Bài tập cao áp 2

Chia sẻ: Nguyễn Thị Giỏi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

0
427
lượt xem
207
download

Bài tập cao áp 2

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để tính toán đơn giản ta chọn toàn bộ 12 cột có độ cao bằng nhau. Muốn vậy thì ta phải giảm khoảng cách giữa các cột của trạm 220kV với mục đích làm giảm chiều cao cột thu sét của trạm 220KV mà vẫn thỏa mãn điều kiện sau.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập cao áp 2

  1. Formatted: Right: 2.8 pt Bμi tËp dμi cao ¸p Bμi tËp dμi cao ¸p. I. B¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp. 1. Bè trÝ cét thu sÐt. Theo s¬ ®å kÕt cÊu cña tr¹m th× míi chØ biÕt diÖn tÝch mÆt b»ng mμ ch−a biÕt cô thÓ vÞ trÝ ®Æt c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m. Víi th«ng tin nμy ta chØ cÇn bè trÝ cét chèng sÐt sao cho c¸c cét cã thÓ b¶o vÖ ®−îc phÇn diÖn tÝch mÆt b»ng cña tr¹m víi ®é cao hX lμ ®−îc. Víi kÕt cÊu cña tr¹m ta bè trÝ c¸c cétkho·ng c¸ch gi÷a c¸c cét nh− h×nh 1 Deleted: N1÷ N12 cã Deleted: : • §−êng kÝnh cña vßng trßn qua 4 ®Ønh cña c¸c nhãm cét 1256 vμ 2345 lμ: D = 45 2 + 80 2 = 92m. Do ®ã ®Ó chän toμn bé diÖn giíi h¹n bëi c¸c nhãm tø gi¸c Êy ®−îc b¶o vÖ th× . D ≤ 8.ha . 92 VËy ®é cao hiÖu dông cña nhãm cét nμy lμ: ha = = 11,5m. 8 • §−êng kÝnh vßng trßn qua 4 ®Ønh cña c¸c nhãm cét 5678, 4589, 781112, 891011 lμ: D = 45 2 + 50 2 = 67 m. §é cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó cho c¸c nhãm cét nμy b¶o vÖ hoμn toμn diÖn tÝch bëi chóng lμ: 67 ha = = 8,4m. 8 Nh− vËy ®èi víi tÊt c¶ c¸c cét thu sÐt cã thÓ lÊy chung mét ®é cao t¸c dông lín nhÊt lμ : ha = 11,5 m. Tõ ®é cao t¸c dông ha ta cã ®é cao cét thu sÐt ®Ó b¶o vÖ ®−îc tr¹m cã ®é cao hX. + Tr¹m 110kV cã hX = 10 m : h = hX + ha = 10 + 11,5 = 21,5 m. Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 1
  2. Bμi tËp dμi cao ¸p + Tr¹m 220kV cã hX = 16 m : h= hX + ha = 16 + 11,5 =27,5 m. §Ó tÝnh to¸n ®¬n gi¶n ta chän toμn bé 12 cét cã ®é cao b»ng nhau.Muèn vËy th× ta ph¶i gi¶m kho·ng c¸ch gi÷a c¸c cét cña tr¹m 220kV víi môc ®Ých lμm gi¶m chiÒu cao cét thu sÐt cña tr¹m 220kV mμ vÉn tháa m·n ®iÒu kiÖn sau: 101m 64m D ≤ 8( h hX). Ta bè trÝ l¹i c¸c cét thu sÐt víi kho·ng c¸ch nh− h×nh 2: Víi c¸ch bè trÝ nμy ta chän ®é cao cña 12 cét lμ: h = 25 m. KiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn b¶o vÖ cña c¸c vïng tø gi¸c. + Tr¹m 110kV: §−êng kÝnh cña vßng trßn qua 4 ®Ønh cña c¸c nhãm tø gi¸c 1256, 2345 lμ: Tr¹m 110kV Tr¹m 220kV Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 2 H×nh 2.
