GIỢI THIỆU CHUNG
Trên cơ sở khoa học nhìn vào bảng đồ nước việt nam, từ bắc vào nam đến tận mũi
cà mau thấy đâu đâu cũng sử dụng năng lượng điện , đâu đâu cũng có nhà máy điện và
trạm biến áp . Nhà máy điện và trạm biến áp chính là một hệ thống rất thông minh dùng
để nâng hoặc hạ và truyền tải điện năng đến điểm cuối cùng của nơi tiêu thụ .
Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân
ngày được nâng lên một cách nhanh chóng . Do vậy nền công nghiệp điện giữ vai trò rất
quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước nó là nguồn năng lượng chủ yếu cung cấp
cho các lĩnh vực công nghiệp ,nông nghiệp các dịnh vụ ,sinh hoạt trong xã hội nó góp
phần tạo ra của cải vật chất ,nâng cao chất lượng đời sống tinh thần của con người.
Vì vậy khi xây dựng một khu thành phố ,một khu công nghiệp vv
Chụng ta phải nghĩ đến việc xây dựng một hệ thống nhà máy điện nhằm đáp ứng đầy đủ nhu cầu sản
xuất và sinh hoạt của con người .Nói cách khác với một nền kinh tế đang đi vào công
nghiệp hoá ,hiện đại hoá đất nước thì chúng ta phải thiết kế được một hệ thống nhà máy
điện .Để thiết kế được một hệ thống nhà máy điện đó thì việc đầu tiên đòi hỏi người kỹ sư
phải có một kiến thức tổng hợp về điện sao cho công trình thiết kế đáp ứng được những
yêu cầu kỹ thuật đặt ra và đảm bảo an toàn cho con người đồng thời đạt hiệu quả kinh tế
cao nhất.
Hệ thống cung cấp điện là một hệ thống gồm các khâu sản xuất , truyền tải và
phân phối điện năng để cung cấp cho một khu vực nhất định được lấy từ hệ thống lưới
điện quốc gia sử dụng điện áp trung bình trở xuống .Đó cũng chính là niềm khao khát của
người kỹ thuật thiết kế .
12.TỘNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN OMON^
Nhà máy được đặt tại Phường Phước Thới Quận Omon^ TPCận Thơ với tổng công
suất của dự án nhà máy nhiệt điện OMON^ là 2x300MW .Trong nhà máy điện bao gồm
các mạch điện như sau:
12.1.Mach. điện xoay chiều (AC)
Mạch điện AC của nhà máy điện bao gồm mạch điện chính máy phát ,mạch phụ là
trạm biến áp tự dùng và mạch điện trạm phân phối 220KV110KV/.
Mạch điện chính của máy phát điện được nối với máy biến áp chính thông qua
thanh cái cách điện pha dạng ống và được nhánh đến máy biến áp kích từ ,máy biến áp tự
dùng ,máy biến điện áp và chống sét van .
Mạch điện trạm phân phối bao gồm trạm phân phối 220KV và 110KV .Trạm phân
phối 220KV cung cấp với 1,5 hệ thống thanh cái .Điện năng được sản xuất từ máy phát
điện sẽ truyền đến trạm phân phối 220KV và cung cấp cho hệ thống điện thông qua
đường dây truyền tải .Trong lúc đó ,các thanh cái nối với trạm phân phối 110KV thông
qua máy biến áp liên lạc .Trạm phân phối 110KV được cung cấp bằng hệ thống thanh cái
đôi và được nối đến các máy biến áp khởi động (hay MBA dự phòng).
Mạch điện công suất tự dùng của tổ máy được lắp đặt độc lập cho mỗi máy.
Mạch điện từ mạch chính máy phát được phân nhánh và hạ xuống 6,6KV thông
qua máy biến áp tự dùng của tổ máy phát.
Trong thời gian khởi động hay dừng máy phát thì công suất từ các máy biến áp
khởi động nối với trạm 110KV sẽ cung cấp nguồn công suất tự dùng của máy phát trong
hệ thống đó .
Thiết bị xử lý lưu huỳnh trong khối(FGD:flue gas desulphurisation) của mỗi tổ máy
được cung cấp từ mạch điện 6,6KV của tổ máy và thiết bị xử lý nước và nước thải được
cung cấp từ mạch 6,6KV.
Trạm biến áp phục vụ nhà máy sẽ giảm điện áp từ 6,6KV xuống 0,4KV và cung
cấp công suất cho trạm hạ áp .Trạm hạ áp này được đưa đến trung tâm năng lượng và
trung tâm điều khiển động cơ mà các máy điện tự dùng được nối vào và phụ thuộc vào
công suất của máy.
1.2.2.Mạch điện một chiều (DC)
Mạch điện DC của nhà máy điện được sử dụng để cung cấp cho hệ thống điều
khiển của thiết bị ,máy móc ,bảo vệ máy bị sự cố và bảo vệ thiết bị bị sự cố (máy bơm
dầu khi sự cố của turbin ,máy bơm dầu khẩn cấp, máy ngắt chân không,hệ thống thông
tin, hệ thống chiếu sáng sự cố, ).
1.3.TỔNG QUAN VỀ TRẠM PHÂN PHỐI CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ÔMÔN
Phát triển giai đoạn một của nhà máy bao gồm phát triển ban đầu của trạm phân
phối 110KV và 220KV .Trạm 500KV sẽ là một phần của phát triển tương lai .
Các máy biến áp của nhà máy được nối đến trạm phân phối 220KV ,trạm 220KV
được nối đến trạm 110KV thông qua máy biến áp giảm áp 220KV/110KV .
1.3.1.Trạm phân phối 220KV được xem xét quy hoạch như:
(a) Sáu đầu nối vào máy phát (giai đoạn một phát triển hai đầu ,hai đầu dự định
phatù triển trong giai đoạn hai và hai đầu có thể thực hiện trong phát triển tương
lai)
(b) Tám ngăn lô ra đường dây 220KV –hai đến Trà Nóc ,hai đến Thốt Nốt ,hai
đường dây đưa lên hệ thống và hai dự trữ để đấu nối trong tương lai.
(c) Hai ngăn lộ đặt trên phần cuối phía tây của trạm phân phối 220KV để nối với
các máy biến áp liên lạc trạm phân phối 500KV.
(d) Hai ngăn lộ máy biến áp trên phần cuối phía đông của trạm 220KV cho hai
máy biến áp 220KV/110KV để cung cấp cho tram phân phối 110KV
1.3.2.Trạm phân phối 110KV được xem xét quy hoạch như:
(a) Hai ngăn lộ vào được cung cấp từ các máy biến áp của trạm phân phối 220KV.
(b) Chín ngăn lộ xuất tuyến ra (các xuất tuyến đến Sa Đéc , Long Xuyên , hai đến
thị trấn ÔMÔN , hai đến Trà Nóc và ba ngăn lộ dự trữ cho phát triển tương lai.
(c) Hai ngăn lộ cung cấp cho tự dùng của nhà máy và các máy biến áp khởi động .
(d) Một ngăn lọâ thanh cái đôi .
112 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2073 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế nhà máy nhiệt điện Ô Môn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
3
11
4
)(4 ==
∑
=
N
cbN X
I
Doøng ñieän ngaén maïch trong heä coù teân :
)(25,265,87*3,0* 4)(44 KAIII cbcbnN ===
Doøng ñieän ngaén maïch xung kích taïi ñieåm N4 :
)(82,6625,26*8,1*2..2 4 KAIki Nxkxk ===
b) Tính doøng ñieän cöôõng böùc cöïc ñaïi
Doøng ñieän bình thöôøng
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
80
))((8,2
6,6*3
32 KAKA
U
SIIbt ==== 3
max
max
Doøng ñieän cöôõng böùc
Icbmax=1,05Ibt=2*2,8=2,94(KA)
Vaäy doøng ñieän cöôõng böùc cöïc ñaïi cuûa caáp ñieän aùp 6,6KV laø:
Icbmax=2,94(KA)
Caáp ñieän aùp 6,6KV ta coù caùc soá lieäu :
-Ñieän aùp ñònh möùc :UHT=6,6(KV)
-Doøng ñieän cöôõng böùc cöïc ñaïi :Icb max=2,94(KA)
-Doøng ñieän ngaén maïch lôùn nhaát :IN=26,25(KA)
-Doøng ñieän xung kích :ixk=66,82(KA)
Choïn maùy caét:
Vaäy ta choïn maùy caét SF6 haõng siemens loaïi 8DA10 coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau :
Loaïi
Uñm
(KV)
Iñm
(A)
Icaét ñm
(KA)
Ilññ ñm
(KA)
Troïng löôïng
(Kg)
Giaù tieàn
(Ruùp)
8DA10 7,2 3150 40 110
Kieåm tra caùc ñieàu kieän:
-Ñieän aùp ñònh möùc : UñmMC=7,2KV≥UHT=6,6KV
-Doøng ñieän ñònh möùc :IñmMC=3,15KA maxcbI≥ =2,94KA
Doøng ñieän caét :Icaét ñm MC=40KA NI≥ =26,25KA
-Doøng löïc ñieän ñoäng : KAIKAI xkl 82,66110 =≥=ñmññ
-Vì maùy caét coù Iñm>1000(A) thì khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät .
Thoaû maõn caùc ñieàu kieän.
Choïn dao caùch ly cho phaàn döï phoøng:
Vaäy ta choïn dao caùch ly coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau :
Loaïi
Uñm
(KV)
Iñm
(A)
Ilñññm
(KA)
Inh/tnh
(KA/sec)
Troïng löôïng
(Kg)
Giaù tieàn
(Ruùp)
PBP3-10 10 4000 125 45/4
Kieåm tra caùc ñieàu kieän:
-Ñieän aùp ñònh möùc : UñmDCL=10KV≥UHT=6,6KV
-Doøng ñieän ñònh möùc :IñmDCL=4KA maxcbI≥ =2,94KA
-Doøng löïc ñieän ñoäng : KAIKAI xkl 82,66125 =≥=ñmññ
-Vì dao caùch ly coù Iñm>1000(A) thì khoâng caàn kieåm tra oån ñònh nhieät .
