Thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp và đường dây 220kV

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM

1. CHƯƠNG 1: HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

1.1. Hiện tượng dông sét

1.2. Nguyên nhân hình thành dông sét

1.3. Tình hình, diễn biến dông sét tại Việt Nam

1.4. Ảnh hưởng của dông sét đến hệ thống điện Việt Nam

2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BẢO VỆ SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP

2.1. Tổng quan về trạm

2.2. Các yêu cầu kỹ thuật chung

2.3. Các yêu cầu kỹ thuật

2.4. Phạm vi bảo vệ của cột thu sét

2.5. Phạm vi bảo vệ của dây thu sét

2.6. Đề xuất phương án

2.7. Phương án II

2.8. Tính toán chi tiết từng phương án

2.9. Tính toán chiều cao cột

2.10. Tính toán phạm vi bảo vệ của cột thu sét

2.11. Phương án II

2.12. Tính độ võng của dây chống sét và chọn chiều cao cột đỡ dây

2.13. Tính phạm vi bảo vệ

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP

3.1. Yêu cầu kỹ thuật

3.2. Lý thuyết tính toán nối đất

3.3. Nối đất an toàn

3.4. Nối đất tự nhiên

3.5. Nối đất nhân tạo

3.6. Nối đất chống sét

3.7. Tính toán nối đất

3.8. Nối đất tự nhiên

3.9. Nối đất nhân tạo

3.10. Nối đất chống sét

4. CHƯƠNG 4: BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN

4.1. Chỉ tiêu bảo vệ chống sét đường dây

4.2. Cường độ hoạt động của sét

4.3. Số lần sét đánh vào đường dây

4.4. Số lần phóng điện do sét đánh vào đường dây

4.5. Số lần cắt điện do sét đánh vào đường dây

4.6. Số lần cắt điện do quá điện áp cảm ứng

4.7. Tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét đường dây

4.8. Mô tả đường dây cần bảo vệ

4.9. Độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở, hệ số ngẫu hợp của đường dây

4.10. Tính số lần sét đánh vào đường dây

4.11. Suất cắt do sét đánh vào đường dây

4.12. Chỉ tiêu chống sét của đường dây tải điện

5. PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN VÀO TRẠM BIẾN ÁP

5.1. Khái niệm chung

5.2. Các phương pháp tính toán điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm

5.2.1. Phương pháp lặp bảng

5.2.2. Nội dung phương pháp

5.2.3. Quy tắc Petersen

5.2.4. Quy tắc sóng đẳng trị

5.2.5. Xác định điện áp trên điện dung

5.2.6. Xác định điện áp và dòng điện trên chống sét van

5.2.7. Trình tự tính toán

5.2.8. Thiết lập phương pháp tính điện áp các nút trên sơ đồ rút gọn

5.2.9. Các đặc tính cách điện tại các nút cần bảo vệ

KẾT LUẬN CHUNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và nối đất trạm biến áp và đường dây

Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp và đường dây 220kV là một vấn đề quan trọng trong hệ thống điện. Thiết kế bảo vệ chống sét cần phải đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người. Các phương pháp bảo vệ bao gồm việc sử dụng kim thu sét, hệ thống nối đất và các thiết bị bảo vệ khác. Theo tiêu chuẩn IEC 62305 và IEEE 1410, việc tính toán và thiết kế phải dựa trên các thông số kỹ thuật cụ thể. Đặc biệt, việc xác định phạm vi bảo vệ của các cột thu sét và dây thu sét là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả bảo vệ. Các phương án thiết kế cần được phân tích kỹ lưỡng để lựa chọn phương án tối ưu nhất.

1.1. Hiện tượng dông sét và ảnh hưởng của nó đến hệ thống điện Việt Nam

Dông sét là hiện tượng tự nhiên có thể gây ra nhiều thiệt hại cho hệ thống điện. Tại Việt Nam, dông sét xảy ra thường xuyên, đặc biệt trong mùa hè. Cường độ hoạt động của sét được thể hiện qua số ngày có dông sét hàng năm. Theo thống kê, miền Bắc có từ 70 đến 100 ngày dông sét, trong khi miền Nam có thể lên tới 140 ngày. Sét không chỉ gây ra thiệt hại về vật chất mà còn ảnh hưởng đến an toàn điện. Việc nghiên cứu và áp dụng các biện pháp bảo vệ là cần thiết để giảm thiểu thiệt hại do sét gây ra.