  3. Bμi tËp dμi cao ¸p D = 90 2 + 45 2 = 101m. Ta cã: D =101 m ≤ 8(h hX) = 8(25 10 ) =120 m. VËy cét cao 25 m tháa m·n ®iÒu kiÖn . + Tr¹m 220kV: §−êng kÝnh vßng trßn qua 4 ®Ønh cña nhãm c¸c tø gi¸c 5678, 4589, 781112, 891011 lμ: D = 45 2 + 45 2 = 64m. Ta cã: D = 64 m ≤ 8(h hX) = 8( 25 16 ) = 72 m. VËy cét cao 25 m còng tháa m·n ®iÒu kiÖn cña tr¹m 220kV. VËy: Ta chän cét thu sÐt cao h = 25 m. 2. TÝnh to¸n vμ vÏ ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt. a) Tr¹m cÊp ®iÖn ¸p 110kV. + B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt b¶o vÖ cho ®é tr¹m cao hX = 10m lμ: V× hX ≤ 2/3h nªn : hx 10 rx = 1,5.h.(1 − ) = 1,5.25.(1 − ) = 18,8m. 0,8.h 0,8.25 + §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i ë ®é cao hX =10 m lμ: gåm c¸c nhãm hai cét : 16, 34. a 90 ho = h − = 25 − = 12,2m. 7 7 Nh− vËy b¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a 2 cét thu sÐt 16, 34 ë hX = 10 m : V× hX ≥ 2/3 h0 nªn: hx 10 rox = 0,75.ho (1 − ) = 0,75.12,2(1 − ) = 1,65m. ho 12,2 + §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a nhãm 2 cét thu sÐt 12, 13, 49, 67 lμ: a 45 ho = h − = 25− = 18,6m. 7 7 Nh− vËy b¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a 2 cét thu sÐt c¸c cÆp cét 12, 13, 49, 67 ë hX = 10 m : V× hX ≥ 2/3 h0 nªn: h 10 r0 x = 1,5.ho .(1 − x ) = 1,5.18,6.(1 − ) = 9,15m. 0,8.h0 0,8.18,6 b) Tr¹m cÊp ®iÖn ¸p 220kV. + B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ cña cét thu sÐt b¶o vÖ cho ®é cao hX = 16 m lμ: Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 3
  4. Bμi tËp dμi cao ¸p V× hX ≤ 2/3h nªn : hx 16 rx = 1,5.h.(1 − ) = 1,5.25.(1 − ) = 7,5m. 0,8.h 0,8.25 + §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i ë ®é cao hX =16 m lμ: gåm c¸c nhãm hai cét : 49, 67, 78, 910, 1011, 1112. a 45 ho = h − = 25 − = 18,6m. 7 7 Nh− vËy b¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a 2 cét thu sÐt 49, 67, 78, 910, 1011, 1112 ë hX = 16 m : V× hX ≥ 2/3 h0 nªn: hx 16 rox = 0,75.ho (1 − ) = 0,75.18,6(1 − ) = 1,95m. ho 18,6 Tõ c¸c sè liÖu tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt ë trªn ta cã b¶n vÏ ph¹m vi b¶o vÖ sau: h×nh 3. R25,31 R25,31 R2 R25 5,,31 31 R14,60 R14,60 R14,60 R14,60 5,,31 31 R2 5 R2 R25,31 R25,31 Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 4
  5. Bμi tËp dμi cao ¸p H×nh 3: Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt. Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 5
