Tính toán chống sét cho ĐZ và TBA 110/35kV Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh

Ch­¬ng 1: b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp tr¹m biÕn ¸p 110/35 kV Ch©u Khª - B¾c Ninh. 1.1-Kh¸i niÖm chung. Tr¹m biÕn ¸p lµ mét bé phËn quan träng trong hÖ thèng truyÒn t¶i vµ ph©n phèi ®iÖn. §èi víi tr¹m biÕn ¸p 110/35kV Ch©u Khª - B¾c Ninh th× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn cña tr¹m ®­îc ®Æt ngoµi trêi nªn khi cã sÐt ®¸nh trùc tiÕp vµo tr¹m sÏ x¶y ra nh÷ng hËu qu¶ nÆng nÒ kh«ng nh÷ng chØ lµm háng ®Õn c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m mµ cßn g©y nªn nh÷ng hËu qu¶ cho nh÷ng ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c do bÞ ngõng cung cÊp ®iÖn. Do vËy tr¹m biÕn ¸p th­êng cã yªu cÇu b¶o vÖ kh¸ cao. HiÖn nay ®Ó b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp cho tr¹m biÕn ¸p ng­êi ta dïng hÖ thèng cét thu l«i, d©y thu l«i. T¸c dông cu¶ hÖ thèng nµy lµ tËp trung ®iÖn tÝch ®Ó ®Þnh h­íng cho c¸c phãng ®iÖn sÐt tËp trung vµo ®ã, t¹o ra khu vùc an toµn bªn d­íi hÖ thèng nµy. HÖ thèng thu sÐt ph¶i gåm c¸c d©y tiÕp ®Þa ®Ó dÉn dßng sÐt tõ kim thu sÐt vµo hÖ nèi ®Êt. §Ó n©ng cao t¸c dông cña hÖ thèng nµy th× trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt cña bé phËn thu sÐt ph¶i nhá ®Ó t¶n dßng ®iÖn mét c¸ch nhanh nhÊt, ®¶m b¶o sao cho khi cã dßng ®iÖn sÐt ®i qua th× ®iÖn ¸p trªn bé phËn thu sÐt sÏ kh«ng ®ñ lín ®Ó g©y phãng ®iÖn ng­îc ®Õn c¸c thiÕt bÞ kh¸c gÇn ®ã. Ngoµi ra khi thiÕt kÕ hÖ thèng b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp vµo tr¹m ta cÇn ph¶i quan t©m ®Õn c¸c chØ tiªu kinh tÕ sao cho hîp lý vµ ®¶m b¶o vÒ yªu cÇu vÒ kü thuËt, mü thuËt. 1.2- C¸c yªu cÇu kü thuËt khi tÝnh to¸n b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp vµo tr¹m biÕn ¸p. TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ cÇn b¶o vÖ ph¶i ®­îc n»m trän trong ph¹m vi b¶o vÖ an toµn cña hÖ thèng b¶o vÖ. HÖ thèng b¶o vÖ tr¹m 110/35kV ë ®©y ta dïng hÖ thèng cét thu l«i, hÖ thèng nµy cã thÓ ®­îc ®Æt ngay trªn b¶n th©n c«ng tr×nh hoÆc ®Æt ®éc lËp tïy thuéc vµo c¸c yªu cÇu cô thÓ. §Æt hÖ thèng thu sÐt trªn b¶n th©n c«ng tr×nh sÏ tËn dông ®­îc ®é cao cña ph¹m vi b¶o vÖ vµ sÏ gi¶m ®­îc ®é cao cña cét thu l«i. Nh­ng møc c¸ch ®iÖn cña tr¹m ph¶i ®¶m b¶o an toµn trong ®iÒu kiÖn phãng ®iÖn ng­îc tõ hÖ thèng thu sÐt sang thiÕt bÞ. V× ®Æt kim thu sÐt trªn c¸c thanh xµ cña tr¹m th× khi cã phãng ®iÖn sÐt, dßng ®iÖn sÐt sÏ g©y nªn mét ®iÖn ¸p gi¸ng trªn ®iÖn trë nèi ®Êt vµ trªn mét phÇn ®iÖn c¶m cña cét, phÇn ®iÖn ¸p nµy kh¸ lín vµ cã thÓ g©y phãng ®iÖn ng­îc tõ hÖ thèng thu sÐt ®Õn c¸c phÇn tö mang ®iÖn trong tr¹m khi mµ møc c¸ch ®iÖn kh«ng ®ñ lín. Do ®ã ®iÒu kiÖn ®Ó ®Æt cét thu l«i trªn hÖ thèng c¸c thanh xµ cña tr¹m lµ møc c¸ch ®iÖn cao vµ trÞ sè ®iÖn trë t¶n cña bé phËn nèi ®Êt nhá. §èi víi tr¹m ph©n phèi cã ®iÖn ¸p tõ 110kV trë lªn cã møc c¸ch ®iÖn kh¸ cao (cô thÓ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thiÕt bÞ ®ñ lín vµ ®é dµi chuçi sø lín) do ®ã cã thÓ ®Æt c¸c cét thu l«i trªn c¸c kÕt cÊu cña tr¹m vµ c¸c kÕt cÊu trªn ®ã cã ®Æt cét thu l«i th× ph¶i nèi ®Êt vµo hÖ thèng nèi ®Êt cña tr¹m theo ®­êng ng¾n nhÊt sao cho dßng ®iÖn sÐt khuyÕch t¸n vµo ®Êt theo 3 ®Õn 4 cäc nèi ®Êt, mÆt kh¸c mçi trô ph¶i cã nèi ®Êt bæ xung ®Ó c¶i thiÖn trÞ sè ®iÖn trë nèi ®Êt. Kh©u yÕu nhÊt trong tr¹m ph©n phèi ngoµi trêi ®iÖn ¸p tõ 110kV trë lªn lµ cuén d©y m¸y biÕn ¸p v× vËy khi dïng cét thu l«i ®Ó b¶o vÖ m¸y biÕn ¸p th× yªu cÇu kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÓm nèi vµo hÖ thèng cña cét thu l«i vµ ®iÓm nèi vµo hÖ thèng nèi ®Êt cña vá m¸y biÕn ¸p lµ ph¶i lín h¬n 15m theo ®­êng ®iÖn. TiÕt diÖn c¸c d©y dÉn dßng ®iÖn sÐt ph¶i ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh nhiÖt khi cã dßng ®iÖn sÐt ch¹y qua. Khi sö dông cét ®Ìn chiÕu s¸ng lµm gi¸ ®ì cho cét thu l«i th× c¸c d©y dÉn ®iÖn ph¶i ®­îc cho vµo èng ch× vµ ch«n trong ®Êt. 1.3- TÝnh to¸n thiÕt kÕ, c¸c ph­¬ng ¸n bè trÝ cét thu l«i. Víi yªu cÇu thiÕt kÕ hÖ thèng chèng sÐt cho tr¹m 110kV vµ dùa vµo ®é cao cña c¸c thiÕt bÞ ta cã thÓ bè trÝ ®­îc c¸c cét thu l«i vµ tÝnh ®­îc ®é cao cña chóng. 1.3.1. C«ng thøc tÝnh chiÒu cao cña cét thu l«i . h = hx + ha Trong ®ã : . h-Lµ chiÒu cao cét thu l«i . . hx-Lµ ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ . . ha-Lµ ®é cao t¸c dông cña cét thu l«i . ha:X¸c ®Þnh theo nhãm cét víi ®iÒu kiÖn lµ ha ³ D/8. . D-Lµ ®­êng kÝnh ®­êng trßn ngo¹i tiÕp ®a gi¸c t¹o bëi c¸c cét . 1.3.2. Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu l«i ®éc lËp Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu l«i ®éc lËp lµ miÒn giíi h¹n bëi mÆt ngoµi cña h×nh chãp trßn xoay cã ®­êng sinh x¸c ®Þnh bëi ph­¬ng tr×nh : rx = Trong ®ã : rx-Lµ ph¹m vi b¶o vÖ ë møc cao hx cña cét thu l«i . h rx hx 2/3h 0,75h 1,5h 0,75h 1,5h 0,2h H×nh 1.1.Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu l«i §Ó dÔ dµng thuËn tiÖn trong viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ th­êng dïng ph¹m vi b¶o vÖ d¹ng ®¬n gi¶n ho¸. §­îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc : - NÕu hx th× - NÕu hx th× * C¸c c«ng thøc trªn chØ ®óng víi nh÷ng cét thu l«i cao d­íi 30 m. HiÖu qu¶ cña cét thu l«i h¬n 30 m sÏ gi¶m do ®é cao ®Þnh h­íng cña sÐt lµ h»ng sè . Khi cét cã chiÒu cao trªn 30m th× ta vÉn dïng c«ng thøc trªn nh­ng ph¶i nh©n thªm víi hÖ sè hiÖu chØnh p = Vµ trªn h×nh vÏ ta sö dông c¸c hoµnh ®é 0,75.h.p 1,5.h.p 1.3.3. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hay nhiÒu cét thu l«i Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hay nhiÒu cét thu l«i th× lín h¬n nhiÒu so víi tæng sè ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hay nhiÒu cét ®¬n .Nh­ng ®Ó hai cét thu l«i cã thÓ phèi hîp b¶o vÖ ®­îc kho¶ng gi÷a chóng th× kho¶ng c¸ch a gi÷a hai cét ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn a 7.h a) Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu l«i cã cïng ®é cao . Khi hai cét thu l«i cã cïng ®é cao h ®Æt c¸ch nhau mét kho¶nh a(a7.h) th× ®é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i lµ h0®­îc x¸c ®Þnh : h0 = h - ; rox = B¸n kÝnh ph¹m vi b¶o vÖ t¹i kho¶ng gi÷a hai cét ®­îc tÝnh gÇn ®óng nh­ sau : - NÕu hx th× r0x = - NÕu hx th× r0x = Trong ®ã : . h0-Lµ ®é cao lín nhÊt cña khu vùc b¶o vÖ gi÷a hai cét thu l«i . r0x-Lµ b¸n kÝnh ph¹m vi b¶o vÖ t¹i kho¶ng gi÷a hai cét thu l«i Khi ®é cao cña cét thu l«i lín h¬n 30 m th× ta còng ph¶i thªm hÖ sè hiÖu chØnh p nh­ môc 1.3.2 vµ tÝnh h0 theo h0 = h - ; p = b) Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu l«i cã ®é cao kh¸c nhau . §­îc x¸c ®Þnh nh­ sau : Gi¶ sö cã hai cét thu l«i : Cét 1 cã ®é cao h1 Cét 2 cã ®é cao h2 Kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét la a vµ h1 > h2 Tr­íc tiªn ta vÏ ph¹m vi b¶o vÖ cña cét cao h1sau ®ã tõ ®Ønh cña cét thÊp h2 giãng ®­êng th¼ng ngang sang cét h1. C¾t ®­êng sinh cña ph¹m vi b¶o vÖ cña cét 1 t¹i ®iÓm 3 §iÓm nµy ®­îc coi lµ ®Ønh cña cét thu l«i gi¶ ®Þnh (cét 3) Cét thu l«i gi¶ ®Þnh nµy cã cïng ®é cao víi cét 2 vµ h×nh thµnh ®«i cét cã chiÒu cao b»ng nhau, c¸ch nhau mét kho¶ng a, h0 a' 2 h2 1 h1 3 R a r0x r1x r2x hx 1,5h2 0,75h2 0,75h1 1,5h1 x H×nh 1.3.Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu l«i cã ®é cao kh¸c nhau. DÔ dµng nhËn thÊy kho¶ng c¸ch x tõ h1 (cét 1) ®Õn cét gi¶ t­ëng (cét 3) chÝnh lµ b¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét cao h1 ®èi víi chiÒu cao cÇn b¶o vÖ b»ng h2 Do ®ã tÝnh kho¶ng c¸ch x theo : NÕu : Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc a’ = a - x vµ h0 = h2 - a’/7 Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc b¸n kÝnh b¶o vÖ r0x NÕu c) Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhiÒu cét thu sÐt. Khi c«ng tr×nh cÇn ®­îc b¶o vÖ chiÕm mét khu vùc réng lín nÕu chØ dïng mét vµi cét th× cét ph¶i rÊt cao g©y nhiÒu khã kh¨n cho viÖc thi c«ng vµ l¾p r¸p. Trong tr­êng hîp nµy ta dïng phèi hîp nhiÒu cét víi nhau ®Ó b¶o vÖ. PhÇn ngoµi cña ph¹m vi b¶o vÖ sÏ ®­îc x¸c a n»m trong ®a gi¸c sÏ ®­îc b¶o vÖ nÕu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: D £ 8.(h - hx) = 8.ha Trong ®ã : D - ®­êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp ®a gi¸c h×nh thµnh bëi c¸c cét thu sÐt ha = h - hx lµ ®é cao hiÖu dông cña cét thu sÐt. NÕu ®é cao cét v­ît qu¸ 30 m th× ®iÒu kiÖn an toµn sÏ ®­îc hiÖu chØnh lµ D £ 8.