intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

[Điện Tử Học] Kỹ Thuật Điện Cao - Giông Sét Phần 5

Chia sẻ: Danh Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST
Báo xấu
73
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xét nhóm cột 11, 12, 16 tạo thành một tam giác vuông có: a11-12 = 50 (m) ; a11-16 = 44,5 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = 50 2 + 44,52 = 66,935(m) ha =D 66,935 = = 8,367( m) 8 8

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: [Điện Tử Học] Kỹ Thuật Điện Cao - Giông Sét Phần 5

  1. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp - Nửa chu vi của tam giác là: Field Code Changed 53,668 + 80 + 66,935 P= = 100,302(m) = 69,22 (m) 2 Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. D = 53,668.80.66,935 Field Code Changed = 80,725(m) 2. 100,302.(100,302 − 53,668).(100,302 − 80).(100,302 − 66,935) = 62,42 (m) Field Code Changed D 80,725 ha = = 10,091(m) = =7,8(m) = 8 8 * Xét nhóm cột 11, 12, 16 tạo thành một tam giác vuông có: a11-12 = 50 (m) ; a11-16 = 44,5 (m) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác. Field Code Changed D = 50 2 + 44,52 = 66,935(m) Field Code Changed D 66,935 ha = = = 8,367( m) 8 8 Nhận xét: Sau khi đã tính toán chiều cao tác dụng tối thiểu cho các nhóm cột bảo vệ ta thấy ha = 11,279 m là lớn nhất, vậy ta chọn độ cao tác dụng cho cả trạm là 12 m. b)-Tính độ cao của cột thu lôi. Phía 220KV Ta thấy rằng ở phía 220 KV thì độ cao lớn nhất của cột cần bảo vệ là xà đỡ dây cao 17 m. Vậy độ cao tác dụng của các cột thu lôi phía 220KV (bao gồm các cột: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10). h1 = ha + hx = 12 + 17 = 29 m Phía 110KV Ta thấy rằng ở phía 110 KV thì độ cao lớn nhất của cột cần bảo vệ là xà đỡ dây cao 11 m. Vậy độ cao tác dụng của các cột thu lôi phía 110KV (bao gồm các cột : 11, 12, 13, 14, 15, 16 ) là: 11 m + 12 m = 23 m . c) Tính bán kính của cột thu sét - Phạm vi bảo vệ của cột thu sét cao 23 m + Bán kính bảo vệ cho độ cao hx = 11 (m) 2 Vì hx = 11 (m) < .23 = 15,33(m) 3 11 Nên Rx = 1,5.23.( 1 − ) = 13,875 (m) 0,8.23 ĐHBK - Hà Nội 45
  2. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp - Phạm vi bảo vệ của cột thu sét cao 29 m + Bán kính bảo vệ cho độ cao hx = 17 (m) 2 Vì hx = 17 (m) < .29 = 19,33 (m) 3 17 Nên Rx = 1,5.29.( 1 − ) = 11,625 (m) 0,8.29 2) Tính phạm vi bảo vệ của các cặp cột thu sét biên. * Xét cặp cột (1-2), (2-3), (3-4), (4-5), (5-6) có a = 34 (m) ; h = 29 (m) - Độ cao bảo vệ lớn nhất ở khu vực giữa hai cột là: Field Code Changed a 34 h0 = h - = 29 − = 24,143(m) Field Code Changed 7 7 - Bán kính kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là: Độ cao bảo vệ hx = 17 (m) Field Code Changed 2 2 Vì hx = 17 (m) > .h0 = .24,143 = 16,095 (m) Field Code Changed 3 3 Field Code Changed 17 17 Nên R0x = 0,75.h0.( 1 − ) = 0,75.24,143.( 1 − ) = 5,357(m) Field Code Changed 24,143 .h0 * Xét cặp cột 1-10 và (5-6) giống nhau có a = 51 (m) ; h = 29 (m) - Độ cao bảo vệ lớn nhất ở khu vực giữa hai cột là: Field Code Changed a 51 h0 = h - = 29 − = 21,714(m) Field Code Changed 7 7 - Bán kính kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là: Độ cao bảo vệ hx = 17 (m) Field Code Changed 2 2 Vì hx = 17 (m) > .h0 = .21,714 = 14,476 (m) Field Code Changed 3 3 Field Code Changed 17 17 Nên R0x = 0,75.h0.