  6. Bμi tËp dμi cao ¸p II. TÝnh to¸n nèi ®Êt. NhiÖm vô cña nèi ®Êt lμ t¶n dßng ®iÖn sÐt xuèng ®Êt ®Ó ®¶m b¶o cho thÕ trªn vËt nèi ®Êt cã gi¸ tri bÐ. Trong viÖc b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p, nèi ®Êt cña tr¹m, cña c¸c cét thu sÐt, cña ®−êng d©y vμ cña thiÕt bÞ chèng sÐt rÊt quan träng. V× tr¹m tr¹m biÕn ¸p cã cÊp ®iÖn ¸p tõ 110kV vμ 220kV nªn nãi ®Êt an toμn vμ nèi ®Êt chèng sÐt chung nhau. 1. nèi ®Êt an toμn. Nèi ®Êt an toμn víi môc ®Ých lμ b¶o vÖ con ng−êi. Nèi ®Êt an toμn víi tr¹m cã ®iÖn ¸p tõ 110kV trë lªn ph¶i tho¶ m·n 2 ®iÒu kiÖn sau: RHT ≤ RTN // RNT ≤ 0,5 Ω. RNT ≤ 1 Ω. Trong ®ã : 1 Rc R Tn = . . n 1 Rc 1 + + 2 R cs 4 RTN : ®iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn . Ta lîi dông hÖ thèng d©y chèng sÐt cét. Víi: − n: Sè tuyÕn ®−êng d©y cña tr¹m, lÊy n = 2. − Rcs: §iÖn trë cña d©y chèng sÐt trong mét kho·ng v−ît Rcs = R0.l = 2,38.l − Rc: §iÖn trë nèi ®Êt cña cét. V× ρ = 12.104 Ω.cm > 104 Ω.cm nªn lÊy Rc = 15 Ω. − l: ChiÒu dμi kho·ng v−ît . §−êng d©y 110kV cã l = 200m. Formatted: French (France) §−êng d©y 220kV cã l = 300m. Víi c¸c gi¸ trÞ trªn ta cã ®iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn cña tõng cÊp ®iÖn ¸p . + §−êng d©y 110kV : Formatted: French (France) 1 15 RTn = × = 1,22Ω 2 1 15 1 + + 2 2,38.0,2 4 1 15 RTn = × = 1, 47 Ω 2 1 15 1 + + 2 2,38 .0,3 4 + §−êng d©y 220kV : Formatted: French (France) VËy ®iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn cña hÖ thèng cã 2 cÊp ®iÖn ¸p 110kV vμ 220kV lμ: RTN(110) // RNT(220) = 1,22 // 1,47 = 0,67 Ω. Formatted: French (France) Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 6
  7. Bμi tËp dμi cao ¸p − Víi RNT: §iÖn trë nãi ®Êt nh©n t¹o. Formatted: French (France) R NT . R TN Formatted: French (France) = 0 ,5 Ω ⇒ RNT = 1,97 Ω. Formatted: French (France) R TN + R NT Formatted: French (France) V× ®iÒu kiÖn RNT ≤ 1 Ω nªn lÊy RNT = 1 Ω. Ta thiÕt kÕ hÖ th«ng nèi ®Êt thoe ®iÖn trë Field Code Changed nèi ®Êt nh©n t¹o. Formatted: French (France) Formatted: French (France) a. TÝnh toμn nèi ®Êt m¹ch vßng quanh tr¹m. Formatted: French (France) ρ tt k .L2 RMV = RT = ln . 2.Π.L h.d Trong ®ã: − RT: ®iÖn trë cña thanh nèi ®Êt . − ρtt : ®iÖn trë suÊt tÝnh to¸n ρtt = ρdo.kmt =1,2.104 ×1,6 = 1,92.104 Ω.cm. at − h: ®é ch«n s©u. h = 0,8 m. − L: chu vi m¹ch vßng nèi ®Êt. L = 2( l1 + l2 ) = 2( 180 + 90 ) =540 m. − d: ®−êng kÝnh thanh. Sö dông thanh cã tiÕt diÖn trßn víi d = 2 cm. − k: hÖ sè h×nh d¸ng . k = f(l1/ l2) = f(180/90) = f(2) = 6,42. Víi c¸c sè liÖu trªn ta cã gi¸ trÞ ®iÖn trë nèi ®Êt m¹ch vßng lμ. 1,92.104 6,42.5402.104 RMV = × ln = 1,1Ω. 2.