Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp Đỗ Trọng Huỳnh

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 1


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3
PHẦN I: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM CẮT 220kV 4
CHƢƠNG I: HIỆN TƢỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG
ĐIỆN. 5
1.1: Hiện tượng dông sét. 5
1.2: Ảnh hưởng của dông sét tới hệ thống điện Việt Nam. 10
1.3: Kết luận về vấn đề chống sét. 11
CHƢƠNG II: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM 12
2.1: Mở đầu. 12
2.2: Các yêu cầu kỹ thuật. 13
2.3: Đặc điểm về kết cấu cột thu lôi. 14
2.4: Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét. 15
2.4.1: Phạm vi bảo vệ của hệ thống cột thu sét. 15
2.4.2: Phạm vi bảo vệ của dây chống sét. 20
2.4.3: Mô tả đối tượng bảo vệ. 20
2.5: Tính toán các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp. 22
2.5.1: Phương án 1. 22
2.5.2: Phương án 2: 27
2.6: So sánh và lựa chọn phương án. 32
CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 33
3.1: Mở đầu. 33
3.2: Trị số cho phép của điện trở nối đất. 34
3.3: Hệ số mùa. 35

3.4: Tính toán nối đất. 35
3.4.1: Nối đất tự nhiên. 36
3.4.2: Nối đất nhân tạo. 37
3.4.3: Nối đất chống sét. 40
CHƢƠNG IV: BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 46
4.1: Khái niệm và yêu cầu chung đối với bảo vệ chống sét đường dây. 46
4.2: Các chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây. 46
4.2.1: Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét. 46
4.2.2: Tính toán chung về chỉ tiêu chống sét. 47
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 2


4.3: Tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây. 51
4.3.1: Thông số đường dây cần bảo vệ. 51
4.3.2: Xác định độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở, của dây chống sét và đường
dây. 52
4.3.3: Tính số lần sét đánh vào đường dây. 55
4.3.4: Suất cắt do sét đánh vào đường dây. 56
PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN
220KV VÀO TRẠM BIẾN ÁP 87
CHƢƠNG V: TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 220kV VÀO
TRẠM BIẾN ÁP 88
5.1: Lý thuyết chung. 88
5.1.1: Quy tắc Peterson. 90
5.1.2: Quy tắc sóng đẳng trị. 91
5.13: Xác định điện áp trên điện dung (phương pháp tiếp tuyến). 92
5.1.4: Xác định điện áp và dòng điện trên chống sét van. 93

5.2: Trình tự tính toán. 95
5.2.1: Sơ đồ tính toán quá trình truyền sóng trong trạm biến áp. 95
5.2.2: Tính sóng truyền trong trạm biến áp. 99


Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 3


LỜI NÓI ĐẦU
Hệ thống điện là một phần của hệ thống năng lượng nó bao gồm các nhà máy
điện, mạng lưới điện và các hộ tiêu thụ điện. Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng
lượng sơ cấp như nhiệt năng, cơ năng thành điện năng. Mạng lưới điện truyền tải điện
năng đến các hộ tiêu thụ điện.
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. Vì
thế cần thiết phải có các hệ thống chống sét và biện pháp để bảo vệ an toàn khi có sét
đánh vào trạm biến áp.
Cùng với sự phát triển của hệ thống điện các đường dây siêu cao áp cũng ngày
càng được sử phát triển, vì lí do đó mà trong đồ án tốt nghiệp này em xin được trình bày
thêm về phần “nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến tham số đường dây siêu cao áp
khi lựa chọn kết cấu phân pha”, và mạnh dạn viết chương trình phần mền cho nó.
Chương trình này được em sử dụng để khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố đến tham số
đường dây.
Do mới được tiếp cận với các lý thuyết về phần này và cũng do thời gian có hạn
nên em chưa thể chình bày sâu hơn với các khảo sát chi tiết hơn cho chuyên đề cùng với
các phương pháp khác nhau để tính tổn thất vâng quang cho đường dây siêu cao áp.

Em rất mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn, em xin trân
thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án, đặc biệt em cảm ơn cô giáo
ThS Phạm Thị Thanh Đam đã tận tình, chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ
án để em hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.

Em xin trân thành cám ơn!
Sinh viên thực hiện



Đỗ Trọng Huynh
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 4











PHẦN I: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÉT
CHO TRẠM CẮT 220kV

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 5


CHƢƠNG I: HIỆN TƢỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ
ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN.
1.1: Hiện tƣợng dông sét.
Dông sét là một hiện tượng của thiên nhiên, đó là sự phóng tia lửa điện khi khoảng
cách giữa các điện cực khá lớn (trung bình khoảng 5km). Hiện tượng phóng điện của
dông sét gồm hai loại chính đó là phóng điện giữa các đám mây tích điện và phóng điện
giữa các đám mây tích điện với mặt đất.
Ở đây ta chỉ nghiên cứu phóng điện giữa các đám mây tích điện với mặt đất
(phóng điện mây - đất). Vì hiện tượng phóng điện này gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ
thống điện.
Các đám mây được tích điện với mật độ điện tích lớn, có thể tạo ra cường độ điện
trường lớn sẽ hình thành dòng phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này là giai đoạn
phóng điện tiên đạo. Tốc độ di chuyển trung bình của tia tiên đạo của lần phóng điện đầu
tiên khoảng 1,5.10
7

