Bảo vệ chống sét trạm biến áp 220/110 kV và đường dây 220 kV

TÝNH TO¸N B¶O VÖ Chèng SÐT §¸NH TRùC TIÕP VµO TR¹M BiÕn ¸p 220/110KV ******* C¸C Y£U CÇU Kü THUËT 1)TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ cÇn ph¶i ®­îc n»m trän trong ph¹m vi an toµn cña hÖ thèng b¶o vÖ. Tuú thuéc vµo ®Æc ®iÓm mÆt b»ng tr¹m vµ c¸c cÊp ®iÖn ¸p mµ hÖ thèng c¸c cét thu sÐt cã thÓ ®­îc ®Æt trªn c¸c ®é cao cã s½n cña c«ng tr×nh nh­ xµ, cét ®Ìn chiÕu s¸ng. . . hoÆc ®­îc ®Æt ®éc lËp. - Khi ®Æt hÖ thèng cét thu sÐt trªn b¶n th©n c«ng tr×nh, sÏ tËn dông ®­îc ®é cao vèn cã cña c«ng tr×nh nªn sÏ gi¶m ®­îc ®é cao cña hÖ thèng thu sÐt. Tuy nhiªn ®iÒu kiÖn ®Æt hÖ thèng thu sÐt trªn c¸c c«ng tr×nh mang ®iÖn lµ ph¶i ®¶m b¶o møc c¸ch ®iÖn cao vµ trÞ sè ®iÖn trë t¶n cña bé phËn nèi ®Êt bÐ +§èi víi tr¹m biÕn ¸p ngoµi trêi tõ 110 kV trë lªn do cã c¸ch ®iÖn cao (kho¶ng c¸ch c¸c thiÕt bÞ ®ñ lín vµ ®é dµi chuçi sø lín) nªn cã thÓ ®Æt cét thu sÐt trªn c¸c kÕt cÊu cña tr¹m. Tuy nhiªn c¸c trô cña kÕt cÊu trªn ®ã cã ®Æt cét thu sÐt th× ph¶i nèi ®Êt vµo hÖ thèng nèi ®Êt cña tr¹m ph©n phèi. Theo ®­êng ng¾n nhÊt vµ sao cho dßng ®iÖn is khuyÕch t¸n vµo ®Êt theo 3- 4 cäc nèi ®Êt. Ngoµi ra ë mçi trô cña kÕt cÊu Êy ph¶i cã nèi ®Êt bæ sung ®Ó c¶i thiÖn trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt nh»m ®¶m b¶o ®iÖn trë kh«ng qu¸ 4W. +N¬i yÕu nhÊt cña tr¹m biÕn ¸p ngoµi trêi ®iÖn ¸p 110 kV trë lªn lµ cuén d©y cña MBA. V× vËy khi dïng chèng sÐt van ®Ó b¶o vÖ MBA th× yªu cÇu kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm nèi ®Êt vµo hÖ thèng nèi ®Êt cña hÖ thèng thu sÐt vµ vá MBA theo ®­êng ®iÖn ph¶i lín h¬n 15m. - Khi ®Æt c¸ch ly gi÷a hÖ thèng thu sÐt vµ c«ng tr×nh ph¶i cã kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh, nÕu kho¶ng c¸ch nµy qu¸ bÐ th× sÏ cã phãng ®iÖn trong kh«ng khÝ vµ ®Êt 2) PhÇn dÉn ®iÖn cña hÖ thèng thu sÐt cã ph¶i cã tiÕt diÖn ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt khi cã dßng ®iÖn sÐt ®i qua. ph¹m vi b¶o vÖ cña hÖ thèng thu sÐt Ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt ®éc lËp. Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt lµ miÒn ®­îc giíi h¹n bëi mÆt ngoµi cña h×nh chãp trßn xoay cã ®­êng kÝnh x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc. ( 1 – 1 ) Trong ®ã: h: ®é cao cét thu sÐt hx: ®é cao vËt cÇn b¶o vÖ h- hx= ha: ®é cao hiÖu dông cét thu sÐt rx: b¸n kÝnh cña ph¹m vi b¶o vÖ §Ó dÔ dµng vµ thuËn tiÖn trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ th­êng dïng ph¹m vi b¶o vÖ d¹ng d¹ng ®¬n gi¶n ho¸ víi ®­êng sinh cña h×nh chãp cã d¹ng ®­êng g·y khóc ®­îc biÓu diÔn nh­ h×nh vÏ d­íi ®©y. H×nh 1- 1: Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt. B¸n kÝnh b¶o vÖ ë c¸c møc cao kh¸c nhau ®­îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc sau. + NÕu th× ( 1 – 2 ) + NÕu th× ( 1 – 3 ) Chó ý: C¸c c«ng thøc trªn chØ ®óng trong tr­êng hîp cét thu sÐt cao d­íi 30m. HiÖu qu¶ cña cét thu sÐt cao qu¸ 30m cã gi¶m sót do ®é cao ®Þnh h­íng cña sÐt gi÷ h»ng sè. Cã thÓ dïng c¸c c«ng thøc trªn ®Ó tÝnh ph¹m vi b¶o vÖ nh­ng ph¶i nh©n víi hÖ sè hiÖu chØnh p. Víi vµ trªn h×nh vÏ dïng c¸c hoµnh ®é 0,75hp vµ 1,5hp. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hay nhiÒu cét thu sÐt. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt kÕt hîp th× lín h¬n nhiÒu so víi tæng ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét ®¬n. Nh­ng ®Ó hai cét thu sÐt cã thÓ phèi hîp ®­îc th× kho¶ng c¸ch a gi÷a hai cét th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn a < 7h (h lµ chiÒu cao cña cét). Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã cïng ®é cao. - Khi hai cét thu sÐt cã cïng ®é cao h ®Æt c¸ch nhau kho¶ng c¸ch a (a < 7h) th× ®é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt ho ®­îc tÝnh nh­ sau: ( 1 – 4 ) S¬ ®å ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã chiÒu cao b»ng nhau. H×nh 1- 2: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt gièng nhau. TÝnh rox: + NÕu th× ( 1 – 5 ) + NÕu th× ( 1 – 6 ) Chó ý: Khi ®é cao cña cét thu sÐt v­ît qu¸ 30m th× ngoµi c¸c hiÖu chØnh nh­ trong phÇn chó ý cña môc 1 th× cßn ph¶i tÝnh ho theo c«ng thøc: ( 1 – 7 ) Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã ®é cao kh¸c nhau. Gi¶ sö cã hai cét thu sÐt : cét 1 cã chiÒu cao h1, cét 2 cã chiÒu cao h2 vµ h1 > h2. Hai cét c¸ch nhau mét kho¶ng lµ a. Tr­íc tiªn vÏ ph¹m vi b¶o vÖ cña cét cao h1, sau ®ã qua ®Ønh cét thÊp h2 vÏ ®­êng th¼ng ngang gÆp ®­êng sinh cña ph¹m vi b¶o vÖ cña cét cao t¹i ®iÓm 3. §iÓm nµy ®­îc xem lµ ®Ønh cña cét thu sÐt gi¶ ®Þnh, nã sÏ cïng víi cét thÊp h2, h×nh thµnh ®«i cét ë ®é cao b»ng nhau vµ b»ng h2 víi kho¶ng c¸ch lµ a’. PhÇn cßn l¹i gièng ph¹m vi b¶o vÖ cña cét 1 H×nh 1- 3: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt kh¸c nhau. Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét nhãm cét (sè cét >2). Mét nhãm cét sÏ h×nh thµnh 1 ®a gi¸c vµ ph¹m vi b¶o vÖ ®­îc x¸c ®Þnh bëi toµn bé miÒn ®a gi¸c vµ phÇn giíi h¹n bao ngoµi gièng nh­ cña tõng ®«i cét H×nh 1- 4: Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhãm cét. VËt cã ®é cao hx n»m trong ®a gi¸c h×nh thµnh bëi c¸c cét thu sÐt sÏ ®­îc b¶o vÖ nÕu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: D ha = 8.(h - hx) ( 1 – 8 ) Víi D lµ ®­êng trßn ngo¹i tiÕp ®a gi¸c h×nh thµnh bëi c¸c cét thu sÐt. Chó ý: Khi ®é cao cña cét lín h¬n 30m th× ®iÒu kiÖn b¶o vÖ cÇn ®­îc hiÖu chØnh theo p. D ha.p= 8.