Bài tập dài Kỹ Thuật Điện Cao Áp 2

BTD quá điện áp
LỜI MỞ ĐẦU
Giông sét là hiện tượng tự nhiên, là sự phóng tia lửa điện khổng lồ trong
khí quyển giữa các đám mây và mặt đất, khi sét đánh trực tiếp hay gián tiếp vào
các công trình điện, không những gây thiệt hại về mặt kinh tế mà còn đe doạ đến
tính mạng của con người. .Mà nước ta lại nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa
thường xuyên xảy ra mưa dông, sét hay còn gọi là quá điện áp khi quyển,nó có
thể gây ra các sự cố trên đường dây hay làm tê liệt các trạm biến áp ảnh hưởng
tới độ tin cậy cung cấp điện của hệ thống. Vì thế cần thiết phải có các hệ thống
chống sét và biện pháp để bảo vệ an toàn
Em xin cảm ơn thầy Trần Văn Tớp và thầy Nguyễn Đoàn Quyết đã tận
tình giúp đỡ em hoàn thành bài tập dài này. Trong quá trình tính toán có thể xảy
ra sai sót , và một số phần em chưa làm thật sự hoàn hảo , e mong thầy sau khi
đọc bài có thể gửi đánh giá cho em. Em xin cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Đình Thanh
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 1
BTD quá điện áp
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 2
BTD quá điện áp
NỘI DUNG
PHẦN 1
Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và nối đất trạm biến áp
1.1Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp
phía 110kv
phía 35kv
Sơ đồ nối dây chi tiết
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 3
BTD quá điện áp
Hình chiếu bằng trạm biến áp 110/35 kV
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 4

BTD quá điện áp
Sơ đồ đơn giản hóa
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 5
BTD quá điện áp
1.1 .1Các yêu cầu
Tất cả các thiết bị cần bảo vệ phải được nằm trọn trong phạm vi bảo vệ an
toàn của hệ thống bảo vệ.
Tuỳ thuộc vào đặc điểm mặt bằng trạm và các yêu cầu cụ thể, hệ thống
các cột thu sét có thể được đặt trên các độ cao có sẵn như xà đỡ dây,xà đỡ
thanh góp,hoặc được đặt độc lập.
Khi đặt hệ thống cột thu sét trên kết cấu của trạm sẽ tận dụng được độ cao
vốn có của công trình nên sẽ giảm được độ cao của cột thu sét. Tuy nhiên đặt
hệ thống thu sét trên các thanh xà của trạm thì khi có sét đánh sẽ gây nên một
điện áp giáng trên điện trở nối đất và trên một phần điện cảm của cột. Phần
điện áp này khá lớn và có thể gây phóng điện ngược từ hệ thống thu sét sang
các phần tử mang điện khi cách điện không đủ lớn. Do đó điều kiện để đặt
cột thu sét trên hệ thống các thanh xà trạm là mức cách điện cao và điện trở
tản của bộ phận nối đất nhỏ.
Đối với trạm ngoài trời từ 110kV trở lên do có cách điện cao nên có thể
đặt cột thu sét trên các kết cấu của trạm phân phối. Các trụ của kết cấu trên
đó có đặt cột thu sét thì phải nối đất vào hệ thống nối đất của trạm phân phối
theo đường ngắn nhất và sao cho dòng điện I
S
khuyếch tán vào đất theo 3 - 4
cọc nối đất. Ngoài ra ở mỗi trụ của kết cấu ấy phải có nối đất bổ sung để cải
thiện trị số điện trở nối đất.
Nơi yếu nhất của trạm phân phối ngài trời điện áp 110kV trở lên là cuộn
dây của máy biến áp. Vì vậy khi dùng chống sét van để bảo vệ máy biến áp
thì yêu cầu khoảng cách giữa hai điểm nối đất trong hệ thống nối đất của cột
thu sét và vỏ máy biến áp theo đường điện phải lớn hơn 15m.