cm/s, các lần phóng điện sau thì tốc độ tăng lên khoảng 2.10
8
cm/s
(trong một đợt sét đánh có thể có nhiều lần phóng điện kế tiếp nhau bởi vì trong cùng một
đám mây thì có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lần lượt phóng điện
xuống đất).
Tia tiên đạo là môi trường Plasma có điện tích rất lớn. Đầu tia được nối với một
trong các trung tâm điện tích của đám mây nên một phần điện tích của trung tâm này đi
vào trong tia tiên đạo. Phần điện tích này được phân bố khá đều dọc theo chiều dài tia
xuống mặt đất. Dưới tác dụng của điện trường của tia tiên đạo, sẽ có sự tập trung điện
tích khác dấu trên mặt đất mà địa điểm tập kết tùy thuộc vào tình hình dẫn điện của đất.
Nếu vùng đất có địên dẫn đồng nhất thì điểm này nằm ngay ở phía dưới đầu tia tiên đạo.
Còn nếu vùng đất có điện dẫn không đồng nhất (có nhiều nơi có điện dẫn khác nhau) thì
điện tích trong đất sẽ tập trung về nơi có điện dẫn cao.
Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền giữa đầu tia tiên
đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất và như vậy địa điểm sét đánh trên mặt đất đã
được định sẵn.
Do vậy để định hướng cho các phóng điện sét thì ta phải tạo ra nơi có mật độ tập
trung điện diện tích lớn. Nên việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho các công trình
được dựa trên tính chọn lọc này của phóng điện sét.
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 6


Nếu tốc độ phát triển của phóng điện ngược là  và mật độ điện trường của điện
tích trong tia tiên đạo là  thì trong một đơn vị thời gian thì điện tích đi và trong đất sẽ là:
i
s

= . 
Công thức này tính toán cho trường hợp sét đánh vào nơi có nối đất tốt (có trị số
điện trở nhỏ không đáng kể).
Tham số chủ yếu của phóng điện sét là dòng điện sét, dòng điện này có biên độ và
độ dốc phân bố theo hàm biến thiên trong phạm vi rộng (từ vài kA đến vài trăm kA) dạng
sóng của dòng điện sét là dạng sóng xung kích, chỗ tăng vọt của sét ứng với giai đoạn
phóng điện ngược (Hình 1-1)
Khi sét đánh thẳng vào thiết bị phân phối trong trạm sẽ gây quá điện áp khí quyển
và gây hậu quả nghiêm trọng như: Ngắn mạch đầu thanh góp, cháy nổ, mất điện trên diện
rộng….

Hình 1-1: 

Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và cao độ an toàn khi vận hành, đồng thời
chúng ta phải tính toán và bố trí bảo vệ chống sét cho hệ thống điện.
Việt Nam là một trong những nước khí hậu nhiệt đới, có cường độ dông sét khá
mạnh. Theo tài liệu thống kê cho thấy trên mỗi miền đất nước Việt nam có một đặc điểm
dông sét khác nhau:
Ở miền Bắc, số ngày dông dao động từ 70110 ngày trong một năm và số lần
dông từ 150300 lần như vậy trung bình một ngày có thể xảy ra từ 23 cơn dông. Vùng
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 7


dông nhiều nhất trên miền Bắc là Móng Cái. Tại đây hàng năm có từ 250300 lần dông
tập trung trong khoảng 100110 ngày. Tháng nhiều dông nhất là các tháng 7, tháng 8.
Một số vùng có địa hình thuận lợi thường là khu vực chuyển tiếp giữa vùng núi và
vùng đồng bằng, số trường hợp dông cũng lên tới 200 lần, số ngày dông lên đến 100 ngày

trong một năm. Các vùng còn lại có từ 150200 cơn dông mỗi năm, tập trung trong
khoảng 90100 ngày. Nơi ít dông nhất trên miền Bắc là vùng Quảng Bình hàng năm chỉ
có dưới 80 ngày dông.
Xét dạng diễn biến của dông trong năm, ta có thể nhận thấy mùa dông không hoàn
toàn đồng nhất giữa các vùng. Nhìn chung, ở Bắc Bộ mùa dông tập chung trong khoảng
từ tháng 5 đến tháng 9. Trên vùng Duyên Hải Trung Bộ, ở phần phía Bắc (đến Quảng
Ngãi) là khu vực tương đối nhiều dông trong tháng 4, từ tháng 5 đến tháng 8 số ngày
dông khoảng 10 ngày/tháng, tháng nhiều dông nhất (tháng 5) quan sát được 1215 ngày
(Đà Nẵng 14 ngày/tháng, Bồng Sơn 16 ngày/tháng ), những tháng đầu mùa (tháng 4) và
tháng cuối mùa (tháng 10) dông còn ít, mỗi tháng chỉ gặp từ 25 ngày dông.
Phía Nam duyên hải Trung Bộ (từ Bình Định trở vào) là khu vực ít dông nhất,
thường chỉ có trong tháng 5 số ngày dông khoảng 10 ngày/tháng như Tuy Hoà 10
ngày/tháng, Nha Trang 8 ngày/tháng, Phan Thiết 13 ngày/tháng. Ở miền Nam khu vực
nhiều dông nhất ở đồng bằng Nam Bộ từ 120  140 ngày/năm, như ở thành phố Hồ Chí
Minh 138 ngày/năm, Hà Tiên 129 ngày/năm. Mùa dông ở miền Nam dài hơn mùa dông ở
miền Bắc đó là từ tháng 4 đến tháng 11 trừ tháng đầu mùa (tháng 4) và tháng cuối mùa
(tháng 11) có số ngày dông đều quan sát được trung bình có từ 15  20 ngày/tháng, tháng
5 là tháng nhiều dông nhất trung bình gặp trên 20 ngày/tháng như ở thành phố Hồ Chí
Minh 22 ngày, Hà Tiên 23 ngày…
Số ngày dông trên các tháng ở một số vùng trên lãnh thổ Việt Nam xem Bng 1-1






Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 8

1-1
Tháng
Địa điểm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Cả năm
Cao bằng
0,2
0,6
4,2
5,9
12
17
20
19
10
11
0,5

0,0
94
Bắc Cạn
0,1
0,3
3,0
7,0
12
18
20
21
10
2,8
0,2
0,1
97
Lạng Sơn
0,2
0,4
2,6
6,9
12
14
18
21
10
2,8
0,1
0,0
90

Móng Cái
0,0
0,4
3,9
6,6
14
19
24
24
13
4,2
0,2
0,0
112
Hồng Gai
0,1
0,0
1,7
1,3
10
15
16
20
15
2,2
0,2
0,0
87
Hà Giang
0,1

0,6
5,1
8,4
15
17
22
20
9,2
2,8
0,9
0,0
102
Sa Pa
0,6
2,6
6,6
12
13
15
16
18
7,3
3,0
0,9
0,3
97
Lào Cai
0,4
1,8
7,0

10
12
13
17
19
8,1
2,5
0,7
0,0
93
Yên Bái
0,2
0,6
4,1
9,1
15
17
21
20
11
4,2
0,2
0,0
104
Tuyên Quang
0,2
0,0
4,0
9,2
15

17
22
21
11
4,2
0,5
0,0
106
Phú Thọ
0,0
0,6
4,2
9,4
16
17
22
21
11
3,4
0,5
0,0
107
Thái Nguyên
0,0
0,3
3,0
7,7
13
17
17

22
12
3,3
0,1
0,0
97
Hà Nội
0,0
0,3
2,9
7,9
16
16
20
20
11
3,1
0,6
0,9
99
Hải Phòng
0,0
0,1
7,0
7,0
13
19
21
23
17

4,4
1,0
0,0
111
Ninh Bình
0,0
0,4
8,4
8,4
16
21
20
21
14
5,0
0,7
0,0
112
Lai Châu
0,4
1,8
13
12
15
16
14
14
5,8
3,4
1,9

0,3
93
Điện Biên
0,2
2,7
12
12
17
21
17
18
8,3
5,3
1,1
0,0
112
Sơn La
0,0
1,0
14
14
16
18
15
16
6,2
6,2
1,0
0,2
99

Nghĩa Lộ
0,2
0,5
9,2
9,2
14
15
19
18
10
5,2
0,0
0,0
99
Thanh Hoá
0,0
0,2
7,3
7,3
16
16
18
18
13
3,3
0,7
0,0
100
Vinh
0,0

0,5
6,9
6,9
17
13
13
19
15
5,6
0,2
0,0
95
Con Cuông
0,0
0,2
13
13
17
14
13
20
14
5,2
0,2
0,0
103
Đồng Hới
0,0
0,3
6,3

6,3
15
7,7
9,6
9,6
11
5,3
0,3
0,0
70
Cửa Tùng
0,0
0,2
7,8
7,8
18
10
12
12
12
5,3
0,3
0,0
85
Huế
0,0
0,2
1,9
4,9
10

6,2
5,3
5,1
4,8
2,3
0,3
0,0
41,8
Đà Nẵng
0,0
0,3
2,5
6,5
14
11
9,3
12
8,9
3,7
0,5
0,0
69,5
Quảng Ngãi
0,0
0,3
1,2
5,7
10
13
9,7

1,0
7,8
0,7
0,0
0,0
59,1
Quy Nhơn
0,0
0,3
0,6
3,6
8,6
5,3
5,1
7,3
9,6
3,3
0,6
0,0
43,3
Nha Trang
0,0
0,1
0,6
3,2
8,2
5,2
4,6
5,8
8,5

2,3
0,6
0,1
39,2
Phan Thiết
0,2
0,0
0,2
4,0
13
7,2
8,8
7,4
9,0
6,8
1,8
0,2
59,0
Kon Tum
0,2
1,2
6,8
10
14
8,0
3,4
0,2
8,0
4,0
1,2

0,0
58,2
Playcu
0,3
1,7
5,7
12
16
9,7
7,7
8,7
17
9,0
2,0
0,1
90,7
Đà Lạt
0,6
1,6
3,2
6,8
10
8,0
6,3
4,2
6,7
3,8
0,8
0,1
52,1

Blao
1,8
3,4
11
13
10
5,2
3,4
2,8
7,2
7,0
4,0
0,0
70,2
Sài Gòn
1,4
1,0
2,5
10
22
19
17
16
19
15
11
2,4
138
Sóc Trăng
0,2

0,0
0,7
7,0
19
16
14
15
13
1,5
4,7
0,7
104
Hà Tiên
2,7
1,3
10
20
23
9,7
7,4
9,0
9,7
15
15
4,3
128
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 9

Qua số liệu khảo sát ta thấy rằng tình hình dông sét trên ba miền Bắc-Trung-Nam,
những vùng lân cận có mật độ dông sét tương đối giống nhau. Ta có thể phân thành 5
vùng, 147 khu vực. Các thông số ghi ở bảng sau:
-2
Vùng
Miền núi
trung du
Miền Bắc
Cao
nguyên
Miền
Trung
Ven biển
Miền
Trung
Đồng bằng
miền Nam
Đồng
bằng ven
biển miền
Nam
Ngày dông
61,6
47,6
44
60,1
81,1
Giờ dông