π .540.102 0,8.102.2 Ta cã: RMV ≥ RNT nªn ta ph¶i ®ãng cäc vμo hÖ thèng nèi ®Êt ®Ó gi¶m ®iÖn trë nèi ®Êt cña hÖ thèng. §iÖn trë cäc cÇn ®ãng. ρtt 2.l 1 4t + l Rc = × (ln + .ln 0,8m ) 2.π.l d 2 4t − l + Chän cäc trßn cã chiÒu dμi l = 3m, ®−êng kÝnh d = 5cm. 3m + t = h + l/2 =0,8 + 3/2 = 2,3m. + ρtt = ρdo.kmc =1 2.10 .1 45=1 7410 Ωm. at 4 4 , , , . Suy ra: 1,74.104 2.3.102 1 4.2,3 + 3 Rc = × (ln + .ln ) = 47,3Ω . 2.π..3.102 5 2 4.2,3 − 3 Gi· sö ®Çu tiªn ta ®ãng n1 = 50 cäc. Kho·ng c¸ch gi÷a 2 cäc: a1 = L/n1 = 540/50 = 10,8m. Tû sè : a1/ l =10,8/3 = 3,6. Tra b¶ng hÖ sè sö dông cña cäc vμ thanh ta cã : Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 7
  8. Bμi tËp dμi cao ¸p Víi a1/ l =3,6 ⇒ ρc = 0,72 vμ ρt = 0,45. §iÖn trë nèi ®Êt cña hÖ thèng nèi ®Êt víi sè cäc n1 = 50 cäc lμ: Rmv.Rc 1,1.47,3 R1 = = = 0,86. ρt .Rc + n1.ρc .Rmv 0,45.47,3 + 50.0,72.1,1 T−¬ng tù tÝnh cho c¸c tr−êng hîp: n2 = 70 cäc, n3 = 100 cäc, n4 = 120 cäc, n5=160cäc ta cã b¶ng kÕt qu¶ b¶ng 1: B¶ng 1: N(cäc) A(m) a/l ρc ρt R(Ω) 50 10,8 3,6 0,70 0,4 0,86 70 7,7 3 0,61 0,35 0,82 100 5,4 2 0,49 0,24 0,80 120 4,5 1,5 0,48 0,22 0,71 160 3,4 1 0,37 0,18 0,7 Tõ b¶ng sè liÖu ta cã ®å thÞ quan hÖ R = f(n) sau: R n H×nh 4: §å thÞ quan hÖ R = f(n). Qua ®å thÞ quan hÖ trªn ta tra ®−îc sè cäc cÇn ®ãng lμ n =20 cäc. Tra l¹i c¸c sè liÖu vμ tÝnh l¹i ®iÖn trë nèi ®Êt cña hÖ thèng. Ta cã: Kho·ng c¸ch gi÷a 2 cét: a = L/ n = 540/ 20 = 27m. Tû sè a/ l = 27/3 = 9. V× a >> l nªn cã thÓ xem nh− ρc = 1 vμ ρt = 1. Tõ ®ã ta cã gi¸ trÞ cña ®iÖn trë nèi ®Êt hÖ thèng tÝnh l¹i lμ: Rmv.Rc 1,1.47,3 R = = = 0,82Ω . ρt .Rc + n1.ρc .Rmv 1.47,3 +1.20.1,1 VËy chØ cÇn ®ãng n =20 cäc lμ tháa m·n ®iÒu kiÖn R < RNT. Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 8
  9. Bμi tËp dμi cao ¸p 2. Nèi ®Êt chèng sÐt: V× tr¹m sö dông hÖ thèng nèi ®Êt ph©n bè dμi ( nèi ®Êt m¹ch vßng) nªn ®ång thêi ph¶i xÐt ®Õn c¶ hai qu¸ tr×nh lμ : Qu¸ tr×nh qu¸ ®é vμ qu¸ tr×nh phãng ®iÖn trong ®Êt. Do tr¹m cã 2 cÊp ®iÖn ¸p 110kV vμ 220kV nªn ta chØ cÇn tÝnh nèi ®Êt chèng sÐt cho cÊp 110kV lμ ®−îc. ë cÊp ®iÖn ¸p nμy nèi ®Êt an toμn vμ nèi ®Êt chèng sÐt chung nhau nªn ta dïng nèi ®Êt an toμn kiÓm tra l¹i cho nèi ®Êt chèng