( 1 − ) = 0,75.21,714.( 1 − ) = 3,536(m)Vì Field Code Changed 21,714 .h0 hx = 16,5 m < .h = 18 m Rx = 1.5.h.(1- ) = 1,5.27.(1- ) = 9,56 (m) * Xét cặp cột 10 – 11 có độ cao khác nhau có a = 41,094 (m) ; h10 = 29 (m) ; h11 = 23 (m) Field Code Changed 2 Vì h11 = 23 (m) > .h10 = 19,33 (m). Do vậy từ hình vẽ cột giả định N’11 3 có độ cao là 23 (m) nằm cách cột N10 một khoảng là x được xác định theo ĐHBK - Hà Nội 46
  3. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp h11 23 Field Code Changed x = 0,75.h10.( 1 − ) = 0,75.29.( 1 − ) = 4,5(m) Field Code Changed 29 h10 Vậy khoảng cách từ cột giả định đến cột N11 là a’ = a – x = 41,094 – 4,5 = 36,594 (m) Phạm vi bảo vệ của hai cột N11 – N10 có độ cao khác nhau được biểu diễn như hình vẽ. Formatted: Font: Times New Roman N10 0,2.h10 N11 N'11 0,2.h11 h10 h11 h0 0,7.h11 a' x 0,75.h10 1,5.h11 a 1,5.h10 + Độ cao bảo vệ lớn nhất ở giữa hai cột N11 và N’11 là. Field Code Changed a' 36,594 h0 = h10 - = 23 - = 17,772 (m) Field Code Changed 7 7 - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ hx = 11 m Field Code Changed 2 2 Vì hx = 11 (m) < .h0 = .17,772 = 11,848 (m) Field Code Changed 3 3 Field Code Changed 11 11 Nên : R0x = 1,5.h0.( 1 − ) = 1,5.17,772.( 1 − ) = 6,033 (m) Field Code Changed 0,8.17,772 0,8.h0 * Xét cặp cột 16-11 và 14-13 bằng nhau có a = 44,5 (m) ; h = 23 (m) Độ cao bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. Field Code Changed a 44,5 h0 = h - = 23 - = 16,643 (m) Field Code Changed 7 7 - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ hx = 11 (m) ĐHBK - Hà Nội 47
  4. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 2 Field Code Changed Vì hx = 11 (m) < .h0 = 11,095 (m) 3 Field Code Changed 11 11 Nên : R0x = 1,5.h0.( 1 − ) = 1,5.16,643.( 1 − ) = 4,340 (m) Field Code Changed 0,8.16,643 0,8.h0 * Xét cặp cột 16-15 có độ cao bằng nhau có a = 80 (m) ; h = 23 (m) Độ cao bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. Field Code Changed a 80 h0 = h - = 23 - = 11,571 (m) Field Code Changed 7 7 - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ hx = 11 (m) Field Code Changed 2 Vì hx = 11 (m) > .h0 = 7,714 (m) 3 Field Code Changed 11 11 Nên : R0x = 0,75.h0.( 1 − ) = 0,75.11,571.( 1 − ) = 0,428 (m) Field Code Changed 11,571 h0 * Xét cặp cột 15-14 có độ cao bằng nhau có a = 60 (m) ; h = 23 (m) Độ cao bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. Field Code Changed a 60 h0 = h - = 23 - = 14,429 (m) Field Code Changed 7 7 - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ hx = 11 (m) Field Code Changed 2 Vì hx = 11 (m) > .h0 = 9,619 (m) 3 Field Code Changed 11 11 Nên : R0x = 0,75.h0.( 1 − ) = 0,75.14,429.( 1 − ) = 2,572(m) Field Code Changed 14,429 h0 * Xét cặp cột 6 – 13 có độ cao khác nhau có a = 41,049 (m) ; h6 = 29 (m) ; h14 = 23 (m) Field Code Changed 2 Vì h13 = 23 (m) > .h6 = 19,33 (m). Do vậy từ hình vẽ cột giả định N’13 3 có độ cao là 20 (m) nằm cách cột N6 một khoảng là x được xác định theo Field Code Changed h13 23 x = 0,75.h6.( 1 − ) = 0,75.25.( 1 − ) = 4,5 (m) Field Code Changed 29 h6 Vậy khoảng cách từ cột giả định đến cột N14 là a’ = a – x = 41,049 – 4,5 = 36,549 (m) ĐHBK - Hà Nội 48
