bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 7

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

184
lượt xem 79
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện trở suất đo được của đất: đ = 0,8.102 .m. Điện trở nối đất cột đường dây: Rc = 10. Dây chống sét sở dụng loại C-70 có điện trở đơn vị là: Ro =2,38/km. Chiều dài khoảng vượt đường dây là: Đối với 110kV đã cho l = 200m. Dạng sóng tính toán của dòng điện sét: ta xét với dạng sóng chuẩn Trong đó: + a: độ dốc dòng điện sét a = 30kA/s + I: biên độ dòng điện sét I = 150kA + đs: thời gian đầu sóng lấy bằng...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 7

Chương 7: C¸c sè liÖu dïng ®Ó tÝnh to¸n nèi ®Êt §iÖn trë suÊt ®o ®-îc cña ®Êt: ® = 0,8.102 .m. §iÖn trë nèi ®Êt cét ®-êng d©y: Rc = 10. D©y chèng sÐt së dông lo¹i C-70 cã ®iÖn trë ®¬n vÞ lµ: Ro =2,38/km. ChiÒu dµi kho¶ng v-ît ®-êng d©y lµ: §èi víi 110kV ®· cho l = 200m. D¹ng sãng tÝnh to¸n cña dßng ®iÖn sÐt: ta xÐt víi d¹ng sãng chuÈn at khi t   ds Is =  I khi t   ds Trong ®ã: + a: ®é dèc dßng ®iÖn sÐt a = 30kA/s + I: biªn ®é dßng ®iÖn sÐt I = 150kA + ®s: thêi gian ®Çu sãng lÊy b»ng: I 150  ds  s   5s a 30 H×nh 2.1: H×nh d¹ng sãng sÐt. IS(kA) I
III- tÝnh to¸n hÖ thèng nèi ®Êt 1. TÝnh to¸n nèi ®Êt an toµn. 1.1 PhÝa ®iÖn ¸p 110kV Tr¹m ®iÖn thiÕt kÕ cã ®iÖn ¸p lµ 110/35kV, phÝa 110kV lµ m¹ng ®iÖn cã trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt nªn yªu cÇu cña nèi ®Êt an toµn lµ: R  0,5 . Thµnh phÇn ®iÖn trë nèi ®Êt R gåm hai thµnh phÇn: + §iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn (Rtn). + §iÖn trë nèi ®Êt nh©n t¹o (Rnt). §èi víi c¸c thiÕt bÞ cã ®iÓm trung tÝnh trùc tiÕp nèi ®Êt (cã dßng ch¹m ®Êt lín) th× yªu cÇu ®iÖn trë nèi ®Êt nh©n t¹o ph¶i cã trÞ sè nhá h¬n 1. VËy ®iÒu kiÖn nèi ®Êt lµ: (2 – 1 ) R t.n // R n.t  0,5 ()  (2 – 2 ) R n.t  1 () Tõ ®ã rót ra: R t.n .0,5 R n.t  () R t.n  0,5 a) §iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn. Trong khi thiÕt kÕ viÖc tËn dông ®iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ. §ã lµ c¸c h×nh thøc nèi ®Êt ®· cã s½n nh- c¸c ®-êng èng, c¸c kÕt cÊu kim lo¹i cña c«ng tr×nh ch«n trong ®Êt, mãng bª t«ng cèt thÐp… Ta cã c«ng thøc tÝnh gi¸ trÞ RTN nh- sau:
1 RC R TN  . (2 - 2) n 1 RC 1   2 R CS 4 Trong ®ã:+ RTN lµ ®iÖn trë nèi ®Êt tù nhiªn do ta lîi dông cét thu sÐt vµ d©y chèng sÐt. + n lµ sè ®-êng d©y vµo tr¹m: n = 4 + Rcs lµ ®iÖn trë cña d©y chèng sÐt trong mét kho¶ng v-ît:Rcs= R0.l ta dïng d©y C70 nªn: R0 = 2,38/km. + l lµ chiÒu dµi mét kho¶ng v-ît: l = 200m + RC lµ ®iÖn trë nèi ®Êt cña cét: RC = 10 Thay tÊt c¶ c¸c th«ng sè trªn vµo c«ng thøc (2-2) ta cã: 1 10 R TN  .  0,4() 4 1 10 1   2 2,38.0,2 4 VËy Rtn= 0,4 < 0,5 (), RNT < 1 () b) TÝnh ®iÖn trë nèi ®Êt nh©n t¹o. * TÝnh nèi ®Êt m¹ch vßng quanh tr¹m: M¹ch vßng bao quanh tr¹m cã h×nh ch÷ nhËt cã kÝch th-íc nh- sau: ChiÒu dµi l1 = 64m ChiÒu réng l2 = 40,5m §Ó nèi ®Êt m¹ch vßng ta sö dông thanh dÉn dÑt cã kÝch th-íc: 505mm. S¬ ®å nèi ®Êt m¹ch vßng cã ch«n cäc cña tr¹m nh- h×nh (1.2 ):