219,1
126,21
95,2
89,32
215,6
Mật độ sét
6,33
3,31
3,55
5,37
6,47
Tháng dông cực
đại
7
5; 8
5; 8
5; 9
8

Từ các số liệu về ngày giờ dông, số lượng đo lường nghiên cứu đã thực hiện qua
các giai đoạn có thể tính toán đưa ra các số liệu dự kiến về mật độ phóng điện xuống các
khu vực. Các thông số ghi ở bảng sau:
1-3: 
Số ngày
dông
Khu vực ven
biển miền
Bắc
Khu vực
trung du

miền Bắc
Khu vực cao
nguyên miền
Trung
Khu vực ven
biển miền
Trung
Khu vực ven
biển miền
Nam
2040
2,434,68
2,14,2
1,22,4
1,222,44
1,262,52
4060
4,687,92
4,26,3
2,43,6
2,443,65
2,523,78
6080
7,929,72
6,38,4
3,64,8
3,654,87
3,785,06
80100
9,7212,15

8,410,5
4,86,0
4,876,09
5,066,3
100120
12,1514,58
10,512,6
6,07,2
6,097,31
6,37,76

Từ bảng trên ta thấy Việt Nam là nước phải chịu nhiều ảnh hưởng của dông sét,
đây là điều bất lợi cho hệ thống điện Việt nam, đòi hỏi ngành điện phải đầu tư nhiều vào
các thiết bị chống sét. Đặc biệt hơn nữa nó đòi hỏi các nhà thiết kế phải chú trọng khi tính
toán thiết kế các công trình điện sao cho hệ thống điện vận hành kinh tế, hiệu quả, đảm
bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy.
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 10


1.2: Ảnh hƣởng của dông sét tới hệ thống điện Việt Nam.
Như đã trình bày ở phần trước, biên độ dòng sét có thể đạt tới hàng trăm kA, đây
là nguồn sinh nhiệt vô cùng lớn khi dòng điện sét đi qua vật nào đó. Thực tế đã có dây
tiếp địa do phần nối đất không tốt, khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị nóng chảy và đứt,
thậm chí có những cách điện bằng sứ khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị vỡ và chảy ra
như nhũ thạch, phóng điện sét còn kèm theo việc di chuyển trong không gian lượng điện
tích lớn, do đó tạo ra điện từ trường rất mạnh, đây là nguồn gây nhiễu loạn vô tuyến và
các thiết bị điện tử, ảnh hưởng của nó rất rộng, ở cả những nơi cách xa hàng trăm km.

Khi sét đánh thẳng vào đường dây hoặc xuống mặt đất gần đường dây sẽ sinh ra
sóng điện từ truyền theo dọc đường dây, gây nên quá điện áp tác dụng lên cách điện của
đường dây. Khi cách điện của đường dây bị phá hỏng sẽ gây nên ngắn mạch pha-đất hoặc
ngắn mạch pha–pha buộc các thiết bị bảo vệ đầu đường dây phải làm việc. Với những
đường dây truyền tải công suất lớn, khi máy cắt nhảy có thể gây mất ổn định cho hệ
thống, nếu hệ thống tự động ở các nhà máy điện làm việc không nhanh có thể dẫn đến rã
lưới. Sóng sét còn có thể truyền từ đường dây vào trạm biến áp hoặc sét đánh thẳng vào
trạm biến áp đều gây nên phóng điện trên cách điện của trạm biến áp, điều này rất nguy
hiểm vì nó tương đương với việc ngắn mạch trên thanh góp và dẫn đến sự cố trầm trọng.
Mặt khác, khi có phóng điện sét vào trạm biến áp, nếu chống sét van ở đầu cực máy biến
áp làm việc không hiệu quả thì cách điện của máy biến áp bị chọc thủng gây thiệt hại vô
cùng lớn.
Ở
Việt Nam đã lắp đặt các thiết bị ghi sét và bộ ghi tổng hợp trên các đường dây
tải điện trong nhiều năm liên tục, kết quả thu thập tình hình sự cố lưới điện 220kV miền
Bắc từ năm 1987-2009 được cho trong bảng sau:
1--2009.
Loại sự cố
năm
Dưới 220 kV
ĐDK Phả Lại-Hà Đông
Tổng số
Vĩnh cửu
Tổng số
Vĩnh cửu
Do sét
1987
2
1
2

1
1
1989
2
5
5
2
1
1996
24
3
6
2
1
2000
25
4
2
1
1
2004
30
2
3
1
1
2009
19
4
4

4
3
Tổng số
106
16
22
11
8

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 11


Trong tổng số sự cố vĩnh cửu của đường dây 220kV Phả Lại-Hà Đông nguyên
nhân do sét là 8/11 chiếm 72%. Vì đường dây Phả Lại-Hà Đông là đường dây quan trọng
của miền Bắc nên lấy kết quả trên làm kết quả chung cho sự cố lưới điện miền Bắc.
Qua đó ta thấy rằng sự cố do sét gây ra rất lớn, nó chiếm chủ yếu trong sự cố lưới
điện, vì vậy dông sét là mối nguy hiểm lớn nhất đe doạ hoạt động của lưới điện.
1.3: Kết luận về vấn đề chống sét.
Sau khi nghiên cứu tình hình dông sét ở Việt Nam và ảnh hưởng của dông sét tới
hoạt động của lưới điện. Ta thấy rằng việc tính toán chống sét cho lưới điện và trạm biến
áp là rất cần thiết để nâng cao độ tin cậy trong vận hành lưới điện.