(h - hx).p ( 1 – 9 ) Ph¹m vi b¶o vÖ cña d©y thu sÐt Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét d©y thu sÐt Ph¹m vi b¶o vÖ cña d©y thu sÐt lµ mét d¶i réng. ChiÒu r«ng cña ph¹m vi b¶o vÖ phô thuéc vµo møc cao hx ®­îc biÓu diÔn nh­ h×nh vÏ. H×nh 1- 5: Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét day thu sÐt. MÆt c¾t th¼ng ®øng theo ph­¬ng vu«ng gãc víi d©y thu sÐt t­¬ng tù cét thu sÐt ta cã c¸c hoµnh ®é 0,6h vµ 1,2h. + NÕu th× ( 1 - 10 ) + NÕu th× ( 1 - 11 ) Chó ý: Khi ®é cao cña cét lín h¬n 30m th× ®iÒu kiÖn b¶o vÖ cÇn ®­îc hiÖu chØnh theo p. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai d©y thu sÐt. §Ó phèi hîp b¶o vÖ b»ng hai d©y thu sÐt th× kho¶ng c¸ch gi÷a hai d©y thu sÐt ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn s < 4h. Víi kho¶ng c¸ch s trªn th× d©y cã thÓ b¶o vÖ ®­îc c¸c ®iÓm cã ®é cao. ( 1 – 12 ) Ph¹m vi b¶o vÖ nh­ h×nh vÏ. H×nh 1- 6: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai d©y thu sÐt. PhÇn ngoµi cña ph¹m vi b¶o vÖ gièng cña mét d©y cßn phÇn bªn trong ®­îc giíi h¹n bëi vßng cung ®i qua 3 ®iÓm lµ hai ®iÓm treo d©y thu sÐt vµ ®iÓm cã ®é cao so víi ®Êt. m« t¶ tr¹m biÕn ¸p cÇn b¶o vÖ Tr¹m cã tæng diÖn tÝch 19366m2, gåm hai phÇn 110kV vµ 220kV. T¹i trung t©m cña tr¹m ®Æt hai m¸y biÕn ¸p AT1 vµ AT2 cã c«ng suÊt lµ 125MVA. Hai phÇn 110kV vµ 220kV ®Æt t¹i hai gãc lÖch nhau cña tr¹m ë hai phÝa kh¸c nhau cña m¸y biÕn ¸p. - PhÝa 110kV cã diÖn tÝch lµ 104x51(m2) bao gåm 8 lé d©y ra vµ xµ ®ì. §é cao cña c¸c xµ cÇn b¶o vÖ lµ 8m vµ 11m. - PhÝa 220kV cã diÖn tÝch 178x79(m2) bao gåm 4 lé d©y ®Õn vµ c¸c xµ ®ì. §é cao cña c¸c xµ cÇn b¶o vÖ lµ 11m vµ 17m. (h×nh 1) 110kV 220kV H×nh1: S¬ ®å mÆt b»ng tr¹m c¸c ph­¬ng ¸n bè trÝ cét thu sÐt Ph­¬ng ¸n 1(h×nh 2) H×nh2: S¬ ®å bè trÝ cét cña ph­¬ng ¸n 1 S¬ ®å mÆt b»ng tr¹m vµ c¸ch bè trÝ cét thu sÐt nh­ h×nh 1 - 8. - PhÝa 110kV ®Æt 6 cét thu sÐt bao gåm 5 cét N1, N2, N3, N4, N6 ®Æt trªn xµ 8m vµ 1 cét N5 ®Æt trªn xµ 11m. - PhÝa 220kV bè trÝ 8 cét thu sÐt bao gåm 6 cét N9, N10, N11, N12, N13, N14 ®­îc ®Æt trªn xµ 11m vµ 2 cét N7, N8 ®Æt trªn xµ 17m. TÝnh ®é cao t¸c dông cña cét thu sÐt §Ó tÝnh ®­îc ®é cao t¸c dông ha cña c¸c cét thu sÐt, tr­íc hÕt cÇn x¸c ®Þnh ®­êng kÝnh D cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (hoÆc tø gi¸c) qua 3 (hoÆc 4) ®Ønh cét. §Ó cho toµn bé diÖn tÝch giíi h¹n bëi tam gi¸c (hoÆc tø gi¸c) ®ã ®­îc b¶o vÖ th× D 8 ha hay . XÐt nhãm cét 1, 2, 5, 6. - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a1,2 = a5,6 = 30(m). a1,6 = a2,5 = 48(m). - §­êng kÝnh ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo: - §é cao t¸c dông ®Ó nhãm cét 1, 2, 5, 6 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: . XÐt nhãm cét 2, 3, 4, 5. - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a2,3 = a4,5 = 40 (m). a2,5 = a3,4 = 