Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp trạm biến áp 110/35KV

Chia sẻ: Nguyễn Thị Giỏi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

632
lượt xem 248
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trạm biến thế là một bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện. - Đối với trạm biến áp 110/35KV thì các thiết bị điện của trạm được đặt ngoài trời nên khi có sét đánh trực tiếp và trạm sẽ xảy ra nhưng hậu quả nặng nề.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp trạm biến áp 110/35KV

®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p Ch−¬ng 3 b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp tr¹m biÕn ¸p 110/35 kV. 3.1-Kh¸i niÖm chung. Tr¹m biÕn ¸p lμ mét bé phËn quan träng trong hÖ thèng truyÒn t¶i vμ ph©n phèi ®iÖn. §èi víi tr¹m biÕn ¸p 110/35kV th× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn cña tr¹m ®−îc ®Æt ngoμi trêi nªn khi cã sÐt ®¸nh trùc tiÕp vμo tr¹m sÏ x¶y ra nh÷ng hËu qu¶ nÆng nÒ kh«ng nh÷ng chØ lμm háng ®Õn c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m mμ cßn g©y nªn nh÷ng hËu qu¶ cho nh÷ng ngμnh c«ng nghiÖp kh¸c do bÞ ngõng cung cÊp ®iÖn . Do vËy tr¹m biÕn ¸p th−êng cã yªu cÇu b¶o vÖ kh¸ cao. HiÖn nay ®Ó b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp cho tr¹m biÕn ¸p ng−êi ta dïng hÖ thèng cét thu l«i, d©y thu l«i. T¸c dông cu¶ hÖ thèng nμy lμ tËp trung ®iÖn tÝch ®Ó ®Þnh h−íng cho c¸c phãng ®iÖn sÐt tËp trung vμo ®ã, t¹o ra khu vùc an toμn bªn d−íi hÖ thèng nμy. HÖ thèng thu sÐt ph¶i gåm c¸c d©y tiÕp ®Þa ®Ó dÉn dßng sÐt tõ kim thu sÐt vμo hÖ nèi ®Êt. §Ó n©ng cao t¸c dông cña hÖ thèng nμy th× trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt cña bé phËn thu sÐt ph¶i nhá ®Ó t¶n dßng ®iÖn mét c¸ch nhanh nhÊt, ®¶m b¶o sao cho khi cã dßng ®iÖn sÐt ®i qua th× ®iÖn ¸p trªn bé phËn thu sÐt sÏ kh«ng ®ñ lín ®Ó g©y phãng ®iÖn ng−îc ®Õn c¸c thiÕt bÞ kh¸c gÇn ®ã. Ngoμi ra khi thiÕt kÕ hÖ thèng b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp vμo tr¹m ta cÇn ph¶i quan t©m ®Õn c¸c chØ tiªu kinh tÕ sao cho hîp lý vμ ®¶m b¶o vÒ yªu cÇu vÒ kü thuËt, mü thuËt. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 39
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 3.2- C¸c yªu cÇu kü thuËt khi tÝnh to¸n b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp vμo tr¹m biÕn ¸p. TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ cÇn b¶o vÖ ph¶i ®−îc n»m trän trong ph¹m vi b¶o vÖ an toμn cña hÖ thèng b¶o vÖ. HÖ thèng b¶o vÖ tr¹m 110/35kV ë ®©y ta dïng hÖ thèng cét thu l«i, hÖ thèng nμy cã thÓ ®−îc ®Æt ngay trªn b¶n th©n c«ng tr×nh hoÆc ®Æt ®éc lËp tïy thuéc vμo c¸c yªu cÇu cô thÓ. §Æt hÖ thèng thu sÐt trªn b¶n th©n c«ng tr×nh sÏ tËn dông ®−îc ®é cao cña ph¹m vi b¶o vÖ vμ sÏ gi¶m ®−îc ®é cao cña cét thu l«i. Nh−ng møc c¸ch ®iÖn cña tr¹m ph¶i ®¶m b¶o an toμn trong ®iÒu kiÖn phãng ®iÖn ng−îc tõ hÖ thèng thu sÐt sang thiÕt bÞ. V× ®Æt kim thu sÐt trªn c¸c thanh xμ cña tr¹m th× khi cã phãng ®iÖn sÐt, dßng ®iÖn sÐt sÏ g©y nªn mét ®iÖn ¸p gi¸ng trªn ®iÖn trë nèi ®Êt vμ trªn mét phÇn ®iÖn c¶m cña cét, phÇn ®iÖn ¸p nμy kh¸ lín vμ cã thÓ g©y phãng ®iÖn ng−îc tõ hÖ thèng thu sÐt ®Õn c¸c phÇn tö mang ®iÖn trong tr¹m khi mμ møc c¸ch ®iÖn kh«ng ®ñ lín. Do ®ã ®iÒu kiÖn ®Ó ®Æt cét thu l«i trªn hÖ thèng c¸c thanh xμ cña tr¹m lμ møc c¸ch ®iÖn cao vμ trÞ sè ®iÖn trë t¶n cña bé phËn nèi ®Êt nhá. §èi víi tr¹m ph©n phèi cã ®iÖn ¸p tõ 110kV trë lªn cã møc c¸ch ®iÖn kh¸ cao (cô thÓ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thiÕt bÞ ®ñ lín vμ ®é dμi chuçi sø lín) do ®ã cã thÓ ®Æt c¸c cét thu l«i