Khi bố trí cột thu sét trên xà của trạm ngoài trời 110kV trở lên cần chú ý
nối đất bổ sung ở chỗ nối các kết cấu trên có đặt cột thu sét vào hệ thống nối
đất nhằm đảm bảo điện trở khuếch tán không được quá 4Ù.
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 6
BTD quá điện áp
Khi dùng cột thu sét độc lập đối với phía 35kV phải chú ý đến khoảng
cách giữa cột thu sét đến các bộ phận của trạm để tránh khả năng phóng điện
từ cột thu sét đến vật được bảo vệ.
Việc lắp đặt các cột thu sét làm tăng xác suất sét đánh vào diện tích công
trình cần bảo vệ, do đó cần chọn vị trí lắp đặt các cột thu sét một cách hợp lý
Tiết diện các dây dẫn dòng điện sét phải đủ lớn để đảm bảo tính ổn định
nhiệt khi có dòng điện sét chạy qua.
Khi sử dụng cột đèn chiếu sáng làm giá đỡ cho cột thu sét thì các dây dẫn
điện đến đèn phải được cho vào ống chì và chèn vào.
1.1.2 Phạm vi bảo vệ của hệ thống thu sét
a. Phạm vi bảo vệ của cột thu sét.
Cột thu sét là thiết bị không phải để tránh sét mà ngược lại dùng để thu hút
phóng điện sét về phía nó bằng cách sử dụng các mũi nhọn nhân tạo sau đó dẫn
dòng điện sét xuống đất.
Sử dụng các cột thu sét với mục đích là để sét đánh chính xác vào một
điểm định sẵn trên mặt đất chứ không phải là vào điểm bất kỳ nào trên công
trình.Cột thu sét tạo ra một khoảng không gian gần cột thu sét (trong đó có vật
cần bảo vệ), ít có khả năng bị sét đánh gọi là phạm vi bảo vệ.
+ Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét độc lập.
Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét độc lập là miền được giới hạn bởi mặt
ngoài của hình chóp tròn xoay có đường kính xác định bởi phương trình.
)(
1
6,1
X

X
X
hh
h
h
r −
+
=
(1-1)
Trong đó : h: độ cao cột thu sét.
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 7
BTD quá điện áp
h
X
: độ cao cần bảo vệ.
h
a
=h-h
X
: độ cao hiệu dụng cột thu sét.
r
X
: bán kính của phạm vi bảo vệ.
Để dễ dàng và thuận tiện trong tính toán thiết kế thường dùng phạm vi bảo
vệ dạng dạng đơn giản hoá đường sinh của hình chóp có dạng đường gẫy khúc
như hình sau:
Rx
0,2h
a
b

c
0,75h 1,5h
0,8h
h
Hình 1.1: Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét.
Bán kính được tính toán theo công thức sau:
Nếu
hh
X
3
2
≤
thì
)
8,0
1(5,1
h
h
hr
x
X
−=
(1.2)
Nếu
hh
X
3
2
>
thì

)1(75.0
h
h
hr
x
X
−=
(1.3)
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 8
BTD quá điện áp
Các công thức trên chỉ đúng khi cột thu sét cao dưới 30m. Hiệu quả của cột thu
sét cao trên 30m giảm đi do độ cao định hướng của sét giữ hằng số. Có thể dùng
các công thức trên để tính toán phạm vi bảo vệ nhưng phải nhân thêm hệ số hiệu
chỉnh
h
p
5,5
=
và trên hoành độ lấy các giá trị
hp75,0
và
hp5,1
.
+ Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao bằng nhau.
Phạm vi bảo vệ của hai hoặc nhiều cột thu lôi thì lớn hơn tổng phạm vi
bảo vệ các cột đơn cộng lại. Nhưng để các cột thu lôi có thể phối hợp được thì
khoảng cách a giữa hai cột phải thoả mãn
ha 7
≤
(trong đó h là độ cao của cột thu

sét). Phần bên ngoài khoảng cách giữa hai cột có phạm vi bảo vệ giống như của
một cột. Phần bên trong được giới hạn bởi vòng cung đi qua 3 điểm là hai đỉnh
cột và điểm có độ cao h
0
- phạm vi bảo vệ ở độ cao lớn nhất giữa hai cột được
xác định theo công thức:
7
0
a
hh −=
(1.4)
Khoảng cách nhỏ nhất từ biên của phạm vi bảo vệ tới đường nối hai chân
cột là r
x0
và được xác định như sau:
Nếu
0
3
2
hh
x
≤
thì
)
8,0
1.(.5,1
0
00
h
h

hr
x
x
−=
(1.5)
Nếu
0
3
2
hh
x
>
thì
)1.(.75,0
0
00
h
h
hr
x
x
−=
(1.6)
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 9
BTD quá điện áp
Khi độ cao của cột thu sét vượt quá 30m thì có các hiệu chỉnh hệ số
h
p
5,5
=

