Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp chương 3

Chia sẻ: Phạm Ngọc Thịnh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

249
lượt xem 71
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

3.1-KHÁI NIỆM CHUNG. Trạm biến áp 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 vào trạm sẽ xảy ra những hậu quả nặng nề không những chỉ làm hỏng đến các thiết bị trong trạm mà còn gây nên những hậu quả cho những ngành công nghiệp khác do bị ngừng cung cấp điện . Do vậy trạm biến áp thường có yêu cầu bảo vệ khá cao....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp chương 3

®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 thêng cã yªu cÇu b¶o vÖ kh¸ cao. HiÖn nay ®Ó b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp cho tr¹m biÕn ¸p ngêi 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 híng cho c¸c phãng ®iÖn sÐt tËp trung vµo ®ã, t¹o ra khu vùc an toµn bªn díi 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 ngîc ®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 1
®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. Nhng møc c¸ch ®iÖn cña tr¹m ph¶i ®¶m b¶o an toµn trong ®iÒu kiÖn phãng ®iÖn ngîc 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 ngîc 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 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 2
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 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 . 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. + h a : ®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 − hx ) (3 − 2) hx 1+ h hx - NÕu hx ≤ 2/3h th×: rx = 1,5h.(1 − ) (3 –3) 0,8h hx - NÕu hx > 2/3h th×: rx = 0,75h.(1 − ) (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. Nhng ®Ó c¸c cét thu l«i cã thÓ phèi hîp ®îc th× kho¶ng TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 3
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 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: 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× (3 – 1 ): Tr êng hî p hai cét thu l«i cã chiÒ cao b»ng nhau . nh u - Trêng 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 díi ®©y: TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 4
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 1 R 2 3 h1 h2 a' a (H× 3 – 2 ): Tr êng hî p hai cét thu l«i cã chiÒ cao kh¸ c nh u nhau - B»ng c¸ch gi¶ sö vÞ trÝ x cã ®Æt cét thu l«i C cã ®é cao h 2 , 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 trêng 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 = h 2 − = h2 − a + .(h1 − h 2 ) 7 h2 1+ h1 1,6 rxo =.(h − hx ) h2 o 1+ h1 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 5
®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 T 1 ; 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 6
®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 l«i 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 = 132 + 8,52 = 15,53m TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 7
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p Ta cã c«ng thøc ®Ó tÝnh ®êng kÝnh ®êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (1;2;5): 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. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 8
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p §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: 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. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 9
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p §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: 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 (h x = 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: TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 10
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p  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:  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 −  = 1,5.17,3.1 −  0,8.h   = 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 − 0,8.17,3  = 10,95m.   o   - 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 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 11
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 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.  hx   10  rxo = 1,5.h o .1 −  0,8.h  = 1,5.18,78.1 − 0,8.18,78  = 9,42m.   o   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 − 0,8.18,78  = 13,17 m.   o   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 − = 18,57 m 7 7 ë ®é cao 10m: hx = 10m < 2/3ho = 12,38m.  hx   8  rxo = 1,5.h o .1 −  = 1,5.18,57.1 −  0,8.h   = 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 −  = 1,5.18,57.1 −  0,8.h   = 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 − 0,8.17,53  = 7,545m.   o   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 − 0,8.17,53  = 11,295m.   o   - 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 −  = 1,5.18.1 −  0,8.h   = 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 − 0,8.18  = 12m.   o   - 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 − 0,8.16,878  = 6,567 m.   o   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 − 0,8.16,878  = 10,3m.   o   - 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 13
®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 − 0,8.19,28  = 12,045m   o   ë ®é cao 7m: hx = 7m < 2/3ho = 12,85m.  hx   7  r xo = 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 − = 17,969 m. 7 7 ë ®é cao 9m: hx = 9m < 2/3ho = 11,979m.  hx   9  rxo = 1,5.h o .1 −  = 1,5.17,969.1 −  0,8.h   = 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 − 0,8.17,969  = 13,83m.   o   - 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. - ë ®é cao 7m: rxo = 15,795m. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 14
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p - 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 − = 17,969 m. 7 7 ë ®é cao 9m: hx = 9m < 2/3ho = 11,979m.  hx   9  rxo = 1,5.h o .1 −  = 1,5.17,969.1 −  0,8.h   = 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 − 0,8.17,969  = 13,83m.   o   - 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 − = 19,57 m. 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 − 0,8.19,57  = 12,48m.   o   ë ®é cao 7m: hx = 7m < 2/3ho = 13m.  hx   7  rxo = 1,5.h o .1 −  = 1,5.19,57.1 −  0,8.h   = 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 ). TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 15
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 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 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 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 16
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 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 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 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 17
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 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 trßn §é cao tèi thiÓu ®Ó nhãm cét b¶o vÖ Nhãm cét ngo¹i tiÕp tam gi¸c ®îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi (D) chóng (ha) (1;2;5) 28,4m 3,55m (3;4;5) 25,1m 3,14m (2;3;5) 29m 3,6m 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 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 18
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p 15.16.77.16.77 r= = 9,37 m. 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 (h x = 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. - §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 ). TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 19
®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p * 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 − 0,8.16,8  = 8,325m.   o   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 − 0,8.16,8  = 12,075m.   o   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) 6-11 21 9 12 8,325 16,8 6-11 21 7 14 12,075 16,8 7-11 21 9 12 8,325 16,8 7-11 21 7 14 12,075 16,8 8-10 21 9 12 8,325 16,8 8-10 21 7 14 12,075 16,8 TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 20