BÀI T P DÀI MÔN KTĐ CAO ÁP GVHD: Ph m Th Thanh Đam Ậ ạ ị
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
L I NÓI ĐUỜ Ầ
Là m t sinh viên đang h c t p và rèn luy n t i tr ng đi h c Đi n L c,em ộ ọ ậ ệ ạ ườ ạ ọ ệ ự
c m th y là m t ni m t hào và đng l c to l n cho s phát tri n c a b n thân trong ả ấ ộ ề ự ộ ự ớ ự ể ủ ả
t ng lai. Sau m t kho ng th i gian khá lâu đc s giúp đ và quan tâm c a các th y ươ ộ ả ờ ượ ự ỡ ủ ầ
cô,n l c c a b n thân , em đã thu đc nh ng ki n th c r t ích,ỗ ự ủ ả ượ ữ ế ứ ấ ổ đc ti p c n các ượ ế ậ
khoa h c k thu t tiên ti n ph c v cho lĩnh v c chuyên môn mình theo đu i. Có th ọ ỹ ậ ế ụ ụ ự ổ ể
nói,nh ng đ án môn h c,bài t p l n hay nh ng nghiên c u khoa h c mà m t sinh viên ữ ồ ọ ậ ớ ữ ứ ọ ộ
th c hi n chính là m t cách th hi n m c đ ti p thu ki n th c và v n d ng ki n th c đó.ự ệ ộ ể ệ ứ ộ ế ế ứ ậ ụ ế ứ
Chính vì v y em đã dành th i gian và công s c đ hoàn thành đ án “Thi t k b o ậ ờ ứ ể ồ ế ế ả
v ch ng sét cho tr m bi n áp ệ ố ạ ế 220 Ninh Bình” này nh m t c g ng đn đáp công n ư ộ ố ắ ề ơ
c a th y cô cũng nh t ng k t l i ki n th c thu đc sau m t quá trình h c t p và rèn ủ ầ ư ổ ế ạ ế ứ ượ ộ ọ ậ
luy n t i tr ng đi h c Đi n L c.ệ ạ ườ ạ ọ ệ ự Em không ch coi đây là nhi m v mà còn là m t c ỉ ệ ụ ộ ơ
h i đ th c hành, thu th p ki n th c và rèn luy n k năng b n thân.ộ ể ự ậ ế ứ ệ ỹ ả
Sau m t th i gian c g ng, d i s h ng d n c a cô ộ ờ ố ắ ướ ự ướ ẫ ủ Ph m Th Thanh Đamạ ị , em
đã hoàn thành nhi m v đc giao. Trong quá trình làm bài t p dài, không th tránh kh i ệ ụ ượ ậ ể ỏ
sai sót, nên em r t mong nh n đc s góp ý c a th y đ em có th b sung nh ng thi u ấ ậ ượ ự ủ ầ ể ể ổ ữ ế
sót c a mình.ủ
Em xin chân thành c m n!ả ơ
Hà N i, ngày ộ25 tháng 3 năm 2018
Sinh viên th c hi nự ệ
Lã Tr ng Nhânọ
BÀI T P DÀI MÔN KTĐ CAO ÁP GVHD: Ph m Th Thanh Đam Ậ ạ ị
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ph n I:Thi t k b o v ch ng sét đánh tr c ti p cho tr m bi n ápầ ế ế ả ệ ố ự ế ạ ế
Ch ng I:C s lý thuy t chungươ ơ ở ế
1.1. M đuở ầ
H th ng đi n bao g m nhà máy đi n đng dây và tr m bi n áp là m t thệ ố ệ ồ ệ ườ ạ ế ộ ể
th ng nh t.Trong đó tr m bi n áp là m t ph n t h t s c quan tr ng, nó th c hi n nhi mố ấ ạ ế ộ ầ ử ế ứ ọ ự ệ ệ
v truy n t i và phân ph i đi n năng. Khi các thi t b c a tr m b sét đánh tr c ti p sụ ề ả ố ệ ế ị ủ ạ ị ự ế ẽ
d n đn nh ng h u qu r t nghiêm tr ng không nh ng làm h ng các thi t b trong tr mẫ ế ữ ậ ả ấ ọ ữ ỏ ế ị ạ
mà còn có th d n đn vi c ng ng cung c p đi n trong m t th i gian dài làm nh h ngể ẫ ế ệ ừ ấ ệ ộ ờ ả ưở
đn vi c s n su t đi n năng và các ngành kinh t qu c dân khác. Do v y vi c tính toánế ệ ả ấ ệ ế ố ậ ệ
b o v ch ng sét đánh tr c ti p vào tr m bi n áp đt ngoài tr i là r t quan tr ng. Qua đóả ệ ố ự ế ạ ế ặ ờ ấ ọ
ta có th đa ra nh ng ph ng án b o v tr m m t cách an toàn và kinh t nh m đmể ư ữ ươ ả ệ ạ ộ ế ằ ả