l2 l1 H×nh 2.2: S¬ ®å nèi ®Êt m¹ch vßng cña tr¹m Ta cã c«ng thøc tÝnh ®iÖn trë m¹ch vßng cña tr¹m theo c«ng thøc sau: TÝnh ®iÖn trë cña m¹ch vßng quanh tr¹m Rm.v :   tt  k.L 2 R m.v   ln () (2  3)  2..L  t.d Trong ®ã:+ tt = ®o.Kmïa (t) lµ ®iÖn trë suÊt tÝnh to¸n cña m¹ch vßng. Tra b¶ng (2- 1) 1 : Kmïa (T) = 1,6 VËy ta cã: tt = .Kmïa(T) = 80.1,6 = 120 (.m). + L lµ chu vi m¹ch vßng: L = 2.(l1 + l2) = 2.(40,5 + 64) = 209(m). + d lµ ®-êng kÝnh thanh nèi: d = b/2 = 50/2 = 25 (m.m) = 2,5.10-2 m. +t lµ ®é ch«n s©u: t = 0,8m. + k lµ hÖ sè phô thuéc h×nh d¹ng cña hÖ thèng nèi ®Êt hay phô thuéc vµo tØ lÖ l1/l2. Ta cã: l1 64   1,58 l 2 40,5
C¨n cø vµo b¶ng 2-5 1 ta vÏ ®-îc quan hÖ gi÷a k vµ l2/l1 theo ®å thÞ sau: tõ ®ã ta t×m ®-îc gi¸ trÞ cña k: k = 5,8 12 10 8 tØ lÖ l1/l2 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 hÖ sè hiÖu chØnh H×nh 2.3: Quan hÖ gi÷a k vµ tØ lÖ l2/l1 Thay sè vµo biÓu thøc (4-3) ta cã:   tt  k.L2  120  5,8.209 2 R m.v   ln t.d   2.3,14.209  ln 0,8.2,5.10 2  1,5().  2..L    NhËn xÐt: ta thÊy r»ng Rm.v > 1 () v× vËy ta ph¶i ®ãng cäc ®Ó gi¶m ®iÖn trë nèi ®Êt cña hÖ thèng. * TÝnh ®iÖn trë ®ãng cäc quanh tr¹m: §Ó ®ãng cäc quanh tr¹m ta sö dông lo¹i thÐp gãc 50x50x5mm, chiÒu dµi l =2,5m. S¬ ®å bè trÝ m¹ch vßng cäc trong hÖ thèng nèi ®Êt cña tr¹m nh- h×nh sau:
t a l H×nh 2.4: S¬ ®å ®ãng cäc trong tr¹m. Víi:+a: lµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cäc theo chu vi m¹ch vßng. +l: chiÒu dµi cäc l = 2,5m. +t: ®é ch«n s©u cäc t = 0,8m. t t' l H×nh 2.5: H×nh d¹ng cäc sö dông trong hÖ thèng nèi ®Êt §èi víi mét cäc ®iÖn trë t¶n xoay chiÒu ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:     2.l 1 4.t   l  Rc   . ln  . ln  (2  4)  2..l   d 2 4.t   l   Trong ®ã: + Cäc cã kÝch th-íc: l = 2,5m. + : lµ ®iÖn trë suÊt cña ®Êt ®èi víi cäc:  = ®o.Kmïa (c)
®o = 80 (.m); Kmïa (c) = 1,4. (Tra b¶ng (2-1) 1 )  tt = 80.1,4 = 112(.m). + d: lµ ®-êng kÝnh cäc ®-îc tÝnh nh- sau: d = 0,95.b = 0,95.50. 10-3 = 4,75. 10-2m. + t: lµ ®é ch«n s©u: t = 0,8m. Gi¸ trÞ t/ ®-îc tÝnh: l 2,5 t   0,8   0,8  2,05(m) 2 2 Thay sè liÖu vµo c«ng thøc (2- 5 ) ta cã:  112   2.2,5 1 4.2,05  2,5  Rc   . ln 4,75.10 2  2 . ln 4.2,05  2,5   35,444()  2.3,14.2,5    VËy ta cã ®iÖn trë cña mét cäc lµ: RC = 35,444. Khi cã nhiÒu cäc ch«n theo m¹ch vßng th× ta cã ®iÖn trë nèi ®Êt nh©n t¹o ®-îc tÝnh theo c«ng thøc sau: R c .R m. v R NT  (2  5) R c .m. v  n.c .R m.v Trong ®ã: + Rc : lµ ®iÖn trë t¶n nèi ®Êt cña cäc (). + Rm.v : lµ ®iÖn trë t¶n nèi ®Êt cña m¹ch vßng (). +n : lµ sè cäc sö dông trong hÖ thèng nèi ®Êt. + m.v vµ c : t-¬ng øng lµ hÖ sè sö dông m¹ch vßng, hÖ sè sö dông cäc phô thuéc vµo sè cäc vµ tû sè a/l. Theo c«ng thøc (2-5) ta chØ míi biÕt Rc vµ R mv vËy ta ph¶i t×m sè cäc ®Ó RNT ®¹t gi¸ trÞ nhá nhÊt vµ ph¶i ®¶m b¶o sao cho RNT  1 . MÆt kh¸c th× mv vµ c phô thuéc sè cäc ta sö dông trong hÖ thèng nèi ®Êt.
B»ng c¸ch cho øng víi mçi gi¸ trÞ cña n ta tÝnh ®-îc mçi gi¸ trÞ RNT. B»ng c¸ch thay ®æi c¸c gi¸ trÞ cña n ta sÏ cã c¸c gi¸ trÞ cña RNT t-¬ng øng theo c«ng thøc (2-5). - XÐt n1 = 50; ta cã: a/l = 2,296 Tõ ®ã ta tra ®-îc: C = 0,59; T = 0,3 Ta tÝnh ®-îc: 35,444.1,5 R NT   0,969(). 35,444.0,3  50.0,59.1,5 Ta thÊy r»ng n = 50 cäc th× gi¸ trÞ RNT = 0,969  ®· tho¶ m·n ®iÒu kiÖn trªn. VËy ta ®ãng 50 cäc vµo hÖ thèng nèi ®Êt nh©n t¹o. Khi ®ã : R tn .R nt 0,4.1 RHT =   0,286() . R tn  R nt 0,4  1 VËy ®¶m b¶o yªu cÇu kÜ thuËt lµ: RHT
l2 l1 H×nh 2.2: S¬ ®å nèi ®Êt m¹ch vßng cña tr¹m Ta cã c«ng thøc tÝnh ®iÖn trë m¹ch vßng cña tr¹m theo c«ng thøc sau: TÝnh ®iÖn trë cña m¹ch vßng quanh tr¹m Rm.v :   tt  k.L 2 R m.v   ln () (2  3)  2..L  t.d Trong ®ã:+ tt = ®o.Kmïa (t) lµ ®iÖn trë suÊt tÝnh to¸n cña m¹ch vßng. Tra b¶ng (2- 1) 1 : Kmïa (T) = 1,6 VËy ta cã: tt = .Kmïa(T) = 80.1,6 = 120 (.m). + L lµ chu vi m¹ch vßng: L = 2.(l1 + l2) = 2.(59,5 + 64) = 247(m). + d lµ ®-êng kÝnh thanh nèi: d = b/2 = 50/2 = 25 (m.m) = 2,5.10-2 m. +t lµ ®é ch«n s©u: t = 0,8m. + k lµ hÖ sè phô thuéc h×nh d¹ng cña hÖ thèng nèi ®Êt hay phô thuéc vµo tØ lÖ l1/l2. Ta cã: l1 64   1,076 l 2 59,5
C¨n cø vµo b¶ng 2-5 1 ta vÏ ®-îc quan hÖ gi÷a k vµ l2/l1 theo ®å thÞ sau: tõ ®ã ta t×m ®-îc gi¸ trÞ cña k: k = 5,8 12 10 8 tØ lÖ l1/l2 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 hÖ sè hiÖu chØnh H×nh : Quan hÖ gi÷a k vµ tØ lÖ l2/l1 Thay sè vµo biÓu thøc (4-3) ta cã:   tt  k.L2  120  5,8.247 2 R m.v   ln t.d   2.3,14.247  ln 0,8.2,5.10 2  1,29().  2..L    V× Rmv = 1,29  < R0 = 4  nªn hÖ thèng nèi ®Êt cho cét nh- ®· tÝnh ®¹t yªu cÇu.