; trên hoành độ lấy các giá trị
hp75,0
và
hp5,1
; khi đó h
0
tính theo công
thức
p
a
hh
7
0
−=
(1.7)
0,75h
a
1,5h
R
rox
1
2
hx
h0
h
rx
Hình 1.2: Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao giống nhau.
+ Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau.
Trường hợp hai cột thu sét có độ cao h
1

và h
2
khác nhau thì việc xác định
phạm vi bảo vệ được xác định như sau:
Vẽ phạm vi bảo vệ của cột cao (cột 1) và cột thấp (cột 2) riêng rẽ. Qua
đỉnh cột thấp (cột 2) vẽ đường thẳng ngang gặp đường sinh của phạm vi bảo vệ
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 10
BTD quá điện áp
cột cao ở điểm 3 điểm này được xem là đỉnh của một cột thu sét giả định. Cột 2
và cột 3 hình thành đôi cột có độ cao bằng nhau và bằng h
2
với khoảng cách a’.
Bằng cách giả sử vị trí x có đặt cột thu lôi 3 có độ cao h
2
. Điểm này được xem
như đỉnh của một cột thu sét giả định. Ta xác định được các khoảng cách giữa
hai cột có cùng độ cao h
2
là a
'
và x như sau:
0,2h1
0,8h1
h1
ho
2
1
3
0,75h2
a'

x
0,75h1
1,5h2
a
1,5h1
0,8h2
0,2h2
h2
Hình 1.3: Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau.
Nếu
12
3
2
hh ≤
ta có công thức :
)
8.0
1(5.1
1
2
1
h
h
hx −=
Nếu
12
3
2
hh >
ta có công thức:

)1(75,0
1
2
1
h
h
hx −=
(1.8)
xaa
−=
'
(1.9)
Phần còn lại giống phạm vi bảo vệ cột 1.
+ Phạm vi bảo vệ của một nhóm cột thu sét (số cột >2).
Để bảo vệ được một diện tích giới hạn bởi một đa giác thì độ cao của cột
thu lôi phải thoả mãn:
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 11
BTD quá điện áp
a
hD 8
≤
(1.10)
Trong đó: D là đường kính vòng tròn ngoại tiếp đa giác tạo bởi các chân cột.
Nhóm cột tam giác có ba cạnh là a, b,c có: +
))()((4
22
cpbpapp
abc
RD
−−−

×==
(1.11)
với p là nửa chu vi :
2
cba
p
++
=
(1.12)
Nhóm cột tạo thành hình chữ nhật:
22
baD +=
(1.13)
với a, b là độ dài hai cạnh hình chữ nhật.
Độ cao tác dụng của cột thu sét h
a
phải thoả mãn điều kiện:
8
D
h
a
≥
(1.14)
D
a
b
c
D
a
b

Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 12
BTD quá điện áp
Hình1.4: Phạm vi bảo vệ của nhóm cột tạo thành tam giác và chữ nhật.
b. Phạm vi bảo vệ của dây thu sét.
+ Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét.
Phạm vi bảo vệ của dây thu sét là một dải rộng. Chiều rộng của phạm vi
bảo vệ phụ thuộc vào mức cao h
x
được biểu diễn như sau :
0,6h
0,2h
0,8h
h
a
b
a'
c
1,2h
2bx
Hình1.5 : Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét.
Mặt cắt thẳng đứng theo phương vuông góc với dây thu sét tương tự cột
thu sét ta có các hoành độ 0,6h và 1,2h.
Nếu
hh
x
3
2
≤
thì
)

8,0
1.(.2,1
h
h
hb
x
x
−=
(1.15)
Nếu
hh
x
3
2
>
thì
)1.(.6,0
h
h
hb
x
x
−=
(1.16)
Khi độ cao cột lớn hơn 30m thì điều kiện bảo vệ cần được hiệu chỉnh theo p.
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 13
BTD quá điện áp
+ Phạm vi bảo vệ của hai dây thu sét.
Để phối hợp bảo vệ bằng hai dây thu sét thì khoảng cách giữa hai dây thu
sét phải thoả mãn điều kiện

hS 4≤
Với khoảng cách trên thì dây có thể bảo vệ được các điểm có độ cao h
0
.
4
0
S
hh −=
(1.17)
Phần ngoài của phạm vi bảo vệ giống phạm vi bảo vệ của một dây, còn
phần bên trong được giới hạn bởi vòng cung đi qua ba điểm là hai điểm treo dây
thu sét và điểm có độ cao h
0
.
0,2h
0,8h
h
ho
0,6h 1,2h
S
bx
1 2
Hình 1.6: Phạm vi bảo vệ của hai dây thu sét.
1.2.Bố trí cột thu sét
• Phương án 1
Ta sẽ bố trí sơ đồ trạm như hình vẽ dưới (cột chống sét bên phía 110 kV
được đặt trên các cột đỡ xà thanh góp của sân 110 kV, được đánh số từ 1
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 14
BTD quá điện áp
tới 15, bên phía 35 kV được đánh số từ 16 tới 27) đồng thời đặt các cột