b o toàn b thi t b trong tr m đc b o v ch ng sét đánh tr c ti p.ả ộ ế ị ạ ượ ả ệ ố ự ế
Ngoài vi c b o v ch ng sét đánh tr c ti p vào các thi t b trong tr m ta cũng ph iệ ả ệ ố ự ế ế ị ạ ả
chú ý đn vi c b o v cho các đo n đng dây g n tr m và đo n đây d n n i t xà cu iế ệ ả ệ ạ ườ ầ ạ ạ ẫ ố ừ ố
cùng c a tr m ra c t đu tiên c a đng dây.ủ ạ ộ ầ ủ ườ
1.2 . Các yêu c u k thu t đi v i h th ng ch ng sét đánh tr c ti p.ầ ỹ ậ ố ớ ệ ố ố ự ế
T t c các thi t b b o v c n ph i đc n m tr n trong ph m vi an toàn c a hấ ả ế ị ả ệ ầ ả ượ ằ ọ ạ ủ ệ
th ng b o v . Tu thu c vào đc đi m m t b ng tr m và các c p đi n áp mà h th ngố ả ệ ỳ ộ ặ ể ặ ằ ạ ấ ệ ệ ố
các c t thu sét có th đc đt trên các đ cao có s n c a công trình nh xà, c t đèn chi uộ ể ượ ặ ộ ẵ ủ ư ộ ế
sáng... ho c đc đt đc l p.ặ ượ ặ ộ ậ
Khi đt h th ng c t thu sét trên b n thân công trình, s t n d ng đc đ cao v nặ ệ ố ộ ả ẽ ậ ụ ượ ộ ố
có c a công trình nên s gi m đc đ cao c a h th ng thu sét. Tuy nhiên đi u ki n đtủ ẽ ả ượ ộ ủ ệ ố ề ệ ặ
h th ng thu sét trên các công trình mang đi n là ph i đm b o m c cách đi n cao và trệ ố ệ ả ả ả ứ ệ ị
s đi n tr t n c a b ph n n i đt bé.ố ệ ở ả ủ ộ ậ ố ấ
Đi v i tr m bi n áp ngoài tr i t 110 kV tr lên do có cách đi n caoố ớ ạ ế ờ ừ ở ệ
(kho ng cách các thi t b đ l n và đ dài chu i s l n) nên có th đt c t thu sét trên cácả ế ị ủ ớ ộ ỗ ứ ớ ể ặ ộ
BÀI T P DÀI MÔN KTĐ CAO ÁP GVHD: Ph m Th Thanh Đam Ậ ạ ị
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
k t c u c a tr m. Tuy nhiên các tr c a k t c u trên đó có đt c t thu sét thì ph i n i đtế ấ ủ ạ ụ ủ ế ấ ặ ộ ả ố ấ
vào h th ng n i đt c a tr m phân ph i. Theo đng ng n nh t và sao cho dòng đi n iệ ố ố ấ ủ ạ ố ườ ắ ấ ệ s
khuy ch tán vào đt theo 3- 4 c c n i đt. Ngoài ra m i tr c a k t c u y ph i có n iế ấ ọ ố ấ ở ỗ ụ ủ ế ấ ấ ả ố
đt b sung đ c i thi n tr s đi n tr n i đt nh m đm b o đi n tr không quá 4ấ ổ ể ả ệ ị ố ệ ở ố ấ ằ ả ả ệ ở .
N i y u nh t c a tr m bi n áp ngoài tr i đi n áp 110 kV tr lên là cu n dâyơ ế ấ ủ ạ ế ờ ệ ở ộ
MBA. Vì v y khi dùng ch ng sét van đ b o v MBA thì yêu c u kho ng cách gi a haiậ ố ể ả ệ ầ ả ữ
đi m n i đt vào h th ng n i đt c a h th ng thu sét và v MBA theo đng đi n ph iể ố ấ ệ ố ố ấ ủ ệ ố ỏ ườ ệ ả
l n h n 15m.ớ ơ
Khi đt cách ly gi a h th ng thu sét và công trình ph i có kho ng cách nh t đnh,ặ ữ ệ ố ả ả ấ ị
n u kho ng cách này quá bé thì s có phóng đi n trong không khí và đt.ế ả ẽ ệ ấ
Ph n d n đi n c a h th ng thu sét có ph i có ti t di n đ l n đ đm b o thoầ ẫ ệ ủ ệ ố ả ế ệ ủ ớ ể ả ả ả
mãn đi u ki n n đnh nhi t khi có dòng đi n sét đi qua.ề ệ ổ ị ệ ệ
1.3 Ph m vi b o v c a c t thu sét và dây ch ng sét.ạ ả ệ ủ ộ ố
1.3.1 Ph m vi b o v c a c t thu sétạ ả ệ ủ ộ
1.3.1.1 Ph m vi b o v c a m t c t thu sét đc l pạ ả ệ ủ ộ ộ ộ ậ
Ph m vi b o v c a m t c t thu sét là:ạ ả ệ ủ ộ ộ
Đ d dàng và thu n ti n trong tính toán thi t k th ng dùng ph m vi b o v d ng ể ễ ậ ệ ế ế ườ ạ ả ệ ạ