Thoaû maõn caùc ñieàu kieän.
10.3.2.Choïn aùptomaùt cho caáp 0,4(KV)
-Aùptomaùt ñöôïc choïn theo doøng laøm vieäc laâu daøi:
ñm
ñmA U
SII ttlv 3max
=≥
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
81
Trong ñoù :
Uñm :Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng .Ngoaøi ra aùptomaùt coøn phaûi kieåm tra khaû naêng
caét doøng ngaén maïch
Icaét ñmA NI≥
-Tính doøng ñieän ngaén maïch ôû caáp 0,4KV
+Ñieän khaùng cuûa heä thoáng :
ñmcaét I
UX tbHT 3
=
Vôùi Utb=0,4KV :Laø ñieän aùp trung bình
Icaét ñm :Laø doøng ñieän caét ñònh möùc cuûa maùy caét ñaët phía 6,6KV
Ω=Ω==⇒ mX HT 77,500577,040*3
4,0
+Ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp
Thaønh phaàn taùc duïng cuûa ñieän aùp ngaén maïch:
100*%
ñmMBAS
PU Nr
∆=
Vôùi NP∆ =17000(W) Toån thaát ngaén maïch cuûa maùy bieán aùp
SñmMBA=3500(KVA) Coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA
49,0100*
10*3500
17000% 3 ==⇒ rU
Thaønh phaàn phaûn khaùng cuûa ñieän aùp ngaén maïch:
5,649,05,6%%% 2222 =−=−= rNx UUU
Thaønh phaàn ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa MBA
Ω===
Ω=Ω==∆=
m
S
UUX
mUPR
X
BA
N
BA
97,2
3500
10*4,0*5,6*1010**%*10
222,0000222,0
3500
4,0*17000
323
2
2
2
2
ñm
2
ñm
2
ñm
2
ñm
S
Vaäy doøng ñieän ngaén maïch laø:
)(42,26
14,15
10*400
)77,597,2(222,0*3
10*4,0*1000
)(3
1000
3
22
3
2
2
2
2
KA
XXR
UII
HTBABA
tb
ckN
==
++
=
++
==
)(25,6742,26*8,1*2 KAixk ==⇒
-Doøng laøm vieäc cöïc ñaïi : )(62,4
4,0*3
2,3
3max
KA
U
SI ttlv ===
ñm
Vaäy ta choïn aùptomaùt haï aùp do Merlin Gerin cheá taïo kieåu M50 vôùi caùc thoâng soá :
Iñm=5000(A) > Ilvmax=4620(A)
Icaétñm=85(KA) >IN=26,42(KA)
Uñm=690(V) >UHT=380(V)
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
82
10.3.3.Choïn caùp cho heä thoáng töï duøng
a) Choïn caùp töø ñaàu cöïc maùy phaùt ñeán maùy bieán aùp töï duøng
-Doøng ñieän laøm vieäc bình thöôøng laø :
Ilvbt =
183
32
.3 xU
S =
ñm
ñm = 1,03( KA)
-Doøng ñieän laøm vieäc cöôõng böùc laø :
Icb =Ilvbt x1,05 = 1,03 x 1,05 = 1,08( KA)
Vaäy ta choïn daây nhoâm coù tieát dieän laø Sdd=650 mm2 , doøng ñieän cho pheùp laø : Icp
=1220 (A) .
Heä soá hieäu chænh : caùp ñaët song song K1 =0,92.
Heä soá hieäu chænh theo moâi tröôøng xung quanh : K2 = 0,82.
Kieåm tra ñieàu kieän phaùt noùng bình thöôøng :
2.Icp.K1.K2 = 2 *1220*0,92*0,82 = 1840,736(A) > Ilvbt = 1030( A)
Kieåm tra ñieàu kieän laøm vieäc cöôõng böùc qua caùp :
2.Icp.K1.K2.K3 = 2 *1220*0,92*0,82*1,3 =2392,96( A) >Icb=1080(A)
Vaäy choïn caùp thoaû maõn ñieàu kieän .
b) Choïn caùp töø maùy bieán aùp 18/6,6KV ñeán maùy bieán aùp 6,6KV /0,4 KV
-Doøng ñieän laøm vieäc bình thöôøng laø :
Ilvbt = 27,0
6,63
2,3
.3
==
xU
S
ñm
ñm (KA)
-Doøng ñieän laøm vieäc cöôõng böùc laø :
Icb =Ilvbt x1,05 = 0,27 x 1,05 = 0,28KA
Ta choïn caùp ñoàng 3 loõi , goàm 2 sôïi , tieát dieän moãi sôïi laø120 mm2 , doøng ñieän cho
pheùp laø : Icp = 310 A .
Heä soá hieäu chænh : caùp ñaët song song K1 =0,92.
Heä soá hieäu chænh theo moâi tröôøng xung quanh : K2 = 0,82.
Kieåm tra ñieàu kieän phaùt noùng bình thöôøng :
2.Icp.K1.K2 = 2 *310*0,92*0,82 = 467,73(A) > Ilvbt =270 (A)
Kieåm tra ñieàu kieän laøm vieäc cöôõng böùc qua caùp :
2.Icp.K1.K2.K3 = 2 *310*0,92*0,82*1,3 = 608A > Icb=280(A)
Vaäy choïn caùp thoaû maõn ñieàu kieän .
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
83
PHAÀN B:
THIEÁT KEÁ CHOÁNG
SEÙT VAØ NOÁI ÑAÁT
CHO NHAØ MAÙY
NHIEÄT ÑIEÄN
OÂMOÂN
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
84
Chöông 1 :
BAÛO VEÄ CHOÁNG SEÙT
ÑAÙNH TRÖÏC TIEÁP CHO
NHAØ MAÙY ÑIEÄN VAØ
TRAÏM BIEÁN AÙP
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
85
1.1.KHAÙI NIEÄM CHUNG
Seùt ñaùnh tröïc tieáp vaøo daây daãn cuûa ñöôøng daây taûi ñieän , vaøo caùc thieát bò vaø boä phaän
mang ñieän cuûa traïm phaân phoái vaø nhaø maùy ñieän seõ gaây neân quaù ñieän aùp nguy hieåm laøm
ngaén maïch , chaïm ñaát caùc pha , laøm hö hoûng caùch ñieän cuûa caùc thieát bò ,gaây giaùn ñoïan söï
cung caáp ñieän cho caùc hoä tieâu thuï , laøm thieät haïi lôùn cho neàn kinh teá quoác daân . Vì vaäy heä
thoáng ñieän phaûi ñöôïc baûo veä moät caùch coù hieäu quaû choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp .
Vieäc baûo veä choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp ñöôïc thöïc hieän baèng caùc coät thu seùt hoaëc daây
thu seùt .
Ñaây laø nhöõng keát caáu goàm : Boä phaän thu seùt , boä phaän noái ñaát vaø boä phaän daãn doøng
ñieän seùt .
1
2
3
Boä phaän thu seùt cuûa coät thu seùt (1) laøm baèng theùp oáng hoaëc theùp thanh (coù tieát dieän
khoâng nhoû hôn 100 2mm ) ñaët thaúng ñöùng ñöôïc goïi laø kim thu seùt hoaëc baèng daây theùp caêng
ngang giöõa caùc coät trong tröôøng hôïp daây choáng seùt .Boä phaän daãn doøng ñieän seùt (2) ñöôïc
taïo thaønh bôûi baûn thaân keát caáu theùp cuûa coät theùp hoaëc beâ toâng coát theùp hay baèng daây theùp
coù tieát dieän khoâng nhoû hôn 50 2mm trong tröôøng hôïp kim thu seùt ñaët treân oáng khoùi, coät goã
,maùi nhaø . Boä phaän noái ñaát (3) ñöôïc taïo thaønh bôûi moät heä thoáng coïc vaø thanh baèng ñoàng
hoaëc theùp noái lieàn nhau , choân trong ñaát , coù ñieän trôû taûn beù ñeå doøng ñieän seùt taûn moät caùch
deã daøng trong ñaát .
Ñænh cuûa boä phaän thu seùt vöôït cao treân taát caû caùc thieát bò vaø boä phaän mang ñieän
caàn ñöôïc baûo veä
Taùc duïng baûo veä cuûa coät thu seùt (hoaëc daây choáng seùt ) dieãn ra trong giai ñoaïn
phoùng ñieän tieân ñaïo cuûa seùt .Doøng ñieän tieân ñaïo phaùt trieån theo phöông coù cöôøng ñoä ñieän
tröôøng lôùn nhaát . Khi coøn ôû treân cao ,caùch xa maët ñaát thì phöông naøy chæ do baûn thaân ñieän
tröøông cuûa ñaàu doøng tieân ñaïo xaùc ñònh.
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
86
1.2.PHAÏM VI BAÛO VEÄ CUÛA MOÄT COÄT THU SEÙT
0,75ph1,5ph
rX
hX hX
h
rX
0,75ph 1,5ph
0,2h
rX
2/3h
Phaïm vi baûo veä cuûa moät coät thu seùt rieâng leõ laø moät hình choùp troøn xoay coù ñöôøng
sinh daïng hyperbol. ÖÙng vôùi ñoä cao hx thì baùn kính baûo veä rx ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc
:
x
x
x hh
hh
hpr +
−= (.6,1 )
Vôùi p=1 khi h m30≤
Vaø mhmkhi
h
p 60305,5 ≤<=
Trong ñoù :
hx Chieàu cao vaät caàn baûo veä
rx Baùn kính baûo veä
h :Laø toaøn boä chieàu cao coät thu seùt
ha=h-hx Goïi laø ñoä cao hieäu duïng cuûa coät thu seùt
Ñeå ñôn giaûn trong vieäc tính toaùn ngöôøi ta thöôøng thay ñöôøng sinh hyperbol baèng
hai ñöôøng thaúng döïa treân moâ hình thöïc nghieäm .