30(m). - §­¬ng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh vu«ng nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo. - §é cao t¸c dông ®Ó nhãm 4 cét 2, 3, 4, 5 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: XÐt nhãm cét 6, 8, 9. - Nhãm cét nµy t¹o thµnh h×nh tam gi¸c. a = a6, 8 = 26,86(m). b = a8, 9 = 51(m). c = a6, 9 = 44,68(m). - §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c lµ: Trong ®ã: p : lµ nöa chu vi cña tam gi¸c a, b, c: lµ ®é dµi t­¬ng øng 3 c¹nh cña tam gi¸c VËy ®­êng kÝnh cña tam gi¸c lµ: - §é cao t¸c dông ®Ó nhãm 3 cét 6, 8, 9 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch cña chóng ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: XÐt nhãm cét 6, 8, 5. - Nhãm cét nµy t¹o thµnh h×nh tam gi¸c. a = a6,8 = 26,86(m). b = a8,5 = 42,15(m). c = a6,5 = 48(m). -TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ nhãm cét 6, 8, 9 ta cã: D = 48,18 m XÐt nhãm cét 5, 7, 8, - Nhãm cét nµy t¹o thµnh h×nh tam gi¸c. a = a5, 8 = 42,15(m). b = a7, 8 =34 (m). c = a5, 7 =23,52 (m). - TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ trªn ta cã D = 42,19 m XÐt nhãm cét 4, 5, 7. - Nhãm cét nµy t¹o thµnh h×nh tam gi¸c. a = a4, 5 = 40(m). b = a5, 7 = 23,52(m). c = a4, 7 = 47,25(m). - TÝnh to¸n t­¬ng tù trªn ta cã: D = 47,29 m XÐt nhãm cét 7, 8, 13, 14. - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a7,8 = a13 14 = 34(m). a7,14 = a8,13 = 67(m). - §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo: - §é cao t¸c dông ®Ó 4 cét 7, 8, 13, 14 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: XÐt nhãm cét 8, 9, 12, 13. - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a8,9 = a12,13 = 51(m). a9,12= a8,13 = 67(m). - §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo: - §é cao t¸c dông ®Ó 4 cét 8, 9, 12, 13 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: XÐt nhãm cét 9, 10, 11, 12. - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a9, 10 = a11, 12 = 34(m). a9, 12 = a10, 11 = 67(m). - §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo: - §é cao t¸c dông ®Ó 4 cét 7, 8, 13, 14 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: B¶ng tæng kÕt §a gi¸c §­êng kÝnh ®­êng trßn ngo¹i tiÕp (m) ha(m) hamax(m) PhÝa 110kV (1, 2, 5, 6) 56,6 7,08 7,08 (2, 3, 4, 5) 50 6,25 (6, 8, 9) 51,06 6,38 (6, 8, 5) 48,18 6,02 (5, 7, 8) 42,19 5,27 (4, 5, 7) 47,29 5,91 PhÝa 220kV (7, 8, 13, 14) 75,13 9,39 10,53 (8, 9, 12, 13) 84,20 10,53 (9, 10, 11, 12) 75,13 9,39 Chän ®é cao t¸c dông cho toµn tr¹m biÕn ¸p. Sau khi tÝnh to¸n ®é cao t¸c dông chung cho c¸c nhãm cét thu sÐt nh­ ë trªn, ta chän ®é cao t¸c dông cho toµn tr¹m nh­ sau: - PhÝa 220kV hmax =10,53m Nªn ta chän ha = 11m. - PhÝa 110kV hmax =7,08m Nªn ta chän ha = 