Đồ án tốt nghiệp đề tài tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220kv110kv

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220kV/110kV
CHUYÊN ĐỀ: BẢO VỆ CHỐNG SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY 220kV VÀO TRẠM
BIẾN ÁP 220kV/110kV
GVHD:
SVTH:
MSV:
LỚP:

ThS.Trần Hoàng Hiệp
Vũ Đức Hiển
18810110133
D13H1

Hà Nội, tháng 1 năm 2023


NỘI DUNG CHÍNH TRONG ĐỒ ÁN
PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220kV/110kV VÀ ĐƯỜNG DÂY 220kV
CHƯƠNG 1: HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV/110KV
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV/110KV
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT CỦA ĐƯỜNG DÂY 220KV

Phần II: CHUYÊN ĐỀ TÍNH TỐN SĨNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 220kV

VÀO TRẠM BIẾN ÁP 220kV/110kV


PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 1: Hiện tượng dông sét và ảnh hưởng của nó đến hệ thống điện Việt Nam

1. Hiện tượng dông sét

Tia tiên đạo
Địa điểm phụ thuộc
điện trở suất của đất

Hình thành khu
vực ion hóa mãnh
liệt

 
 

Dịng của phóng điện
ngược

Hồn thành
phóng điện sét


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP

220KV/110KV
 Chương 1: Hiện tượng dông sét và ảnh hưởng của nó đến hệ thống điện Việt Nam

2. Ảnh hưởng của dông sét đến hệ thống điện Việt Nam
Bảng thông số dông sét của một số vùng
Số giờ
Vùng

Tháng

Số ngày dơng

dơng

Mật độ

nhiều

trung bình

trung

sét trung

dơng

( ngày/năm)

bình

bình

sét

Ven biển miền Trung
Cao nguyên miền Trung
Đồng bằng ven biển Nam
Bộ
Đồng bằng miền Nam

Loại sự cố

61,6

219,1

6,33

7

44

95,2

3,55

5,8

47,6

126,21

3,31

5,8

81,1

215,6

6,47

8

60,1

89,32

5,17

5,9

Dưới 220kV

Đường dây Phả Lại-Hà Đông

Năm
Tổng số

Vĩnh cửu

Tổng số

Vĩnh cửu

Do sét

2

1

2

1

1

1988

2

5

5

2

1

1989

24

3

6

2

1

1990

25

4

2

1

1

1991

30

2

3

1

1

nhất

(giờ/năm)
Miền núi trung du Bắc Bộ

Bảng tình hình sự cố lưới điện miền Bắc từ năm 1987 - 1992

1987

1992

19

4

4

4

3

Tổng số

106

16

22

11

8

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 2: Tính tốn bảo vệ sét đánh trực tiếp cho Trạm biến áp 220kV/110kV

Chọn vị trí đặt cột thu sét
Tính chiều cao cột thu sét
Tính phạm vi bảo vệ và chọn
phương án thi cơng
Tính tốn chọn phương án cụ thể
và chọn phương án thi công

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP

220KV/110KV
 Chương 2: Tính tốn bảo vệ sét đánh trực tiếp cho Trạm biến áp 220kV/110kV

1. Chọn vị trí đặt cột thu sét
1.1 Điều kiện phần điện được bảo vệ
rx12

1

rx12

1

Phần điện có độ cao hx nằm trong đa

rx

rx

2

giác sẽ được bảo vệ nếu thỏa mãn điều

2

rx14

D<8ha

kiện:

D ≤ 8(h – hx) = 8ha

D<8ha

rx13
rx23

3

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

4

rx23
3

rx34


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 2: Tính tốn bảo vệ sét đánh trực tiếp cho Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Phạm vi bảo vệ của hệ thống thu sét
Bảng phạm vi bảo vệ của các cặp cột biên phương án 1
Cặp cột