chống sét cho trạm biến áp như hình vẽ:
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
16 17 18 19 20
21 22 23 24 25
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 15
BTD quá điện áp
Ta sẽ tính toán độ cao cột chống sét cần thiết để bảo vệ được các thiết bị
trong trạm biến áp:
Bên sân phía 110kv ta có thể đặt cột thu sét trên xà thanh góp, tuy nhiên
bên sân 35kv thì ta cần đặt riêng cột thu sét.
* Xét hệ thống cột thu sét 1-2-6-7:
Đường kính đường tròn ngoại tiếp 4 đỉnh của cột là:
D= = 43,23 m
Để đảm bảo tất cả các thiết bị nằm trong khoảng 4 cột được bảo vệ hoàn
toàn thì chiều cao hiệu dụng của các nhóm cột này là h
a
phải thỏa mãn điều kiện:
D ≤ 8.h
a
=> ha ≥ Vậy h
a
≥ 5,404m
Chọn chiều cao hiệu dụng cảu nhóm cột này là: h
a
= 5,404 m
Hoàn toàn tượng tự ta cũng tính toán được chiều cao hiệu dụng cho các
nhóm cột còn lại, kết quả cho ta vào bảng sau:
Nhóm tứ giác

Nhóm cột Cạnh a (m) Cạnh b(m) D (m) h
a (m)
1-2-6-7
2-3-7-8
3-4-8-9
33,6 27,2 43,23 5,404
4-5-9-10 44,8 27,2 52,411 6,551
6-7-11-12
7-8-12-13
8-9-13-14
33,6 22,4 40,382 5,048
9-10-14-15 44,8 22,4 50,088 6,261
16-17-21-22
19-20-24-25 27,6 46,6 54,160 6,777
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 16
BTD quá điện áp
Nhóm tam giác
Nhóm
cột
Cạnh a
(m)
Cạnh b
(m)
Cạnh c
(m)
P
(m)
S
(m)
R=4.s/abc

( m)
D=2.R
(m)
h
a
(m)
11-12-
16 43 54.571 33.6
65.58
6 722.4 27.286
54.57
1 6.821
12-16-
17 43.422 54.571 27.6
62.79
7
593.49
1 27.549
55.09
8 6.887
12-13-
17 43.422 58.481 33.6
67.75
2
722.40
8 29.527
59.05
4 7.382
13-17-
18 44.653 58.481 27.6

65.36
7
593.40
5 30.364
60.72
9 7.591
13-14-
18 44.653 62.703 33.6
70.47
8
722.40
5 32.556
65.11
3 8.139
14-18-
19 46.629 62.703 27.6
68.46
6
593.38
9 33.998
67.99
6 8.500
14-19-
20 46.629 44.073 33.6
62.15
1
705.64
1 24.464
48.92
8 6.116

15-19-
14 55.531 44.073 27.6
63.60
2
600.76
2 28.110
56.21
9 7.027
Nhìn vào bảng trên ta thấy h
amax
= 8.5m nên ta chọn độ cao hiệu dụng của
tất cả các cột chống sét là h
a
= 8,5 m.
Ta sẽ xác định được chiều cao của các cột thu lôi như sau:
+ Phía cao áp 110 kV có chiều cao của cột chống sét sẽ là:
h = h
x
+ h
a
=11,2+8,5=19,7 m
Vậy ta chọn h= 20 m
+ Phía hạ áp 35 kV có chiều cao cột là:
h = h
x
+ h
a
= 8,7 +8,5 = 17,2 m
Vậy ta chọn h=18 m.
Vì chiều cao cột thu sét của các cột bên sân cao áp và hạ áp không khác

nhau là mấy nên để cho đồng bộ ta có thể chọn h của các cột thu sét là 20 m.
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 17
BTD quá điện áp
Nếu ta vẫn giữ độ cao các cột như tính toán trên thì ta vẽ được vùng bảo
vệ như sau.
1.2.1 Tính toán và vẽ phạm vi bảo vệ của cột thu sét:
a) Tính phạm vi bảo vệ cho 1 cột đơn:
* Bên phía 110 kV bảo vệ bằng cột thu lôi cao 20 m và các độ cao cần bảo
vệ là 11,2 m và 8,5 m
Ta có:
3,1320
3
2
3
2
==h
(m)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao h
x
= 11,2 m < 13,3 m là:
9)
20.8,0
2,11
1(205,1)
8,0
1(5,1 =−⋅=−=
h
h
hr
x