trªn c¸c kÕt cÊu cña tr¹m vμ c¸c kÕt cÊu trªn ®ã cã ®Æt cét thu l«i th× ph¶i nèi ®Êt vμo hÖ thèng nèi ®Êt cña tr¹m theo ®−êng ng¾n nhÊt sao cho dßng ®iÖn sÐt khuyÕch t¸n vμo ®Êt theo 3 ®Õn 4 cäc nèi ®Êt, mÆt kh¸c mçi trô ph¶i cã nèi ®Êt bæ xung ®Ó c¶i thiÖn trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt. Kh©u yÕu nhÊt trong tr¹m ph©n phèi ngoμi trêi ®iÖn ¸p tõ 110kV trë lªn lμ cuén d©y m¸y biÕn ¸p v× vËy khi dïng cét thu l«i ®Ó b¶o vÖ m¸y biÕn ¸p th× yªu cÇu kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÓm nèi vμo hÖ thèng cña cét thu l«i vμ ®iÓm nèi vμo hÖ thèng nèi ®Êt cña vá m¸y biÕn ¸p lμ ph¶i lín h¬n 15m theo ®−êng ®iÖn . TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 40
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p TiÕt diÖn c¸c d©y dÉn dßng ®iÖn sÐt ph¶i ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh nhiÖt khi cã dßng ®iÖn sÐt ch¹y qua. Khi sö dông cét ®Ìn chiÕu s¸ng lμm gi¸ ®ì cho cét thu l«i th× c¸c d©y dÉn ®iÖn ph¶i ®−îc cho vμo èng ch× vμ ch«n trong ®Êt. 3.3- TÝnh to¸n thiÕt kÕ, c¸c ph−¬ng ¸n bè trÝ cét thu l«i. Víi yªu cÇu thiÕt kÕ hÖ thèng chèng sÐt cho tr¹m 110kV vμ dùa vμo ®é cao cña c¸c thiÕt bÞ ta cã thÓ bè trÝ ®−îc c¸c cét thu l«i vμ tÝnh ®−îc ®é cao cña chóng. 3.3.1- C¸c c«ng thøc sö dông ®Ó tÝnh to¸n. - §é cao cét thu l«i: h =hx + ha (3 1) Trong ®ã: + hx : ®é cao cña vËt ®−îc b¶o vÖ. + ha : ®é cao t¸c dông cña cét thu l«i, ®−îc x¸c ®Þnh theo tõng nhãm cét. (ha ≥ D/8 m). (víi D lμ ®−êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp ®a gi¸c t¹o bëi c¸c ch©n cét) - Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu l«i ®éc lËp lμ: 1,6 rx = (h − h x ) (3 − 2) hx 1+ h hx - NÕu hx ≤ 2/3h th×: rx = 1,5 h.(1 − ) (3 3) 0,8h h - NÕu hx > 2/3h th×: rx = 0,75h.(1 − x ) (3-4) h Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hoÆc nhiÒu cét thu l«i th× lín h¬n tõng cét ®¬n céng l¹i. Nh−ng ®Ó c¸c cét thu l«i cã thÓ phèi hîp ®−îc th× kho¶ng c¸ch a gi÷a hai cét ph¶i tho¶ m·n a ≤ 7h ( trong ®ã h lμ ®é cao cña cét thu l«i ). Khi cã hai cét thu l«i ®Æt gÇn nhau th× ph¹m vi b¶o vÖ ë ®é cao lín nhÊt gi÷a hai cét lμ ho vμ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 41
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p a ho = h − (3 − 5) 7 Kho¶ng c¸ch nhá nhÊt tõ biªn cña ph¹m vi b¶o vÖ tíi ®−êng nèi hai ch©n cét lμ rxo vμ ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: 1,6 rxo = (3 − 6) h 1+ x ho 0 R 0,2h h ho=h-a/7 rx hx a 0,75h 1,5h rxo rx H×nh (3 1 ): Tr−êng hîp hai cét thu l«i cã chiÒu cao b»ng nhau . - Tr−êng hîp hai cét thu l«i cã ®é cao kh¸c nhau th× viÖc x¸c ®Þnh ph¹m vi b¶o vÖ ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: - Khi cã hai cét thu l«i A vμ B cã ®é cao h1 vμ h2 nh− h×nh vÏ d−íi ®©y: TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 42
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 1 R 2 3 h1 h2 a' a (H×nh 3 2 ): Tr−êng hîp hai cét thu l«i cã chiÒu cao kh¸c - B»ng c¸ch gi¶ sö vÞ trÝ x cã ®Æt cét thu l«i C cã ®é cao h2 , khi ®ã c¸c kho¶ng c¸ch AB = a; BC = a'. Khi ®ã x¸c ®Þnh ®−îc c¸c kho¶ng c¸ch x vμ a' nh− sau: 1,6 x= .( h1 − h 2 ) h2 1+ h1 1,6 a' = a - x = a - .( h1 − h 2 ) (3 − 7) h2 1+ h1 §èi víi tr−êng hîp khi cã hai cét thu l«i cao b»ng nhau ta cã ph¹m vi b¶o vÖ ë ®é cao lín nhÊt gi÷a hai cét lμ ho : a ho = h − 7 T−¬ng tù ta cã ph¹m vi b¶o vÖ ë ®é cao lín nhÊt gi÷a hai cét B vμ C lμ: a' 1,6 ho = h2 − = h2 − a + .( h1 − h 2 ) 7 h2 1+ h1 1,6 rxo = .( h − h x ) h2 o 1+ h1 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 43