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 12


CHƢƠNG II: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM
2.1 : Mở đầu.
Khi các thiết bị điện trong trạm biến áp bị sét đánh trực tiếp thì sẽ đưa đến các hậu
quả nghiêm trọng: gây nên hư hỏng các thiết bị điện, dẫn đến việc ngừng cung cấp điện
toàn bộ trong một thời gian dài làm ảnh hưởng đến việc sản xuất điện năng và làm ảnh
hưởng đến các ngành kinh tế quốc dân khác.
Đối với nhà máy điện và các trạm biến áp ngoài việc bảo vệ chống sét đánh trực
tiếp vào thiết bị điện cần phải chú ý bảo vệcác công trình khác như:
- Đoạn dây nối từ xà cuối của trạm ra cột đầu tiên của đường dây.

- Đoạn dây dẫn hay thanh dẫn nối máy phát điện và máy biến áp.
- Gian máy của các loại nhà máy điện kiểu hở, các thiết bị thu đựng khí hidro
ngoài trời, các thiết bị chứa dung dịch điện phân ngoài trời.
- Kho dầu, các thùng dầu để ngoài trời, kho xăng.
Đối với các công trình dễ cháy nổ thì không những cần bảo vệ chống sét đánh trực
tiếp mà phải đề phòng sự phát sinh tia lửa do điện áp gây nên, vì vậy khi tiến hành thiết kế
bảo vệ đối với phần này cần nghiên cứu thêm qui trình đối với các công trình dễ cháy nổ.
Để bảo vệ sét đánh trực tiếp ở các nhà máy điện và trạm biến áp cần dùng cột thu
lôi. Các cột thu lôi có thể được đặt độc lập hoặc trong các điều kiện cho phép có thể đặt
trên các kết cấu của trạm, nhà máy.
Thông thường để giảm vốn đầu tư và cũng là để tận dụng độ cao ở các trạm biến
áp và nhà máy điện người ta cố gắng đặt các cột thu lôi trên các kết cấu trong trạm, trên
các cột đèn pha dùng để chiếu sáng, trên mái nhà …
Cột thu lôi độc lập thường đắt hơn nên chỉ dùng khi không tận dụng được độ cao
khác. Nếu đặt cột thu lôi trên các kết cấu của trạm phân phối điện ngoài trời và dùng dây
thu sét để bảo vệ cho đoạn dây dẫn nối từ xà cuối của trạm đến cột đầu tiên của đường
dây thì chúng sẽ được nối đất chung vào hệ thống nối đất của trạm. Vì vậy khi sét đánh
vào dây thu lôi hay vào dây chống sét thì toàn bộ dòng điện sét sẽ đi vào hệ thống nối đất
của trạm và do đó làm tăng thế của các thiết bị được lối đất chung với hệ thống nối đất
của trạm. Độ tăng đó lớn thì có thể gây nên nguy hiểm cho các thiết bị ấy, do vậy chỉ
trong điều kiện cho phép mới được đặt cột thu lôi trên các công trình trong trạm hoặc
dùng dây chống sét ở trong trạm.
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 13


Khi thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp và nhà máy điện ngoài các yêu cầu
kỹ thuật còn phải chú ý đến các mặt kinh tếvà mỹ thuật.

2.2: Các yêu cầu kỹ thuật.
Đối với các trạm phân phối ngoài trời từ 110 kV trở lên do có mức cách điện cao
nên có thể đặt cột thu lôi trên kết cấu của trạm phân phối. Các trụ của các kết cấu trên đó
có đặt côt thu lôi phải được ngắn nhất và sao cho dòng điện sét Is khuếch tán vào trong
đất theo 3 đến 4 thanh cái của hệ thống nối đất. Ngoài ra ở mỗi trụ của kết cấu ấy phải có
nối đất bổ sung để cải thiện trị số của điện trở nối đất.
- Nơi yếu nhất của trạm phân phối ngoài trời điện áp 110 kV 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 2 điểm nối vào hệ thống nối đất của cột thu lôi và vỏ máy biến áp theo
đường điện phải lớn hơn 15 m.
- Khi bố trí cột thu lôi trên xà của trạm phân phối ngoài trời 110 kV trở lên phải
thực hiện các yêu cầu sau:
+ Ở chỗ nối các kết cấu trên có đặt cột thu lôi vào hệ thống nối đất cần phải có
nối đất bổ xung (dùng nối đất tập trung) nhằm đảm bảo điện trở khuếch tán không được
quá 4 Ω (ứng với dòng điện tần số công nghiệp).
+ Khoảng cách trong không khí giữa kết cấu của trạm trên có đặt cột thu lôi và bộ
phận mang điện không được bé hơn chiều dài của chuỗi sứ.
- Có thể nối cột thu lôi độc lập vào hệ thống nối đất của trạm phân phối cấp điện
áp 110kV nếu như các yêu cầu trên được thực hiện.
- Khi dùng cột thu lôi độc lập phải chú ý đến khoảng cách giữa cột thu lôi đến các
bộ phận của trạm để tránh khả năng phóng điện từ cột thu lôi đến vật được bảo vệ.
- Khi dùng cột đèn chiếu sáng để làm giá đỡ cho cột thu lôi phải cho dây dẫn điện
đến đèn vào ống chì và chôn vào trong đất.
- Có thể nối dây chống sét bảo vệ đoạn đến trạm vào hệ thống nối đất của trạm
nếu như khoảng cách từ chỗ nối đất của trạm đến điểm nối đất của máy biến áp lớn hơn
15 m.
- Để đảm bảo về mặt cơ tính và để chống ăn mòn cần phải theo đúng qui định về
loại vật liệu, tiết diện dây dẫn dùng trên mặt đất và dưới đất:
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp

SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 14


Bng 2-nh v loi vt liu và tit din dây dn
Loại vật liệu
Dây dẫn dòng điện sét dùng
trên mặt đất
Dây dẫn dòng điện dùng
dưới mặt đất
Thép mạ tròn
Φ8 mm
Φ10 mm
Thép dẹt mạ kẽm
20x2,5 mm
2
30x3,5 mm
2
Cáp thép
Không được dùng
Không được dùng
Thanh đồng tròn
Φ8 mm
Φ8 mm
Thanh đồng dẹt
20x2,5 mm
2
20x2,5 mm
2
Thanh đồng xoắn

Không được dùng
Không được dùng
Thanh nhôm tròn
Không được dùng
Không được dùng

2.3: Đặc điểm về kết cấu cột thu lôi.
Trong nhưng điều kiện cho phép, như trên đã nói, nếu tận dụng được các độ cao
của các công trình trong trạm như các xà để làm giá đỡ cho cột thu lôi. Ví dụ đối với các
trạm biến áp 110 kV trở lên thì cột thu lôi thường đặt trên các xà và để nối cột thu lôi với
hệ thống nối đất thì dùng ngay xà ấy nếu là xà sắt hay dùng cốt sắt ở bên trong nếu là cột
bê tông cốt sắt.
Đối với cột thu lôi độc lập nếu:
+ Độ cao h của cột thu lôi không quá 20 m thì dùng các ống kim loại ghép lại.
+ Độ cao h lớn hơn 20 m thì dùng loại kết cấu kim loại kiểu mạng để làm giá đỡ
bộ phận thu sét.
Nhưng kinh tế nhất là dùng cột thu lôi có giá đỡ bằng gỗ nếu như độ cao h của cột
thu lôi không quá 20 m và giá đỡ bằng cột bê tông cốt thép đối với cột thu lôi cao quá 20
m, khi đó nên tận dụng cốt thép của cột làm dây dẫn dòng điện sét từ phần thu sét đến hệ
thống nối đất. Trong trường hợp dùng giá đỡ bằng gỗ phải dùng dây dẫn riêng đặt dọc
theo giá đỡ.
Cột thu lôi được thiết kế để làm việc ở trạng thái tự do không được làm việc ở
trạng thái căng.
Khi chọn tiết diện các phần tử của cột thu lôi dựa trên sự phát nóng của chúng và
trong trong tính toán có thể bỏ qua sự tản nhiệt ra môi trường xung quanh.
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 15

Kích thước tiêu chuẩn của một số loại kim thu sét:
+ Kim bằng thép tròn:
Bng 2-2:
Chiều cao có ích h
a
(mm)
Đường kính nhỏ nhất (mm)
200 ~ 1000
12
1000 ~ 2000
16
2000 ~ 3000
19

+ Kim bằng thép ống:
Bng 2-3.
Chiều cao có ích h
a
(mm)
Đường kính nhỏ nhất (mm)
2000 ~ 3000
16
3000 ~ 4000
22
4000 ~ 5000
25

2.4: Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét.
2.4.1: Phạm vi bảo vệ của hệ thống cột thu sét.

1. Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét.
Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét có độ cao là h tính cho độ cao h
x
là một hình
chóp tròn xoay có đường sinh được xác định như sau:
r
x

)hh(
h
h
1
6,1
x
x




h
x
r
rx
h

Hình 2-1. Phm vi bo v cho mt ct thu sét.
Trong đó:
- h : chiều cao cột thu sét
- h
x

: chiều cao cần được bảo vệ
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 16


- h – h
x
:chiều cao hiệu dụng
Trong tính toán, đường sinh được đưa về dạng đường gãy khúc abc được xác định
như sau:

Hình 2-2. Phm vi bo v ca mt cng sinh gp khúc).
Trong đó:
- ab: đường thẳng nối từ đỉnh cột đến điểm trên mặt đất cách xa chân cột một
khoảng là 0,75h.
- bc: là đường thẳng nối 1 điểm có độ cao trên thân cột là 0,8h đến 1 điểm trên
mặt đất cách chận cột là 1,5h.
Khi: h
x



h
3
2
Thì: r
x
= 1,5h(1-

h8,0
h
x
) = 1,5h – 1,875h
x

Khi: h
x



h
3
2

Thì: r
x
= 0,75h(1-
h
h
x
) = 0,75h – 0,75h
x

Các công thức chỉ để sử dụng cho HTTS có độ cao h < 30m. Khi h

30m ta cần
hiệu chỉnh các công thức đó theo hệ số p
h
5,5


.
2, Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao bằng nhau.
Xét 2 cột thu sét có độ cao bằng nhau h
1
= h
2
= h, cách nhau 1 khoảng a.
h
0,8h
h
x
2
3
h
0,75h
1,5h
r
x
a
b
c
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 17


1,5h 0,75h
(2/3)h0,8h

h
x
(a)
(b)
r
0
r
x1
r
x2
h
0
h
O
1
O
2
(1)
(2)

Hình 2-3. Phm vi bo v ca hai c cao bng nhau.
- Khi a = 7h thì mọi vật nằm trên mặt đất ở khoảng giữa 2 cột không bị sét đánh
vào.
- Khi a < 7h thì khoảng giữa 2 cột sẽ bảo vệ được cho độ cao lớn nhất h
0
được
xác định như sau: h
0
= h -
7

a

Phạm vi bảo vệ:
- Phần ngoài: giống như của từng cột
- Phần giữa: cung tròn đi qua 3 điểm 1,2,3 (điểm 3 là điểm đặt cột giả tưởng có
độ cao h
0