(h - hx).p = 8.ha.p ; p = 1.3.4- C¸c sè liÖu dïng ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ cét thu l«i b¶o vÖ tr¹m biÕn ¸p 110/35kV Ch©u Khª - B¾c Ninh. - Tr¹m cã diÖn tÝch lµ: 57 x 58,35m vµ bao gåm: + Hai m¸y biÕn ¸p T1 vµ T2 + 2 lé 110kV vµ 6 lé 35kV. - §é cao c¸c thanh xµ phÝa 110kV lµ 10m vµ 8m. - §é cao c¸c thanh xµ phÝa 35kV lµ 9m vµ 7m. - Ngoµi ra tr¹m cßn cã 3 cét chiÕu s¸ng cao 21m. Ta cã s¬ ®å tr¹m: H×nh 1. 4. Tr¹m biÕn ¸p KV 1.4- Tr×nh tù tÝnh to¸n. Tr¹m biÕn ¸p Ch©u Khª ®­îc hai ®­êng 110kV cÊp, ®ã lµ lé ®­êng d©y m¹ch kÐp Ph¶ L¹i ®i §«ng Anh, hai ®­êng 110kV nµy ®­îc nèi víi nhau qua m¸y c¾t liªn l¹c gi÷a hai hÖ thèng thanh gãp. Tr¹m cã cÊp ®iÖn ¸p 110/35kV vµ cã hai m¸y biÕn ¸p T1 ; T2 ®­îc nèi víi hai lé ®­êng d©y vµo 110kV vµ s¸u lé ®­êng d©y 35kV. PhÝa 110kV cã hai hÖ thèng thanh gãp vµ cã m¸y c¾t liªn l¹c. Sau khi kh¶o s¸t s¬ bé s¬ ®å mÆt b»ng tr¹m, vÞ trÝ bè trÝ c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m vµ yªu cÇu b¶o vÖ cña mçi thiÕt bÞ, ta ®­a ra hai ph­¬ng ¸n ®Æt cét thu l«i nh­ sau: - Ph­¬ng ¸n 1. + Bè trÝ 4 cét thu l«i bªn phÝa 110kV, phÝa 35kV ta bè trÝ 2 cét thu l«i nh­ h×nh vÏ (1 – 5). C¸c cét cã cïng ®é cao. - Ph­¬ng ¸n 2. + Bè trÝ 2 cét thu l«i bªn phÝa 110kV, phÝa 35kV ta bè trÝ 2 cét thu l«i nh­ h×nh vÏ (1 – 7). C¸c cét cã cïng ®é cao. 1.4.1- XÐt ph­¬ng ¸n I. + 6 cét ®­îc bè trÝ nh­ h×nh vÏ (1 – 5): H×nh 1. 5. S¬ ®å bè trÝ cét thu sÐt cña PAI + Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cét: 1 – 2: 57 m; 5 – 6: 57 m; 2 – 3: 29,175 m; 4-5: 29,175 m; 3 – 4: 57 m; 1-4: 29,175 m; 3 – 6: 29,175 m; 1.4.1.1- TÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c nhãm cét. Nhãm cét (1, 2, 3, 4) vµ (3, 4, 5, 6) t¹o thµnh h×nh ch÷ nhËt cã kÝch th­íc 29,175 x57 m do ®ã ta cã: §­êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy lµ: D = = 64,033 m Þ ChiÒu cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét 1, 2, 3, 4 b¶o vÖ ®­îc toµn bé diÖn tÝch cña nã lµ: ha = = = 8 m V× ®é cao cùc ®¹i cña vËt ®­îc b¶o vÖ trong tr¹m lµ 10m nªn ®é cao cña cét thu l«i lµ: h = hx + ha = 10 + 8 = 18 m §Ó thuËn tiÖn cho viÖc chÕ t¹o vµ tr¸nh cho cét ph¶i lµm viÖc ë tr¹ng th¸i c¨ng, mÆt kh¸c do c¸c cét chiÕu s¸ng cã chiÒu cao lµ 21m nªn ta chän ®é cao cña c¸c cét ®Òu lµ h = 21 m. 1.4.1.2- TÝnh to¸n vµ kiÓm tra ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt. * Víi hx = 10 m B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 21 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 10 m: rx = (h – hx) = (21 – 10) = 11,923 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 1 – 2 chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 21 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 21 - = 12,857 m Þ r0x = (h0 – hx) = (12,857 – 10)= 2,571 m ·XÐt cÆp cét 1 – 4 vµ 2 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 29,175 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 21 m. h0 = 21 - = 16,832 m Þ r0x = (16,832 – 10) = 6,857 m * Víi hx = 9 m B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 21 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 9m: rx = (21 – 9) = 13,44 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 5 – 6 chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 21 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 21 - = 12,857 m Þ r0x = (12,857 – 9) = 3,63 m ·XÐt cÆp cét 5 – 4 vµ 6 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 29,175 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 21 m h0 = 21 - = 16,832 m Þ r0x = (16,832 – 9) =8,165 m * Víi hx = 8 m. B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 21 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 8 m: rx = (h – hx) = (21 – 8) = 15,062 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 1 – 2 chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 21 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 21 - = 12,857 m Þ r0x = (h0 – hx) = (12,857 – 8)= 4,79 m ·XÐt cÆp cét 1 – 4 vµ 2 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 29,175 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 21 m. h0 = 21 - = 16,832 m Þ r0x = (16,832 – 8) = 9,579 m * Víi hx = 7 m. B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 21 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 7m: rx = (21 – 7) = 16,8 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 5 – 6 chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 21 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 21 - = 12,857 m Þ r0x = (12,857 – 7) = 6,068 m ·XÐt cÆp cét 5 – 4 vµ 6 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 29,175 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 21 m h0 = 21 - = 16,832 m Þ r0x = (16,832 – 7) =11,111 m 1.4.1.3- Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt: Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt ®­îc vÏ trªn h×nh 1 – 6: H×nh 1. 6. S¬ ®å b¶o vÖ cña cét thu sÐt cña PAI Tõ h×nh vÏ 1 - 6 ta thÊy toµn bé thiÕt bÞ cña tr¹m ®Òu n»m trong ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt. VËy víi c¸ch bè trÝ cét thu sÐt nh­ ph­¬ng ¸n I lµ ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ mÆt kÜ thuËt. B¶ng (1 – 1) tr×nh bµy kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña 2 cét thu l«i trong ph­¬ng ¸n I: CÆp cét a (m) h (m) hx (m) r0x (m) hx (m) r0x (m) hx (m) r0x (m) hx (m) r0x (m) 1-2 57 21 10 2,571 9 - 8 4,79 7 - 2-3 29,175 21 10 6,857 9 - 8 9,579 7 - 3-6 29,175 21 10 - 9 8,165 8 - 7 11,11 5-6 57 21 10 - 9 3,63 8 - 7 6,068 4-5 29,175 21 10 - 9 8,165 8 - 7 11,11 1-4 29,175 21 10 6,857 9 - 8 9,579 7 - B¶ng1-1 B¶ng (1 – 2) tr×nh bµy kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña 1 cét thu l«i trong ph­¬ng ¸n I: CÆp cét h (m) hx (m) rx (m) hx (m) rx (m) hx (m) rx (m) hx (m) rx (m) 1 21 10 11,923 9 13,44 8 15,062 7 16,8 2 21 10 11,923 9 13,44 8 15,062 7 16,8 3 21 10 11,923 9 13,44 8 15,062 7 16,8 4 21 10 11,923 9 13,44 8 15,062 7 16,8 5 21 10 11,923 9 13,44 8 15,062 7 16,8 6 21 10 11,923 9 13,44 8 15,062 7 16,8 B¶ng1-2 1.4.2- XÐt ph­¬ng ¸n iI. + 4 cét ®­îc bè trÝ nh­ h×nh vÏ (1 –7): H×nh 1. 7. S¬ ®å bè trÝ cét thu sÐt cña PAII + Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cét: 1 – 2: 57 m; 2 – 3: 58,35 m; 3 – 4: 57 m; 4 – 1: 58,35 m; 1.4.2.1- TÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c nhãm cét. Nhãm cét (1, 2, 3, 4) t¹o thµnh h×nh ch÷ nhËt cã kÝch th­íc 57x58,35 m do ®ã ta cã: §­êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp h×nh ch÷ nhËt nµy lµ: D = = 81,57 m Þ ChiÒu cao t¸c dông tèi thiÓu ®Ó c¸c cét 1, 2, 3, 4 b¶o vÖ ®­îc toµn bé diÖn tÝch cña nã lµ: ha = = = 10,196 m V× ®é cao cùc ®¹i cña vËt ®­îc b¶o vÖ trong tr¹m lµ 10m nªn ®é cao cña cét thu l«i lµ: h = hx + ha = 10 + 10,196 = 20,196 m §Ó thuËn tiÖn cho viÖc chÕ t¹o vµ tr¸nh cho cét ph¶i lµm viÖc ë tr¹ng th¸i c¨ng, mÆt kh¸c do c¸c cét chiÕu s¸ng cã chiÒu cao lµ 21m nªn ta chän ®é cao cña c¸c cét ®Òu lµ h = 22 m. 1.4.2.2- TÝnh to¸n vµ kiÓm tra ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt. * Víi hx = 10 m B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 22 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 10 m: rx = (h – hx) = (22 – 10) = 13,2 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 1 – 2 vµ 3 - 4  chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 22 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 22 - = 13,857 m Þ r0x = (h0 – hx) = (13,857 – 10)= 3,584 m ·XÐt cÆp cét 1 – 4 vµ 2 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 58,35 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 22 m. h0 = 22 - = 13,664 m Þ r0x = (13,664 – 10) = 3,385 m * Víi hx = 9 m B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 21 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 9 m: rx = (22 – 9) = 14,761 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 1 – 2 vµ 3 - 4  chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 22 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 22 - = 13,857 m Þ r0x = (13,857 – 9) = 4,711 m ·XÐt cÆp cét 1 – 4 vµ 2 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 58,35 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 22 m. h0 = 22 - = 13,664 m Þ r0x = (13,664 – 9) =4,499 m * Víi hx = 8 m. B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 21 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 8 m: rx = (h – hx) = (22 – 8) = 16,43 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 