a

ho

2/3ho

01-02

51

17,21

12,907

0,53

02-03

51

17,21

12,907

0,53

03-04

51

17,21

12,907

0,53

01-05

36

19,36

14,52

2,15

h

hx

r0x

14,52
04-08

36

19,36

30

20,21

15,157

08-12

30

20,21

15,157

2,78

17-18

55

12,64

9,48

1,23

19-20

55

12,64

9,48

1,23

18-19

33

15,79

11,842

3,59

13-17

50

13,36

10,02

1,77

16-20

50

13,36

10,02

1,77

09-13

34,99

15,93

11,947

3,70

12-16

31,05

16,49

12,367

4,12

05-09

24,5

2,15

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

20,5

2,78


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 2: Tính tốn bảo vệ sét đánh trực tiếp cho Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Phạm vi bảo vệ của hệ thống thu sét
Bảng phạm vi bảo vệ của các cặp cột biên phương án 2
a

ho

2/3h0

01-02

51

19,71

14.782

2,41

02-03

51

19,71

14.782

2,41

03-04

51

19,71

14.782

2,41

01-05

66

17,57

13.177

0,80

04-08

66

17,57

13.177

0,80

40

15,79

11.842

66

12,07

9.052

15-16

55

13,64

10.23

1,98

09-13

50

14,36

10.77

2,52

12-16

50

14,36

10.77

2,52

05-09

30

17,8

13.35

6,08

08-12

31,05

17,65

13.237

5,85

Cặp cột

13-14
14-15

h

27

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

hx

21,5

r0x

3,60
0,80


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 2: Tính tốn bảo vệ sét đánh trực tiếp cho Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Phạm vi bảo vệ của hệ thống thu sét
Bảng so sánh giữa 2 phương án
Phương án

Phương án 1

Phương án 2

Số lượng cột (cột)

20

16

Tổng chiều dài (m)

172

190

Phạm vi bảo vệ

Toàn bộ các thiết bị trong
trạm

Toàn bộ các thiết bị trong
trạm

Chỉ tiêu

Kết luận: Chọn phương án 1 là phương án thi công và tính tốn nối đất

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 3: Tính tốn hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV

1. Khái niệm chung

NỐI ĐẤT

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM PHÂN PHỐI
220KV VÀ ĐƯỜNG DÂY 220KV
 Chương 3: Tính tốn hệ thống nối đất cho Trạm Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Thiết kế hệ thống nối đất an toàn và làm việc cho Trạm biến áp 220kV/110kV

RHT≤ 0,5 (Ω)

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 3: Tính tốn hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Thiết kế hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV
214 (m)

2.1. Nối đất tự nhiên

164 (m)
2.2. Nối đất nhân tạo
Ta sử dụng hệ thống mạch vịng làm bằng thép dẹt
có kích thước 40x4 (mm)
Điện trở mạch vòng của trạm là:

Sơ đồ nối đất mạch vịng của trạm
Ta có điện trở nối đất của hệ thống:

=> Đảm bảo nối đất an toàn và làm việc

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 3: Tính tốn hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Thiết kế hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV

L

L

L

L

2.3. Nối đất chống sét


L0: điện cảm của điện cực trên một đơn vị dài;



G0: điện dẫn của điện cực trên một đơn vị dài.

G

G

G

G

Sơ đồ thay thế rút gọn của hệ thống nối đất
Tổng trở sóng đầu vào mạch vịng:

với điện trở tản xoay chiều mùa sét:

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP

220KV/110KV
 Chương 3: Tính tốn hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Thiết kế hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV
2.3. Nối đất chống sét

Kiểm tra điều kiện nối đất chống sét
Uxk = Imax. Zxk(0,τds)= 150.6,88 = 1032 (kV)
Uxk = 1032 (kV) > U50%MBA(110kV) = 460 (kV)
Vì vậy, ta bắt buộc phải tính toán nối đất bổ sung

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 3: Tính tốn hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV

2. Thiết kế hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220kV/110kV
2.4. Nối đất bổ sung
= 6 (m)

Chọn hình thức nối đất bổ sung tập trung là hình tia
gồm thanh-cọc tại chân các cột thu sét:
­

Thanh dẫn được chọn là loại thép dẹt 40x4 (mm);

­

Cọc được chọn là loại thép góc 40x40x4 (mm).