sÐt. S¬ ®å ®¼ng trÞ cña nèi ®Êt chèng sÐt ®−îc biÓu thÞ ë h×nh sau: LO IS GO Formatted: Right: -78.1 pt H×nh 4: S¬ ®å ®¼ng trÞ cña hÖ thèng nèi ®Êt. C¸c tham sè ph©n bè L, G x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: L/ 2 L0 = 0,2 ln( − 0,31)μH / m . r − L: chiÒu dμi ®iÖn cùc L = 540 m. − r: b¸n kÝnh tiÕt diÖn thanh ®iÖn cùc r = 1 cm. 540/ 2 L0 = 0,2 ln( − 0,31) = 1.98μH / m . 0,01 1 1 Vμ: G0 = ( ). R .L Ω m − R: ®iÖn trë xoay chiÒu tÝnh cho mïa sÐt. R ccs × R tcs R= R ccs .η t + n . R tcs .η c . Víi: − ®iÖn trë cäc tÝnh cho mïa sÐt: at RC 47,3 R = at × KC = CS C CS ×1,2 = 39,1Ω . KC 1,45 Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 9
  10. Bμi tËp dμi cao ¸p − §iÖn trë thanh tÝnh cho mïa sÐt: Rat 1,1 RtCS = tat × KtCS = ×1,3 = 0,89Ω . Kt 1,6 39,1× 0,89 ⇒ R= = 0,61Ω . 39,1 + 20.0,89 1 1 ⇒ G0 = = 0,003 . 0,61.540 Ωm Tõ s¬ ®å ®¼ng trÞ cã thÓ thμnh lËp ®−îc hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n. δ u δ i − = L 0 . δ x δ l δ i − = u .G 0 δ x Sau khi gi¶i c¸c ph−¬ng tr×nh vi ph©n trªn víi d¹ng sãng cña dßng ®iÖn ë ®Çu vμo cña bé phËn nèi ®Êt cã d¹ng sãng xiªn gãc i(o,t) = a.t, sÏ ®−îc ®iÖn ¸p t¹i ®iÓm bÊt kú trªn ®iÖn cùc. ⎡ 1⎛ − ⎞ t ⎤ ⎜1− e Tk ⎟ coskπx ⎥ ∞ u(x, t) = a.R⎢t + 2T1 ∑ 2 ⎢ k =1 k ⎜ ⎟ l ⎥ ⎣ ⎝ ⎠ ⎦ Suy ra tæng trë xung kÝch ®Çu vμo: u (o, t ) ⎡ 2T ∞ 1 ⎛ − t ⎞⎤ ⎜ 1 − e Tk ⎟⎥ z (o, t ) = i (o, t ) = R ⎢t + 1 ⎢ t ∑ k2 ⎜ ⎟⎥ ⎣ k =1 ⎝ ⎠⎦ 2 ⎛ 540 ⎞ ⎜ 1,98.0,003.⎜ ⎟ ⎟ L O .G O .l 2 ⎝ 2 ⎠ T1 Víi: t = τ®s = 5 μs, T1 = = = 44μs , Tk = π 2 π 2 k2 t Tæng trë tiÕn tíi gi¸ trÞ æn ®Þnh khi: ≥ 4 ⇒ k = 6. Tk 1 ⎛ ⎞ t t ⎟ = π ∞ − 2 6 − ∑ k 2 ⎜1 − e ⎜ T k ⎟ 6 − ∑ e T k = k =1 ⎝ ⎠ k =1 π2 ⎛ ⎞ 5 5.4 5.9 5.16 5.25 5.36 − 1 − 1 − 1 − 1 − 1 − ⎜ − 1.e 44 + × e 44 + × e 44 + × e 44 + × e 44 + × e 44 ⎟= = 6 ⎜ ⎝ 4 9 16 25 36 ⎟ ⎠ = 0,5. Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 10
  11. Bμi tËp dμi cao ¸p ⇒ Tæng trë xung kÝch cña hÖ thèng nèi ®Êt lμ: 1 ⎡ 2T ⎤ Z xk = Z (o, t ) = R ⎢1 + 1 × 0,5⎥ = 1 2 2 ⎣ t ⎦ 1 ⎛ 2.44 ⎞ = × 0,61⎜1 + × 0,51⎟ = 3Ω 2 ⎝ 5 ⎠ §iÒu kiÖn nèi ®Êt chèng sÐt tháa m·n khi: U xk = Z xk × I s < U50% T Víi: dßng ®iÖn sÐt, Is = 150kA. ®iÖn ¸p 50% cña tr¹m, ®èi víi tr¹m 110kV cã U50% = 460kV. ⇒ Uxk = 3×150 = 450kV < 460kV . VËy hÖ thèng nèi ®Êt an toμn còng tho¶ m·n cho nèi ®Êt chèng sÐt cña tr¹m ta kh«ng cÇn ph¶i nèi ®Êt bæ sung. Phan Ngäc ViÖt- HT§ I K42 11

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản