intTypePromotion=1
ADSENSE

bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 8

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

155
lượt xem
58
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi có dòng điện sét đi vào bộ phận nối đất, nếu tốc độ biến thiên của dòng điện theo thời gian rất lớn thì trong thời gian đầu điện cảm sẽ ngăn cản không cho dòng điện đi tới các phần cuối của điện cực khiến cho điện áp phân bố không đều, sau một thời gian, ảnh hưởng của điện cảm mất dần và điện áp phân bố sẽ đều hơn. Nếu thời gian này T

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 8

  1. Chương 8: Nèi ®Êt chèng sÐt 2.1. PhÝa ®iÖn ¸p 110 kV. Khi cã dßng ®iÖn sÐt ®i vµo bé phËn nèi ®Êt, nÕu tèc ®é biÕn thiªn cña dßng ®iÖn theo thêi gian rÊt lín th× trong thêi gian ®Çu ®iÖn c¶m sÏ ng¨n c¶n kh«ng cho dßng ®iÖn ®i tíi c¸c phÇn cuèi cña ®iÖn cùc khiÕn cho ®iÖn ¸p ph©n bè kh«ng ®Òu, sau mét thêi gian, ¶nh h-ëng cña ®iÖn c¶m mÊt dÇn vµ ®iÖn ¸p ph©n bè sÏ ®Òu h¬n. NÕu thêi gian nµy T
  2. so víi thµnh phÇn ®iÖn dÉn nªn trong s¬ ®å thay thÕ ta bá qua thµnh phÇn ®iÖn trë vµ ®iÖn dung. Tõ ®ã ta cã s¬ ®å thay thÕ nh- h×nh sau: L0 IS G0 H×nh 2.6: S¬ ®å tÝnh to¸n thùc tÕ cña hÖ thèng nèi ®Êt. Thêi gian qu¸ ®é cña qu¸ trinh ph©n bè l¹i ®iÖn ¸p trong hÖ thèng phô thuéc vµo h»ng sè thêi gian T  L0.G0.l2 Trong ®ã: + L0 lµ gi¸ trÞ ®iÖn c¶m ®¬n vÞ L/2  L 0  0,2. ln  0,31 H/m  (2-6)  r  + L lµ chu vi cña tr¹m. + r lµ b¸n kÝnh tiÕt diÖn thanh ®iÖn cùc (r = d/2=1,25cm). + G0 lµ gi¸ trÞ ®iÖn dÉn ®¬n vÞ. G0 =1/R.l 1 / .m (2-7) + l lµ chiÒu dµi ®iÖn cùc: l = L/2. + R lµ ®iÖn trë xoay chiÒu tÝnh cho mïa sÐt. * TÝnh to¸n c¸c tham sè L0 vµ G0 - X¸c ®Þnh L0: tõ c«ng thøc (2-6) ta cã
  3.  104,5  L 0  0,2. ln 2  0,31  1,744(H / m)  1,25.10  - X¸c ®Þnh G0: Ta cã c«ng thøc tÝnh R nh- sau: R C  R cs cs R  cs T (2-8) R C .T  n.R cs .C T §iÖn trë cäc tÝnh cho mïa sÐt: R at cs 35,444 R cs C  C .K C  .1,2  30,38() K at C 1,4 §iÖn trë thanh tÝnh cho mïa sÐt: R at cs 1,5 R cs T  T .K T  .1,25  1,172() K at T 1,6 Trong ®ã c¸c gi¸ trÞ cña K at , K cs , K C , K at tra theo b¶ng 2-1(h-íng T T cs C dÉn lµm ®å ¸n tèt nghiÖp _ NguyÔn Minh Ch-íc) Tõ ®ã ta tÝnh ®-îc R theo c«ng thøc (2-8): theo kÕt qu¶ tra trªn ta cã: Tõ ®ã ta tra ®-îc: C = 0,59; T = 0,3 Ta tÝnh ®-îc: 30,38.1,172 R NT   0,815(). 30,38.0,3  50.0,59.1,172 1 1 G0    0,0117(1 / .m) 2.R.l 2.0,815.104,5 * TÝnh tæng trë vµo cña hÖ thèng nèi ®Êt Z(0,®s)
  4. TÝnh tæng trë vµo cña hÖ thèng nèi ®Êt, tÝnh to¸n ph©n bè dµi khi kh«ng xÐt qu¸ tr×nh phãng ®iÖn trong ®Êt. Tõ s¬ ®å thay thÕ ë h×nh 2.8 ta thiÕt lËp ®-îc hÖ ph-¬ng tr×nh vi ph©n:  U I  x  L0.  t  (2-9)  I  G .U  x  0 Gi¶i hÖ ph-¬ng tr×nh vi ph©n (2-9) ta ®-îc ®iÖn ¸p t¹i mét ®iÓm bÊt k× trªn ®iÖn cùc víi d¹ng sãng cña ®Çu vµo cña bé phËn nèi ®Êt lµ d¹ng sãng xiªn gãc. Ta tÝnh to¸n víi d¹ng sãng chuÈn: at khi t   ds Is =  I khi t   ds Víi: + a lµ ®é dèc cña dßng sÐt (a = 30kA/s) + I lµ biªn ®é cña dßng sÐt ( I = 150kA) + ®s lµ thêi gian ®Çu sãng (s) I 150  ds    5(s) a 30 a   1    t . cos k..x  (2-10)  U (x, t )  .t  2T1.  2 .1  e T k G 0 .l  k 1 k   l      Trong ®ã: + T1  L 0 .G 0 .l 2 /  2 + Tk = T1/k2 Do coi hÖ thèng nèi ®Êt lµ sù gÐp song song cña hai tia nªn tæng trë xung kÝch cña hÖ thèng nèi ®Êt t¹i thêi ®iÓm t = ®s sÏ lµ :
  5. 1  2.T1  1     ds Z0,  ds   1  . 1  e T K  (2-11) 2.G o .l   ds k 1 k 2      Tõ c«ng thøc trªn ta thÊy tæng trë xung kÝch cña nèi ®Êt gåm hai thµnh phÇn: +Thµnh phÇn biÕn thiªn theo thêi gian t (thµnh phÇn c¶m øng ). +Thµnh phÇn æn ®Þnh cã trÞ sè b»ng trÞ sè ®iÖn trë xoay chiÒu lµ:1/(2.G0.l) Tæng trë xung kÝch cña hÖ thèng nèi ®Êt tiÕn tíi trÞ sè æn ®Þnh cµng nhanh th× trÞ sè ®iÖn trë t¶n cµng ng¾n. ChiÒu dµi cña ®iÖn cùc cµng lín th× ®iÖn ¸p ë ®Çu cuèi cµng bÐ ®iÒu nµy chøng tá c¸c phÇn ë cuèi cña ®iÖn cùc ph¸t huy t¸c dông kÐm . §Ó tÝnh Z(0, ®.s) xÐt chuçi: ds ds    1 e Tk  1  e Tk    2 (2-12) k 1 k2 k 1 k 2 k 1 k V× : e-3 =0,05 ; e-4 =0,018 ; e-5 = 0,0067 ; e-6 = 0,00247 Nªn ta chØ xÐt ®Õn e-4. Tõ e-4 rÊt bÐ so víi sè h¹ng tr-íc nªn ta  ds cã thÓ bá qua, tøc lµ tÝnh víi k sao cho 4 Tk T1  ds T1 .4 Ta cã Tk  nªn  4 . VËy: k 2  k2 T1 k2  ds 4.T1 HÖ sè k lµ nguyªn d-¬ng nªn ta cã: k   ds L 0 .G 0 .l 2 1,744.0,0117.104,5 2 Víi: T1    22,6(s). 2 3,14 2
  6. 4.22,6 ®.s = 5s, ta cã: k   4,25 5 Nh- vËy ta sÏ tÝnh to¸n víi k lín nhÊt lµ 5, tøc lµ k =15 Ta cã c¸c kÕt qu¶ nh- b¶ng (2-1 ): K 1 2 3 4 5 Tk 22.600 5,650 2,511 1,413 0,226 ®s/Tk 0,221 0,885 1,991 3,540 22,124 ds  e Tk 0,851 0,524 0,234 0,075 0 e ds / Tk / k2 0,851 0,131 0,026 0,005 0 Tõ b¶ng (2-1 ) ta tÝnh ®-îc: ds  Tk  e  2  1,013 k 1 k Thay c¸c gi¸ trÞ vµo (2-11) ta ®-îc:  1 1 1 2  k 2  1  2 2  32  ....  6  1,64 1 1 1  2.22,6  Z(0,  ds )  . .1  (1,64  1,013)  3,01(). 2 104,5.0,0117  5  KiÓm tra ®iÒu kiÖn nh»m ®¶m b¶o an toµn c¸ch ®iÖn cho m¸y biÕn ¸p víi c¸c gi¸ trÞ : I =150kA ; Z(0, ®,s) = 3,01 øng víi 2 gi¸ trÞ trªn t¹i thêi ®iÓm dßng ®iÖn sÐt ®i vµo hÖ thèng nèi ®Êt th× thÕ t¹i ®iÓm dßng ®iÖn sÐt ®i vµo lµ:
  7. Uxk= Is, Z(0,®s) = 150.3,01 = 451,5 (kV) VËy ta cã: Uxk = 451,5 kV < U50% = 465kV 2.2 Nèi ®Êt chèng sÐt cho phÝa ®iÖn ¸p 35 kV. Tiªu chuÈn cña nèi ®Êt chèng sÐt cho tr¹m biÕn ¸p 35 kV ®-îc x¸c ®Þnh bëi c¸c ®iÒu kiÖn sau: - Kh«ng phãng ®iÖn trong kh«ng khÝ gi÷a c¸c cét thu sÐt vµ c«ng tr×nh. - Kh«ng phãng ®iÖn trong ®Êt tõ chæ nèi cña cét thu sÐt ®Õn chç nèi ®Êt cña c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m. - Theo quy ®Þnh th× kho¶ng c¸ch yªu cÇu lµ: SK >5 m Sd >3 m Trong tÝnh to¸n lÊy dßng ®iÖn sÐt Is = 150 kA; a = 30 kA/s, ®iÖn ¸p trªn bé phËn nèi ®Êt ®-îc x¸c ®Þnh. L.di s U Q  I S .R d   U k  E K .S K pd pd dt U d  I S .R d  U d  E d .Sd pd pd §ång thêi tÝnh Rd < 10, Epd = 300kV/s, Edpd = 500 kV/m tõ ®©y ta x¸c ®Þnh ®-îc: 150.Rxk  30.1, 7.hx Sk  U k   0,3Rxk  0,1.11 500 500 U d 150.R xk Sd   Ed pd 300 Tõ c¸ch bè trÝ cét ta cã: Sk =5 m; Sd = 3m ChiÒu cao cÇn b¶o vÖ lµ 8m Tõ ®ã:
  8. 5  1,1 Rxk <  13  0,3 Sd < 0,5 Rxk -> Rxk < 3/0,5 = 6  VËy muèn b¶o ®¶m yªu cÇu cña chèng sÐt cho tr¹m 35 kV ta ph¶i thiÕt kÕ ®Ó hÖ thèng nèi ®Êt cã ®iÖn trë nèi ®Êt xung kÝch. Nhá h¬n 6 Ta dïng hÖ thèng cäc §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: a 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.
  9. t t' l 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) = 1,2. (Tra b¶ng (2-1) 1 )  tt = 80.1,2 = 96(.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:  96  2.2,5 1 4.2,05  2,5  Rc    .  ln 4,75.102  2 .ln 4.2,05  2,5   30,38()  2.3,14.2,5   
  10. VËy ta cã ®iÖn trë cña mét cäc lµ: RC = 30,38. X¸c ®Þnh sè cäc ph¶i ®ãng: Rc n=  c .R 0 Trong ®ã: n- Sè cäc ph¶i ®ãng. a 5 c- HÖ sè sö dông cäc. V×   2 nªn tra b¶ng phô lôc 6.6 l 2,5 s¸ch “HÖ thèng cung cÊp ®iÖn …” ta ®-îc c =0,73. R0- §iÖn trë cña thiÕt bÞ nèi ®Êt theo quy ®Þnh (R0 =10) VËy: 30,38 n=  4,2 0,73.10 VËy sè cäc cÇn ®ãng lµ 5 cäc. TÝnh ®iÖn trë cña thanh ngang gåm cã 5 cäc nªn cã chiÒu dµi lµ L = 5.4 = 20m nªn cã: tt  k .L2  80.1, 25  1.202 RT = Rm.v   ln   ln  7,88().  2. .L  t.d  2.3,14.20  0,8.2,5.10  2  Khi ®ã: Rc .RT RNT  Rc .T  n.c .RT Trong ®ã: + Rc : lµ ®iÖn trë t¶n nèi ®Êt cña cäc (). + RT : lµ ®iÖn trë t¶n nèi ®Êt cña thanh. +n : lµ sè cäc sö dông trong hÖ thèng nèi ®Êt.
  11. + T vµ c : t-¬ng øng lµ hÖ sè sö dông thanh, hÖ sè sö dông cäc phô thuéc vµo sè cäc vµ tû sè a/l. Víi a/l = 2 nªn ta cã: Tra b¶ng phô lôc s¸ch “Kü thuËt ®iÖn cao ¸p ...” ta ®-îc c = 0,73; t = 0,48. VËy: R c .R t 30,38.7,88 Rn® =   5,52  R c . t  R t . c 30,38.0,48  5.7,88.0,73 V× Rnd = 5,52  < RYC = 6  nªn hÖ thèng nèi ®Êt cho cét nh- ®· tÝnh ®¹t yªu cÇu. VËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chèng sÐt.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


intNumView=155

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2