chống sét cho trạm biến áp, chương 6 ppt

Chng 6:
Phạm vi bảo vệ của ph-ơng án 3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Nh iều Khiển
Hình 1.12 Phạm vi bảo vệ ph-ơng án 3
1.3.3.4. Kết luận:
Ph-ơng án có phạm vi bảo vệ thoả mãn yêu cầu đặt ra.
Tổng số cột: 9 cột trong đó có 6 cột 29,5 m , 3 cột 26 m.
Tổng chiều dài cột: 6.(29.5-16.5)+3.(26-11)=123 m.
Tổng chiều dài dây thu sét :181,7.2+102+80.3=545.7m.
* NHận xét:
Cả ba ph-ơng án trên đều thoả mãn nhu cầu kỹ thuật đề ra. Qua
tính toán ta thấy ph-ơng án 2 có chiều dài cột tính toán nhỏ
nhất do vậy chi phí xây dựng cũng nhỏ nhất vì vậy ta chọn
ph-ơng án 2 để thiết kế.
Tính toán nối đất cho trạm
2.1. yêu cầu kỹ thuật khi nối đất trạm biến áp.
Nối đất là đem các bộ phận bằng kim loại có nguy cơ bị tiếp
xúc với dòng điện (h- hỏng cách điện) nối với hệ thống nối đất.
Nhiệm vụ của nối đất là tản dòng điện xuống đất để đảm bảo cho
điện thế trên vật nối đất có trị số bé. Hệ thống nối đất là một phần
quan trọng trong việc bảo vệ quá điện áp. Tuỳ theo nhiệm vụ và
hiệu quả mà hệ thống nối đất đ-ợc chia làm ba loại.

Nối đất làm việc.
Nhiệm vụ chính là đảm bảo sự làm việc bình th-ờng của
thiết bị, hoặc một số bộ phận của thiết bị yêu cầu phải làm việc ở
chế độ làm việc đã đ-ợc quy định sẵn.
+ Nối đất điểm trung tính máy biến áp.
+ Hệ thống điện có điểm trung tính trực tiếp nối đất.
+ Nối đất của máy biến áp đo l-ờng và các kháng điện
dùng trong bù ngang trên các đ-ờng dây cao áp truyền tải điện.
Nối đất an toàn.
Có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho con ng-ời khi cách điện
bị h- hỏng. Thực hiện nối đất an toàn bằng cách nối đất các bộ
phận kim loại không mang điện nh- vỏ máy, thùng dầu máy biến
áp, các giá đỡ kim loại. Khi cách điện bị h- hỏng do lão hoá thì
trên các bộ phận kim loại sẽ có một điện thế nh-ng do nối đất nên
điện thế này có giá trị nhỏ không nguy hiểm cho ng-ời tiếp xúc.
Nối đất chống sét.
Có tác dụng làm tản dòng điện sét vào trong đất khi sét đánh
vào cột thu lôi hay đ-ờng dây. Hạn chế hình thành và lan truyền
của sóng quá điện áp do phóng điện sét gây nên. Nối đất chống sét
còn có nhiệm vụ hạn chế hiệu điện thế giữa hai điểm bất kỳ trên
cột điện và đất. Nếu không, mỗi khi có sét đánh vào cột chống sét
hoặc trên đ-ờng dây, sóng điện áp có khả năng phóng điện ng-ợc
tới các thiết bị và công trình cần bảo vệ, phá huỷ các thiết bị điện
và máy biến áp
Về nguyên tắc là phải tách rời các hệ thống nối đất nói trên
nh-ng trong thực tế ta chỉ dùng một hệ thống nối đất chung cho các
nhiệm vụ. Song hệ thống nối đất chung phải đảm bảo yêu cầu của
các thiết bị khi có dòng ngắn mạch chạm đất lớn do vậy yêu cầu
điện trở nối đất phải nhỏ.
Khi điện trở nối đất càng nhỏ thì có thể tản dòng điện với mật

độ lớn, tác dụng của nối đất tốt hơn an toàn hơn. Nh-ng để đạt
đ-ợc trị số điện trở nối đất nhỏ thì rất tốn kém do vậy trong tính
toán ta phải thiết kế sao cho kết hợp đ-ợc cả hai yếu tố là đảm bảo
về kỹ thuật và hợp lý về kinh tế.
Một số yêu cầu về kỹ thuật của điện trở nối đất:
Trị số điện trở nối đất của nối đất an toàn đ-ợc chọn sao cho
các trị số điện áp b-ớc và tiếp xúc trong mọi tr-ờng hợp đều không
v-ợt quá giới hạn cho phép.
+ Đối với các thiết bị điện có điểm trung tính trực tiếp nối đất
yêu cầu điện trở nối đất phải thoả mãn:


5,0R
+ Đối với các thiết bị có điểm trung tính cách điện thì:
tt
I
R
250
.
+ Đối với hệ thống có điểm trung tính cách điện với đất và chỉ có
một hệ thống nối đất dùng chung cho cả thiết bị cao áp và hạ áp
thì:

tt
I
R
125
.
+ Khi dùng nối đất tự nhiên nếu điện trở nối đất tự nhiên đã thoả
mãn yêu cầu của các thiết bị có dòng ngắn mạch chạm đất bé thì

không cần nối đất nhân tạo nữa. Còn nếu điện trở nối đất tự nhiên
không thoả mãn đối với các thiết bị cao áp có dòng ngắn mạch
chạm đất lớn thì ta phải tiến hành nối đất nhân tạo và yêu cầu trị số
của điện trở nối đất nhân tạo là:


1
R
. Thực tế dù R
TN

0,5

thì
ta vẫn phải nối đất nhân tạo vì R
TN
có thể xảy ra biến động nh- đất
đây chống sét tại khoảng v-ợt gần trạm.
+ Trong khi thực hiện nối đất có thể tận dụng các hình thức nối
đất sẵn có nh- các đ-ờng ống và các kết cấu kim loại của công
trình chôn trong đất Việc tính toán điện trở tản của các đ-ờng ống
chôn trong đất hoàn toàn giống với điện cực hình tia.
+ Vì đất là môi tr-ờng không đồng nhất, khá phức tạp do đó điện
trở suất của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần của đất nh-
các loại muối, a xít chứa trong đất, độ ẩm, nhiệt độ và điều kiện
khí hậu.
ở Việt nam khí hậu thay đổi theo từng mùa độ ẩm của đất
cũng thay đổi theo dẫn đến điện trở suất cuả đất cũng biến đổi
trong phạm vi rộng. Do vậy trong tính toán thiết kế về nối đất thì trị
số điện trở suất của đất dựa theo kết quả đo l-ờng thực địa và sau

đó phải hiệu chỉnh theo hệ số mùa, mục đích là tăng c-ờng an toàn.
Công thức hiệu chỉnh nh- sau:
mdoTT
K.


(2.1)
Trong đó:

tt
: là điện trở suất tính toán của đất.


đo
: điện trở suất đo đ-ợc của đất.
K
m
: hệ số mùa của đất.
Hệ số K
m
phụ thuộc vào dạng điện cực và độ chôn sâu của điện
cực.