC

BIỂU BẢNG
BIỂU HÌNH
PHẦN I
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220kV HẢI
DƢƠNG PHÍA 220kV ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG I
HIỆN TƢỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN
VIỆT NAM ........................................................................................................................ 2
1.1 Hiện tƣợng dông sét .................................................................................................. 2
1.1.1 Giải thích hiện
tƣợng………...…………………………………………………………………………….2
1.1.2 Tình hình dông sét ở Việt Nam ....................................................................... 4
1.2 Ảnh hƣởng của dông sét đến hệ thống điện .............................................................. 7
1.3 Vấn đề chống sét ....................................................................................................... 8
CHƢƠNG II
TÍNH TOÁN BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TOÀN TRẠM…………………9
2.1 Khái niệm chung…………………………………………………………………….9
2.2 Các yêu cầu kĩ thuật khi tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp………………...9
2.3 Lý thuyết để tính chiều cao cột và phạm vi bảo vệ………………………………...10
2.3.1 Tính toán chiều cao cột thu lôi………………………………………………10
2.3.2 Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi………………………………………….11
2.3.3 Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu lôi……………………………….12
2.4 Phƣơng án bố trí cột thu lôi………………………………………………………16
2.4.1 Phƣơng án 1…………………………………………………………….….18
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2




Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

4.3.5 Tính suất cắt đƣờng dây do sét đánh vào đỉnh cột và lân cận đỉnh cột ........65
4.3.6 Chỉ tiêu chống sét của đƣờng dây tải điện……………………………………….78

PHẦN II
CHUYÊN ĐỀ TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 220kV
VÀO TRẠM BIẾN ÁP ..................................................................................................80
A Lý thuyết chung..........................................................................................................81
1. Quy tắc Petersen ......................................................................................................83
2. Quy tắc sóng đẳng trị ..............................................................................................84
3. Xác định điện áp trên điện dung .............................................................................85
4. Xác định điện áp và dòng điện trên chống sét van..................................................86
B. Trình tự tính toán .......................................................................................................90
1. Sơ đồ tính toán quá trình truyền sóng trong trạm biến áp .......................................90
2. Tính sóng truyền trong trạm biến áp .......................................................................93
C. Kết luận ...................................................................................................................101
PHỤ LỤC .....................................................................................................................103
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................117

Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ



Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ
BIỂU HÌNH

Hình 1.1 Các giai đoạn phát triển của phóng điện sét .................................................. 3
Hình 2.1 Phạm vi bảo vệ cho một cột thu lôi.............................................................. 11
Hình 2.2 Phạm vi bảo vệ cho một cột thu lôi(đƣờng sinh gấp khúc) ......................... 12
Hình 2.3 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi có độ cao bằng nhau ............................. 13
Hình 2.4 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi có độ cao khác nhau ............................. 14
Hình 2.5 Phạm vi bảo vệ của nhóm 3 và 4 cột thu lôi có độ cao bằng nhau .............. 14
Hình 2.6 Mặt bằng trạm và sơ đồ bố trí thiết bị trạm 220kV Hải Dƣơng .................. 17
Hình 2.7 Sơ đồ bố trí các cột thu sét phƣơng án 1 ..................................................... 19
Hình 2.8 Phạm vi bảo vệ của các cột thu sét phƣơng án 1 ......................................... 23
Hình 2.9 Sơ đồ bố trí các cột thu sét phƣơng án 2 ...................................................... 25
Hình 2.10 Phạm vi bảo vệ của các cặp cột phƣơng án 2 .......................................... `29
Hình 3.1 Sơ đồ nối đất nhân tạo mạch vòng ............................................................... 35
Hình 3.2 Đồ thị hệ số hình dáng ................................................................................ 37
Hình 3.3 Sơ đồ đẳng trị của hệ thống nối đất ............................................................. 38
Hinh 3.4 Sơ đồ đẳng trị rút gọn .................................................................................. 38
Hình 3.5 Hình thức nối đất bổ sung ............................................................................ 43
Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ T  f(n) ....................................................... 44
Hình 3.7 Đồ thị xác định nghiệm của phƣơng trinh tgX k  0,0764X k ..................... 46
Hình 3.8 Sơ đồ nối đất tổng thể trạm biến áp ............................................................. 48
Hình 4.1 Phạm vi bảo vệ của một dây chống sét ........................................................ 50
Hình 4.2 Phạm vi bảo vệ của 2 dây chống sét ở cùng một độ cao ............................. 50
Hình 4.3 Góc bảo vệ của dây thu sét .......................................................................... 51
Hình 4.4 Kết cấu cột 220kV ....................................................................................... 54