Tính toán phạm vi bảo vệ:
- Bán kính bảo vệ của từng cột: r
x1
= r
x2
= r
x

- Bán kính bảo vệ giữa hai cột: r
0x
.
- Độ cao lớn nhất bảo vệ được giữa hai cột: h
0
= h -
7
a

Nếu:
0
2
3
x

hh
Thì:
00
0
1,5 .(1 )
0,8
x
x
h
rh
h


Nếu:
0
2
3
x
hh
Thì:
0
0
0,75 .(1 )
x
o
h
rh
h


Các công thức trên được áp dụng khi hệ thống chống sét có độ cao nhỏ hơn 30m.
Nếu hệ thống chống sét có độ cao lớn hơn hoặc bằng 30m thì các công thức cũng cần
được hiệu chỉnh theo hệ số p đã nêu ở mục a.
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 18


3, Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau.
Xét 2 cột thu sét có độ cao là h
1
và h
2
, cách nhau 1 khoảng a được bố trí như hình vẽ:
1
2
3
O
1
O
O
3
O
2
0.8h
1
h
x
h

0
2/3h
1
2/3h
2
0.8h
2
h
2
r
x1
r
0x
r
x2
1.5h
2
0.75h
2
x

Hình 2-4 Phm vi bo v ca 2 c cao khác nhau.
Phạm vi bảo vệ:
- Phần ngoài: giống như của từng cột.
- Phần trong: từ đỉnh cột h
1
dóng đường thằng nằm ngang cắt phạm vi bảo vệ
của cột h
2
tại 3

’
, với 3
’
là vị trí đặt cột giả tưởng có độ cao là h
1
.
- Phần giữa: giống như của hai cột có độ cùng độ cao h
1
.
(
xaOOOOaOO
2
'
321
''
31

) - x là bán kính bảo vệ của cột cao h
2
cho
cột giả tưởng
'
1
h
.
Tính toán phạm vi bảo vệ:
- Tính bán kính bảo vệ từng cột r
x1
, r
x2

.
- Tính bán kính bảo vệ giữa hai cột r
ox
.
- Khoảng cách giữa cột thấp và cột giả tưởng 3
a
’
= a – x ( trong đó x là bán kính bảo vệ của cột cao h
2
cho cột giả tưởng có độ
cao h
1
).
- Độ cao lớn nhất được bảo vệ giữa 1, 3
’
:
01 3' 1

'
7
hh
a



Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 19

4, Phạm vi bảo vệ của nhiều cột thu sét.
+) Phạm vi bảo vệ cho 3 cột thu sét:
Phạm vi bảo vệ cho 3 cột thu sét có độ cao h
1
= h
2
= h
3
= h cùng bảo vệ cho độ cao h
x

được minh họa như hình vẽ dưới đây
r0x2-3
r0x1-3
r0x1-2
rx3
rx2
rx1

Hình 2-5. Bán kính bo v ca 3 c cao bng nhau
Đó là phần diện tích nằm trong đường bao mà các đường tròn tạo ra.
Trong đó:
- r
x1
= r
x2
= r
x3
= r

x
: bán kính bảo vệ của từng cột.
- r
ox1-2
= r
0x1-3
= r
0x3-2
: bán kính bảo vệ chung giữa các cột 1-2, 2-3, 3-1.
+) Phạm vi bảo vệ cho 4 cột thu sét:
Phạm vi bảo vệ cho 3 cột thu sét có độ cao h
1
= h
2
= h
3
= h
4
= h cùng bảo vệ cho
độ cao h
x
được minh họa như hình vẽ dưới đây.
1
2
3
4
r0x1-2
rx1

Hình 2-6. Phm vi bo v ca bn c cao bng nhau

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 20


Phạm vi bảo vệ là phần diện tích công trình nằm trong đường bao ngoài cùng của
hình vẽ.
Với: r
x1
= r
x2
= r
x3
= r
x4
= r
x


r
ox1-2
= r
0x3-4
: bán kính bảo vệ chung giữa các cột 1-2, 3-4
r
ox1-4
= r
0x2-3
: bán kính bảo vệ chung giữa các cột 1-4, 2-3

Điều kiện để công trình nằm trong miền giới hạn bởi các cột thu sét được bảo vệ
an toàn là: D

8.(h-h
x)
)
Trong đó: D là đường tròn ngoại tiếp phần mặt bằng có dạng hình tam giác,
chữ nhật; h: chiều cao cột thu sét; h
x
: chiều cao cần bảo vệ.
2.4.2: Phạm vi bảo vệ của dây chống sét.
Phạm vi bảo vệ cả dây chống sét được thể hiện như hình vẽ:

h
x
1,2h
0,6h
h
x

h
0,2h
Dây chống se
́
t

-
- Khi h
x
> 2/3h thì b

x
=0,6h(1-
h
h
x
)
- Khi h
x
 h thì b
x
=1,2h(1-
)
.8,0 h
h
x

2.4.3: Mô tả đối tƣợng bảo vệ.
- Trạm cắt 220kV.
- Chiều rộng 225m – chiều dài 81m.
- Các xà cao 11m và 17m.
- Mặt bằng trạm như hình vẽ:
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 21




Hình 2-8: Mt bng trm ct 220kV

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 22


2.5: Tính toán các phƣơng án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp.
2.5.1: Phƣơng án 1.
1, Sơ đồ bố trí các cột thu sét.
Ta bố trí 21 cột thu sét được đặt trên xà cao 11m như hình vẽ.

