chống sét cho trạm biến áp, chương 7 ppsx

Chng 7:
Các số liệu dùng để tính toán nối
đất
Điện trở suất đo đ-ợc của đất: m
d
80

.
Điện trở nối đất cột đ-ờng dây:
)(23);(16);(9
321

ccc
RRR .
Dây chống sét sử dụng loại C- 70 có điện trở đơn vị là:
kmr /38,2
0
.
Chiều dài khoảng v-ợt đ-ờng dây là:
ml 290

. Phía 220 kv

ml 200

. Phía 110 kv
Điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng v-ợt
là :
)(69,010.290.38,2.
3
0220

lrR
cs
.
)(476,010.200.38,2.
3
0110


lrR
cs
.
Số lộ trong trạm: Phía 220 kv
5

n .
Phía 110 kv
2

n .
2.2.1. Nối đất an toàn.
Cho phép sử dụng nối đất an toàn với nối đất làm việc thành
một hệ thống.Điện trở nối đất của hệ thống là :


5,0
.
//
TNNT

TNNT
TNNTHT
RR
RR
RRR
.
(2.2)
Trong đó : R
TN
: điện trở nối đất tự nhiên.
R
NT
: điện trở nối đất nhân tạo 1
NT
R .
a) Điện trở nối đất tự nhiên.
Nối đất tự nhiên của trạm là hệ thống chống sét đ-ờng dây và
cột điện 110kV và 220kV tới trạm.
Ta có công thức sau:
4
1
2
1
.
1


cs
c
c

TN
R
R
R
n
R .
(2.3)
Trong đó : n: số lộ dây.
R
cs
: điện trở tác dụng của dây chống sét trong một
khoảng v-ợt.
R
c
: điện trở nối đất của cột điện.
-Phía 220 kv
)(434,0
4
1
69,0
9
2
1
9
.
5
1
1_220

TN
R .
)(599,0
4
1
69,0
16
2
1
16
.
5
1
2_220



TN
R
)(73,0
4
1
69,0
23
2
1
23
.
5

1
3_220



TN
R
-Phía 110 kv
)(922,0
4
1
476,0
9
2
1
9
.
2
1
1_110



TN
R .
)(265,1
4
1
476,0
16

2
1
16
.
2
1
1_110



TN
R
)(539,1
4
1
476,0
23
2
1
23
.
2
1
1_110



TN
R
R

TN_1
= (R
TN220_1
) // (R
TN110_1
) = 0,295 )(

.
R
TN_2
= (R
TN220_2
) // (R
TN110_2
) = 0,431 )(

.
R
TN_3
= (R
TN220_3
) // (R
TN110_3
) = 0,495 )(

.
Ta thấy các giá trị điện trở R
TN
<0,5 đạt yêu cầu về lý thuyết. Tuy
vậy nối đất tự nhiên có nhiều thay đổi vì vậy để đảm bảo an toàn ta

phải nối đất nhân tạo.
b. Điện trở nối đất nhân tạo.
Nối đất có các hình thức cọc dài 2-3m bằng sắt tròn hay sắt
chôn thẳng đứng. Thanh dài chôn nằm ngang ở độ sâu 0,5 - 0,8m
đặt theo hình tia; mạch vòng hoặc tổ hợp của hai hình thức trên.
- Đối với nối đất chôn nằm ngang có thể dùng công thức
chung sau:

t
d
LK
l
R
.
.
ln
.
.
2
2


. (2.4)
Trong đó :
L: chiều dài tổng của điện cực.
d: đ-ờng kính điện cực khi điện cực dùng sắt tròn. Nếu dùng
sắt dẹt thì trị số
d thay bằng
2
b

với b là chiều rộng của sắt dẹt.
t: độ chôn sâu.
K: hệ số hình dạng phụ thuộc sơ đồ nối đất.
- Hệ thống nối đất gồm nhiều cọc bố trí dọc theo chiều dài tia
hoặc theo chu vi mạch vòng:
CTTC
CT
HT
RnR
RR
R


.


. (2.5)
Trong đó:
R
C
: điện trở tản của một cọc.
R
T
: điện trở tản của tia hoặc của mạch vòng.
n: số cọc.

T
: hệ số sử dụng của tia dài hoặc của mạch vòng.

C

: hệ số sử dụng của cọc.
Đối với trạm biến áp khi thiết kế hệ thống nối đất nhân tạo ta sử
dụng hình thức nối đất mạch vòng xung quanh trạm bằng các thanh
dẹt. Mạch vòng cách móng t-ờng bao quanh trạm mỗi chiều 1m.
Điện trở mạch vòng của trạm là:
t
d
LK
L
R
MV
.
.
ln
.
.
2
2


(2.6)
Trong đó:
L: chu vi mạch vòng
L1
L2
L3
L4
Với sơ đồ mặt bằng trạm đã cho ta cần quy đổi mạch vòng
trạm về mạch vòng hình chữ nhật có các cạnh là l
5

, l
6
.
L
5
, l
6
đ-ợc xác định nhờ hệ ph-ơng trình:





MV
MV
Sllll
Lxllxll
4321
3421
.
22
L
MV
= 625 m
S
MV
= 19272.5 (m
2
)
Thay vào hệ ph-ơng trình trên ta giải đ-ợc:

)(95.227
)(55.84
6
5
ml
ml
t: Độ chôn sâu của thanh lấy t = 0,8m.

tt
: điện trở xuất tính toán của đất đối với thanh làm mạch
vòng chôn ở độ sâu t.
muadott
k.


Tra bảng với thanh ngang chôn sâu t = 0,8m ta có k
mùa
= 1,6.
).(1286,1.80 m
tt


d: đ-ờng kính thanh làm mạch vòng. Chọn thanh có bề rộng là b =
4cm.

)(10.2
2
10.4
2
2
2
m
b
d



K: hệ số hình dạng phụ thuộc hình dáng của hệ thống nối đất.
Giá trị của
)(
6
5
l
l
fK
đ-ợc cho ở bảng sau:
l
5
/l
6
1 1.5 2 3 4
K 5.53 5.81 6.42 8.17 10.4
Bảng 2.1: Bảng )(
6
5

l
l
fK

Ta có đồ thị sau:
H s hỡnh dng
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5
l1/l2
K
Hình 2.1: Hệ số hình dạng )(
6
5
l
l
fK

7.2
55.84
95.227
6
5

l

l
. Tra đồ thị ta có: 82,6

K
VËy ®iÖn trë m¹ch vßng lµ:

)(617,0
10.2.8,0
625.82,6
ln
625 2
128
2
2



MV
R
 1617,0
MV
R ®¹t yªu cÇu.
Ta cã ®iÖn trë nèi ®Êt cña hÖ thèng:
)(199.0
617,0295,0
617,0.295,0
.

//
1_

1_
1_1_






TNNT
TNNT
TNNTHT
RR
RR
RRR
)(253.0
617,0431,0
617,0.431,0
.

//
2_
2_
2_2_






TNNT

TNNT
TNNTHT
RR
RR
RRR
)(274.0
617,0495,0
617,0.495,0
.

//
3_
3_
3_3_






TNNT
TNNT
TNNTHT
RR
RR
RRR
Max(  5,0274,0)
HT
R ®¹t yªu cÇu.