Hình 5.15 Sơ đồ Petersen tại nút 4.............................................................................. 98
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

Hình 5.16 Điện áp trên cách điện chuỗi sứ khi có sóng truyền vào trạm ................. 100
Hình5.17 Điện áp trên cách điện máy biến áp khi có sóng truyền vào trạm ............ 100
Hình5.18: Dòng diện đi qua chống sét van khi có sóng truyền vào trạm ................. 101

Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

PHẦN I
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG
SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220kV HẢI
DƢƠNG PHÍA 220kV

Khảo sát thực nghiệm cho thấy, thông thƣờng mây dông có kết cấu nhƣ sau: vùng điện
tích âm chính nằm ở khu vực độ cao 6 km, vùng điện tích dƣơng ở phần trên đám mây ở
độ cao 8-12km và một khối điện tích dƣơng nhỏ phía dƣới chân mây. Khi các vùng
điện tích đủ mạnh sẽ xảy ra phóng điện sét.
Quá trình phóng điện sét có thể là phóng điện giữa các đám mây với nhau hoặc
giữa đám mây với đất, hiện tƣợng phóng điện từ đám mây mang điện tích âm sang
đám mây mang điện tích dƣơng. Quá trình phóng điện sét mây – mây sẽ dừng khi hai
đám mây trung hòa hết điện tích.
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

Khoảng 80% số trƣờng hợp phóng điện sét mây – đất thì các đám mây đều tích
điện âm.
Khi các đám mây đƣợc tích điện với mật độ điện tích lớn, có thể tạo ra cƣờng độ
điện trƣờng lớn sẽ hình thành dòng phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này là giai
đoạn phóng điện tiên đạo. Tia tiên đạo là môi trƣờng Plasma có điện tích lớn. Tốc độ
di chuyển trung bình của tia tiên đạo ở lần phóng đầu tiên khoảng 1,5.107 cm/s. Ở các
lần phóng điện tiếp theo sẽ nhanh hơn có thể đạt tới 20.108 cm/s, trung bình mỗi đợt
sét có khoảng 3 lần phóng điện liên tiếp bởi trong đám mây có thể hình thành nhiều
trung tâm điện tích. Dƣới mặt đất do hiệu ứng bề mặt mà tập trung nhiều điện tích
dƣơng. Nếu điện tích ở dƣới mặt đất đồng đều (điện trở suất tại mọi điểm đều nhƣ
nhau) thì tia tiên đạo phát triển theo hƣớng vuông góc với mặt đất. Nếu điện trở suất ở
các vị trí khác nhau thì điện tích dƣơng tập trung ở những nơi có điện trở suất nhỏ và
đây cũng là mục tiêu của tia tiên đạo, đó cũng là tính chọn lọc của phóng điện sét.

Vùng phía Bắc duyên hải Trung Bộ là khu vực tƣơng đối nhiều dông sét trong
tháng 4, từ tháng 5 đến tháng 8 số ngày dông khoảng 10 ngày/tháng, tháng nhiều dông
sét nhất (tháng 5) quan sát đƣợc 12-15 ngày (Đà Nẵng 14 ngày/tháng, Bồng Sơn 16
ngày/tháng...), những tháng đầu mùa (tháng 4) và tháng cuối mùa (tháng 10) dông sét
còn ít, mỗi tháng chỉ gặp từ 2-5 ngày dông sét.
Phía Nam duyên hải Trung Bộ (từ Bình Định trở vào) là khu vực ít dông sét nhất,
thƣờng chỉ có trong tháng 5, số ngày dông sét khoảng 10 ngày/tháng nhƣ Tuy Hoà 10
ngày/tháng, Nha Trang 8 ngày/tháng, Phan Thiết 13 ngày/tháng.
Ở miền Nam, khu vực nhiều dông sét nhất là ở đồng bằng Nam Bộ từ 120-140
ngày/năm, nhƣ ở thành phố Hồ Chí Minh 138 ngày/năm, Hà Tiên 129 ngày/năm.
Mùa dông sét ở miền Nam dài hơn mùa dông sét ở miền Bắc đó là từ tháng 4 đến
tháng 11 trừ tháng đầu mùa (tháng 4) và tháng cuối mùa (tháng 11) có số ngày
dông sét đều quan sát đƣợc trung bình có từ 15-20 ngày/tháng, tháng 5 là tháng
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

