Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện hồ văn quyết

 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H t GVHD: TS. Trn Anh Tùng

LỜI CẢM ƠN
 Hà


cô, 

 hay 


 
            
  
                 
.

 
 
này.
Anh Tùng 
 

Sinh viên


 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H t GVHD: TS. Trn Anh Tùng

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 : HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN
HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 7
 7 1.1.
 7
 9
 11 1.2.
 12 1.3.
CHƯƠNG 2 : BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP 13
VÀO TRẠM BIẾN ÁP 13
 13 2.1.
 13 2.2.
 14 2.3.
 14
 18
 19 2.4.
 21
 23
CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 28
 28 3.1.
 28 3.2.
 30 3.3.
 30
 35 3.4.
 35
 35
 37

CHƯƠNG 4 : BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY 45
 45 4.1.
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H t GVHD: TS. Trn Anh Tùng

 45 4.2.
4.2.1.  45
 46
  47
 49 4.3.
 49

50
 54
 55

'
21
500( )U U kV
93

 ? 95
KẾT LUẬN CHUNG 96
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 1







 

  :
          


càng 








 









 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 2

dài tro










 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 3


ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


viên:
HỒ VĂN QUYẾT



Đ4H3

Tên đề tài:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO
TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY 220/110kV

I – DỮ LIỆU BAN ĐẦU
 Bản vẽ sơ đồ mặt bằng và kích thước trạm biến áp 220/110kV
- 





than



+ 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc Lập - Tự Do – Hạnh Phúc

 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 4


 Đường dây trên không
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 5

 : 220kV
 : 
 kV:
 : AC - 185
 : C - 70
 Khoảng cách giữa hai cột: 170m
 Chiều cao cột: 30m
 Điện trở suất của đất: 100m
 Điện trở của cột: 10
 Số ngày sét đánh: 100 
 Mức độ ô nhiễm: Trung bình

II – NỘI DUNG TÍNH TOÁN
Phần I: Tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và nối đất trạm biến áp và
đường dây
Chương 1
Nam
Chương 2
Chương 3
Chương 4
Phần II: Chuyên đề tính toán quá điện áp và lựa chọn công suất kháng điện cho
đường dây vận hành không tải trong chế độ xác lập

III – CÁC BẢN VẼ: 6 – 8 bản vẽ Ao
 

 

 
 
.
………………….
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 6


 22/10/2013




Ngày 20 tháng 10 năm 2013
Trưởng khoa





TS. TRẦN THANH SƠN
Người hướng dẫn





TS. TRẦN ANH TÙNG
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 7


PHẦN I: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ
CHỐNG SÉT CHO TRẠM 220-110kV
HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ CHƯƠNG 1 :
ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
Hiện tượng dông sét. 1.1.
1.1.1. Khái niệm chung.




 
- 



               

7


8

   







 

khác 
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 8




Do 


 
  
 i
s
= .  (1.1)

 



 . (hình 1-1)




Hình1-1: 


 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 9

1.1.2. Tình hình dông set ở Việt Nam.





300
110 
7, tháng 8.






       




             

5 ngày dông.



 



 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 10

1520 ngày/tháng            

t Nam.
1.1am.
Tháng

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12




0,2
0,6
4,2
5,9
12
17
20
19
10
11
0,5
0,0
94

0,1
0,3
3,0
7,0
12
18
20
21
10
2,8
0,2
0,1
97


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

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

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

0,0
0,3
2,9
7,9
16
16
20
20
11

3,1
0,6
0,9
99

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

0,2
2,7
12
12
17
21
17
18
8,3
5,3
1,1
0,0
112


0,0
1,0
14
14
16
18
15
16
6,2
6,2
1,0
0,2
99

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

0,0
0,3
6,3
6,3
15
7,7
9,6
9,6
11
5,3
0,3
0,0
70

0,0
0,2
7,8
7,8
18

10
12
12
12
5,3
0,3
0,0
85

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

0,0
0,3
2,5
6,5
14
11
9,3

12
8,9
3,7
0,5
0,0
69,5

0,0
0,3
1,2
5,7
10
13
9,7
1,0
7,8
0,7
0,0
0,0
59,1

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

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


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

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
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 11






Ảnh hưởng của hiện tượng dông sét tới hệ thống điện Việt Nam. 1.2.











     
-




      


.