-Neáu vaät ñöôïc baûo veä coù ñoä cao hx≤2/3h thì phaïm vi baûo veä ñöôïc xaùc ñònh bôûi
)
8,0
1(.5,1
h
hhpr xx −=
Vaø neáu hx>2/3h thì )1(.75,0 h
h
hpr xx −=
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
87
1.3.PHAÏM VI BAÛO VEÄ CUÛA HAI COÄT THU SEÙT COÙ CUØNG ÑOÄ CAO
0,75ph1,5ph
rX h
hX
hO
a
hX
h rX
0,75ph 1,5ph
0,2h
rX
r0X
Neáu hai coät thu seùt ñaët caùch nhau a<7h thì chuùng coù theå baûo veä ñöôïc moät vaät coù ñoä
cao ho ñaët giöõa chuùng , vôùi ho xaùc ñònh theo :
p
ahhhay
p
ahh
77 00
−==−
Hoaëc noùi moät caùch khaùc , ñeå baûo veä moät ñoä cao h0 giöõa hai coät thu seùt thì khoaûng
caùch a giöõa hai coät thu seùt phaûi thoûa ñieàu kieän :
)(7 0hhpa −≤
Khu vöïc beân ngoaøi cuõng ñöôïc xaùc ñònh nhö ñoái vôùi moãi coät rieâng leõ .Khu vöïc giöõa
hai coät ñöôïc giôùi han bôûi moät cung troøn qua hai ñænh coät vaø ñieåm coù ñoä cao h0 ôû giöõa
khoûang caùch hai coät vaø baùn kính baûo veä giöõa hai coät öùng vôùi ñoä cao h0 ñöôïc xaùc ñònh theo
coâng thöùc sau :
x
x
x hh
hh
hpr +
−=
0
0
00 (.6,1 )
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
88
1.4.PHAÏM VI BAÛO VEÄ CUÛA HAI COÄT THU SEÙT COÙ ÑOÄ CAO KHAÙC
NHAU
0,2h
0,75ph21,5ph2 1,5ph10,75ph1
h 1h 2 h'O
a
h'
a'
Neáu hai coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau h1 >h2 thì phaïm vi baûo veä giöõa chuùng ñöôïc
xaùc ñònh öùng vôùi hình veõ nhö sau :
2
1
/ h
h
a
a =
Ñeå xaùc ñònh ñöôïc ñoä cao h’0 caàn baûo veä
p
ahh
7
/
2
/
0 −=
Vôùi a’ laø khoûang caùch giöõa hai coät thu seùt h’ vaø h2
Vaäy baùn kính baûo veä cuûa hai coät thu seùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
x
x
x hh
hhhpr +
−= /
0
/
0/
0
/
0 (.6,1 )
1.5.PHAÏM VI BAÛO VEÄ CUÛA NHIEÀU COÄT THU SEÙT
Khi coâng trình caàn baûo veä chieám moät dieän tích roäng lôùn thì ngöôøi ta thöôøng duøng
moät heä thoáng nhieàu coät thu seùt ñeå baûo veä . Ñeå xaùc ñònh phaïm vi baûo veä , ngöôøi ta chia heä
thoáng coät thu seùt thaønh töøng nhoùm 2 hoaëc 4 coät thu seùt .Maët baèng cuûa phaïm vi baûo veä cuûa
3 hoaëc 4 coät thu seùt khoâng naèm treân cuøng moät ñöôøng thaúng nhö hình ôû beân döôùi :
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
89
1 2
3
D
a3
a1a2
r0x3
r0x1r0x2
rx
1 2
34
a1
a2
a1
a2 r0x2
r0x1
D
Beân ngoaøi dieän tích cuûa ña giac ñi qua chaân caùc coät thu seùt (hình tam giaùc hoaëc
hình chöõ nhaät ) phaïm vi baûo veä ñöôïc xaùc ñònh nhö giöõa töøng ñoâi coät thu seùt vôùi nhau . Coøn
taàt caû caùc thieát bò coù ñoä cao lôùn nhaát hx ñaët trong dieän tích cuûa hình tam giaùc hay dieän tích
hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu ñieàu kieän sau ñöôïc thoûa maõn :
phphhD ax .8)(8 =−≤ (1)
Vôùi p=1 khi h m30≤
mhmkhi
h
p 60305,5 ≤<=
D :Laø ñöôøng kính voøng troøn ngoïai tieáp cuûa hình tam giaùc hay hình chöõ nhaät chaïy
qua ñænh caùc coät thu seùt .
Neáu coät thu seùt coù ñoä cao treân 60m thì phaïm vi baûo veä ven chu vi giöõa töøng ñoâi coät
,theo chieàu cao (maët caét ñöùng cuûa phaïm vi baûo veä )phaûi giaûm ñi h∆ keå töø ñænh, coøn phaïm
vi baûo veä beân trong dieän tích cuûa ña giaùc vaãn giöõ nguyeân theo coâng thöùc (1).
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
90
1.6.CAÙC YEÂU CAÀU KYÕ THUAÄT KINH TEÁ KHI DUØNG HEÄ THOÁNG
COÄT THU SEÙT ÑEÅ BAÛO VEÄ SEÙT ÑAÙNH TRÖÏC TIEÁP VAØO TRAÏM
BIEÁN AÙP VAØ NHAØ MAÙY ÑIEÄN
ÔÛ caùc traïm bieán aùp vaø nhaø maùy ñieän trong nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh , coät thu seùt
coù theå ñaët ngay treân caùc keát caáu cuûa traïm vaø nhaø maùy ñieän nhö :coät xaø . maùi nhaø ,oáng khoái
,coät ñeøn pha chieáu saùng ……nhôø lôïi duïng caùc ñoä cao saün coù naøy cuûa traïm seõ giaûm ñöôïc giaù
thaønh xaây döïng coät thu seùt .Nhöng khi seùt ñaùnh vaøo coät thu seùt ,doøng ñieän seùt truyeàn qua
thaân coät taûn qua ñieän trôû noái ñaát coù theå gaây neân phoùng ñieän ngöôïc töø caùc keát caáu coâng
trình (xaø , coät) cuûa tram ñeán caùc boä phaän mang ñieän (daây daãn ,thanh goùp ) neáu ñieän aùp
giaùng treân heä thoáng noái ñaát vöôït quaù ñieän aùp phoùng ñieän xung cuûa caùch ñieän cuûa traïm.Do
ñoù vieäc ñaët coät thu seùt treân keát caáu cuûa traïm chæ cho pheùp khi traïm coù möùc caùch ñieän xung
cao vaø ñieän trôû noái ñaát beù .Ñoái vôùi traïm 110KV trôû leân ,caùc yeâu caàu naøy deã daøng thoûa
maõn.
1.7.BOÁ TRÍ KIM THU SEÙT CHO TOAØN NHAØ MAÙY (NHÖ BAÛN VEÕ)
1.7.1. Gíôùi thòeâu sô löôïc veà nhaø maùy
- Coâng suaát thieát keá S=2x300MW
- Phuï taûi nhaø maùy bao goàm caùc caáp ñieän aùp : 110KV ,220KV ñöôïc cung caáp bôûi
boán maùy bieán aùp (Trong ñoù coù hai MBA hai cuoän daây vaø hai MBA töï ngaãu)
- Khu vöïc nhaø maùy coù dieän tích caàn ñöôïc baûo veä S=76x40=3040 2m .Cao trình gian
maùy laø 20m ,toøa nhaø ñieàu haønh 8m , oáng khoái 60m.
-Traïm 220KV coù dieän tích ñöôïc baûo veä S=127x68=8636 2m goàm 6 ñöôøng (hai
ñöôøng daây noái vôùi heä thoáng , boán ñöôøng daây noái vôùi phuï taûi).
-Ñoä cao caàn ñöôïc baûo veä
+ Ñoä cao daây daãn 16m
+ Ñoä cao thanh goùp 10,5m
-Traïm 110KV coù dieän tích ñöôïc baûo veä S=110x47,5=5225 2m goàm 6 ñöôøng daây noái
vôùi phuï taûi110KV.
-Ñoä cao caàn ñöôïc baûo veä
+ Ñoä cao daây daãn 11m
+ Ñoä cao thanh goùp 8 m
1.7.2. Choïn ñoä cao kim thu seùt vaø kieåm tra phaïm vi baûo veä caùc ñænh thu seùt cuûa
traïm 220KV vaø khu vöïc maùy bieán aùp .
a. Choïn ñoä cao kim thu seùt
-Taän duïng xaø ñôõ ñeå ñaët kim thu seùt vaø vaøi coät thu seùt ñoäc laäp ôû nhöõng ñòa
ñieåm khoâng coù xaø ñôõ daây daãn .