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 3.3.2- C¸c sè liÖu dïng ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ cét thu l«i b¶o vÖ tr¹m biÕn ¸p 110/35kV. - Tr¹m cã diÖn tÝch lμ: 57 x 58,350m vμ bao gåm: + Hai m¸y biÕn ¸p T1 vμ T2 + 2 lé 110kV vμ 6 lé 35kV. - §é cao c¸c thanh xμ phÝa 110kV lμ 10m vμ 8m. - §é cao c¸c thanh xμ phÝa 35kV lμ 9m vμ 7m. - Ngoμi ra tr¹m cßn cã 3 cét chiÕu s¸ng cao 21m. 3.3.3- Tr×nh tù tÝnh to¸n. Tr¹m biÕn ¸p E35 Phñ Lý ®−îc hai ®−êng 110kV cÊp, mét ®−êng tõ Hμ §«ng cÊp vÒ, mét ®−êng tõ Ninh B×nh cÊp lªn, hai ®−êng 110kV nμy ®−îc nèi víi nhau qua m¸y c¾t liªn l¹c gi÷a hai hÖ thèng thanh gãp. Tr¹m cã cÊp ®iÖn ¸p 110/35kV vμ cã hai m¸y biÕn ¸p T1 ; T2 ®−îc nèi víi hai lé ®−êng d©y vμo 110kV vμ s¸u lé ®−êng d©y 35kV. PhÝa 110kV cã hai hÖ thèng thanh gãp vμ cã m¸y c¾t liªn l¹c. Sau khi kh¶o s¸t s¬ bé s¬ ®å mÆt b»ng tr¹m, vÞ trÝ bè trÝ c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m vμ yªu cÇu b¶o vÖ cña mçi thiÕt bÞ, ta ®−a ra hai ph−¬ng ¸n ®Æt cét thu l«i nh− sau: 3.3.3.1- Ph−¬ng ¸n 1. - C¸c cét thu l«i phÝa tr¹m 110kV ®−îc bè trÝ ®éc lËp lμ cét sè 5 cã ®é cao lμ 21m; c¸c cét sè 1 ®Õn sè 4 ®−îc bè trÝ trªn c¸c thanh xμ cã ®é cao 10m vμ c¸c cét nμy cã ®é cao lμ 21m ( tÝnh tõ xμ ®Õn kim thu sÐt lμ 6m, kim thu sÐt cao 5m) - C¸c cét thu l«i phÝa 35kV ®−îc bè trÝ trªn c¸c thanh xμ cã ®é cao 9m, cét cao thªm 7m, kim thu sÐt cao 5m lμ c¸c cét sè 6;7;8;9. Ngoμi ra cßn hai cét thu l«i ®éc lËp cao 21m lμ cét sè 10 vμ 11. H×nh ( 3 3) TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 44
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 1 0 2 5 H×nh (3 3): §−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c ®i qua 3 ch©n cét thu TÝnh ®é cao t¸c dông cña cét thu l«i: §Ó b¶o vÖ ®−îc mét diÖn tÝch giíi h¹n bëi mét tam gi¸c (hoÆc tø gi¸c) th× ®é cao cña cét thu l«i ph¶i tho¶ m·n: D ≤ 8ha Trong ®ã: - D: Lμ ®−êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c ( hoÆc tø gi¸c), t¹o bëi c¸c ch©n cét. ®ã lμ ph¹m vi mμ nhãm cét cã thÓ b¶o vÖ ®−îc. - ha : Lμ ®é cao t¸c dông cña cét thu l«i. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hay nhiÒu cét thu l«i bao giê còng lín h¬n ph¹m vi b¶o vÖ cña cét ®¬n céng l¹i. §iÒu kiÖn ®Ó cho hai cét thu l«i cã thÓ phèi hîp ®−îc víi nhau ®Ó b¶o vÖ ®−îc vËt cã ®é cao hx nμo ®ã lμ: a ≤ 7h Víi a lμ kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét thu l«i. - XÐt nhãm cét 1;2;5. Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhãm cét nμy lμ ®−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c t¹o bëi c¸c cét 1;2;5. (1 ÷ 2 = 26m; tõ ®iÓm gi÷a 1÷2 víi 5 = 8,5m ) Vμ ®−êng kÝnh vßng trßn lμ: XÐt tam gi¸c (1;2;5) , ta cã: (1;2)=26 m ; (0;5)=8,5 m, suy ra : (2;5) = (0;5) 2 + (0;2) 2 = 13 2 + 8,5 2 = 15,53m Ta cã c«ng thøc ®Ó tÝnh ®−êng kÝnh ®−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (1;2;5): TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 45
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p a.b.c r= (3 − 8) 4. p.(p − a).(p − b ).(p − c) a+b+c Trong ®ã: + p lμ nöa chu vi tam gi¸c (1;2;5): p = 2 + r lμ b¸n kÝnh ®−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (1;2;5). Thay sè vμo (3 8 ) ta cã: B¸n kÝnh ®−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (1;2;5) lμ: 26 + 15,53 + 15,53 p= = 28,53 2 26.15,53.15,53 r= = 14,2.m 4. 28,53.(28,53 − 26).(28,53 − 15,53).(28,53 − 15,53) §−êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (1;2;5) lμ: D =14,2. 