  5. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp Phạm vi bảo vệ của hai cột N13 – N6 có độ cao khác nhau được biểu diễn như hình vẽ. N6 0,2.h6 N13 N'13 0,2.h13 h6 h13 h0 0,7.h13 a' x 0,75.h6 1,5.h13 a 1,5.h6 + Độ cao bảo vệ lớn nhất ở giữa hai cột N13 và N’13 là. Field Code Changed a' 36,549 h0 = h2 - = 23 - = 17,779 (m) Field Code Changed 7 7 - Bán kính bảo vệ lớn nhất giữa hai cột là. + Độ cao bảo vệ hx = 11 m Field Code Changed 2 2 Vì hx = 11 (m) < .h0 = .17,779 = 11,853(m) Field Code Changed 3 3 Field Code Changed 11 11 Nên : R0x = 1,5.h0.( 1 − ) = 1,5.17,779.( 1 − ) = 6,044 (m) Field Code Changed 0,8.17,779 0,8.h0 Nhận xét: - Sau khi tính toán các phạm vi bảo vệ của các cặp cột thu sét biên của trạm ta có bảng tổng hợp sau Các cặp cột Khoảng Độ cao các cột (m) Bán kính cách a(m) Độ cao cột Độ cao cột Độ cao cột (m) h0 (m) 1(m) 2 (m) 1-2 34 24,143 29 29 5,357 2-3 34 24,143 29 29 5,357 3-4 34 24,143 29 29 5,357 4-5 34 24,143 29 29 5,357 5-6 51 21,714 29 29 3,536 1-10 51 21,714 29 29 3,536 10-11 41,094 17,772 29 23 6,033 11-16 44,5 16,643 23 23 4,340 16-15 80 11,571 23 23 0,428 ĐHBK - Hà Nội 49
  6. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp 15-14 60 14,429 23 23 2,572 14-13 44,5 16,643 23 23 4,340 13-6 41,049 17,779 29 23 6,044 12 17 17 17 17 17 17 17 17 38 5.5 NHμ NGHØ CA 5 3 4 1 2 17 17 17 7 10 9 8 7 6 19 KV NHμ §I£ï HμNH 7 8 11 12 13 10 5.5 10 9 10 16 15 14 BÓ N¦íC CH 4 ĐHBK - Hà Nội 50
  7. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp c) Chọn kim thu sét: - Các cột thu sét của trạm110/220 KV ta chọn kim thu sét là sắt ống có kích thước khác nhau. Theo tài liệu hướng dẫn Thiết kế tốt nghiệp kỹ thuật điên cao áp hướng dẫn chon kim thu sét có kích thước như sau: - Các đoạn ống đều được tráng kẽm để chống ăn mòn. - Dây đẫn dòng sét dùng trên mặt đất ta chọn loại thép tròn mạ kẽm 8. - Dây đẫn dòng sét dùng dưới mặt đất ta chọn loại thép tròn mạ kẽm 10. Kết luận: Sau khi tính toán 2 phương án dùng cột thu sét bảo vệ trạm 110/220 KV. Ta nhận thấy trong 2 phương án có sử dụng số lượng cột và chiều cao cột khác nhau. Trong phương án 1 ta sử dụng số lượng cột ít nhiều hơn 2 cột và chiều cao cột thấp hơn phương án 2 nhưng tổng chiều cao toàn bộ cột chống sét vẫn lớn hơn. Vì vậy ta chọn phương án 2 để thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm. 32 32 200 50 200 75 1500 ĐHBK - Hà Nội 51