nhiều dông sét nhất trung bình gặp trên 20 ngày dông/tháng nhƣ ở thành phố Hồ Chí
Minh 22 ngày, Hà Tiên 23 ngày.
Ở khu vực Tây Nguyên, mùa dông sét ngắn hơn và số lần dông sét cũng ít
hơn, tháng nhiều dông sét nhất là tháng 5 cũng chỉ quan sát đƣợc khoảng 15 ngày
dông ở Bắc Tây Nguyên, 10-12 ngày ở Nam Tây Nguyên, KonTum 14 ngày, Đà
Lạt 10 ngày, Plêiku 17 ngày.
Bảng 1.1 Thông số dông sét của một số vùng
Số ngày dông

5; 8

Cao nguyên miền Trung

47,6

126,21

3,31

5; 8

Đồng bằng ven biển Nam Bộ

81,1

215,6

6,47

8

Đồng bằng miền Nam

60,1

89,32

5,17



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


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


13

15

16

18

7,3 3,0 0,9 0,3

97

12

Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

Lào Cai

0,4 1,8 7,0

10


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


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


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


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


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

5,3 0,3 0,0

85



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

14

8,0 3,4 0,2 8,0 4,0 1,2 0,0 58,2

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


9,7 7,4 9,0 9,7

15

128

10

20

17

9,0 2,0 0,1 90,7

11

15

4,3

Từ bảng trên ta thấy Việt Nam là nƣớc phải chịu nhiều ảnh hƣởng của dông sét, đây là
điều bất lợi cho hệ thống điện, đòi hỏi ngành điện phải đầu tƣ tốt vào các thiết bị chống
sét, đồng thời phải chú trọng khi tính toán thiết kế các công trình điện để hệ thống điện
vận hành kinh tế, hiệu quả, đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy
1.2 Ảnh hƣởng của dông sét đến hệ thống điện
Khi có sét, 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. 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 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

1989

2

5

5

2

1

1996

24

3

6

2

1

2000

25

4


Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2

Do sét

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp
Tổng số

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ
106

16

22

11

8

Khi sét đánh thẳng vào đƣờng dây hoặc xuống mặt đất gần khu vực đƣờng dây
có đi qua sẽ sinh ra sóng điện từ truyền theo dọc đƣờng dây, gây nên quá điện áp tác
dụng lên cách điện của đƣờng dây. Khi cách điện của đƣờng dây bị phá hỏng sẽ gây
nên ngắn mạch pha-đất hoặc ngắn mạch pha-pha buộc các thiết bị bảo vệ đầu đƣờng
dây phải làm việc. Với những đƣờng dây truyền tải công suất lớn, khi máy cắt
cắt có thể gây mất ổn định cho hệ thống, nếu hệ thống tự động ở các nhà máy điện làm
việc không nhanh có thể dẫn đến rã lƣới. Sóng sét còn có thể truyền từ đƣờng dây vào
trạm biến áp hoặc sét đánh thẳng vào trạm biến áp đều gây nên phóng điện trên cách
điện của trạm biến áp, điều này rất nguy hiểm vì nó tƣơng đƣơng với việc ngắn mạch

quan trọng nhằm giảm thiểu thiệt hại do dông sét gây ra, nâng cao độ tin cậy cung cấp
điện trong vận hành hệ thống điện.