x
(m)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao h
x
= 8,5 m < 13,3 m là:
063,14)
208,0
5,8
1(205,1)
8,0
1(5,1 =
⋅
−⋅=
⋅
−=
h
h
hr
x
x
(m)
*Bên phía 35 kV bảo vệ bằng cột thu lôi cao 18m và các độ cao cần bảo
vệ là 8,7 m và 6,7m
Ta có:
1218
3
2
3
2
==

h
(m)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao h
x
= 8,7 m < 12 m là:
688,10)
18.8,0
7,8
1(185,1)
.8,0
1(5,1 =−⋅=−=
h
h
hr
x
x
(m)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao h
x
= 6,7 m < 12 m là:
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 18
BTD quá điện áp
438,14)
188,0
7,6
1( 185,1)
8,0
1(5,1 =
⋅
−⋅=

⋅
−=
h
h
hr
x
x
(m)
b) Tính phạm vi bảo vệ cho 1 cặp cột:
+ Xét cặp cột (1-2) có: bảo vệ 2 độ cao 11,2m và 8,5m
h = 20 m, a
1-2
= 33,6 m
Độ cao lớn nhất(độ cao giả tưởng) của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét
là:
2,15
7
6,33
20
7
0
=−=−=
a
hh
(m)

133,102,15
3
2
3

2
0
==h
m
Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:
+ Độ cao 11,2 m:
h
x
= 11,2 m >
133,102,15
3
2
3
2
0
==h
m
Nên
3)
2,15
2,11
1(2,1575,0)1(75,0
0
00
=−⋅=−=
h
h
hr
x
x

(m)
+ Độ cao 8,5 m:
h
x
= 8,5m <
0
3
2
h

Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 19
BTD quá điện áp
Nên
863,6)
2,158,0
5,8
1(2,155,1)
8,0
1(5,1 =
⋅
−⋅=
⋅
−=
h
h
hr
x
x
(m)
Các cặp cột khác là (2-3), (3-4), (4-5) cũng giống như cặp cột (1-2).

+ Xét cặp cột (1-6), (2-7), (3-8), (4-9), (5-10)
h = 20 m, a = 27,2 m
Độ cao lớn nhất(độ cao giả tưởng) của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét
là:
114,16
7
2,27
20
7
0
=−=−=
a
hh
(m)

743,10114,16
3
2
3
2
0
==h
m
Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:
+ Độ cao 11,2 m:
h
x
= 11,2 m >
0
3

2
h

Nên
686,3)
114,16
2,11
1(114,1675,0)1(75,0
0
00
=−⋅=−=
h
h
hr
x
x
(m)
+ Độ cao 8,5 m:
h
x
= 8,5m <
0
3
2
h

Nên
234,8)
114,168,0
5,8

1(114,165,1)
8,0
1(5,1
0
=
⋅
−⋅=
⋅
−=
h
h
hr
x
x
(m)
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 20
BTD quá điện áp
+ Xét cặp cột (6-11), (7-12), (8-13), (9-14)
h = 20 m, a= 22,4 m
Độ cao lớn nhất(độ cao giả tưởng) của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét
là:
8,16
7
4,22
20
7
0
=−=−=
a
hh

(m)

2,118,16
3
2
3
2
0
==h
m
Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:
+ Độ cao 11,2 m:
h
x
= 11,2 m =
0
3
2
h

Nên
2,4)
8,16.8,0
2,11
1(8,165,1)
8,0
1(5,1
0
00
=−⋅=−=

h
h
hr
x
x
(m)
+ Độ cao 8,5 m:
h
x
= 8,5m <
0
3
2
h

Nên
263,9)
8,168,0
5,8
1(8,165,1)
8,0
1(5,1
0
=
⋅
−⋅=
⋅
−=
h
h

hr
x
x
(m)
Bên phía 35kv 2 độ cao cần bảo vệ là 8,7 và 6,7m
+ Xét cặp cột (16-17), (17-18), (18-19), (19-20)
h = 18 m, a = 27,6 m
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 21
BTD quá điện áp
Độ cao lớn nhất(độ cao giả tưởng) của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét
là:
057,14
7
6,27
18
7
0
=−=−=
a
hh
(m)