  8. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 110 / 220 KV I) Khái niệm về nối đất trạm biến áp : - Nhiệm vụ của nối đất là để tản dòng điện xuống đất và giữ mức điện thế thấp trên các vật được nối đất. Hệ thống nối đất là một yếu tố rất quan trọng trong việc bảo vệ quá điện áp cho hệ thống điện. Do đó khi thi công hệ thống nối đất của trạm biến áp, các cột thu sét, các đường dây . . . phải được tính toán thiết kế đầy đủ và chính xác. Trong hệ thống điện có các loại nối đất sau : 1) Nối đất làm việc : Nối đất làm việc có nhiệm vụ giữ đảm bảo sự làm việc bình thường của thiết bị và một số bộ phận của thiết bị theo chế độ làm việc đã quy định sẵn. Loại nối đất này gồm : + Nối đất điểm trung tính MBA, trong hệ thống điện có điểm trung tính nối đất + Nối đất MBA đo lường của kháng điện dùng trong các thiết bị bù ngang trên đường dây tải điện đi xa. 2) Nối đất an toàn : - Có nhiệm vụ bảo vệ an toàn cho người khi cách điện của thiết bị bị hư hỏng. Thực hiện nối đất an toàn bằng cách đem nối đất mọi bộ phận bằng kim loại của thiết bị bình thường không mang điện như vỏ máy, vỏ thùng dầu MBA . . Cách điện bị hư hỏng trên các bộ phận này sẽ xuất hiện điện thế nhưng do đã được nối đất nên giữ được điện thế thấp. Do vậy đảm bảo an toàn cho người khi tiếp xúc với chúng. 3) Nối đất chống sét : - Có nhiệm vụ tản dòng điện sét trong đất khi có sét đánh vào cột thu sét, trên đường dây, trạm biến áp. Để giữ cho điện thế tại mọi điểm trên bộ phận nối đất không qúa lớn. Do đó hạn chế được phóng điện ngược tới công trình cần bảo vệ. Ở các nhà máy điện và trạm biến áp nguyên tắc là phải tách rời các hệ thống nối đất trên. Nhưng trong thực tế ta có thể dùng chung một hệ thống nối đất cho các nhiệm vụ tuỳ thuộc vào điện áp định mức và khả năng cách điện của từng thiết bị. Tuy nhiên hệ thống nối đất chung phải đảm bảo yêu cầu khi có ngắn mạch thì dòng chạm đất phải dủ lớn. Do vậy yêu cầu điện trở nối đất phải nhỏ. 4) Trị số cho phép của điện trở nối đất : - Đối với các trang thiết bị điện có điểm trung tính trực tiếp nối đất ( dòng điện chạm đất lớn ) thì trị số điện trở nối đất cho phép là : Rnđ ≤ 0,5 Ω . Áp dụng với các thiết bị có điện áp cao hơn 1000 V. ĐHBK - Hà Nội 52
  9. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp - Đối với các thiết bị có điểm trung tính cách ly ( dòng ngắn mạch chạm đất bé ) thì trị số điện trở cho phép được xác định theo công thức. - Nếu nối đất đồng thời sử dụng cả các thiết bị có điện áp cao hơn 1000 125 V và dưới 1000 V. Tuy nhiên nếu Rnđ ≤ 10 Ω thì Rnđ = (Ω ) I - Để giảm chi phí cho thi công hệ thống nối đất có thể sử dụng các loại nối đất tự nhiên. Khi dùng nối đất tự nhiên phải thoả mãn yêu cầu của thiết bị có dòng ngắn mạch trạm đất bé thì không cần làm thêm nối đất nhân tạo. - Đối với các thiết bị có dòng chạm đất lớn thì phải có nối đất nhân tạo. Yêu cầu Rnđnt ≤ 1 Ω . Vậy hệ thống nối đất của trạm phải đảm bảo yêu cầu sau : Rnđ = Rnt // Rtn ≤ 0,5 Ω Rnđ ≤ 1 Ω 5) Trị số điện trở suất của đất : - Bộ phận nối đất nào cũng phải có các điện cực cọc bằng sắt đóng thẳng đứng hay các thanh dài nằm ngang trôn trong đất và nối các thiết bị mà ta cần nối đất. Các cọc này có liên hệ với nhau về mặt dẫn điện và cùng với đất tạo nên một điện trở của bộ phận nối đất. Trị số của điện trở nối đất phụ thuộc vào điện trở lớp đất ở mặt tiếp xúc với bộ phận nối đất khi có dòng điện đi qua. Nghĩa là phụ thuộc vào điện trở suất của đất ( ), ngoài ra còn phụ thuộc vào kích thước, hình