1.2. Tính toán bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp

Tính toán bảo vệ sét cho trạm biến áp bao gồm việc xác định phạm vi bảo vệ của các cột thu sét và dây thu sét. Các yêu cầu kỹ thuật chung cần được tuân thủ để đảm bảo hiệu quả bảo vệ. Phương án thiết kế cần được xem xét kỹ lưỡng, bao gồm việc tính toán chiều cao cột thu sét và phạm vi bảo vệ của nó. Việc lựa chọn phương án thiết kế phù hợp sẽ giúp giảm thiểu rủi ro do sét đánh vào trạm biến áp, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

1.3. Tính toán hệ thống nối đất cho trạm biến áp

Hệ thống nối đất đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ trạm biến áp khỏi các tác động của sét. Việc tính toán nối đất cần phải đảm bảo rằng điện trở nối đất đạt yêu cầu kỹ thuật. Có nhiều phương pháp nối đất khác nhau, bao gồm nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo. Tính toán điện trở nối đất cần được thực hiện để đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động hiệu quả trong trường hợp có sét đánh. Việc thiết kế hệ thống nối đất phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người.

1.4. Bảo vệ chống sét cho đường dây tải điện

Đường dây tải điện cũng cần được bảo vệ chống lại các tác động của sét. Các chỉ tiêu bảo vệ chống sét cho đường dây bao gồm cường độ hoạt động của sét và số lần sét đánh vào đường dây. Việc tính toán chỉ tiêu bảo vệ cần dựa trên các thông số kỹ thuật cụ thể để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Các phương pháp bảo vệ như sử dụng chống sét van và dây chống sét cần được áp dụng để giảm thiểu thiệt hại do sét gây ra. Đặc biệt, việc xác định số lần sét đánh vào đường dây là rất quan trọng để có biện pháp bảo vệ hiệu quả.

II. Chuyên đề tính toán sóng truyền từ đường dây tải điện vào trạm biến áp

Tính toán sóng truyền từ đường dây tải điện vào trạm biến áp là một phần quan trọng trong thiết kế bảo vệ chống sét. Các phương pháp tính toán điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm cần được áp dụng. Phương pháp lặp bảng và quy tắc Petersen là hai trong số các phương pháp được sử dụng để xác định điện áp và dòng điện trên các thiết bị bảo vệ. Việc thiết lập phương pháp tính điện áp các nút trên sơ đồ rút gọn là cần thiết để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

2.1. Khái niệm chung về sóng truyền

Sóng truyền là hiện tượng xảy ra khi có sự thay đổi đột ngột trong dòng điện, gây ra sự lan truyền của điện áp và dòng điện trong hệ thống. Hiện tượng này có thể gây ra quá điện áp và ảnh hưởng đến các thiết bị trong trạm biến áp. Việc hiểu rõ về sóng truyền giúp các kỹ sư thiết kế các biện pháp bảo vệ hiệu quả hơn. Các thông số như điện trở và điện dung của hệ thống cần được tính toán chính xác để đảm bảo an toàn cho thiết bị.

2.2. Các phương pháp tính toán điện áp

Có nhiều phương pháp tính toán điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm. Phương pháp lặp bảng là một trong những phương pháp phổ biến, giúp xác định điện áp tại các nút trong hệ thống. Quy tắc Petersen cũng được sử dụng để tính toán điện áp và dòng điện trên các thiết bị bảo vệ. Việc áp dụng các phương pháp này giúp đảm bảo rằng các thiết bị trong trạm biến áp hoạt động an toàn và hiệu quả.

2.3. Trình tự tính toán

Trình tự tính toán điện áp và dòng điện trong hệ thống cần được thực hiện một cách hệ thống và khoa học. Các bước tính toán cần được thực hiện theo thứ tự từ việc xác định các thông số đầu vào đến việc tính toán điện áp tại các nút. Việc thiết lập sơ đồ rút gọn giúp đơn giản hóa quá trình tính toán và đảm bảo tính chính xác của kết quả. Các đặc tính cách điện tại các nút cần được xem xét để đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Tiểu luận đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp và đường dây 220kV