Đồ án tốt nghiệp về: Kỹ thuật điện cao áp

Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lượng bao gồm NMĐ-đường dây-TBA và các hộ tiêu thụ điện. Trong đó có phần tử có số lượng lớn và khá quan trọng đó là các TBA, đường dây, trong quá trình vận hành các phân tử này chịu ảnh hưởng rất nhiều sự tác động của thiên nhiên như mưa, gió, bão và đặc biệt nguy hiểm khi bị ảnh hưởng của sét.Khi có sựu cố sét đánh vào TBA hoặc đường dây nó sẽ gây hư hỏng cho các thiết bị trong trạm dẫn.....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp về: Kỹ thuật điện cao áp ---------------  --------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP -------------------------- ®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p Ch−¬ng 1 : hiÖn t−îng d«ng sÐt vμ ¶nh h−ëng cña d«ng sÐt ®Õn hÖ thèng ®iÖn viÖt nam HÖ thèng ®iÖn lμ mét bé phËn cña hÖ thèng n¨ng l−îng bao gåm NM§ - ®−êng d©y - TBA vμ c¸c hé tiªu thô ®iÖn. Trong ®ã cã phÇn tö cã sè l−îng lín vμ kh¸ quan träng ®ã lμ c¸c TBA, ®−êng d©y. Trong qu¸ tr×nh vËn hμnh c¸c phÇn tö nμy chÞu ¶nh h−ëng rÊt nhiÒu sù t¸c ®éng cña thiªn nhiªn nh− m−a, giã, b·o vμ ®Æc biÖt nguy hiÓm khi bÞ ¶nh h−ëng cña sÐt. Khi cã sù cè sÐt ®¸nh vμo TBA, hoÆc ®−êng d©y nã sÏ g©y h− háng cho c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m dÉn tíi viÖc ngõng cung cÊp ®iÖn vμ g©y thiÖt h¹i lín tíi nÒn kinh tÕ quèc d©n. §Ó n©ng cao møc ®é cung cÊp ®iÖn, gi¶m chi phÝ thiÖt h¹i vμ n©ng cao ®é an toμn khi vËn hμnh chóng ta ph¶i tÝnh to¸n vμ bè trÝ b¶o vÖ chèng sÐt cho HT§. 1.1 - HiÖn t−îng d«ng sÐt 1.1.1 - Kh¸i niÖm chung: D«ng sÐt lμ mét hiÖn t−îng cña thiªn nhiªn, ®ã lμ sù phãng tia löa ®iÖn khi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÖn cùc kh¸ lín (trung b×nh kho¶ng 5km). HiÖn t−îng phãng ®iÖn cña d«ng sÐt gåm hai lo¹i chÝnh ®ã lμ phãng ®iÖn gi÷a c¸c ®¸m m©y tÝch ®iÖn vμ phãng ®iÖn gi÷a c¸c ®¸m m©y tÝch ®iÖn víi mÆt ®Êt. Trong ph¹m vi ®å ¸n nμy ta chØ nghiªn cøu phãng ®iÖn gi÷a c¸c ®¸m m©y tÝch ®iÖn víi mÆt ®Êt (phãng ®iÖn m©y - ®Êt). Víi hiÖn t−îng phãng ®iÖn nμy g©y nhiÒu trë ng¹i cho ®êi sèng con ng−êi. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 1 ®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p C¸c ®¸m m©y ®−îc tÝch ®iÖn víi mËt ®é ®iÖn tÝch lín, cã thÓ t¹o ra c−êng ®é ®iÖn tr−êng lín sÏ h×nh thμnh dßng ph¸t triÓn vÒ phÝa mÆt ®Êt. Giai ®o¹n nμy lμ giai ®o¹n phãng ®iÖn tiªn ®¹o. Tèc ®é di chuyÓn trung b×nh cña tia tiªn ®¹o cña lÇn phãng ®iÖn ®Çu tiªn kho¶ng 1,5.10 7cm/s, c¸c lÇn phãng ®iÖn sau th× tèc ®é t¨ng lªn kho¶ng 2.10 8 cm/s (trong mét ®ît sÐt ®¸nh cã thÓ cã nhiÒu lÇn phãng ®iÖn kÕ tiÕp nhau bëi v× trong cïng mét ®¸m m©y th× cã thÓ h×nh thμnh nhiÒu trung t©m ®iÖn tÝch, chóng sÏ lÇn l−ît phãng ®iÖn xuèng ®Êt). Tia tiªn ®¹o lμ m«i tr−êng Plasma cã ®iÖn tÝch rÊt lín. §Çu tia ®−îc nèi víi mét trong c¸c trung t©m ®iÖn tÝch cña ®¸m m©y nªn mét phÇn ®iÖn tÝch cña trung t©m nμy ®i vμo trong tia tiªn ®¹o. PhÇn ®iÖn tÝch nμy ®−îc ph©n bè kh¸ ®Òu däc theo chiÒu dμi tia xuèng mÆt ®Êt. D−íi t¸c dông cña ®iÖn tr−êng cña tia tiªn ®¹o, sÏ cã sù tËp trung ®iÖn tÝch kh¸c dÊu trªn mÆt ®Êt mμ ®Þa ®iÓm tËp kÕt tïy thuéc vμo t×nh h×nh dÉn ®iÖn cña ®Êt. NÕu vïng ®Êt cã ®Þªn dÉn ®ång nhÊt th× ®iÓm nμy n»m ngay ë phÝa d−íi ®Çu tia tiªn ®¹o. Cßn nÕu vïng ®Êt cã ®iÖn dÉn kh«ng ®ång nhÊt (cã nhiÒu n¬i cã ®iÖn dÉn kh¸c nhau) th× ®iÖn tÝch trong ®Êt sÏ tËp trung vÒ n¬i cã ®iÖn dÉn cao. Qu¸ tr×nh phãng ®iÖn sÏ ph¸t triÓn däc theo ®−êng søc nèi liÒn gi÷a ®Çu tia tiªn ®¹o víi n¬i tËp trung ®iÖn tÝch trªn mÆt ®Êt vμ nh− vËy ®Þa ®iÓm sÐt ®¸nh trªn mÆt ®Êt ®· ®−îc ®Þnh s½n. Do vËy ®Ó ®Þnh h−íng cho c¸c phãng ®iÖn sÐt th× ta ph¶i t¹o ra n¬i cã mËt ®é tËp trung ®iÖn diÖn tÝch lín. Nªn viÖc b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp cho c¸c c«ng tr×nh ®−îc dùa trªn tÝnh chän läc nμy cña phãng ®iÖn sÐt. NÕu tèc ®é ph¸t triÓn cña phãng ®iÖn ng−îc lμ ν vμ mËt ®é ®iÖn tr−êng cña ®iÖn tÝch trong tia tiªn ®¹o lμ δ th× trong mét ®¬n vÞ thêi gian th× ®iÖn tÝch ®i vμ trong ®Êt sÏ lμ: is = ν. δ TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 2 ®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p C«ng thøc nμy tÝnh to¸n cho tr−êng hîp sÐt ®¸nh vμo n¬i cã nèi ®Êt tèt (cã trÞ sè ®iÖn trë nhá kh«ng ®¸ng kÓ). Tham sè chñ yÕu cña phãng ®iÖn sÐt lμ dßng ®iÖn sÐt, dßng ®iÖn nμy cã biªn ®é vμ ®é dèc ph©n bè theo hμng biÕn thiªn trong ph¹m vi réng (tõ vμi kA ®Õn vμi tr¨m kA) d¹ng sãng cña dßng ®iÖn sÐt lμ d¹ng sãng xung kÝch, chç t¨ng vät cña sÐt øng víi giai ®o¹n phãng ®iÖn ng−îc (h×nh 1-1) - Khi sÐt ®¸nh th¼ng vμo thiÕt bÞ ph©n phèi trong tr¹m sÏ g©y qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn vμ g©y hËu qu¶ nghiªm träng nh− ®· tr×nh bμy ë trªn. α.S ρ.S min ρ.S min ρ.S H×nh 1-1 : Sù biÕn thiªn cña dßng diÖn sÐt theo thêi gian 1.1.2 - T×nh h×nh d«ng sÐt ë ViÖt Nam: ViÖt Nam lμ mét trong nh÷ng n−íc khÝ hËu nhiÖt ®íi, cã c−êng ®é d«ng sÐt kh¸ m¹nh. Theo tμi liÖu thèng kª cho thÊy trªn mçi miÒn ®Êt n−íc ViÖt nam cã mét ®Æc ®iÓm d«ng sÐt kh¸c nhau : + á miÒn B¾c, sè ngμy d«ng dao ®éng tõ 70 ÷ 110 ngμy trong mét n¨m vμ sè lÇn d«ng tõ 150 ÷ 300 lÇn nh− vËy trung b×nh mét ngμy cã thÓ x¶y ra tõ 2 ÷ 3 c¬n d«ng. TrÇn Tö B×nh - HT§.K35 Trang 3 ®å ¸n tèt nghiÖp Kü thuËt ®iÖn cao ¸p + Vïng d«ng nhiÒu nhÊt trªn miÒn B¾c lμ Mãng C¸i. T¹i ®©y hμng n¨m cã tõ 250 ÷300 lÇn d«ng tËp trung trong kho¶ng 100 ÷ 110 ngμy. Th¸ng nhiÒu d«ng nhÊt lμ c¸c th¸ng 7, th¸ng 8. + Mét sè vïng cã ®Þa h×nh thuËn lîi th−êng lμ khu vùc chuyÓn tiÕp gi÷a vïng nói vμ vïng ®ång b»ng, sè tr−êng hîp d«ng còng lªn tíi 200 lÇn, sè ngμy d«ng lªn ®Õn 100 ngμy trong mét n¨m. C¸c vïng cßn l¹i cã tõ 150 ÷ 200 c¬n d«ng mçi n¨m, tËp trung trong kho¶ng 90 ÷ 100 ngμy. + N¬i Ýt d«ng nhÊt trªn miÒn B¾c lμ vïng Qu¶ng B×nh hμng n¨m chØ cã d−íi 80 ngμy d«ng. XÐt d¹ng diÔn biÕn cña d«ng trong n¨m, ta cã thÓ nhËn thÊy mïa d«ng kh«ng hoμn toμn ®ång nhÊt gi÷a c¸c vïng. Nh×n chung ë B¾c Bé mïa d«ng tËp chung trong kho¶ng tõ th¸ng 5 ®Õn th¸ng 9. Trªn vïng Duyªn H¶i Trung Bé, ë phÇn phÝa B¾c (®Õn Qu¶ng Ng·i) lμ khu vùc t−¬ng ®èi nhiÒu d«ng trong th¸ng 4, tõ th¸ng 5 ®Õn th¸ng 8 sè ngμy d«ng kho¶ng 10 ngμy/ th¸ng, th¸ng nhiÒu d«ng nhÊt (th¸ng 5) quan s¸t ®−îc 12 ÷ 15 ngμy (§μ N½ng 14 ngμy/ th¸ng, Bång S¬n 16 ngμy/th¸ng ...), nh÷ng th¸ng ®Çu mïa (th¸ng 4) vμ th¸ng cuèi mïa (th¸ng 10) d«ng cßn ...