371,9057,14
3
2
3
2
0
==h
m

Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:
+ Độ cao 8,7 m:
h
x
= 8,7 m <
0
3
2
h

Nên
773,4)
057,14.8,0
7,8
1(057,145,1)
8,0
1(5,1
0
00
=−⋅=−=
h
h
hr
x
x
(m)
+ Độ cao 6,7 m:
h
x
= 6,7m <

0
3
2
h

Nên
523,8)
057,148,0
7,6
1(057,14.5,1)
8,0
1(5,1
0
=
⋅
−=
⋅
−=
h
h
hr
x
x
(m)
+ Xét cặp cột (16-22), (17-23), (18-24), (19-25), (20-26), (21-27)
h = 18 m, a = 46,6 m
Độ cao lớn nhất(độ cao giả tưởng) của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét
là:
343,11
7

6,46
18
7
0
=−=−=
a
hh
(m)
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 22
BTD quá điện áp

562,7343,11
3
2
3
2
0
==h
m
Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:
+ Độ cao 8,7 m:
h
x
= 8,7 m >
0
3
2
h

Nên

982,1)
343,11
7,8
1(343,1175,0)
8,0
1(75,0
0
00
=−⋅=−=
h
h
hr
x
x
(m)
+ Độ cao 6,7 m:
h
x
= 6,7m <
0
3
2
h

Nên
452,4)
343,118,0
7,6
1(343,11.5,1)
8,0

1(5,1
0
=
⋅
−=
⋅
−=
h
h
hr
x
x
(m)
Xét 2 cột có độ cao khác nhau
+ Xét cặp cột (11-16)
h
1
= 20 m h
2
= 18m a = 43 m
Hai cột này có chiều cao khác nhau và h
2
>
3
2
h
1
nên ta có :
a' = a
)

h
h
1(h75,0
1
2
1
−−
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 23
BTD quá điện áp
=
5,41)
20
18
1(2075,043 =−⋅−
(m)
Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:
071,12
7
5,41
18
7
'
0
=−=−=
a
hh
(m)
Bán kính của khu vực bảo vệ giữa 2 cột thu sét là:
+ Độ cao 8,5 m:
h

x
= 8,5 m >
048,8071,12
3
2
3
2
0
==h
m
Nên
125,7)
071,12
5,8
1(071,1275,0)1(75,0
0
00
=−⋅=−=
h
h
hr
x
x
(m)
+ Độ cao 6,7 m:
h
x
=6,7 m <
048,8071,12
3

2
3
2
0
==h
m
Nên
682,9)
071,128,0
7,6
1(071,125,1)
8,0
1(5,1
0
=
⋅
−⋅=
⋅
−=
h
h
hr
x
x
(m)
-tươg tự với cặp cột 15-20
Kết quả được tính trong bảng sau
Phạm vi bảo vệ của một cột đơn:
Nhóm cột h hx (xà
đd)

hx(xà TG) rbv1 rbv2
110kv 20 11,2 8,5 9 14,063
35kv 18 8,7 6,7 10,688 14,438

Phạm vi bảo vệ của các cặp cột có độ cao bằng nhau:
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 24
BTD quá điện áp
Cặp cột a h h
x
đd h
x
TG h
0
2h
0
/3 r
01
r
02
110k
v
(1-2) (3-4)
33.6 20 11.2 8.5 15.2
10.13
3 3.000 6.863
(4-5) 44.8 20 11.2 8.5 13.6 9.067 1.800 4.463
(1-6) (5-10)
27.2 20 11.2 8.5
16.11
4

10.74
3 3.686 8.234
(6-11) (10-15)
22.4 20 11.2 8.5 16.8
11.20
0 4.200 9.263
35kv (16-17) (19-
20) 27.6 18 8.7 6.7
14.05
7 9.371 4.773 8.523
(16-21) (20-
25) 46.6 18 8.7 6.7
11.34
3 7.562 1.982 4.452

Phạm vi bảo vệ các cặp cột có độ cao khác nhau:
Cặp
cột
a h1 h2 x a’=a-x h
0’
=h
2
-
a’/7
hxTG
cao
hx
TG
hạ
2h

0’
/3 r
01’
r
02’
11-16 43 20 18 1,5 41,5 12,071 8,5 6,7 8,048 7,125 9,682
15-20 55,53
1
20 18 1,5 54,03
1
10,281 8,5 6,7 6,85 7,125 8,246
Nguyễn Đình Thanh HTĐ1 –K53-20082344 25