-Taát caû caùc thieát bò coù ñoä cao lôùn nhaát hx ñaët trong dieän tích hình tam giaùc
hay hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu thoûa ñieàu kieän sau ñaây :
phphhD ax .8)(8 =−≤
Vôùi p=1 khi h m30≤
mhmkhi
h
p 60305,5 ≤<=
D :Laø ñöôøng kính voøng troøn ngoïai tieáp cuûa hình tam giaùc hay hình chöõ nhaät chaïy
qua ñænh caùc coät thu seùt .
h: Laø toaøn boä chieàu cao cuûa coät thu seùt
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
91
-Tính toaùn choïn ñoä cao kim thu seùt
Ta coù caùc nhoùm coät (1,2,7,8) ; (7,8,9,10) ñeàu gioáng nhau
Töø ñoù ta suy ra : mD 6,57345,46 221 =+=
mhhh
m
p
Dh
phhhpD
pmh
ax
a
ax
x
2,232,716
2,7
8
6,57
.8
.8)(.8
1;16
1
1
=+=+=⇒
===⇒
=−=
==
Ta coù caùc nhoùm coät (2,3,6,7) ; (6,7,10,11) ; (10,11,14,13) ñeàu gioáng nhau
Töø ñoù ta suy ra : mD 1,483434 222 =+=
mhhh
m
p
Dh
phhhpD
pmh
ax
a
ax
x
22616
6
8
1,48
.8
.8)(.8
1;16
2
2
=+=+=⇒
===⇒
=−=
==
Ta coù caùc nhoùm coät (3,4,6) ; (4,6,12) ; (6,11,12) ñeàu gioáng nhau
a=b= m5,495,4617 22 =+
Töø ñoù ta suy ra : 7,52
5,46
5,49*5,49.
3 === h
baD
mhhh
m
p
Dh
phhhpD
pmh
ax
a
ax
x
6,226,616
6,6
8
7,52
.8
.8)(.8
1;16
3
3
=+=+=⇒
===⇒
=−=
==
Laäp baûng keát quaû tính toaùn
Nhoùm coät D (m) ha (m) hx (m) htt (m)
(1,2,7,8) 57,6 7,2 16 23,2
(7,8,9,10) 57,6 7,2 16 23,2
(2,3,6,7) 48,1 6 16 22
(6,7,10,11) 48,1 6 16 22
(10,11,14,13) 48,1 6 16 22
(3,4,6) 52,7 6,6 16 22,6
(4,6,12) 52,7 6,6 16 22,6
(6,11,12) 52,7 6,6 16 22,6
Töø baûng soá lieäu ta choïn chieàu cao coät thu seùt laø : mhtt 24=
Ñoä cao hieäu duïng cuûa kim thu seùt laø :
ha= mhh xtt 81624 =−=−
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
92
b.Kieåm tra phaïm vi baûo veä beân ngoaøi caùc coät thu seùt
- Phaïm vi baûo veä caùc coät (1-8) ; (8-9) ; (2-3) ; (10-13) ; (11-14) ;(4-12) ñeàu gioáng
nhau
Ñoä cao daây daãn :
hx=16m ; h=24m ; a=34m;
mx
hh
hhhr
mahh
mx
hh
hhhr
x
x
x
x
x
x
7,2)
161,19
161,19(1,196,1)(6,1
1,19
7
3424
7
7,7)
1624
1624(246,1)(6,1
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
=+
−=+
−=⇒
Ñoä cao thanh goùp :
hx=10,5m ; h=24m ; a=34m
mx
hh
hhhr
mx
hh
hhhr
x
x
x
x
x
x
9,8)
5,101,19
5,101,19(1,196,1)(6,1
15)
5,1024
5,1024(246,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
=+
−=+
−=⇒
-Phaïm vi baûo veä caùc coät (1-3) ; (9-10) ñeàu gioáng nhau
Ñoä cao daây daãn :
hx=16m ; h=24m ; a=46,5m;
mx
hh
hhhr
mahh
x
x
x 2,1)164,17
164,17(4,176,1)(6,1
4,17
7
5,4624
7
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
Ñoä cao thanh goùp :
hx=10,5m ; h=24m ; a=46,5m
mx
hh
hhhr
x
x
x 9,6)5,104,17
5,104,17(4,176,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
-Phaïm vi baûo veä caùc coät (3-4) ; (11-12) ñeàu gioáng nhau
Ñoä cao daây daãn :
hx=16m ; h=24m ; a=49,5m;
mx
hh
hhhr
mahh
x
x
x 8,0)1617
1617(176,1)(6,1
17
7
5,4924
7
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
Ñoä cao thanh goùp :
hx=10,5m ; h=24m ; a=49,5m
mx
hh
hhhr
x
x
x 5,7)5,1017
5,1017(176,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
Vaäy vôùi ñoä cao vaø phöông aùn boá trí cuûa heä thoáng kim thu seùt thì caùc thieát bò coù ñoä
cao lôùn nhaát laø (hx=16m) naèm trong giôùi haïn hình chöõ nhaät hoaëc caùc hình tam giaùc ñi qua
chaân caùc coät thu seùt ñeàu ñöôïc baûo veä an toøan .
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
93
1.7.3.Choïn ñoä cao kim thu seùt vaø kieåm tra phaïm vi baûo veä caùc ñænh thu seùt cuûa
traïm 110KV vaø khu vöïc maùy bieán aùp .
a. Choïn ñoä cao kim thu seùt
-Taän duïng xaø ñôõ ñeå ñaët kim thu seùt vaø vaøi coät thu seùt ñoäc laäp ôû nhöõng ñòa
ñieåm khoâng coù xaø ñôõ daây daãn .
-Taát caû caùc thieát bò coù ñoä cao lôùn nhaát hx ñaët trong dieän tích hình tam giaùc
hay hình chöõ nhaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn neáu thoûa ñieàu kieän sau ñaây :
phphhD ax .8)(8 =−≤
Vôùi p=1 khi h m30≤
mhmkhi
h
p 60305,5 ≤<=
D :Laø ñöôøng kính voøng troøn ngoïai tieáp cuûa hình tam giaùc hay hình chöõ nhaät chaïy
qua ñænh caùc coät thu seùt .
h: Laø toaøn boä chieàu cao cuûa coät thu seùt
-Tính toaùn choïn ñoä cao kim thu seùt
Ta coù caùc nhoùm coät (17,18,22,21) ; (18,19,23,22) ñeàu gioáng nhau
Töø ñoù ta suy ra : mD 7,415,2533 225 =+=
mhhh
m
p
Dh
phhhpD
pmh
ax
a
ax
x
2,162,511
2,5
8
7,41
.8
.8)(.8
1;11
5
5
=+=+=⇒
===⇒
=−=
==
Ta coù caùc nhoùm coät (19,20,24,23)
Töø ñoù ta suy ra : mD 9,505,2544 226 =+=
mhhh
m
p
Dh
phhhpD
pmh
ax
a
ax
x
4,174,611
4,6
8
9,50
.8
.8)(.8
1;11
6
6
=+=+=⇒
===⇒
=−=
==
Ta coù caùc nhoùm coät (22,23,25) ; (21,22,25) ñeàu gioáng nhau
Töø ñoù ta suy ra : mD 7,393322 227 =+=
mhhh
m
p
Dh
phhhpD
pmh
ax
a
ax
x
16511
5
8
7,39
.8
.8)(.8
1;11
7
7
=+=+=⇒
===⇒
=−=
==
Ta coù caùc nhoùm coät (23,24,26)
a=b= m6,242211 22 =+
Töø ñoù ta suy ra : mD 55
11
6,24*6,24
8 ==
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
94
mhhh
m
p
Dh
phhhpD
pmh
ax
a
ax
x
9,179,611
9,6
8
55
.8
.8)(.8
1;11
8
8
=+=+=⇒
===⇒
=−=
==
Laäp baûng keát quaû tính toaùn
Nhoùm coät D (m) ha(m) hx(m) htt(m)
(11,18,22,21) 41,7 5,2 11 16,2
(18,19,23,22) 41,7 5,2 11 16,2
(19,20,24,23) 50,9 6,4 11 17,4
(22,23,25) 39,7 5 11 16
(21,22,25) 39,7 5 11 16
(23,24,26) 55 6,9 11 17,9
Töø baûng soá lieäu ta choïn chieàu cao coät thu seùt laø : mhtt 19=
Ñoä cao hieäu duïng cuûa kim thu seùt laø :
ha= mhh xtt 81119 =−=−
b.Kieåm tra phaïm vi baûo veä beân ngoaøi caùc coät thu seùt
- Phaïm vi baûo veä caùc coät (17-18) ; (18-19) ñeàu gioáng nhau
Ñoä cao daây daãn :
hx=11m ; h=19m ; a=33m;
mx
hh
hhhr
mahh
mx
hh
hhhr
x
x
x
x
x
x
3)
113,14
113,14(3,146,1)(6,1
3,14
7
3319
7
1,8)
1119
1119(196,1)(6,1
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
=+
−=+
−=⇒
Ñoä cao thanh goùp :
hx=8m ; h=19m ; a=33m
mx
hh
hhhr
mx
hh
hhhr
x
x
x
x
x
x
5,6)
83,14
83,14(3,146,1)(6,1
4,12)
819
819(196,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
=+
−=+
−=⇒
- Phaïm vi baûo veä caùc coät (19-20)
Ñoä cao daây daãn :
hx=11m ; h=19m ; a=44m;
mx
hh
hhhr
mahh
x
x
x 5,1)117,12
117,12(7,126,1)(6,1
7,12
7
4419
7
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
Ñoä cao thanh goùp :
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
95
hx=8m ; h=19m ; a=44m
mx
hh
hh
hr
x
x
x 6,4)87,12
87,12(7,126,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
- Phaïm vi baûo veä caùc coät (17-21) ; (20-24) ñeàu gioáng nhau
Ñoä cao daây daãn :
hx=11m ; h=19m ; a=25,5m;
mx
hh
hhhr
mahh
x
x
x 1,4)114,15
114,15(4,156,1)(6,1
4,15
7
5,2519
7
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
Ñoä cao thanh goùp :
hx=8m ; h=19m ; a=25,5m
mx
hh
hh
hr
x
x
x 8,7)84,15
84,15(4,156,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
- Phaïm vi baûo veä caùc coät (23-26) ; (24-26) ñeàu gioáng nhau
Ñoä cao daây daãn :
hx=11m ; h=19m ; a=24,6m;
mx
hh
hhhr
mahh
x
x
x 2,4)115,15
115,15(5,156,1)(6,1
5,15
7
6,2419
7
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
Ñoä cao thanh goùp :
hx=8m ; h=19m ; a=24,6m
mx
hh
hhhr
x
x
x 9,7)85,15
85,15(5,156,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
- Phaïm vi baûo veä caùc coät (23-25) ; (21-25) ñeàu gioáng nhau
Ñoä cao daây daãn :
hx=11m ; h=19m ; a=39,7m;
mx
hh
hhhr
mahh
x
x
x 2)113,13
113,13(3,136,1)(6,1
3,13
7
7,3919
7
0
0
00
0
=+
−=−
−=⇒
=−=−=
Ñoä cao thanh goùp :
hx=8m ; h=19m ; a=39,7m
mx
hh
hh
hr
x
x
x 5,5)83,13
83,13(3,136,1)(6,1
0
0
00 =+
−=−
−=⇒
Vaäy vôùi ñoä cao vaø phöông aùn boá trí cuûa heä thoáng kim thu seùt thì caùc thieát bò coù ñoä
cao lôùn nhaát laø (hx=11m) naèm trong giôùi haïn hình chöõ nhaät hoaëc caùc hình tam giaùc ñi qua
chaân caùc coät thu seùt ñeàu ñöôïc baûo veä an toøan .