1 – 2 vµ 3 - 4  chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 22 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 22 - = 13,857 m Þ r0x = (h0 – hx) = (13,857 – 8)= 5,941 m ·XÐt cÆp cét 1 – 4 vµ 2 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 58,35 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 22 m. h0 = 22 - = 13,664 m Þ r0x = (13,664 – 8) = 5,716 m * Víi hx = 7 m. B¸n kÝnh b¶o vÖ cña cét thu sÐt cao 21 (m )khi ®é cao cÇn ®­îc b¶o vÖ hx = 7m: rx = (22 – 7) = 18,21 m *B¸n kÝnh b¶o vÖ däc theo ®­êng trung trùc nèi gi÷a c¸c cét xung quanh tr¹m: ·XÐt cÆp cét 1 – 2 vµ 3 - 4  chóng ®Òu cã cïng ®é cao h = 22 m vµ c¸c cÆp cét ®Òu c¸ch nhau a = 57 m. h0 = h - = 22 - = 13,857 m Þ r0x = (13,857 – 7) = 7,289 m ·XÐt cÆp cét 1 – 4 vµ 2 – 3; chóng ®Òu c¸ch nhau a = 58,35 m vµ c¸c cét cã cïng ®é cao h = 22 m. h0 = 22 - = 13,664 m Þ r0x = (13,664 – 7) =7,05 m 1.4.2.3- Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt: Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét thu sÐt ®­îc vÏ trªn h×nh 1 – 8: H×nh 1. 8. S¬ ®å b¶o vÖ cña cét thu sÐt cña PAII Tõ h×nh vÏ 1 – 8 ta thÊy toµn bé thiÕt bÞ cña tr¹m ®Òu n»m trong ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt. VËy víi c¸ch bè trÝ cét thu sÐt nh­ ph­¬ng ¸n II lµ ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ mÆt kÜ thuËt. B¶ng (1 – 3) tr×nh bµy kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña 2 cét thu l«i trong ph­¬ng ¸n II: CÆp cét a (m) h (m) hx (m) r0x (m) hx (m) r0x (m) hx (m) r0x (m) hx (m) r0x (m) 1-2 57 22 10 3,584 9 4,711 8 5,941 7 7,289 2-3 58,35 22 10 3,385 9 4,499 8 5,716 7 7,05 3-4 57 22 10 3,584 9 4,711 8 5,941 7 7,289 4-1 58,35 22 10 3,385 9 4,499 8 5,716 7 7,05 B¶ng1-3 B¶ng (1 – 4) tr×nh bµy kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ cña 1 cét thu l«i trong ph­¬ng ¸n II: CÆp cét h (m) hx (m) rx (m) hx (m) rx (m) hx (m) rx (m) hx (m) rx (m) 1 21 10 13,2 9 14,761 8 16,43 7 18,21 2 21 10 13,2 9 14,761 8 16,43 7 18,21 3 21 10 13,2 9 14,761 8 16,43 7 18,21 4 21 10 13,2 9 14,761 8 16,43 7 18,21 B¶ng1-4 1.4.2.4- Chän ph­¬ng ¸n tèi ­u 1- XÐt vÒ mÆt kÜ thuËt: C¶ hai ph­¬ng ¸n ®Òu ®¹t tiªu chuÈn kü thuËt, v× toµn bé diÖn tÝch cña tr¹m ®Òu n»m trong ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu l«i ë ®é cao hx = 10m - ®ã lµ ®é cao cao nhÊt cña thiÕt bÞ cã trong tr¹m 2- XÐt vÒ mÆt kinh tÕ: Ph­¬ng ¸n I dïng 6 cét thu l«i cao 21 m. Tæng chiÒu dµi c¸c cét lµ: 21 x 6 = 126 m Ph­¬ng ¸n II dïng 4 cé thu l«i cao 22 m. Tæng chiÒu dµi c¸c cét lµ: 22 x 4 = 88m Ta thÊy r»ng c¶ hai ph­¬ng ¸n I vµ ph­¬ng ¸n II ®Òu tháa m·n yªu cÇu vÒ mÆt kÜ thuËt. Nh­ng ph­¬ng ¸n II cã tÝnh kinh tÕ h¬n ph­¬ng ¸n I v× ph­¬ng ¸n II cã tæng chiÒu dµi cét thu l«i thÊp h¬n ph­¬ng ¸n I. VËy ta chän ph­¬ng ¸n II ®Ó thi c«ng.