Download miễn phí Bảo vệ chống sét trạm biến áp 220/110 kV và đường dây 220 kV
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP
NGUYỄN TIẾN DŨNG LỚP HTĐ - KHÓA 1 TRẠM HẢI DƯƠNG
2
CHƯƠNG I CHƯƠNG MỞ ĐẦU
HIỆN TƯỢNG GIÔNG SÉT- ẢNH HƯỞNG CỦA GIÔNG SÉT ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
1.1 Hiện tượng giông sét
Giông sét là hiện tượng của thiên nhiên, đó là sự phóng tia lửa điện khi khoảng cách giưa các điện cực khá lớn. Hiện tượng 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 tượng này gây nhiều trở ngại cho con người. Các đám mây được tính điện với mật độ điện tích lớn có thể tạo ra cường 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 1,5.107 cm/s, của các lần sau nhanh hơn và đạt đến 2.108 cm/s (trong một đợt), sét đánh có thể có nhiều lần phóng điện kế tiếp nhau, trung bình là 3 lần. Điều này được giải thích bởi cùng lớp mây điện có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lần lượt phóng điện xuống đất.
Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền giữa đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất, vì ở đấy cường độ điện trường có trị số lớn nhất và như vậy là địa điểm sét đánh trên mặt đất đã định sẵn. Tính chất chọn lọc của phóng điện đã được 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 2.Tỡnh hỡnh giụng sột ở Việt Nam
Việt nam là một nước khí hậu nhiệt đới, có cường độ sét khá mạnh. Theo tài liệu nghiên cứu trên mỗi miền đất nước có những đặc điểm giông sét khác nhau:
Miền Bắc: có số ngày giông sét dao động từ 70 100 ngày trong một năm. Như vậy mỗi ngày có thể xảy ra 2 3 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 trường 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 khoảng 90 đến 100 ngày. Nơi ít giông nhất la Quảng Bình chỉ có dưới 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 tương 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 được 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. Như ở thành phố Hồ Chí Minh là 138 ngày/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 được khoảng 15 ngày giông ở miền Bắc Tây Nguyên, 10 đến 12 ngày ở phỉa Nam Tây Nguyên. Các tỉnh như Kon-tum 14 ngày, Đà Lạt 10 ngày, Plây-ku 17 ngày.
http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/bao_ve_chong_set_tram_bien_ap_220110_kv_va_duong.kGcfHVPxle.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-32167/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
TÝNH TO¸N B¶O VÖ Chèng SÐT §¸NH TRùC TIÕP VµO
TR¹M BiÕn ¸p 220/110KV
*******
C¸C Y£U CÇU Kü THUËT
1)TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ cÇn ph¶i ®îc n»m trän trong ph¹m vi an toµn cña hÖ thèng b¶o vÖ. Tuú thuéc vµo ®Æc ®iÓm mÆt b»ng tr¹m vµ c¸c cÊp ®iÖn ¸p mµ hÖ thèng c¸c cét thu sÐt cã thÓ ®îc ®Æt trªn c¸c ®é cao cã s½n cña c«ng tr×nh nh xµ, cét ®Ìn chiÕu s¸ng. . . hoÆc ®îc ®Æt ®éc lËp.