1.7.4.Tính toaùn kieåm tra phaïm vi baûo veä caùc ñænh thu seùt cho khu vöïc nhaø maùy
a.Kieåm tra cho cao trình 20m khu vöïc toøa nhaø maùy :
hx=20m ; h=60m ;
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
96
m
hh
hhhr
x
x
x 48)2060
2060(60*6,1)(6,1 =+
−=+
−=
b.Kieåm tra cho cao trình 8m khu vöïc nhaø ñieàu haønh :
hx=8m ; h=60m ;
m
hh
hhhr
x
x
x 73)860
860(60*6,1)(6,1 =+
−=+
−=
c.Kieåm tra phaïm vi baûo veä ñoâi coät (13-15) ; (14-16) ñeàu gioáng nhau
Do hai coät coù ñoä cao khaùc nhau
Xeùt ñieån hình coät 13 vaø coät 15
Ta coù :
h2=24m :Chieàu cao cuûa coät 13
h1=60m :Chieàu cao cuûa coät 15
a=72m
m
h
haa
h
h
a
a 8,28
60
2472
1
2/
2
1
/ ===⇒=
Ñeå xaùc ñònh ñöôïc ñoä cao h’0 caàn baûo veä
m
p
ahh 9,19
7
8,2824
7
/
2
/
0 =−=−=
Vôùi a’ laø khoûang caùch giöõa hai coät thu seùt h’ vaø h2
Vaäy baùn kính baûo veä cuûa hai coät thu seùt ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
Ñoä cao cuûa daây daãn :
hx=16m
mx
hh
hhhpr
x
x
x 5,3)169,19
169,19(9,196,1)(.6,1 /
0
/
0/
0
/
0 =+
−=+
−=
m
hh
hhhr
x
x
x 6,55)1660
1660(60*6,1)(6,1
1
1
115 =+
−=+
−=
m
hh
hh
hr
x
x
x 7,7)1624
1624(24*6,1)(6,1
2
2
213 =+
−=+
−=
Töø keát quûa tính toaùn ta nhaän thaáy khi ñaët kim thu seùt treân ñænh hai oáng khoùi nhaø
maùy thì khu vöïc toøa nhaø maùy seõ ñöôïc baûo veä hoaøn toaøn vaø baûo veä ñöôïc caû phaàn bieán aùp
220KV.
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
97
Chöông 2 :
THIEÁT KEÁ VAØ TÍNH
TOAÙN HEÄ THOÁNG NOÁI
ÑAÁT
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
98
2.1.GIÔÙI THIEÄU CHUNG
Taùc duïng cuûa noái ñaát laø ñeå taûn doøng ñieän seùt vaø giöõ ñieän theá thaáp treân caùc vaät ñöôïc
baûo veä . Noái ñaát cuûa heä thoáng thu seùt ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc phaùt huy taùc duïng
baûo veä heä thoáng thu seùt .Neáu noái ñaát khoâng ñaït yeâu caàu thì nhieàu khi haäu quaû coøn xaáu hôn
laø khoâng ñaët heä thoáng thu seùt .Bôûi vì heä thoáng thu seùt vôùi ñoä cao vöôït haún ñoä cao cuûa coâng
trình , coù taùc duïng caâu seùt vaøo coâng trình (nghóa laø xaùc xuaát seùt ñaùnh phuï thuoäc vaøo ñoä cao
), neáu toång trôû taûn xung cuûa heä thoáng noái ñaát khi taûn doøng seùt quaù cao ,ñieän aùp giaùn xung
treân heä thoáng noái ñoù coù theå ñuû cao ñeå gaây neân hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc ñeán caùc boä
phaän mang ñieän vaø caùc trang thieát bò cuûa traïm . Phoùng ñieän ngöôïc trong traïm seõ taïo neân
nhöõng daïng soùng caét coù bieân ñoä vaø nhaát laø ñoä doác raát lôùn , raát nguy hieåm cho caùch ñieän
doïc cuûa maùy bieán aùp ,trong noái ñaát ngöôøi ta phaân ra thaønh ba loïai .
1.Noái ñaát laøm vieäc :Nhaèm baûo ñaûm söï laøm vieäc bình thöôøng cuûa trang thieát bò
hoaëc moät soá thieát bò mang ñieän trong caùc ñieàu kieän bình thöôøng vaø söï coá .Theo caùc cheá ñoä
quy ñònh :noái ñaát ñieåm trung tính cuoän daây maùy phaùt , maùy bieán aùp coâng suaát vaø maùy buø ,
noái ñaát maùy bieán aùp ño löôøng ……
2.Noái ñaát an toaøn hay noái ñaát baûo veä : Coù nhieäm vuï baûo veä an toaøn cho ngöôøi
phuïc vuï khi caùch ñieän cuûa trang thieát bò ñieän bò hö hoûng hay roø ræñoù laø noái ñaát voû maùy bieán
aùp ,maùy phaùt ,caùc keát caáu kim loaïi coù mang ñieän .Noùi chung ñoù laø noái ñaát caùc boä phaän kim
loaïi bình thöôøng coù ñieän theá baèng khoâng nhöng khi bò hoûng caùch ñieän hay roø ñieän thì
chuùng coù ñieän theá khaùc khoâng .
3.Noái ñaát choáng seùt : Nhaèm taûn doøng ñieän seùt vaøo ñaát ñeå giöõ cho ñieän theá cuûa caùc
phaàn töû ñöôïc noái ñaát khoâng quaù cao khi seùt ñaùnh vaøo traïm do ñoù traùnh ñöôïc hieän töôïng
phoùng ñieän ngöôïc töø caùc boä phaän mang ñieän khaùc .Ñoù laø noái ñaát coät thu seùt , noái ñaát daây
choáng seùt , noái ñaát caùc keát caáu kim loaïi coù theå bò seùt ñaùnh .
Ñeå ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi vaän haønh , heä thoáng noái ñaát phaûi ñöôïc thieát keá sao
cho ñieän aùp tieáp xuùc vaø ñieän aùp böôùc trong moïi ñieàu kòeân khoâng vöôït quaù trò soá nguy hieåm
cho ngöôøi . Ñeå thoûa maõn yeâu caàu naøy ,phaûi coù bieän phaùp giaûm nhoû ñieän trôû tieáp ñaát R ,
phaûi coù bieän phaùp caân baèng theá trong khu vöïc gaàn thieát bò ñöôïc noái vaø taêng ñieän trôû ñoái
vôùi doøng ñieän qua ngöôøi vaøo ñaát baèng caùch duøng ñeäm caùch ñieän , uûng , gaêng tay caùch ñieän
. ñieän trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp cuûa moät soá daïng ñieän cöïc thöôøng duøng ñöôïc xaùc ñònh
theo caùc coâng thöùc sau:
Loïai ñieän cöïc Coâng thöùc tính ñieän trôû taûn Ghi chuù
Coïc choân noåi d
l
l
R c
c
tt
c
4
ln
..2π
ρ= Neáu duøng saét goùc coù beà
roäng b thì thay d=0,95b
Coïc choân chìm
−
++=
c
cc
c
tt
c lt
lt
d
l
l
R
4
4
ln
2
12ln
..2π
ρ
Neáu duøng saét goùc coù beà
roäng b thì thay d=0,95b
20
cltt +=
Thanh choân chìm
0
2
.
ln
..2 td
l
l
R t
t
tt
t π
ρ= Neáu duøng saét deïp coù beà roäng b thì thay d=0,5b
Thanh hình xuyeán
choân chìm
+=
0
2 4
ln
8
ln
..2 t
D
d
D
D
R ttt
π
π
ρ
Neáu duøng saét deïp coù beà
roäng b thì thay d=0,5b
D :ñöôøng kính hình xuyeán
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
99
Ñoái vôùi ñieän cöïc thanh ñaët naèm ngang boá trí theo nhöõng kieåu khaùc nhau coù theå
duøng coâng thöùc toång quaùt sau ñeå tính ñieän trôû taûn ôû taàn soá coâng nghieäp moät caùch gaàn ñuùng
0
2
.
ln
..2 td
KL
L
R ttt π
ρ=
-L :Chieàu daøi toång cuûa ñieän cöïc (Neáu laø maïch voøng thì laáy baèng chu vi )
-d :Ñöôøng kính cuûa thanh duøng laøm ñieän cöïc – neáu duøng saét deïp thì thay d=0,5b,
vôùi b laø beà roäng saét deïp .