7,5m. TÝnh ®é cao cña cét thu sÐt. h = ha + hx - PhÝa 220kV: §é cao t¸c dông ha = 11m. §é cao lín nhÊt cÇn b¶o vÖ lµ hx = 17m. Do ®ã, ®é cao cña c¸c cét thu sÐt phÝa 220kV lµ: h = ha + hx = 11+ 17 = 28(m). - PhÝa 110kV: §é cao t¸c dông ha = 7,5m §é cao lín nhÊt cÇn b¶o vÖ lµ hx = 11m. Do ®ã, ®é cao cña c¸c cét thu sÐt phÝa 110kV lµ: h = ha + hx = 7,5 + 11 = 18,5(m). B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt ë c¸c ®é cao cÇn b¶o vÖ hx t­¬ng øng B¸n kÝnh b¶o vÖ cña c¸c cét cao 18,5m. (C¸c cét N1 N6 phÝa 110kV) - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 11m. Nªn - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 8m. Nªn B¸n kÝnh b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt cao 28m. (C¸c cét N7 N14 phÝa 220kV) - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 17m. Nªn - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 11m. Nªn TÝnh ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt. XÐt cÆp cét thu sÐt 1 - 2. h1 = h2 = 18,5(m); a = 48m. - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 11m: Nªn + ë ®é cao 8m: hx = 8m <. ho =7,76(m). Nªn XÐt cÆp cét 2 - 3. h2 = h3 = 18,5(m); a = 40m - TÝnh to¸n gièng nh­ cÆp cét thu sÐt 1, 2 ta cã ho = 12,79m - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 11(m): rox = 1,34m. + ë ®é cao 8(m) : rox = 4,19m. XÐt cÆp cét 3 – 4 vµ 1 - 6. h3 = h4 = 18,5(m); a = 30m - TÝnh to¸n gièng nh­ cÆp cét thu sÐt trªn ta cã ho = 13,07 m - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 11m: rox = 1,55 m. + ë ®é cao 8m : rox = 4,61 m. XÐt cÆp cét 9 – 10 vµ 11 – 12, 13 - 14. h9 = h10 = 28 (m); a = 34 m - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: ho = h - = 28 - = 23,14 (m) - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 17m : hx = 17m > . ho =. 23, 14 = 15,43 (m) Nªn rox = 0, 75. ho (1 - ) = 0, 75. 23, 14. (1 - ) = 4,61 (m). + ë ®é cao 11m: hx = 11m < . ho = 15,43 (m) Nªn rox = 1, 5ho (1 - ) = 1, 5. 23, 14. (1 - ) = 14,1 (m). XÐt cÆp cét 10 – 11 vµ 7 - 14. h10 = h11 = 28(m); a = 67m - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: ho = h - = 28 - = 18,43(m) - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 17m: Nªn + ë ®é cao 11m: . Nªn XÐt cÆp cét 12 - 13. h12 = h13 = 28(m) ; a=51m - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: ho = h - = 28 - = 20,7 (m) - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 17m : hx = 17 m > . ho = . 20,7 = 13,8 (m) Nªn rox = 0, 75. ho (1 - ) = 0,75. 20,7. (1 - ) = 2,78 (m). + ë ®é cao 11m: hx = 11m < . ho = 13,8 (m) Nªn rox = 1,5ho (1 - ) = 1,5. 20,7. (1 - ) = 10,4 (m). XÐt cÆp cét 4 - 7. h4 = 18,5 m; h7 = 28 m; a = 47,52 m. Hai cét cã ®é cao kh¸c nhau. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét nh­ sau: Tõ h×nh vÏ (1-3) ta cã: Kho¶ng c¸ch x tõ cét h4 ®Õn cét gi¶ t­ëng h’4 ®­îc tÝnh nh­ sau: Do : Nªn -> a’ = a – x = 47,52 – 7,3 = 40,22(m) - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét lµ: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 11m: Nªn + ë ®é cao 8m: Nªn . XÐt cÆp cét 6 - 9. h6 = 18,5 m; h9 = 28 m; a = 44,68m. T­¬ng tù nh­ cÆp cét 4, 7 ta cã x = 7,3m. Nªn a’ = a – x = 44,68 – 7,3 = 37,38(m) - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét lµ: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 11m: . Nªn + ë ®é cao 8m: hx = 8m < . ho = 8,8(m) Nªn B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ph­¬ng ¸n 1. B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña tõng cét thu sÐt. Nhãm cét §é cao cét h(m) B¸n kÝnh b¶o vÖ rx(m) PhÝa 110kV 1¸6 18,5 hx = 11m hx = 8m 7,13 12,45 PhÝa 220kV 7¸14 28 hx = 17m hx = 11m 10,13 21,38 B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña tõng cÆp cét thu sÐt. CÆp cét §é cao cét a(m) ho(m) rox(m) 110kV hx = 11m hx = 8m (1-2) 18,5 – 18,5 48 11,64 0,48 2,73 (2-3) 40 12,79 1,34 4,19 (3-4) vµ (1-6) 30 13,07 1,55 4,16 220kV hx = 17m hx = 11m (9-10) vµ (11-12), (13-14) 28 -28 34 23,14 4,16 14,1 (10-11) vµ (7-14) 67 18,43 1,07 7,02 (12-13) 51 20,7 2,78 10,4 110 - 220kV hx = 11m hx = 8m 4-7 18,5 - 28 47,52 13,02 1,52 4,53 6-9 44,68 13,42 1,82 5,13 KÕt luËn. + Tæng sè cét: 14 cét gåm 8 cét cao 28m vµ 6 cét cao 18,5m. + Tæng chiÒu dµi: l = 6.(28 - 11) + 2.(28-17) + 5.(18,5 – 8) + (18,5 –11) = 184 (m). + Ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt (h×nh 3) H×nh 3: Ph¹m vi b¶o vÖ theo ph­¬ng ¸n 1 Ph­¬ng ¸n 2. S¬ ®å mÆt b»ng vµ vÞ trÝ c¸c cét nh­ h×nh vÏ (h×nh 4) H×nh 4: S¬ ®å bè trÝ thu sÐt theo ph­¬ng ¸n 2 PhÝa 110kV bè trÝ 6 cét thu sÐt gåm c¸c cét N1, N2, N3, N4, N6 bè trÝ trªn xµ 8m vµ cét N5 bè trÝ trªn xµ 11m. PhÝa 220kV bè trÝ 12 cét thu sÐt gåm c¸c cét N7, N 8 bè trÝ trªn xµ 17m vµ N9->N18 bè trÝ trªn xµ 11m TÝnh ®é cao t¸c dông cña c¸c cÆp cét thu sÐt. PhÝa 110kV. Do bè trÝ cét phÝa 110kV gièng nh­ cña ph­¬ng ¸n sè 1 nªn kÕt qu¶ tÝnh to¸n cã thÓ lÊy ë ph­¬ng ¸n sè 1. PhÇn nµy bao gåm c¸c nhãm cét cã c¸c cét tõ 1-> 6. XÐt nhãm cét (7, 8, 13, 14) vµ (9, 10, 11, 12). - C¸c nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a7,8 = a13,14 = a9,10 = a11,12 = 34(m); a7,14 = a8,13 = a10,11 = a9,12 = 33(m). - §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo. . - §é cao t¸c dông ®Ó 4 cét 7, 8, 13, 14 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: XÐt nhãm cét (8, 9, 12, 13). - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a8,9 = a12,13 = 51(m); a8,13 = a9,12 = 33(m). §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo. - §é cao t¸c dông ®Ó 4 cét 8, 9, 12, 13 