2 = 28,4m. §é cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét 1;2;5 b¶o vÖ ®−îc hoμn toμn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng lμ: D 28,4 ha = = = 3,55.m 8 8 - XÐt nhãm cét (3;4;5) ta cã: Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhãm cét nμy lμ ®−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c t¹o bëi c¸c cét 3;4;5. (3 ÷ 4 = 17m; kho¶ng c¸ch tõ 5 ®Õn (3÷4)= 20,35m ). §o¹n (4÷5): = 4 2 + 20,5 2 = 20,9.m §o¹n (3÷5): = 13 2 + 20,5 2 = 24,27.m 17 + 20,9 + 24,27 p= = 31 2 17.20,9.24,27 r= = 12,55.m 4. 31.(31 − 17).(31 − 20,9).(31 − 24,27) §−êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (3;4;5) lμ: D =12,55. 2 = 25,1m. §é cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét 3;4;5 b¶o vÖ ®−îc hoμn toμn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng lμ: TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 46
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p D 25,1 ha = = = 3,14.m 8 8 - XÐt nhãm cét (6;7;11) ta cã: Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhãm cét nμy lμ ®−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c t¹o bëi c¸c cét 6;7;11. Cã: (6 ÷ 7) = 15m; (6÷11) = 15m ); (7÷11) = 15.1,41 = 21,2m 15 + 15 + 21,2 p= = 25,6 2 15.15.21,2 r= = 10,6.m 4. 25,6.(25,6 − 15).(25,6 − 15).(25,6 − 21,2) §−êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (6;7;11) lμ: D = 10,6. 2 =21,2m. §é cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét 6;7;11 b¶o vÖ ®−îc hoμn toμn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng lμ: D 21,2 ha = = = 2,65.m 8 8 V× tam gi¸c (8;9;10)b»ng tam gi¸c (6;7;11) nªn ta cã ®é cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét 8;9;10 b¶o vÖ ®−îc hoμn toμn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng lμ: D 21,2 ha = = = 2,65.m 8 8 C¸c cét 2;5;3. Cã: (2 ÷ 5) = 19m; (3÷5) = 24m ); (2÷3) = 28,85m 19 + 24 + 28,85 p= = 35,9 2 19.24.28,85 r= = 14,75.m 4. 35,9.(35,9 − 19).(35,9 − 24).(35,9 − 28,85) §−êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (6;7;11) lμ: D = 14,75. 2 =29m. §é cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét 2;5;3 b¶o vÖ ®−îc hoμn toμn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng lμ: TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 47
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p D 29 ha = = = 3,6.m 8 8 Qua tÝnh to¸n ®é cao t¸c dông cña c¸c cét thu l«i, cã thÓ lÊy chung mét gi¸ trÞ ®é cao t¸c dông tèi thiÓu cña cét thu l«i toμn tr¹m lμ chiÒu cao t¸c dông cña nhãm cét nμo cã gi¸ trÞ lín nhÊt. Do vËy ta lÊy: ha = 3,6m. TÝnh ®é cao cét thu l«i chän kim thu sÐt: §é cao cét thu l«i dïng ®Ó b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp vμo tr¹m biÕn ¸p ®−îc x¸c ®Þnh bëi: Trong ®ã: + h: ®é cao cét thu l«i. + hx: ®é cao cña vËt ®−îc b¶o vÖ. + ha: ®é cao t¸c dông cña cét thu l«i. §èi víi phÝa 110kV c¸c thanh xμ cao 10m (hx = 10m) do ®ã ®é cao tèi thiÓu cña cét thu l«i lμ: h = hx + ha =10 + 3,6 = 13,6m. V× chñng lo¹i chung cña cét ly t©m cèt s¾t cã ®é cao 12m ;16 m, mÆt kh¸c do cã c¸c cét chiÕu s¸ng cã ®é cao lμ 21m, nªn ta chän lo¹i cét 16m. Kim thu sÐt ta chän lo¹i s¾t èng cã chiÒu cao lμ 5m. Do ®ã ®é cao cét thu l«i lμ: h = 16 + 5 = 21m. VËy ®é cao b¶o vÖ phÝa 110kV lμ: 21m. §èi víi phÝa 35kV c¸c thanh xμ cao 9m (hx = 9m) do ®ã ®é cao tèi thiÓu cña cét thu l«i lμ: h = hx + ha =9 + 3,55 = 12,6m. Ta còng chän ®é cao b¶o vÖ phÝa 35kV lμ: 21m. TÝnh ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu l«i: * B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu l«i cao 21m: - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 10m: hx =10 m < 2/3 h = 14 m. Nªn: ⎛ h ⎞ ⎛ 10 ⎞ rx = 1,5.h⎜1 − x ⎟ = 1,5.21⎜1 − ⎟ = 12,75m ⎝ 0,8.h ⎠ ⎝ 0,8.21 ⎠ - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 9m: TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 48