       


 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 12

Kết luận 1.3.
Sau khi 



 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 13

BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHƯƠNG 2 :
VÀO TRẠM BIẾN ÁP
Mở đầu. 2.1.
               









              



Các yêu cầu kĩ thuật đối với hệ thống chống sét đánh thẳng 2.2.













 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 14






Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét. 2.3.
2.3.1. Phạm vi bảo vệ của cột thu sét.
2.3.1.1. 
 


xa
h h h
(2.1)
-

1,6
.( )
1
xx
x
r h h
h
h


(2.2)

.
h
x
.
h
a
: .

x
r
.

      
2-1, 

Hình 2-
a'
b
c
a
h
0,8h
0,2h
0,75h
1,5h
R
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 15

+ 
x
2
h
3
h
thì

x
r 1,5.h.(1 - )
0,8.
x
h
h

(2.3)

x
2
h >
3
h
thì
0,75 .(1 )
x
x
h
rh
h

(2.4)




5,5
p
h


.
2.3.1.2. 
            
ph


 Phm vi bo v ca hai c cao.

:
0
h h -
7
a

(2.5)


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)

-2


 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 16

Tính r
0x
:

x
2
h
3
o
h
thì
0x 0
0

r 1,5 h (1 )
0,8
x
h
h

(2.6)

x0
2
h
3
h
thì
0x 0
0
r 0,75h (1 - )
x
h
h

(2.7)
Chú ý

o


0
7
a

hh
p


2.3.1.3. 

1
và h
2


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 2-3: 

- 
- 
1

t h
2






1
.
- 
1
.
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 17

(
xaOOOOaOO
2
'
321
''
31


h
2

'
1
h
.

- 
x1
, r
x2

.
- 
ox
.
- 
a

= a  
2


1
).
- 

:
'301
h

= h
1
-
7
'a

2.3.1.4. 

 .

Hình 2-4



8. 8.( )
ax
D h h h  
(2.8)




8. . 8.( ).
ax
D h p h h p  
(2.9)
a
b
rx
rox
rox
D
D
rox
rx
c
b
a
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 18

2.3.2. Phạm vi bảo vệ của dây dây chống sét.
2.3.2.1. 

:

Hình 2-5

h và 1,2h.

0
2
3
x
hh
thì
1,2. .(1 )
0,8.
x
x
h
bh
h

(2.10)
+
0
2
3

x
hh
thì
0,6. .(1 )
x
x
h
bh
h

(2.11)


2.3.2.2.  

< 4h.


0
4
S
hh
(2.12)
a'
b
c
a
h
0,8h
0,2h

0,6h
1,2h
2bx
 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 19

Ph


0
.
1.2h
0.6h
h
0.8h
b
x
h
0
h
x


Mô tả trạm biến áp cần bảo vệ. 2.4.
- 


AT2).


.
.
.











 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 20


Hình 2-7 

 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 21

2.4.1. Tính toán độ cao hữu ích của cột thu lôi.


D


8. h
a
hay h
a



8
D

:
D: L
h
a




7.h.

a  
h  
 :
 -2-5-

1 2 1 4
72( ); 66( ).a m a m




D =
67,976672
22

(m)
V cao hu ích ca ct thu lôi
h
a

21,12
8
67,97

( m)
 
 -11-14-15.

10 11 10 14
56( ); 51( ).a m a m




D =
74,755156
22

(m)
V cao hu ích ca ct thu lôi.

h
a

47,9
8
74,75

( m)


 ÁN TT NGHIP I HN LC

SVTH: H n Quyt GVHD: TS. Trn Anh Tùng 22

 .
 .
 có:

22
9 10
(40 25) 30 33,54( ).a a m

    


22
10 6
(87 40) 30 55,76( ).b a m

    

69
62( ).c a m





33,54 55,76 62
75,65( ).
2
pm





33,54.55,76.62
62,34( )
2 75,65.(75,65 33,54).(75,65 55,76).(75,650 62)
Dm
  

V cao hu ích ca ct thu lôi:

62,34
7,79( )
8
hm

ày

.







ha (m )
Phía 110 kV


10,11,14,15
75,74
9,47
11,12,13,14
75,74
9,47
13,14,17,18
75,74
9,47
14,15,16,17
75,74
9,47
Phía 220 kV

1,2,5,4
97,67
12,21
2,3,6,5
97,67
12,21
4,5,8,7
95,02
11,88