dáng và cách bố trí bộ phận nối đất. Đất là một môi trường phức tạp, không đồng nhất về kết cấu cũng như thành phần. Do đó điện trở suất của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần của đất, nhiệt độ, độ ẩm . . . Do khí hậu các mùa trong năm thay đổi nên nhiệt độ, độ ẩm của đất luôn thay đổi. Vì vậy khi thiết kế hệ thống nối đất chọn trị số tính toán điện trở suất của đất cần chú ý đến trị số lớn nhất của nó có thể trong các mùa được xác định theo : = .K đo Trong đó : K : hệ số mùa của đất : điện trở suất đo được của đất đo II) Các số liệu dùng để tính toán nối đất : = 0,95.10 4 (Ω/cm) - Điện trở suất : Rc = 10 Ω - Điện trở nối đất cột đường dây : - Dây thu sét : + Đường dây 220 kV sử dụng loại dây thép C 95 có d = 12,6 (mm) , điện trở R0 = 1,88 (Ω/Km) ĐHBK - Hà Nội 53
  10. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp + Đường dây 110 kV sử dụng loại dây thép C70 có d = 10,8 (mm), điện trở R0 = 2,38 (Ω/Km) - Chiều dài khoảng vượt đường dây : + Đường dây 220 KV có Lkv = 300 (m) + Đường dây 110 KV có Lkv = 200 (m) - Dạng sóng tính toán của dòng điện sét là dạng xiên góc : IS = a.t khi t < đs khi t ≥ IS = đs.a đs Trong đó : a : độ dốc dòng điện sét : a = 30 (KA / s I : biên độ dòng điện sét : I = 150 KA I S 150 = 5μs : thời gian đầu sóng : = = a 30 1) Tính nối đất an toàn : Điện trở nối đất an toàn yêu cầu : R ≤ 0,5 Ω - - Điện trở nối đất gồm : + Điện trở nối đất tự nhiên : Rtn + Điện trở nối đất nhân tạo : Rnt - Đối với trạm biến áp 110 / 220 KV thiết bị có điểm trung tính trực tiếp nối đất yêu cầu : Rnđ = Rnt // Rtn ≤ 0,5 Ω Field Code Changed Rtn .0,5 Rnđ ≤ 1Ω Rnđ ≤ Rnd ≤ Rtn + 0,5 2) Điện trở nối đất tự nhiên : Rtn = Trong đó : Rc : điện trở nối đất của cột : Rc = 10 Ω Rcs : điện trở dây chống sét trong khoảng vượt Field Code Changed R0 .Lkv Rcs = Rcs = N N : số dây chống sét trong một lộ : N = 1 n : số lộ đường dây có treo dây chông sét a. Đối với các lộ đường dây chống sét 220 KV : ĐHBK - Hà Nội 54
  11. Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp RCS = R0 . LKV = 1,88 . 0,3 = 0,564 (Ω) Field Code Changed 1 10 = 0,7032(Ω) Rnt = Rnt = . 31 10 1 + + 2 0,564 4 b. Đối với các lộ đường dây chống sét 110 KV : RCS = R0.LKV = 2,38.0,2 = 0,476 Ω 1 10 Rnt = Rnt = . = 0,4895(Ω) 41 10 1 + + 2 0,476 4 0,7032.0,4895 → Rtn ( 220) // Rtn (110) = = 0,2886(Ω) 0,7032 + 0,4895 Qua kết quả tính toán ta thấy điện trở nối đất tự nhiên của phía 220 KV và 110 KV đều đạt yêu cầu, không cần bổ xung điện trở nối đất nhân tạo. Tuy nhiên nối đất tự nhiên có thể xảy ra biến động, vì vậy ta vẫn cần phải nối đất nhân tạo với Rnt ≤ 1 Ω 3) Nối đất nhân tạo : - Hệ thống nối đất nhân tạo được nối chung cho trung tính của lưới điện trạm 110 / 220 KV. Để nối đất nhân tạo ta sử dụng mạch vòng. Ta quy đổi kích thước của trạm về kích thước tương đương. Gọi S là diện tích thực của trạm Ta có l1 = 186 (m) l2 = 146 (m) 1 86m 146m - Chu vi mạch vòng : P = 2 ( 186 + 146 ) = 664 (m) Tỷ số l1 / l2 = 186 / 146 = 1,274; K = f ( l1 / l2 ) cho ở bảng sau : ĐHBK - Hà Nội 55
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
27=>0