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p ⎛ h ⎞ ⎛ 9 ⎞ rx = 1,5.h⎜1 − x ⎟ = 1,5.21⎜1 − ⎟ = 14,625m ⎝ 0,8.h ⎠ ⎝ 0,8.21 ⎠ - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 8m: ⎛ h ⎞ ⎛ 8 ⎞ rx = 1,5.h⎜1 − x ⎟ = 1,5.21⎜1 − ⎟ = 16,5m ⎝ 0,8.h ⎠ ⎝ 0,8.21 ⎠ - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 7m: ⎛ h ⎞ ⎛ 7 ⎞ rx = 1,5.h⎜1 − x ⎟ = 1,5.21⎜1 − ⎟ = 18,375m ⎝ 0,8.h ⎠ ⎝ 0,8.21 ⎠ * Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cÆp cét thu l«i: - XÐt cÆp cét 1;2. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 26m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 26 ho = h − = 21 − = 17,3m 7 7 B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ ë gi÷a hai cét thu l«i lμ: ë ®é cao 10m: hx = 10m < 2/3ho = 11,5m. Nªn : ⎛ hx ⎞ ⎛ 10 ⎞ rxo = 1,5.h o ⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,3.⎜1 − ⎟ ⎟ = 7,2m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,3 ⎠ ë ®é cao 8m: hx = 8m < 2/3h = 11,5m ⎛ hx ⎞ ⎛ 8 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,3.⎜1 − ⎟ ⎟ = 10,95m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,3 ⎠ - XÐt cÆp cét 1;5: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ : 2 ⎛ 1;2 ⎞ a1;5 = ⎜ ⎟ + 8,5 2 = 13 2 + 8,5 2 = 15,53m . ⎝ 2 ⎠ §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 15,53 ho = h − = 21 − = 18,78m 7 7 B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: ë ®é cao 10m: hx = 10m < 2/3ho = 12,52m. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 49
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p ⎛ hx ⎞ ⎛ 10 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.18,78.⎜1 − ⎟ ⎟ = 9,42m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.18,78 ⎠ ë ®é cao 8m: hx = 8 < 2/3ho = 12,52m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 8 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.18,78.⎜1 − ⎟ ⎟ = 13,17m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.18,78 ⎠ T−¬ng tù nh− cÆp cét 1;5, cÆp cét 2;5 cã: ë ®é cao 10m: rxo = 9,42m ; ë ®é cao 8m : rxo =13,17m. - XÐt cÆp cét 3;4: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a =17m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 17 ho = h − = 21 − = 18,57m 7 7 ë ®é cao 10m: hx = 10m < 2/3ho = 12,38m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 8 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.18,57.⎜1 − ⎟ ⎟ = 12,855m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.18,57 ⎠ ë ®é cao 8m: hx = 8m < 2/3ho = 12,38m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 8 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.18,57.⎜1 − ⎟ ⎟ = 12,855m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.18,57 ⎠ - XÐt cÆp cét 3;5: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 13 2 + 20,5 2 = 24,27 m . §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 24,27 ho = h − = 21 − = 17,53m . 7 7 ë ®é cao 10m: hx = 10m < 2/3ho = 11,688m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 10 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,53.⎜1 − ⎟ ⎟ = 7,545m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,53 ⎠ ë ®é cao 8m: hx = 8m