-t0 :Ñoä choân saâu
-K :Heä soá phuï thuoäc caùch boá trí thanh ngang coù tính ñeán hieäu öùng maøn che ,ñöôïc
cho trong baûng sau :
Sô ñoà boá trí thanh
2
1
l
l K
1
1,27
1,46
2,38
8,45
19,2
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
100
1
1,5
2
3
4
5,53
5,81
6,42
8,17
10,40
Trò soá ño ñöôïc phaûi nhaân vôùi heä soá an toaøn goïi laø heä soá muøa (km) ñeå chuù yù ñeán khaû
naêng taêng ñieän trôû suaát do söï thay ñoåi traïng thaùi cuûa ñaát khi thôøi tieát trong naêm thay ñoåi :
mtt k.ñoρρ =
Trong ñoù :
- ttρ :Ñieän trôû suaát tính toaùn cuûa ñaát m.Ω
- ñoρ :Ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc m.Ω
-km :Heä soá muøa ,phuï thuoäc vaøo loaïi noái ñaát , loïai ñieän cöïc , ñoä choân saâu . Trò soá cuûa
noù ñöôïc tra trong baûng sau :
Heä soá muøa km Loaïi noái ñaát Loaïi ñieän cöïc Ñoä choân saâu
(m) Ñaát khoâ Ñaát aåm
0,5 4,5 6,5
Thanh ngang
0,8 1,6 3
Noái ñaát an toaøn
vaø noái ñaát laøm
vieäc Coïc thaúng ñöùng 0,8 1,4 2
0,5 1,4 1,8
Thanh ngang
0,8 1,25 1,45
Noái ñaát choáng
seùt
Coïc thaúng ñöùng 0,8 1,15 1,3
Noái ñaát coät ñieän thöïc chaát laø noái ñaát choáng seùt , laø moät bieän phaùp taêng cöôøng tính
vaän haønh ñaûm baûo cuûa ñöôøng daây taûi ñieän khi coù quaù ñieän aùp khí quyeån . Ñeå hôïp lyù veà kyõ
thuaät vaø kinh teá qui phaïm veà thieát keá ñöôøng daây taûi ñieän cao aùp quy ñònh tieâu chuaån noái
ñaát coät ñieän theo ñieän trôû suaát cuûa ñaát nhö sau :
BAÛNG TIEÂU CHUAÅN NOÁI ÑAÁT COÄT ÑIEÄN
Ñieän trôû suaát cuûa ñaát m.Ω Ñieän trôû noái ñaát coät ñieän Ω
100≤ρ 10≤R
500100 << ρ 15≤R
l2
l1
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
101
1000500 ≤≤ ρ 20≤R
ρ>1000 30≤R
2.2.TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG NOÁI ÑAÁT
Ñieän trôû taûn toång cuûa toaøn boä heä thoáng noái ñaát phaûi thoûa maõn yeâu caàu
Ω≤
Ω≤+=
1
5,0
.
nt
nttn
nttn
R
RR
RRRnñ
Qui ñònh Ω≤ 1ntR nhaèm taêng cöôøng an toaøn vaø döï phoøng cho caùc tröôøng hôïp khi
noái ñaát töï nhieân coù thay ñoåi .
1.2.1.Thieát keá heä thoáng noái ñaát an toaøn
a.Thieát keá vaø tính toaùn ñieän trôû noái ñaát töï nhieân :
Phaàn noái ñaát saün coù caàn taän duïng laø caùc ñöôøng oáng kim loaïi ñöôïc choân
ngaàm tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi ñaát (tröø caùc oáng daãn caùc chaát deã chaùy ,deã noå ) voû caùp baèng chì
choân ngaàm trong ñaát ,coät beâ toâng cuûa xaø , coät trong traïm vaø noái ñaát cuûa daây choáng seùt –
coät ñieän cuûa caùc ñöôøng daây coù daây choáng seùt keùo ñeán taän xaø traïm .
Trong ñeà taøi luaän aùn , do caùc thieát keá coù tính chaát giaû ñònh khoâng coù ñaày ñuû
caùc soá lieäu veà caùc loïai noái ñaát töï nhieân khaùc neân chæ coù theå xeùt ñeán söï tham gia cuûa ñieän
trôû noái ñaát cuûa heä thoáng ( daây choáng seùt – coät ) cuûa caùc ñöôøng daây truyeàn taûi noái vaøo traïm
,Rcs-c .Ñoù laø ñieän trôû ñaàu vaøo cuûa maïch ñieän thoâng soá taäp trung taïo neân bôûi ñieän trôû noái
ñaát cuûa caùc coät ñieän vaø ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoïan ñöôøng daây choáng seùt giöõa hai coät .
Sô ñoà thay theá ñeå tính Rcs-c :
+ Rc :Ñieän trôû noái ñaát cuûa coät ñieän tôùi traïm
Neáu ñieän trôû suaát cuûa ñaát trong khu vöïc naøy coù trò soá :
m.500Ω<ρ thì choïn Rc=10Ω
m.500Ω≥ρ thì choïn Rc=15Ω
+ Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoïan daây choáng seùt trong moät khoûang vöôït
* Xaùc ñònh ñieän trôû noái ñaát töï nhieân 220KV
Coù 6 ñöôøng daây 220KV noái vaøo traïm cuûa nhaø maùy ñieän neân ñieän trôû noái ñaát
töï nhieân cuûa traïm 220KVñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
6
)220(
)220(
KVccs
KVtn
R
R −=
Trong ñoù :
Rcs Rcs Rcs
Rc Rc Rc
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
102
Rcs-c : Ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng daây choáng seùt – coät cuûa caùc ñöôøng daây
220KV noái vaøo traïm
4
1
2
1 ++
=−
cs
c
c
ccs
R
R
RR
Ñoái vôùi nhöõng ñöôøng daây coù ñaët daây choáng seùt treân toaøn tuyeán soá coät coù ñaët daây
choáng seùt m>20 :
Trong ñoù :
Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoaïn daây choáng seùt trong khoaûng vöôït ñöôïc xaùc
ñònh theo coâng thöùc :
Rcs=k.r0. l
-Km =1,6 (Khi ño luùc ñaát khoâ raùo )
-Trò soá ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo mΩ= 395ñoρ
mKmtt Ω===⇒ 632395*6,1. ñoρρ
-Do mmtt Ω>Ω= 500632ρ neân ta choïn Ω= 15cR
- l : Laø chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït
-Ñöôøng daây caáp 220KV coù l =300m
-Ñöôøng daây coù hai daây choáng seùt loaïi TK-70 do ñoù ta suy ra
Ω===⇒
Ω==⇒
357,03,0*38,2*5,0..
/38,2;5,0
0
0
lrkR
kmrk
cs
Ω===⇒
Ω=
++
=
++
=⇒
−
−
365,0
6
19,2
6
19,2
4
1
357,0
15
2
1
15
4
1
2
1
)220(
)220(
)220(
KVccs
KVtn
cs
c
c
KVccs
R
R
R
R
RR
* Xaùc ñònh ñieän trôû noái ñaát töï nhieân 110KV
Coù 6 ñöôøng daây 110KV noái vaøo traïm cuûa nhaø maùy ñieän neân ñieän trôû noái ñaát
töï nhieân cuûa traïm 110KV ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
6
)110(
)110(
KVccs
KVtn
R
R −=
Trong ñoù :
Rcs-c : Ñieän trôû noái ñaát cuûa heä thoáng daây choáng seùt – coät cuûa caùc ñöôøng daây
110KV noái vaøo traïm
4
1
2
1 ++
=−
cs
c
c
ccs
R
R
RR
Ñoái vôùi nhöõng ñöôøng daây coù ñaët daây choáng seùt treân toaøn tuyeán soá coät coù ñaët daây
choáng seùt m>20 :
Trong ñoù :
Rcs :Ñieän trôû taùc duïng cuûa ñoaïn daây choáng seùt trong khoaûng vöôït ñöôïc xaùc
ñònh theo coâng thöùc :
Rcs=k.r0. l
-Km =1,6 (Khi ño luùc ñaát khoâ raùo )
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
103
-Trò soá ñieän trôû suaát cuûa ñaát ño ñöôïc luùc ñaát khoâ raùo mΩ= 395ñoρ
mKmtt Ω===⇒ 632395*6,1. ñoρρ
-Do mmtt Ω>Ω= 500632ρ neân ta choïn Ω= 15cR
- l : Laø chieàu daøi trung bình cuûa khoaûng vöôït
-Ñöôøng daây caáp 110KV coù l =200m
-Ñöôøng daây coù hai daây choáng seùt loaïi TK-50 do ñoù ta suy ra
Ω===⇒
Ω==⇒
74,02,0*7,3*1..
/7,3;1
0
0
lrkR
kmrk
cs
Ω===⇒
Ω=
++
=
++
=⇒
−
−
5,0
6
98,2
6
98,2
4
1
74,0
15
2
1
15
4
1
2
1
)110(
)110(
)110(
KVccs
KVtn
cs
c
c
KVccs
R
R
R
R
RR
Ñieän trôû töï nhieân tnR cuûa toøan traïm ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
Ω=+=+= 21,05,0365,0
5,0*365,0*
)110()220(
)110()220(
KVtnKVtn
KVtnKvtn
tn RR
RR
R
b.Thieát keá noái ñaát nhaân taïo
Thieát keá maïch voøng ven chu vi nhaø maùy
ctctc
tc
mv RnR
RR
R ηη ..
.
+=
Trong ñoù :
-nc :Soá coïc
- tc ηη , :Laø heä soá söû duïng cuûa coïc vaø thanh ôû taàn soá coâng nghieäp .(tra baûng )
-Rt : Ñieän trôû cuûa maïch voøng thanh
-Rc :Ñieän trôû taûn cuûa 1 coïc .
* Tính Rt :
Choïn thanh noái ñaát laø thanh theùp troøn coù caùc thoâng soá :
-Ñöôøng kính cuûa thanh d=0,02m.
-Ñoä choân saâu t0 =0,8m.