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: XÐt nhãm cét (11, 12, 17, 18) vµ (13, 14, 15, 16). - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a11,12 = a17 18 = a13,14 = a15,16 = 34(m); a11,17 = a12,18 = a13,17 = a14,18 = 34(m). - §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo: - §é cao t¸c dông ®Ó 4 cét 11, 12, 17, 18 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: XÐt nhãm cét (12, 13, 16, 17). - Nhãm 4 cét nµy t¹o thµnh mét h×nh ch÷ nhËt cã c¸c c¹nh lµ: a12,13 = a16,17 = 51(m); a12,17 = a13,17 = 34(m); - §­êng kÝnh cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy chÝnh lµ ®­êng chÐo: - §é cao t¸c dông ®Ó 4 cét 13, 13, 16, 17 b¶o vÖ ®­îc hoµn toµn diÖn tÝch giíi h¹n bëi chóng th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: B¶ng tæng kÕt §a gi¸c §­êng kÝnh ®­êng trßn ngo¹i tiÕp (m) ha(m) hamax(m) PhÝa 110kV (1, 2, 5, 6) 56,6 7, 08 7,08 (2, 3, 4, 5) 50 6, 25 (6, 8, 9) 51,06 6, 38 (5, 6, 8) 48,18 6,02 (5, 7, 8) 42,19 5,27 (4, 5, 7) 47,29 5,91 PhÝa 220kV (7, 8, 13, 14) 47,38 5,92 7,66 (8, 9, 12, 13) 60,75 7,59 (9, 10, 11, 12) 47,38 5,92 (11, 12, 17, 18) 48,08 6,01 (12, 13, 16, 17) 61,29 7,66 (13, 14, 15, 16) 48,08 6,01 Chän ®é cao t¸c dông cho tr¹m biÕn ¸p Sau khi tÝnh to¸n ®é cao t¸c dông chung cho c¸c nhãm cét thu sÐt nh­ ë trªn, ta chän ®é cao t¸c dông cho toµn tr¹m nh­ sau: - PhÝa 220kV hmax =7,66m Nªn ta chän ha = 8m. - PhÝa 110kV hmax =7,08m. Nªn ta chän ha = 8m. TÝnh ®é cao cña c¸c cét thu sÐt. - §é cao t¸c dông chung cho toµn tr¹m lµ: ha = 8m - §é cao cña cét thu sÐt ®­îc tÝnh theo c«ng thøc h = hx + ha + PhÝa 220kV: §é cao cÇn b¶o vÖ lín nhÊt lµ: hx = 17m. Do ®ã ®é cao cña cét thu l«i phÝa 220kV lµ: h = ha + hx = 8 + 17 = 25 (m) + PhÝa 110kV: §é cao cÇn b¶o vÖ lín nhÊt lµ: hx = 11m. Do ®ã ®é cao cña cét thu l«i phÝa 110kV lµ: h = ha +hx = 8 + 11 = 19 (m) TÝnh b¸n kÝnh b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt. B¸n kÝnh b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt cao 19m (C¸c cét N1 N6 phÝa 110kV). - B¸n kÝnh baá vÖ ë ®é cao 11m: Nªn - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 8m: Nªn B¸n kÝnh b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt cao 26m. (C¸c cét N6 N14 phÝa 220kV) - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 17m Nªn - B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 11m. Nªn TÝnh b¸n kÝnh b¶o vÖ ro(i, j) cña c¸c cÆp cét liÒn kÒ. XÐt c¸c cÆp cét 1 - 2. h1 = h2 = 19 (m); a = 48m - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 11m: Nªn + ë ®é cao 8m: Nªn XÐt cÆp cét 2 - 3. h2 = h3 = 19 (m); a = 40m - TÝnh gièng nh­ cÆp cét thu sÐt trªn ta cã ho = 13,29 m - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt: + ë ®é cao 11 m: rox = 1,72 m + ë ®é cao 8 m : rox = 4,94 m XÐt cÆp cét 3 - 4 vµ 1 - 6. h = 19 (m); a = 30 m - TÝnh gièng cÆp cét thu sÐt trªn ta cã ho = 14,71 m - B¸n kÝnh b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 11m: rox = 2,78m + ë ®é cao 8m: rox = 7,07m XÐt cÆp cét 9 – 10 vµ 11 – 18, 18 – 17, 16 – 15, 15 - 14. h = 25 m; a = 34 m - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 17m: Nªn + ë ®é cao 11m: Nªn  XÐt cÆp cét 10 – 11 vµ 14 - 7. h = 25 (m); a = 33 m - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 17m: Nªn + ë ®é cao 11m: Nªn XÐt cÆp cét 17 - 16. h17 = h16 = 25(m); a = 51 m - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu sÐt lµ: + ë ®é cao 17m: Nªn + ë ®é cao 11m: Nªn . XÐt cÆp cét 7 - 4. h4 = 19m; h7 = 25m; a = 47,52 (m); - Hai cét nµy cã chiÒu cao kh¸c nhau. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét nh­ sau. Nªn Ta cã kho¶ng c¸ch tõ cét 4 ®Õn cét gi¶ t­ëng lµ a’ = a – x = 47,52 – 0, 94 = 46,58(m) - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét: + ë ®é cao 11m: Nªn + ë ®é cao 8m: Nªn XÐt cÆp cét 6 - 9. h6 = 19 m; h9 = 25 m; a = 44,68 m. - Hai cét nµy cã chiÒu cao kh¸c nhau. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét nh­ sau: T­¬ng tù nh­ cÆp cét trªn ta cã x = 0,94 m a’ = a – x = 44,68 – 0,94 =43,74 (m) - §é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét: - B¸n kÝnh cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét: + ë ®é cao 11m: Nªn + ë ®é cao 8m: Nªn B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ph­¬ng ¸n 2 B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña tõng cét thu sÐt: Nhãm cét §é cao cét h(m) B¸n kÝnh b¶o vÖ rx(m) PhÝa 110kV 1¸6 19 hx = 11m hx = 8m 7,88 13,5 PhÝa 220kV 7¸18 25 hx = 17m hx = 11m 6 16,8 B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña tõng cÆp cét thu sÐt: CÆp cét §é cao cét a(m) ho(m) rox(m) 110kV hx = 11m hx = 8m (1-2) 19 -19 48 12,14 0,86 3,21 (2-3) 40 13, 29 1,72 4,94 (3-4) vµ (1-6) 30 14,71 2,78 7,07 220kV hx = 17m hx = 11m (9-10) vµ (11-18), (18-17),(15-14) 25 -25 34 20,14 2,36 9,59 (10-11) vµ (14-7) 67 22,29 2,47 9,81 (17-16) 51 17,7 0,56 5,94 110 - 220kV hx = 11m hx = 8m 4-7 19- 25 44,68 12,99 1,49 4,49 6-9 47,52 13,41 1,8 5,1 KÕt luËn. + Tæng sè cét lµ 18 cét gåm 6 cét cao 19m vµ 12 cét cao 25m. + Tæng chiÒu dµi: l = 5.(19- 8) + (19 - 11) + 2.(25-17) + 10.(25 -11) = 169(m). + S¬ ®å ph¹m vi b¶o vÖ nh­ (h×nh 5) So s¸nh vµ tæng kÕt c¸c ph­¬ng ¸n - C¶ 3 ph­¬ng ¸n ®Òu ®­îc chÊp nhËn vÒ mÆt kü thuËt: +Ph­¬ng ¸n 1: ta sö dông 14 cét thu sÐt víi tæng chiÒu dµi lµ 184m +Ph­¬ng ¸n 2 : ta sö dông 18 cét thu sÐt víi tæng chiÒu dµi lµ 169m - So s¸nh c¶ 2 ph­¬ng ¸n ta chän ph­¬ng ¸n 2 lµm ph­¬ng ¸n tÝnh to¸n cho c¸c phÇn sau H×nh5: Ph¹m vi b¶o vÖ cña ph­¬ng ¸n 2