=3 (m)

Hình thức nối đất bổ sung

Điện trở tản của hệ thống thanh-cọc là:
Tổng trở xung kích khi có nối đất bổ sung:
Kiểm tra điều kiện quá điện áp với máy biến áp khi có dịng điện sét
Umax = Imax. Zxkbs(0,τds)= 454,9 (kV) < U50%MBA(110kV) = 460 (kV)
=> Sau khi nối đất bổ sung, đã đảm bảo nối đất an toàn, làm việc và chống sét

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

=3 (m)

= 0,8 (m)
=2,3 (m)


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP

220KV/110KV
 Chương 4: Tính tốn chỉ tiêu chống sét của Đường dây 220kV

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 4: Tính tốn chỉ tiêu chống sét của Đường dây 220kV

1. Khái quát chung

SÉT ĐÁNH

Đánh
vòng qua
dây
chống sét
vào dây
dẫn

Đánh vào
khoảng
vượt

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

Đánh vào

đỉnh cột
và lân
cận đỉnh
cột


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 4: Tính tốn chỉ tiêu chống sét của Đường dây 220kV

1. Khái quát chung
Số lần sét đánh vào 100km chiều dài đường dây trong 1 nm l:

DCS
A

N = (0,06ữ0,09).hcs(tb).nng.s= 154,8018ữ232,2027 (ln/100km.nm)
7,5 (m)

B
C

B

C

ã S ln sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn:

4 (m)

Ndd = N.Vα =0,46 (lần/100km.năm)

32 (m)

3 (m)
4,5 (m)

= Ndd + Nđc + Nkv

A

• Số lần sét đánh vào đỉnh cột và khoảng vượt:

4,5 (m)

(lần/100km.năm)

20,5 (m)

• Xác suất hình thành hồ quang

Rc

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

:

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 4: Tính tốn chỉ tiêu chống sét của Đường dây 220kV

2. Tính suất cắt đường dây do sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn
+ Góc bảo vệ các pha:
+ Xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn:

+ Số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn:
Ndd = N.Vα =0,46 (lần/100km.năm)
+ Xác suất phóng điện:
+ Xác suất hình thành hồ quang: η= 0,656
Vậy suất cắt đường dây do sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn:
ncd(dd) = Ndd.Vpđ.η = 0,2193 (lần/100km.năm)

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 4: Tính tốn chỉ tiêu chống sét của Đường dây 220kV

3. Tính suất cắt đường dây khi sét đánh vào khoảng vượt
+ Điện áp tác dụng lên chuỗi sứ là:

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 4: Tính tốn chỉ tiêu chống sét của Đường dây 220kV

3. Tính suất cắt đường dây khi sét đánh vào khoảng vượt
Từ điện áp cách điện Ucđ(t) kết hợp với đường đặc tính V-S của chuỗi sứ, ta vẽ được 2 đồ thị sau:
Ucd(kV)

5000.0

a = 100
a = 90

4000.0

a = 80
a = 70

3000.0

a = 60
a = 50

2000.0

Miền nguy hiểm

250
200
150

a = 40
a = 30
a = 20

1000.0
0.0

300

a = 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t(μs)

Đồ thị điện áp khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc = 10 (Ω)

100
50
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Đồ thị đường cong nguy hiểm với Rc = 10 (Ω)

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv


Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv

PHẦN I: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP
220KV/110KV
 Chương 4: Tính tốn chỉ tiêu chống sét của Đường dây 220kV

3. Tính suất cắt đường dây khi sét đánh vào khoảng vượt
+ Điện áp tác dụng lên chuỗi sứ là:
+ Xác suất phóng điện: Vpđ = 7,01.10-6
+ Số lần sét đánh vào khoảng vượt: Nkv = 116,1 (lần/100km.năm)
+ Xác suất hình thành hồ quang: η=0,656

Vậy, suất cắt đường dây khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc = 10 (Ω):
ncđ(kv) = Nkv .Vpđ.η = 2,1186.10-3 (lần/100km.năm)

Do.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kvDo.an.tot.nghiep.de.tai.tinh.toan.thiet.ke.bao.ve.chong.set.cho.tram.bien.ap.220kv110kv