-Chieàu daøi ven chu vi ml 2801 =
-Chieàu roäng ven chu vi ml 1952 =
⇒ Chu vi maïch voøng mlll 950)195280(2)(2 21 =+=+=
Coâng thöùc tính maïch voøng thanh :
0
2
ln.
.2 dt
Kl
l
R ttt π
ρ=
Trong ñoù :
mKtt Ω=== 632395.6,1. ñothanh muøa ρρ
K : Heä soá hình daùng cuûa maïch voøng , phuï thuoäc vaøo tyû soá
2
1
l
l
Quan heä K= )(
2
1
l
lf cho trong baûng döôùi ñaây :
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
104
2
1
l
l
1 1,5 2 3 4
K 5,53 5,81 6,42 8,17 10,4
Ta coù : 44,1
195
280
2
1 ==
l
l
Duøng phöông phaùp noäi suy ta tính ñöôïc :
7764,5)53,581,5(
15,1
144,153,5 =−−
−+=K
Rt : Ñieän trôû cuûa maïch voøng thanh
Ω===⇒ 08,2
8,0*02,0
950*7764,5ln
950.14,3.2
632
.
.ln
..2
2
0
2
td
lK
l
R ttt π
ρ
* Tính Rc :
Duøng theùp troøn coù caùc thoâng soá :
-Ñöôøng kính cuûa thanh dc=3cm=0,03m.
-Ñoä choân saâu t0 =0,8m.
-Choïn chieàu daøi coïc mlc 3=
m
l
tt c 3,2
2
38,0
20
=+=+=⇒
-Coâng thöùc tính ñieän trôû coïc :
)
4
4
ln
2
12.(ln
.2 c
c
c
c
c
tt
c lt
lt
d
l
l
R −
++= π
ρ
Trong ñoù :
Kmuøa coïc : =1,4 Heä soá muøa cuûa ñaát ñoái vôùi coïc trong ñieàu keän ñaát khoâ (Tra
baûng)
mKtt Ω=== 553395.4,1. ñocoïc muøa ρρ
Ω=
−
++=−
++=⇒
45,165
)
33,2*4
33,2*4ln
2
1
03,0
3*2(ln
3*14,3*2
553)
4
4
ln
2
12.(ln
.2 c
c
c
c
c
tt
c lt
lt
d
l
l
R π
ρ
Vaäy ñieän trôû maïch voøng ven chu vi nhaø maùy ñöôïc tính toå hôïp:
ctctc
tc
mv RnR
RR
R ηη ..
.
+=
Trong ñoù :
nc =200 (Choïn 200 coïc raûi ñeàu ven chu vi )
34,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh .
62,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc.
Ω=+=+=⇒ 10,162,0*08,2*20034,0*45,165
08,2*45,165
..
.
ctctc
tc
mv RnR
RR
R ηη
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
105
c.Tính ñieän trôû noái ñaát boå sung
Ñeå giaûm toång trôû taûn xung cuûa heä thoáng noái ñaát hay giaûm ñieän trôû giaùng xung
xuoáng döôùi möùc nguy hieåm cho caùch ñieän traïm thì ngay taïi choã noái ñaát cuûa kim thu seùt vaø
daây choáng seùt vaøo heä thoáng noái ñaát cuûa traïm ta phaûi ñaët theâm ñieän trôû noái ñaát boå sung .
Taùc duïng chính cuûa noái ñaát boå sung laø ñeå taûn doøng ñieän seùt moät caùch coù hieäu quaû traùnh
xaûy ra hieän töôïng phoùng ñieän ngöôïc neân ñöôïc thöïc hieän theo hình thöùc noái ñaát taäp trung
.Taïi moät vò trí noái ñaát boå sung ta ñaët hai tia moãi tia daøi 15m vaø coù ba coïc ôû moãi tia . Toaøn
boä noái ñaát boå sung naøy cuõng tham gia taûn doøng ñieän chaïm ñaát neân cuõng coù theå coi chuùng
nhö laø moät phaàn töû cuûa noái ñaát an toaøn .
Trong ñoù ta choïn :
- mlc 3= (Chieàu daøi coïc thu seùt)
-a=6m (Khoaûng caùch giöõa hai coïc thu seùt )
- mlt 15= (Chieàu daøi thanh)
-d=0,02m (Ñöôøng kính thanh troøn )
-t0 =0,8m (Ñoä choân saâu )
Ñieän trôû cuûa moät tia ñöôïc tính theo coâng thöùc :
0
2
ln
..2 dt
l
l
R t
t
tt
t π
ρ=
Trong ñoù :
Ω==⇒
Ω===
04,64)
02,0*8,0
15(ln
15*14,3*2
632
632395*6,1.
2
t
tt
R
mk ñothanh muøa ρρ
ÔÛ muïc (b) ta ñaõ tính ñöôïc ñieän trôû cuûa coïc laø : Ω= 45,165cR
Ñieän trôû boå sung taïi moät vò trí ñaët noái ñaát ñöôïc tính bôûi coâng thöùc nhö sau :
ctctc
ct
t
bs RnR
RR
n
R ηηη += *
1
Vôùi :
-Rt =64,04Ω Ñieän trôû taûn cuûa moät thanh
-Rc =165,45Ω Ñieän trôû taûn cuûa moät coïc
-nt =2 Soá tia
-nc=3 Soá coïc trong moät tia
- 92,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh noái theo hình tia
- 88,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc noái theo hình tia
- 1=η Heä soá söû duïng daïng noái ñaát boå sung ôû taàn soá coâng nghieäp
Ω=+=⇒ 489,1688,0*04,64*392,0*45,165
45,165*04,64*
1*2
1
bsR
6m
15m 15m
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
106
Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toøan boä noái ñaát boå sung ñöôïc tính nhö sau:
m
R
R bsbs =∑
Vôùi m : Laø ñieåm ñaët noái ñaát boå sung cuûa toaøn traïm bao goàm noái ñaát boå sung cuûa caùc kim
thu seùt , coät thu seùt vaø caùc daây choáng seùt noái vaøo maïch voøng traïm , ôû ñaây vôùi m=23 vò trí
(Ñuùng vôùi baûn veõ).
Ω===∑⇒ 72,023
489,16
m
R
R bsbs
Vaäy ñieän trôû taûn cuûa toaøn boä heä thoáng noái ñaát nhaân taïo
Ω=+=∑+
∑=⇒
∑=
44,0
72,010,1
72,0*10,1.
//
bsmv
bsmv
nt
bsmvnt
RR
RR
R
RRR
Ñieän trôû taûn xoay chieàu cuûa toaøn boä heä thoáng ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
Ω<Ω=⇒
Ω=+=+=
5,0142,0
142,0
44,021,0
44,0*21,0
nñ
nñ
R
RR
RRR
nttn
nttn
Nhö vaäy heä thoáng noái ñaát an toaøn thoûa maõn ñieàu kieän an toaøn
1.2.2.Kieåm tra heä thoáng noái ñaát theo yeâu caàu choáng seùt
Heä thoáng noái ñaát cuûa nhaø maùy thöïc hieän hai nhieäm vuï laø :noái ñaát an toaøn vaø noái
ñaát choáng seùt , toång trôû xung cuûa heä thoáng noát ñaát ñöôïc tính gaàn ñuùng theo caùc giaû thieát .
Xem nhö coù noái ñaát boå sung döôùi chaân coät thu seùt tröïc tieáp bò seùt ñaùnh vaø maïch
voøng ven chu vi traïm tham gia vaøo vieäc taûn doøng ñieän seùt (boû qua taùc duïng cuûa noái ñaát boå
sung ôû caùc coät khaùc khoâng bò seùt ñaùnh ,boû qua taùc duïng cuûa löôùi noái ñaát caân baèng , boû qua
taùc duïng cuûa noái ñaát töï nhieân ).
Boû qua hieäu öùng maøn che giöõa caùc noái ñaát boå sung vaø maïch voøng noái ñaát cuûa traïm
(do maïch voøng cuûa traïm raûi ra trong moät khu vöïc roäng ).
Boû qua hieän töôïng phoùng ñieän tia löûa trong ñaát ,chæ keå ñeán aûnh höôûng cuûa ñieän
caûm cuûa mach voøng noái ñaát .
Vôùi nhöõng giaû thieát naøy , vieäc tính toaùn toång trôû xung cuûa heä thoáng noái ñaát seõ ñôn
giaûn hôn . Coù theå thöïc hieän baèng phöông phaùp giaûi tích keát quaû tính toaùn seõ lôùn hôn keát
quaû thöïc teá vaø nhö vaäy seõ nghieâng veà phía an toaøn .
Toång trôû xung ñaàu vaøo coù daïng toång quaùt sau :
),0(
),0(.
),0( *
*
ñs
ñs
ñs τ
ττ
ZR
ZRZ
bs
bs
+=∑
Trong ñoù :
Z ),0( ñsτ :Laø toång trôû xung ñaàu vaøo (t=0 nôi doøng seùt ñi vaøo heä thoáng noái ñaát
,khi doøng seùt qua trò soá cöïc ñaïi thì t= ñsτ ).
Toång trôû xung ñaàu vaøo cuûa heä thoáng noái ñaát ñaït trò soá cöïc ñaïi gaàn ñuùng vaøo luùc
doøng seùt qua trò soá coù t= ñsτ :
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
107
∑
+
++=∑
−
K
X
mv
mvbs
mvbs
X
eR
RR
RRZ
K
2
.)(
*
**
**
cos
1
.2),0(
2
*
bs
*
mv
T
ñs
R
R
1
ñsτ
π
τ (*)
Trong ñoù :
- ** ; bsmv RR : Laø ñieän trôû taûn oån ñònh cuûa maïch voøng noái ñaát vaø noái ñaát boå
sung ñaõ ñöôïc quy ñoåi veà muøa möa .
a.Xaùc ñònh ñieän trôû taûn oán ñònh cuûa maïch voøng noái ñaát quy ñoåi veà muøa möa
( *mvR )
Coâng thöùc tính :
ctctc
tc
mv RnR
RRR ηη **
**
*
+=
Trong ñoù :
t
t
tt
c
c
cc k
kRR
k
kRR
/
*
/
* ; ==
nc =200 (Choïn 200 coïc raûi ñeàu ven chu vi )
34,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh .
62,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc.
Vôùi Rc=165,45Ω ,Rt =2,08Ω :Ñieän trôû taûn cuûa coïc vaø thanh trong muøa khoâ (ñaõ
ñöôïc tính trong phaàn noái ñaát an toaøn)
Kc ,Kt :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noái ñaát an toaøn muøa khoâ
// , tc KK :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noâi ñaát an toaøn muøa möa
Ta tra baûng :
Kc=1,4
Kt=1,6
25,1
15,1
/
/
=
=
t
c
K
K
Ω=+=⇒
Ω===⇒
Ω===⇒
89,0
62,0*625,1*20034,0*91,135
625,1*91,135
625,1
6,1
25,1.08,2
91,135
4,1
15,1.45,165
*
/
*
/
*
mv
t
t
tt
c
c
cc
R
k
kRR
k
kRR
b.Xaùc ñònh ñieän trôû taûn oán ñònh cuûa noái ñaát boå sung quy ñoåi veà muøa möa ( *bsR )
Coâng thöùc tính :
ctctc
tc
t
bs RnR
RRx
n
R ηηη **
**
* 1
+=
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
108
Trong ñoù :
t
t
tt
c
c
cc k
kRR
k
kRR
/
*
/
* ; ==
-nt =2 Soá tia
-nc=3 Soá coïc trong moät tia
- 92,0=tη Heä soá söû duïng cuûa thanh noái theo hình tia
- 88,0=cη Heä soá söû duïng cuûa coïc noái theo hình tia
- 1=η Heä soá söû duïng daïng noái ñaát boå sung ôû taàn soá coâng nghieäp
Vôùi Rc=165,45Ω ,Rt =64,04Ω :Ñieän trôû taûn cuûa coïc vaø thanh trong muøa khoâ (ñaõ
ñöôïc tính trong phaàn noái ñaát an toaøn)
Kc ,Kt :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noái ñaát an toaøn muøa khoâ
// , tc KK :Heä soá muøa cuûa coïc vaø thanh trong noâi ñaát an toaøn muøa möa
Ta tra baûng :
Kc=1,4
Kt=1,6
25,1
15,1
/
/
=
=
t
c
K
K
Ω=+=⇒
Ω===⇒
Ω===⇒
22,13
88,0*03,50*392,0*91,135
03,50*91,135
1*2
1
03,50
6,1
25,1.04,64
91,135
4,1
15,1.45,165
*
/
*
/
*
xR
k
kRR
k
kRR
bs
t
t
tt
c
c
cc
c.Xaùc ñònh toång trôû xung cuûa thaønh phaàn quaù ñoä
Sô ñoà thay theá tính toång trôû xung cuûa heä thoáng noái ñaát traïm phaân phoái ñieän :
Is L '
G '
l'
L ' L '
G ' G ' G ' G '
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
109
*Tính ñieän caûm toång L:
Aùp duïng coâng thöùc :
/0// .
2
. l
L
lLL ==
)/()31,0(ln2,0
/
0 mHr
lL µ−=
Trong ñoù :
mll 475
2
950
2
/ === Nöõa chu vi maïch voøng
)(01,0
2
)(02,0
2
mmdr === Baùn kính thanh noái ñaát maïch voøng
HlLL
mHL
µ
µ
38,496475*
2
09,2
2
)/(09,2)031,
01,0
475(ln2,0
/0
0
===⇒
=−=⇒
*Tính ñieän daãn toång Go :
Aùp duïng coâng thöùc :
/0
// 2. lGlGG ==
Ω===⇒
Ω===
114,1475*0012,0*22
)1(0012,0
475*89,0*2
1
.*2
1
/
0
/*0
lGG
mlR
G
mv
*Xaùc ñònh haèng soá thôøi gian (T1) :
Thôøi gian ñaàu soùng )(5 sµτ =ñs
sGLT µπ 85,5514,3
14,1*38,496.
221 ===⇒
Giaûi phöông trình sieâu vieät :
0067,00*
*
=+=+ KKK
bs
mv
K XtgXhayXR
RtgX
XK :Laø ngieäm cuûa phöông trình sieâu vieät , nghieäm cuûa phöông trình naøy chæ choïn
tôùi giaù trò XK thoûa ñieàu kieän sau ñaây :
829,17
5
85,55*14,3*3**33.)(
2
1
2
2 ==≤⇒≤
ñs1
ñs
T τ
πτ
π
TXX KK
Ñeå giaûi phöông trình sieâu vieät ta duøng phöông phaùp laäp trình ngoân ngöõ pascalvaø
keát qua tính toaùn ta ñöôïc baûng sau :
Chöông trình Pascal ñöôïc vieát nhö sau :
Program GIAI-PHUONG –TRINH-SIEU-VIET;
Var x,y,T1,Xk,a:real;
b,c:integer;
begin
write(‘nhap T1=’);
readln(T1);
Xk:=sqrt(3*T1/5*sqr(pi));
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
110
write(‘nhap a=’);
readln(a);
for b:=0 to 10 do
for c:=1 to 9999 do
begin
x:=(2*b+1)*pi/2+0.0001*c*pi/2;
y:=(sin(x)/cos(x)+a*x);
if((-0.0001<=y)and(y<=0.0001)and(x<=Xk))then
writeln(‘x=’,x:8:4,’y=’,y:8:4,’Xk=’,Xk);
end;
readln;
end;
Baûng tính toaùn caùc thoâng soá :
Ñaët :
D
R
R
BF
C
DXCeBx
X
A
bs
mv
k
Ak
+
===== −
*
*2
2 ;1;)cos(;;)(
1
ñs
T
τ
π
0673,0
22,13
89,0
*
*
==
bs
mv
R
R
Xk Phaûi ñoåi veà ñoä
Xk A B C D F
2,9440 0,081879 0,92138 -0,98054 1,04008 0,832
5,9015 0,329021 0,71962 0,928038 1,16109 0,585
8,8814 0,745180 0,47464 -0,85596 1,36487 0,331
11,8842 1,334252 0,26335 0,77620 1,65978 0,152
14,9150 2,101574 0,12226 -0,70173 2,03076 0,058
∑F = 1,958
Vaäy töø (*) suy ra
∑
+
++=∑
−
K
X
mv
mvbs
mvbs
X
eR
RR
RRZ
K
2
.)(
*
**
**
cos
1
.2),0(
2
*
bs
*
mv
T
ñs
R
R
1
ñsτ
π
τ (*)
Ω=++=
++=∑⇒ ∑
319,4958,1*89,0*2
89,022,13
89,0*22,13
.2),0( ***
**
kmv
mvbs
mvbs FR
RR
RRZ ñsτ
Ñeå khoâng xaûy ra hö hoûng caùch ñieän cuûa trang thieát bò ñieän hoaëc gaây neân hieän
töôïng phoùng ñieän ngöôïc ñeán boä phaän mang ñieän thì ñieän aùp giaùng cöïc ñaïi treân toång trôû
xung phaûi thoûa ñieàu kieän : )5,0(),0(* UZI s <∑ ñsτ
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
111
Maët khaùc heä thoáng noái ñaát cuûa traïm 110KV vaø 220Kvnoái chung vôùi nhau neân ta chæ
caàn kieåm tra vôùi U(0,5) cuûa traïm 110KV (Giaù trò naøy ñöôïc cho trong taøi lieäu : U(0,5)
=660KV) laø ñieän aùp cuûa chuoãi söù ôû caáp ñieän aùp 110KV.
Trong ñoù :
Is :Laø bieân ñoä cuûa doøng ñieän seùt ôû ñaàu vaøo cuûa heä thoáng noái ñaát ,vôùi doøng ñieän seùt
tính toaùn coù daïng xieân goùc coù ñoä doùc a( )/ sKA µ khoâng ñoåi ,thôøi gian ñaàu soùng )( sµτ ñs
khoâng ñoåi vaø bieân ñoä Is (KA) khoâng ñoåi.
Theo qui phaïm choáng seùt cho trang thieát bò ñieän hieän haønh thì :
Is =150(KA) ; a=30( )/ sKA µ ⇒ )(5 sµτ =ñs
Vôùi Ω=∑ 319,4),0( ñsτZ Laø toång trôû xung ñaàu vaøo cuûa heä thoáng noái ñaát
Ñieän aùp xung taïi traïm:
Uxng= KVUKVZI s 66085,647319,4*150),0(* )5,0( =<==∑ ñsτ
Vaäy heä thoáng noái ñaát treân thoûa maõn ñieàu kieän noái ñaát choáng seùt .
LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY NHIEÄT ÑIEÄN OÂMOÂN
GVHD :TSKH HOÀ ÑAÉC LOÄC SVTH: LEÂ VAÊN BAÛY
HUYØNH QUANG MINH
112
Taøi lieäu tham khaûo
1. Huyønh Nhôn , Thieát keá nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp , Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc
Baùch Khoa TPHCM.
2. Nguyeãn Höõu Khaùi , Thieát keá nhaø maùy ñieän vaø traïm bieán aùp , Nhaø xuaát baûn
khoa hoïc kyõ thuaät , 1998.
3. Hoaøng Vieät , Giaùo trình choáng seùt vaø noái ñaát trong heä thoáng ñieän
4. Caùc luaän aùn thieát keá toát nghieäp cuûa sinh vieân ngaønh ñieän coâng nghieäp cuûa
tröôøng ÑHDLKTCN TPHCM.
5. Giaùo trình heä thoáng ñieän 2 , Ñaïi hoïc Baùch khoa TPHCM ,1980.