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p ⎛ hx ⎞ ⎛ 8 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,53.⎜1 − ⎟ ⎟ = 11,295m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,53 ⎠ - XÐt cÆp cét 4;5: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 4 2 + 20,5 2 = 20,88m . §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 20,88 ho = h − = 21 − = 18m . 7 7 ë ®é cao 10m: hx = 10m < 2/3ho = 11,688m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 10 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.18.⎜1 − ⎟ ⎟ = 8,25m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.18 ⎠ ë ®é cao 8m: hx = 8m < 2/3ho = 11,688m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 8 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.18.⎜1 − ⎟ ⎟ = 12m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.18 ⎠ - XÐt cÆp cét 2;3: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a =28,85m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 28,85 ho = h − = 21 − = 16,878m . 7 7 ë ®é cao 10m: hx = 10m < 2/3ho = 11,25m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 10 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.16,878.⎜1 − ⎟ ⎟ = 6,567 m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.16,878 ⎠ ë ®é cao 8m: hx = 8m < 2/3ho = 11,25m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 8 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.16,878.⎜1 − ⎟ ⎟ = 10,3m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.16,878 ⎠ - XÐt cÆp cét 6;7: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 15m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 12 ho = h − = 21 − = 19,28m . 7 7 ë ®é cao 9m: hx = 9m < 2/3ho = 12,85m. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 51
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p ⎛ hx ⎞ ⎛ 9 ⎞ rxo = 1,5.h o = ⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.19,28.⎜1 − ⎟ ⎟ = 12,045m ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.19,28 ⎠ ë ®é cao 7m: hx = 7m < 2/3ho = 12,85m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 7 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ ⎟ = 1,5.19,28.⎜1 − ⎟ ⎜ ⎟ = 15,795m . ⎟ ⎝ 0,8.h o ⎠ ⎝ 0,8.19,28 ⎠ - XÐt cÆp cét 6;11: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 15m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 12 ho = h − = 21 − = 19,28m . 7 7 T−¬ng tù nh− cÆp cét 6;7 ta cã: - ë ®é cao 9m: rxo =12,045m. - ë ®é cao 7m: rxo =15,795m. - XÐt cÆp cét 7;11: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = a (6 −7) . 2 = 15. 2 = 21,21m §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 21,21 ho = h − = 21 − = 17,969m . 7 7 ë ®é cao 9m: hx = 9m < 2/3ho = 11,979m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 9 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,969.⎜1 − ⎟ ⎟ = 10,07 m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,969 ⎠ ë ®é cao 7m: hx = 9m < 2/3ho = 11,979m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 7 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,969.⎜1 − ⎟ ⎟ = 13,83m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,969 ⎠ - XÐt cÆp cét 8;9: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 15m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 12 ho = h − = 21 − = 19,28m . 7 7 T−¬ng tù cÆp cét 6;7 ta cã: - ë ®é cao 9m: rxo = 12,045m. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 52