d ng đn gi n hoá v i đng sinh c a hình chóp có d ng đng gãy khúc đc bi u di nạ ơ ả ớ ườ ủ ạ ườ ượ ể ễ
nh hình v 1.1 d i đây. ư ẽ ướ
Bán kính b o v các m c cao khác nhau đc tính toán theo công th c sauả ệ ở ứ ượ ứ
-N u hếx > h thì rx = 0,75h(1- )
- N u hếx ≤ h thì rx = 1,5h(1- )
Trong đó:
h: đ cao c t thu sétộ ộ
hx: đ cao v t c n b o vộ ậ ầ ả ệ
BÀI T P DÀI MÔN KTĐ CAO ÁP GVHD: Ph m Th Thanh Đam Ậ ạ ị
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
h - hx = ha: đ cao hi u d ng c t thu sétộ ệ ụ ộ
rx: bán kính c a ph m vi b o vủ ạ ả ệ
a'
b
c
a
h
0,8h
0,2h
0,75h 1,5h
R
Hình 1.1 :Ph m vi b o vạ ả c a m t c t thu sétệ ủ ộ ộ
Chú ý: Các công th c trên ch đúng v i c t thu sét cao d i 30m. Hi u qu c a c tứ ỉ ớ ộ ướ ệ ả ủ ộ
thu sét cao quá 30m có gi m sút do đ cao đnh h ng c a sét gi h ng s . Khi tính toánả ộ ị ướ ủ ữ ằ ố
ph i nhân v i h s hi u ch nh p = và trên hình v dùng các hoành đ 0,75hp và 1,5hpả ớ ệ ố ệ ỉ ẽ ộ
1.3.1.2 Ph m vi b o v c a hai c t thu sétạ ả ệ ủ ộ
Ph m vi b o v c a 2 c t thu sét k t h p thì l n h n nhi u so v i t ng ph m viạ ả ệ ủ ộ ế ợ ớ ơ ề ớ ổ ạ
b o v c a 2 c t đn. Đ hai c t thu sét có th ph i h p đc thì kho ng cách a gi a 2ả ệ ủ ộ ơ ể ộ ể ố ợ ượ ả ữ
c t ph i th a mãn đi u ki n a < 7h (h là chi u cao c a c t).ộ ả ỏ ề ệ ề ủ ộ
1.3.1.2.1. Ph m vi b o v c a hai c t thu lôi có cùng đ caoạ ả ệ ủ ộ ộ
Khi hai c t thu sét có cùng đ cao h đt cách nhau kho ng cách a(a<7h) thì đ caoộ ộ ặ ả ộ
l n nh t c a khu v c b o v gi a hai c t thu sét là hớ ấ ủ ự ả ệ ữ ộ 0 đc tính nh sauượ ư
ho = h -
S đ ph m vi b o v c a hai c t thu sét có chi u cao b ng nhau.ơ ồ ạ ả ệ ủ ộ ề ằ
BÀI T P DÀI MÔN KTĐ CAO ÁP GVHD: Ph m Th Thanh Đam Ậ ạ ị
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
h
0,2h
0,75h a
h
o
h
x
1,5h
r
x
R
r
0x
Hình 1.2: Ph m vi b o v c a hai c t thu sét gi ng nhauạ ả ệ ủ ộ ố
Tính rox:
-N u hếx > ho thì rx = 0,75ho(1- )
- N u hếx ≤ ho thì rx = 1,5ho(1- )
Chú ý: Khi đ cao c a c t thu sét v t quá 30m thì ngoài vi c hi u ch nh nh ph nộ ủ ộ ượ ệ ệ ỉ ư ầ
chú ý c a m c 1.3.1.1 thì còn ph i tính hủ ụ ả 0 theo công th c:ứ
ho = h -
1.3.1.2.2. Ph m vi b o v c a hai c t thu lôi có đ cao khác nhauạ ả ệ ủ ộ ộ
Gi s có 2 c t thu sét: c t 1 có chi u cao hả ử ộ ộ ề 1, c t 2 có chi u cao hộ ề 2và h1>h2 . Hai
c t cách nhau m t kho ng là a.ộ ộ ả
Tr c tiên v ph m vi b o v c a c t cao hướ ẽ ạ ả ệ ủ ộ 1, sau đó qua đnh c t th p hỉ ộ ấ 2 v đng th ng ẽ ườ ẳ
ngang g p đng sinh c a ph m vi b o v c a c t cao t i đi m 3. Đi m này đc xem làặ ườ ủ ạ ả ệ ủ ộ ạ ể ể ượ
đnh c a c t thu sét gi đnh, nó s cùng v i c t th p hỉ ủ ộ ả ị ẽ ớ ộ ấ 2, hình thành đôi c t đ cao b ng ộ ở ộ ằ
nhau và b ng hằ2 v i kho ng cách là a’. Ph n còn l i gi ng ph m vi b o v c a c t 1 v i ớ ả ầ ạ ố ạ ả ệ ủ ộ ớ
a’=a-x
-N u hế2 > h1 thì rx = 0,75h1(1- )
- N u hế2 ≤ h1 thì rx = 1,5h1(1- )