Hình 2- b trí c
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 23


2, Tính toán cho phương án 1.
a, Độ cao tác dụng của cột thu sét.
Để tính được độ cao tác dụng của các cột thu sét ta phải xác định đường kính
đường tròn ngoại tiếp đa giác đi qua các chân cột D. Độ cao tác dụng thoả mãn điều kiện:
h
a
8
D


Đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật (1; 2; 9; 8) là:

22
24 30,8 39,047( )Dm  

Độ cao tác dụng tối thiểu của các cột 1; 2; 8; 9 là:

39,047
4,881( )
88
a
D
hm  

Ta nhận thấy các hình chữ nhật (2; 3; 10; 9) (3; 4; 11; 10) (4; 5; 12; 11) (5; 6; 13;
12) (6; 7; 14; 13) có diện tích bằng hình chữ nhật (1; 2; 9; 8) nên độ cao tác dụng tối thiểu
của chúng đều bằng nhau và bằng 4,881m.
Đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật (8; 9; 16; 15) là:

22
37,5 30,8 48,527( )Dm  

Độ cao tác dụng tối thiểu của các cột 8; 9; 15; 16 là:

48,527
6,066( )
88
a
D
hm  

Ta nhận thấy các hình chữ nhật (9; 10; 17; 16) (10; 11; 18; 17) (11; 12; 19; 18)
(12; 13; 20; 19) (13; 14; 21; 20) có diện tích bằng hình chữ nhật (8; 9; 16; 15) nên độ cao
tác dụng tối thiểu của chúng đều bằng nhau và bằng 6,066m

Như vậy, ta có thể lấy độ cao tác dụng chung cho các cột là 6,5m.
Độ cao cột thu sét của trạm cắt 220kV là: h=h
x
+h
a
=17+6,5=23,5 (m).
b, Phạm vi bảo vệ của từng cột.
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 17m:
h
x
=17>
2
3
h
=
2
.23,5 15,667
3

(m)
nên r
17
=0,75(h-h
x
)=0,75(23,5-17)=4,875m

Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 24


- Bán kính bảo vệ ở độ cao 11m:
h
x
=11<
2
3
h
=
2
.23,5 15,667
3

(m)
nên r
11
=1,5h – 1,875h
x
= 1,5.23,5 – 1,875.11=14,625 (m)
c, Phạm vi bảo vệ của các cặp cột biên.
Xét cặp cột (1; 2) có h
1
=h
2
=23,5m; a

12
=30,8m.
Độ cao lớn nhất được bảo vệ giữa hai cột là:
h
01-2
=
12
1
30,8
23,5 19,1( )
77
a
hm   

Do h
x
=17>
01 2
22
. .19,1 12,733( )
33
hm



Nên r
0x1-2
=0,75.(h
01-2
– h

x
)= 0,75.(19,1 – 17)=1,575(m)
Do h
x
=11<
01 2
22
. .19,1 12,733( )
33
hm



Nên r’
0x1-2
= 1,5h
01-2
– 1,875h
x
= 1,5.19,1 – 1,875.11=8,025 (m)
Tính toán tương tự cho các cặp cột (2;3) (3;4) (4;5) (5;6) (6;7) (15;16) (16;17)
(17;18) (18;19) (19;20) (20;21).
Xét cặp cột (1;8) có h
1
=h
8
=23,5m; a
18
=24m.
Độ cao lớn nhất được bảo vệ giữa hai cột là:

h
01-8
=
18
1
24
23,5 20,071( )
77
a
hm   

Do h
x
=17>
01 8
22
. .20,071 13,381( )
33
hm



Nên r
0x1-8
=0,75.(h
01-8
– h
x
)= 0,75.(20,071 – 17)=2,303(m)
Do h

x
=11<
01 8
22
. .20,071 13,381( )
33
hm



Nên r’
0x1-8
= 1,5h
01-8
– 1,875h
x
= 1,5.20,071 – 1,875.11=9,482 (m)
Tính toán tương tự cho cặp cột (7;14)
Xét cặp cột (8;15) có h
8
=h
15
=23,5m; a
8-15
=37,5m.
Trường ĐH Điện Lực Đồ án tốt nghiệp môn Kỹ thuật điện Cao áp


SVTH: Đỗ Trọng Huynh – Lớp D4H3 Trang 25

Độ cao lớn nhất được bảo vệ giữa hai cột là:
h
08-15
=
8 15
8
37,5
23,5 18,143( )
77
a
hm

   

Do h
x
=17>
08 15
22
. .18,143 12,095( )
33
hm



Nên r
0x8-15
=0,75.(h
08-15

– h
x
)= 0,75.(18,143 – 17)=0,857(m)
Do h
x
=11<
08 15
22
. .18,143 12,095( )
33
hm



Nên r’
0x8-15
= 1,5h
08-15
– 1,875h
x
= 1,5.18,143 – 1,875.11=6,895 (m)
Tính toán tương tự cho cặp cột (14;21)
Ta có bảng kết quả tính toán bán kính bảo vệ của các cặp cột thu sét như sau:
Bng 2-4: Kt qu tính toán bán kính bo v gia các ct thép lin k
Cặp cột
Độ cao cột
(m)
a (m)
h
0

(m)
r
0x
(m)
h
x
=17
h
x
=11
1 – 2

23,5
30,8
19,1
1,575
8,025
1 – 8
24
20,071
2,303
9,482
8 – 15
37,5
18,143
0,857
6,895
Tổng số cột: 21
Tổng chiều dài cột: 493,5m