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p - ë ®é cao 7m: rxo = 15,795m. - XÐt cÆp cét 9;10: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 15m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 12 ho = h − = 21 − = 19,28m . 7 7 T−¬ng tù cÆp cét 6;7 ta cã: - ë ®é cao 9m: rxo = 12,045m. - ë ®é cao 7m: rxo = 15,795m. - XÐt cÆp cét 8;10: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = a (8−9 ) . 2 = 15. 2 = 21,21m . §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 21,21 ho = h − = 21 − = 17,969m . 7 7 ë ®é cao 9m: hx = 9m < 2/3ho = 11,979m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 9 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,969.⎜1 − ⎟ ⎟ = 10,07 m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,969 ⎠ ë ®é cao 7m: hx = 9m < 2/3ho = 11,979m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 7 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.17,969.⎜1 − ⎟ ⎟ = 13,83m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.17,969 ⎠ - XÐt cÆp cét 7;8: kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 10m §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 10 ho = h − = 21 − = 19,57m . 7 7 ë ®é cao 9m: hx = 9m < 2/3ho = 13m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 9 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.19,57.⎜1 − ⎟ ⎟ = 12,48m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.19,57 ⎠ ë ®é cao 7m: hx = 7m < 2/3ho = 13m. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 53
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p ⎛ hx ⎞ ⎛ 7 ⎞ rxo = 1,5.h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.19,57.⎜1 − ⎟ ⎟ = 16,23m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.19,57 ⎠ NhËn xÐt: Qu¸ tÝnh to¸n ë trªn ta vÏ ph¹m vi b¶o vÖ cña hÖ thèng cét thu l«i cho toμn tr¹m. Cô thÓ ®−îc tr×nh bμy ë h×nh (3 5 ). Tõ h×nh vÏ (3 5 ) ta thÊy r»ng toμn bé c¸c thiÕt bÞ cña tr¹m ®Òu n»m trong ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu l«i. VËy víi c¸ch bè trÝ thu l«i nh− ph−¬ng ¸n I lμ ®¶m b¶o vÒ mÆt kü thuËt. B¶ng (3 1) vμ b¶ng (3-2) tr×nh bμy kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu l«i ë ph−¬ng ¸n I . B¶ng 3-1 : KÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu l«i VÞ trÝ c¸c cét h (m) hx (m) ha=h-hx rxo (m) ho (m) 1-2 21 10 11 7,2 17,3 1-2 21 8 13 10,95 17,3 1-5 21 10 11 9,42 18,78 1-5 21 8 13 13,17 18,78 2-5 21 10 11 9,42 18,78 2-5 21 8 13 13,17 18,78 2-3 21 10 11 6,567 16,878 2-3 21 8 13 10,3 16,878 3-4 21 10 11 9,1 18,57 3-4 21 8 13 12,855 18,57 3-5 21 10 11 7,545 17,53 3-5 21 8 13 11,295 17,53 4-5 21 10 11 8,25 18,0 4-5 21 8 13 12,0 18,0 6-7 21 9 12 12,045 19,28 6-7 21 7 14 15,595 19,28 6-11 21 9 12 12,045 19,28 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 54
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 6-11 21 7 14 15,595 19,28 7-11 21 9 12 10,07 17,969 7-11 21 7 14 13,83 17,969 8-9 21 9 12 12,045 19,28 8-9 21 7 14 15,595 19,28 9-10 21 9 12 12,045 19,28 9-10 21 7 14 15,595 19,28 8-10 21 9 12 10,07 17,969 8-10 21 7 14 13,83 17,969 B¶ng 3 2 : KÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu l«i ph−¬ng ¸n I VÞ trÝ c¸c cét h (m) hx (m) ha=h-hx rx (m) 1 21 10 11 12,75 1 21 8 13 16,5 2 21 10 11 12,75 2 21 8 13 16,5 3 21 10 11 12,75 3 21 8 13 16,5 4 21 10 11 12,75 4 21 8 13 16,5 5 21 10 11 12,75 5 21 8 13 16,5 6 21 9 12 14,625 6 21 7 14 18,375 7 21 9 12 14,625 7 21 7 14 18,375 8 21 9 12 14,625 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 55
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 8 21 7 14 18,375 9 21 9 12 14,625 9 21 7 14 18,375 10 21 9 12 14,625 10 21 7 14 18,375 11 21 9 12 14,625 11 21 7 14 18,375 3.3.3.2- Ph−¬ng ¸n 2. - C¸c cét thu l«i phÝa tr¹m 110kV ®−îc bè trÝ ®éc lËp lμ cét sè 5 cã ®é cao lμ 21m; c¸c cét sè 1 ®Õn sè 4 ®−îc bè trÝ trªn c¸c thanh xμ cã ®é cao 10m vμ c¸c cét nμy cã ®é cao lμ 21m ( tÝnh tõ xμ ®Õn kim thu sÐt lμ 6m, kim thu sÐt cao 5m) - C¸c cét thu l«i phÝa 35kV ®−îc bè trÝ trªn c¸c thanh xμ cã ®é cao 9m, cét cao thªm 7m, kim thu sÐt cao 5m lμ c¸c cét sè 6;7;8;9. Ngoμi ra cßn hai cét thu sÐt ®éc lËp cao 21m lμ cét sè 10 vμ 11 ta ®Æt ë vÞ trÝ míi nh− h×nh ( 3 6 ). TÝnh ®é cao t¸c dông cña cét thu l«i: C¸ch tÝnh ®−îc tiÕn hμnh t−¬ng tù nh− ë ph−¬ng ¸n 1. XÐt nhãm cét (1;2;5) (2;3;5) (3;4;5): T−¬ng tù nh− ë ph−¬ng ¸n 1 ta cã b¶ng ( 3 3 ): §−êng kÝnh vßng §é cao tèi thiÓu ®Ó nhãm cét b¶o vÖ Nhãm cét trßn ngo¹i tiÕp tam ®−îc hoμn toμn diÖn tÝch giíi h¹n bëi gi¸c (D) chóng (ha) (1;2;5) 28,4m 3,55m (3;4;5) 25,1m 3,14m (2;3;5) 29m 3,6m TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 56