CHƢƠNG II:
TÍNH TOÁN BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TOÀN TRẠM
2.1. Khái niệm chung
Đối với trạm biến áp 220kV thì với các thiết bị phân phối đặt ngoài trời, khi có sét
đánh trực tiếp vào trạm sẽ xảy ra những hậu quả nghiêm trọng, làm hƣ hỏng các thiết bị
điện, có thể phải ngừng cung cấp điện năng trong một thời gian dài làm ảnh hƣởng đến
sản xuất và gây ra những chi phí tốn kém cho ngành điện, ảnh hƣởng đến nền kinh tế
quốc dân. Do vậy, trạm biến áp thƣờng có yêu cầu bảo vệ khá cao.
Hệ thống thu sét phải gồm các dây tiếp địa để dẫn dòng sét từ kim thu sét vào hệ
thống 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 sét một cách nhanh nhất, đảm bảo sao cho khi
dòng điện sét đi qua thì điện áp trên bộ phận thu sét sẽ không đủ lớn để gây phóng điện
ngƣợc 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 các yêu cầu về kỹ thuật
và mỹ thuật.
2.2. Các yêu cầu kĩ thuật khi tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp
Tất cả các thiết bị cần bảo vệ phải đƣợc nằm gọn trong phạm vi bảo vệ an toàn của
hệ thống bảo vệ. Ở đây, hệ thống bảo vệ trạm 220 kV ta dùng hệ thống cột thu lôi, hệ
thống này có thể đặt ngay trên bản thân công trình hoặc độc lập tùy thuộc vào các yêu cầu
cụ thể.
Đặt hệ thống thu sét trên bản thân công trình sẽ tận dụng đƣợc độ cao của phạm vi
bảo vệ và sẽ giảm đƣợc độ cao của cột thu lôi. Nhƣng mức cách điện của trạm phải đảm
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2

Trang 9


chú ý đến khoảng cách giữa cột thu lôi đến các bộ phận của trạm để tránh khả năng phóng
điện từ cột thu lôi đến các vật cần đƣợc bảo vệ.
Khi sử dụng cột đèn chiếu sáng làm giá đỡ cho cột thu lôi thì các dây dẫn điện phải
đƣợc cho vào ống chì và chôn trong đất. Có thể nối dây chống sét vào hệ thống nối đất
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho TBA và ĐZ

của trạm nếu nhƣ khoảng cách từ chỗ nối đất của điểm nối đất ấy đến điểm nối đất của
máy biến áp lớn hơn 15m.
2.3. Lý thuyết để tính chiều cao cột và phạm vi bảo vệ
2.3.1. Tính toán chiều cao cột thu lôi
Độ cao cột thu lôi:
h = hx + ha
Trong đó:

hx là độ cao của công trình cần bảo vệ
ha là độ cao tác dụng của cột thu lôi, đƣợc xác định theo từng

nhóm cột cụ thể
2.3.2. Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi
Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi có độ cao là h tính cho độ cao hx là một hình
chóp tròn xoay có đƣờng sinh đƣợc xác định nhƣ sau:
rx =


+ Nếu hx 

2
h
h thì rx = 1,5h(1- x ) = 1,5h – 1,875hx
0,8h
3

+ Nếu hx >

2
h
h thì rx = 0,75h(1- x ) = 0,75h – 0,75hx
h
3

Các công thức chỉ để sử dụng cho hệ thống thu sét có độ cao h < 30m. Khi
h  30m ta cần hiệu chỉnh các công thức đó theo hệ số p: p =

5,5
.
h

2.3.3. Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu lôi
2.3.3.1. Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi
a. Hai cột thu lôi có độ cao bằng nhau
Xét 2 cột thu lôi có độ cao bằng nhau h1 = h2 = h, cách nhau 1 khoảng a.

Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2



2
3

a
7

hx
)
0,8h 0

Nếu hx > h 0 thì r0x = 0,75h0(1 -

hx
)
h0

Các công thức trên đƣợc áp dụng khi hệ thống chống sét có độ cao nhỏ hơn 30m.
Sinh viên: Trần Văn Cường – Lớp: Đ5H2

Trang 13