- Khi ®Æt hÖ thèng cét thu sÐt trªn b¶n th©n c«ng tr×nh, sÏ tËn dông ®îc ®é cao vèn cã cña c«ng tr×nh nªn sÏ gi¶m ®îc ®é cao cña hÖ thèng thu sÐt. Tuy nhiªn ®iÒu kiÖn ®Æt hÖ thèng thu sÐt trªn c¸c c«ng tr×nh mang ®iÖn lµ ph¶i ®¶m b¶o møc c¸ch ®iÖn cao vµ trÞ sè ®iÖn trë t¶n cña bé phËn nèi ®Êt bÐ
+§èi víi tr¹m biÕn ¸p ngoµi trêi tõ 110 kV trë lªn do cã c¸ch ®iÖn cao (kho¶ng c¸ch c¸c thiÕt bÞ ®ñ lín vµ ®é dµi chuçi sø lín) nªn cã thÓ ®Æt cét thu sÐt trªn c¸c kÕt cÊu cña tr¹m. Tuy nhiªn c¸c trô cña kÕt cÊu trªn ®ã cã ®Æt cét thu sÐt th× ph¶i nèi ®Êt vµo hÖ thèng nèi ®Êt cña tr¹m ph©n phèi. Theo ®êng ng¾n nhÊt vµ sao cho dßng ®iÖn is khuyÕch t¸n vµo ®Êt theo 3- 4 cäc nèi ®Êt. Ngoµi ra ë mçi trô cña kÕt cÊu Êy ph¶i cã nèi ®Êt bæ sung ®Ó c¶i thiÖn trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt nh»m ®¶m b¶o ®iÖn trë kh«ng qu¸ 4W.
+N¬i yÕu nhÊt cña tr¹m biÕn ¸p ngoµi trêi ®iÖn ¸p 110 kV trë lªn lµ cuén d©y cña MBA. V× vËy khi dïng chèng sÐt van ®Ó b¶o vÖ MBA th× yªu cÇu kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm nèi ®Êt vµo hÖ thèng nèi ®Êt cña hÖ thèng thu sÐt vµ vá MBA theo ®êng ®iÖn ph¶i lín h¬n 15m.
- Khi ®Æt c¸ch ly gi÷a hÖ thèng thu sÐt vµ c«ng tr×nh ph¶i cã kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh, nÕu kho¶ng c¸ch nµy qu¸ bÐ th× sÏ cã phãng ®iÖn trong kh«ng khÝ vµ ®Êt
2) PhÇn dÉn ®iÖn cña hÖ thèng thu sÐt cã ph¶i cã tiÕt diÖn ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt khi cã dßng ®iÖn sÐt ®i qua.
ph¹m vi b¶o vÖ cña hÖ thèng thu sÐt
Ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt
Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt ®éc lËp.
Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt lµ miÒn ®îc giíi h¹n bëi mÆt ngoµi cña h×nh chãp trßn xoay cã ®êng kÝnh x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc.
( 1 – 1 )
Trong ®ã:
h: ®é cao cét thu sÐt
hx: ®é cao vËt cÇn b¶o vÖ
h- hx= ha: ®é cao hiÖu dông cét thu sÐt
rx: b¸n kÝnh cña ph¹m vi b¶o vÖ
§Ó dÔ dµng vµ thuËn tiÖn trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ thêng dïng ph¹m vi b¶o vÖ d¹ng d¹ng ®¬n gi¶n ho¸ víi ®êng sinh cña h×nh chãp cã d¹ng ®êng g·y khóc ®îc biÓu diÔn nh h×nh vÏ díi ®©y.
H×nh 1- 1: Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt.
B¸n kÝnh b¶o vÖ ë c¸c møc cao kh¸c nhau ®îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc sau. + NÕu th× ( 1 – 2 )
+ NÕu th× ( 1 – 3 )
Chó ý:
C¸c c«ng thøc trªn chØ ®óng trong trêng hîp cét thu sÐt cao díi 30m. HiÖu qu¶ cña cét thu sÐt cao qu¸ 30m cã gi¶m sót do ®é cao ®Þnh híng cña sÐt gi÷ h»ng sè. Cã thÓ dïng c¸c c«ng thøc trªn ®Ó tÝnh ph¹m vi b¶o vÖ nhng ph¶i nh©n víi hÖ sè hiÖu chØnh p. Víi vµ trªn h×nh vÏ dïng c¸c hoµnh ®é 0,75hp vµ 1,5hp.
Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hay nhiÒu cét thu sÐt.
Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt kÕt hîp th× lín h¬n nhiÒu so víi tæng ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét ®¬n. Nhng ®Ó hai cét thu sÐt cã thÓ phèi hîp ®îc th× kho¶ng c¸ch a gi÷a hai cét th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn a < 7h (h lµ chiÒu cao cña cét).
Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã cïng ®é cao.
- Khi hai cét thu sÐt cã cïng ®é cao h ®Æt c¸ch nhau kho¶ng c¸ch a (a < 7h) th× ®é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt ho ®îc tÝnh nh sau:
( 1 – 4 )
S¬ ®å ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã chiÒu cao b»ng nhau.
H×nh 1- 2: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt gièng nhau.
TÝnh rox:
+ NÕu th× ( 1 – 5 )
+ NÕu th× ( 1 – 6 )
Chó ý:
Khi ®é cao cña cét thu sÐt vît qu¸ 30m th× ngoµi c¸c hiÖu chØnh nh trong phÇn chó ý cña môc 1 th× cßn ph¶i tÝnh ho theo c«ng thøc:
( 1 – 7 )
Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã ®é cao kh¸c nhau.
Gi¶ sö cã hai cét thu sÐt : cét 1 cã chiÒu cao h1, cét 2 cã chiÒu cao h2 vµ
h1 > h2. Hai cét c¸ch nhau mét kho¶ng lµ a.
Tríc tiªn vÏ ph¹m vi b¶o vÖ cña cét cao h1, sau ®ã qua ®Ønh cét thÊp h2 vÏ ®êng th¼ng ngang gÆp ®êng sinh cña ph¹m vi b¶o vÖ cña cét cao t¹i ®iÓm 3. §iÓm nµy ®îc xem lµ ®Ønh cña cét thu sÐt gi¶ ®Þnh, nã sÏ cïng víi cét thÊp h2, h×nh thµnh ®«i cét ë ®é cao b»ng nhau vµ b»ng h2 víi kho¶ng c¸ch lµ a’. PhÇn cßn l¹i gièng ph¹m vi b¶o vÖ cña cét 1
H×nh 1- 3: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt kh¸c nhau.
Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét nhãm cét (sè cét >2).
Mét nhãm cét sÏ h×nh thµnh 1 ®a gi¸c vµ ph¹m vi b¶o vÖ ®îc x¸c ®Þnh bëi toµn bé miÒn ®a gi¸c vµ phÇn giíi h¹n bao ngoµi gièng nh cña tõng ®«i cét
H×nh 1- 4: Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhãm cét.
VËt cã ®é cao hx n»m trong ®a gi¸c h×nh thµnh bëi c¸c cét thu sÐt sÏ ®îc b¶o vÖ nÕu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:
D ha = 8.(h - hx) ( 1 – 8 )
Víi D lµ ®êng trßn ngo¹i tiÕp ®a gi¸c h×nh thµnh bëi c¸c cét thu sÐt.
Chó ý:
Khi ®é cao cña cét lín h¬n 30m th× ®iÒu kiÖn b¶o vÖ cÇn ®îc hiÖu chØnh theo p.
D ha.p= 8.(h - hx).p ( 1 – 9 )
Ph¹m vi b¶o vÖ cña d©y thu sÐt
Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét d©y thu sÐt
Ph¹m vi b¶o vÖ cña d©y thu sÐt lµ mét d¶i réng. ChiÒu r«ng cña ph¹m vi b¶o vÖ phô thuéc vµo møc cao hx ®îc biÓu diÔn nh h×nh vÏ.
H×nh 1- 5: Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét day thu sÐt.
MÆt c¾t th¼ng ®øng theo ph¬ng vu«ng gãc víi d©y thu sÐt t¬ng tù cét thu sÐt ta cã c¸c hoµnh ®é 0,6h vµ 1,2h.
+ NÕu th× ( 1 - 10 )
+ NÕu th× ( 1 - 11 )
Chó ý:
Khi ®é cao cña cét lín h¬n 30m th× ®iÒu kiÖn b¶o vÖ cÇn ®îc hiÖu chØnh theo p.
Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai d©y thu sÐt.
§Ó phèi hîp b¶o vÖ b»ng hai d©y thu sÐt th× kho¶ng c¸ch gi÷a hai d©y thu sÐt ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn s < 4h.
Víi kho¶ng c¸ch s trªn th× d©y cã thÓ b¶o vÖ ®îc c¸c ®iÓm cã ®é cao.
( 1 – 12 )
Ph¹m vi b¶o vÖ nh h×nh vÏ.
H×nh 1- 6: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai d©y thu sÐt.
PhÇn ngoµi cña ph¹m vi b¶o vÖ gièng cña mét d©y cßn phÇn bªn trong ®îc giíi h¹n bëi vßng cung ®i qua 3 ®iÓm lµ hai ®iÓm treo d©y thu sÐt vµ ®iÓm cã ®é cao so víi ®Êt.
m« t¶ tr¹m biÕn ¸p cÇn b¶o vÖ
Tr¹m cã tæng diÖn tÝch 19366m2, gåm hai phÇn 110kV vµ 220kV. T¹i trung t©m cña tr¹m ®Æt hai m¸y biÕn ¸p AT1 vµ AT2 cã c«ng suÊt lµ 125MVA. Hai phÇn 110kV vµ 220kV ®Æt t¹i hai gãc lÖch nhau cña tr¹m ë hai phÝa kh¸c nhau cña m¸y biÕn ¸p.
- PhÝa 110kV cã diÖn tÝch lµ 104x51(m2) bao gåm 8 lé d©y ra vµ xµ ®ì. §é cao cña c¸c xµ cÇn b¶o vÖ lµ 8m vµ 11m.
- PhÝa 220kV cã diÖn tÝch 178x79(m2) bao gåm 4 lé d©y ®Õn vµ c¸c xµ ®ì. §é cao cña c¸c xµ cÇn b¶o vÖ lµ 11m vµ 17m. (h×nh 1)
110kV
220kV
H×nh1: S¬ ®å mÆt b»ng tr¹m
c¸c ph¬ng ¸n bè trÝ cét thu sÐt
Ph¬ng ¸n 1(h×nh 2)
H×nh2: S¬ ®å bè trÝ cét cña ph¬ng ¸n 1
S¬ ®å mÆt b»ng tr¹m vµ c¸ch bè trÝ cét thu sÐt nh h×nh 1 - 8.
- PhÝa 110kV ®Æt 6 cét thu sÐt bao gåm 5 cét N1, N2, N3, N4, N6 ®Æt trªn xµ 8m vµ 1 cét N5 ®Æt trªn xµ 11m.
- PhÝa 220kV bè trÝ 8 cét thu sÐt bao gåm 6 cét N9, N10, N11, N12, N13, N14 ®îc ®Æt trªn xµ 11m vµ 2 cét N7, N8 ®Æt trªn xµ 17m.
TÝnh ®é cao t¸c dông cña cét thu sÐt
§Ó tÝnh ®îc ®é cao t¸c dông ha cña c¸c cét thu sÐt, tríc hÕt cÇn x¸c ®Þnh ®êng kÝnh D cña ®êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (hoÆc tø gi¸c) qua 3 (hoÆc 4) ®Ønh cét.
§Ó cho toµn bé diÖn tÝch giíi h¹n bëi tam gi¸c (hoÆc tø gi¸c) ®ã ®îc b¶o vÖ th× D 8 ha hay .
XÐt nhãm cét 1, 2, 5, 6.
- Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ:
a1,2 = a5,6 = 30(m).
a1,6 = a2,5 = 48(m).
- §êng kÝnh ®êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nËt nµy chÝnh lµ ®êng chÐo:
- §é cao t¸c dông ®Ó nhãm cét 1, 2, 5, 6 b¶o vÖ ®