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p XÐt nhãm cét (6;7;11) ta cã: Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhãm cét nμy lμ ®−êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c t¹o bëi c¸c cét (6;7;11). §o¹n (6÷7) = 15m. §o¹n (6÷11) = (7÷11) = 7,5 2 + 15 2 = 16,77.m . 15 + 16,77 + 16,77 p= = 24,27 2 15.16.77.16.77 r= = 9,37m . 4. 24,27.(24,27 − 15).(24,27 − 16,77).(24,27 − 16,77) §−êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (6;7;11)lμ: D =9,37.2 = 18,75m. §é cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét (6;7;11) b¶o vÖ ®−îc hoμn toμn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng lμ: D 18,75 ha = = = 2,34m . 8 8 T−¬ng tù ta cã nhãm cét (8;9;10) cã c¸c gi¸ trÞ nh− nhãm cét (6;7;11): ha =2,34m. TÝnh ®é cao cña cét thu l«i kim thu sÐt: - §é cao cét thu l«i dïng ®Ó b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp vμo tr¹m biÕn ¸p ®−îc x¸c ®Þnh bëi: Trong ®ã: + h: ®é cao cét thu l«i. + hx: ®é cao cña vËt ®−îc b¶o vÖ. + ha: ®é cao t¸c dông cña cét thu l«i. - §èi víi phÝa 110kV c¸c thanh xμ cao 10m (hx = 10m) do ®ã ®é cao tèi thiÓu cña cét thu l«i lμ: h = hx + ha =10 + 3,6 = 13,6m. V× chñng lo¹i chung cña cét ly t©m cèt s¾t cã ®é cao 12m; 16m, mÆt kh¸c do cã c¸c cét chiÕu s¸ng cã ®é cao lμ 21m, nªn ta chän lo¹i cét 16m. Kim thu sÐt ta chän lo¹i s¾t èng cã chiÒu cao lμ 5m. Do ®ã ®é cao cét thu l«i lμ: h = 16 + 5 = 21m. VËy ®é cao b¶o vÖ phÝa 110kV lμ: 21m. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 57
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p - §èi víi phÝa 35kV c¸c thanh xμ cao 9m (hx = 9m) do ®ã ®é cao tèi thiÓu cña cét thu l«i lμ: h = hx + ha =9 + 3,6 = 12,6m. Ta còng chän ®é cao b¶o vÖ phÝa 35kV lμ: 21m. TÝnh ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu l«i: * B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu l«i cao 21m: ë c¸c ®é cao (10;9;8;7)m nh− ®· tÝnh ë phÇn 1 ta cã b¶ng (3 4 ). * Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cÆp cét (1;2), (1;5), (2;5), (3;4), (3;5), (4;5), (2;3) nh− b¶ng (3 5 ). XÐt cÆp cét (6;7) vμ (8;9) cã: ë ®é cao 9m nh− ë ph−¬ng ¸n1 ta cã b¶ng ( 3 4): VÞ trÝ c¸c cét h (m) hx (m) ha=h-hx rxo (m) ho (m) 6-7 21 9 12 12,045 19,28 6-7 21 7 14 15,595 19.28 8-9 21 9 12 12,045 19,28 8-9 21 7 14 15,595 19.28 XÐt cÆp cét (6;11) kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét lμ: a = 16,77m. §é cao lín nhÊt cña khu vùc ®−îc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lμ: a 16,77 ho = h − = 21 − = 18,6m . 7 7 ë ®é cao 9m: hx = 9m < 2/3ho = 12,4m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 9 ⎞ rxo = 1,5h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.16,8.⎜1 − ⎟ ⎟ = 8,325m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.16,8 ⎠ ë ®é cao 7m: hx = 7m < 2/3ho = 12,4m. ⎛ hx ⎞ ⎛ 7 ⎞ rxo = 1,5h o .⎜1 − ⎜ 0,8.h ⎟ = 1,5.16,8.⎜1 − ⎟ ⎟ = 12,075m . ⎝ o ⎠ ⎝ 0,8.16,8 ⎠ V× cÆp cét (6;11), (7;11), (8;10), (9;10) nh− nhau nªn ta cã b¶ng (3 5 ): VÞ trÝ c¸c cét h (m) hx (m) ha=h-hx rxo (m) ho (m) TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 58