Đồ án Bảo vệ chống sét cho đường dây và trạm biến áp 110-220kV

Đất nước đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành điện giữ một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân. Trong cuộc sống điện năng rất cần cho phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Cùng với sự phát triển của xã hội đòi hỏi việc cung cấp điện phải đảm bảo liên tục và có chất luợng cao. Xuất phát từ thực tế đó việc đảm bảo cho các trạm biến áp và đường dây truyền tải làm việc an toàn, không gặp sự cố, không gây gián đoạn cung cấp điện đặc biệt quan trọng. Nhằm hoàn thiện kiến thức đã được học và bước đầu làm quen với thực tế em đã được khoa Điện và bộ môn Hệ Thống Điện trường đại học Bách Khoa Hà Nội giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp với đề tài: ”Bảo vệ chống sét cho đường dây và trạm biến áp 110/220kV”.

doc44 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2002 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Bảo vệ chống sét cho đường dây và trạm biến áp 110-220kV, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam Tr­êng ®H B¸ch khoa hµ néi §éc lËp – Tù do – H¹nh phóc NhiÖm vô thiÕt kÕ tèt nghiÖp Hä vµ tªn sinh viªn: Khoa : §iÖn Ngµnh : HÖ thèng ®iÖn Líp : HÖ Thèng §iÖn K1 H¶i D­¬ng §ÇU §Ò THIÕT KÕ B¶o vÖ chèng sÐt tr¹m biÕn ¸p vµ ®­êng d©y Tr¹m biÕn ¸p + S¬ ®å 110kV 2TG+TGV 220kV 2TG+TGV + §é cao cÇn b¶o vÖ 110kV 11 m 220kV 16.5m + MÆt b»ng: …………………………… + MÆt c¾t : …………………………… + M¸y biÕn ¸p 2AT 110/220kV + §­êng d©y vµo tr¹m 110kV 2 220kV 5 + §iÖn trë suÊt cña ®Êt 80(.m ®­êng d©y + CÊp ®iÖn ¸p 220kV + Cét Lo¹i cét S¾t ChiÒu cao cét 26,8m §é treo cao d©y dÉn pha A………………20,8m §é treo cao d©y dÉn pha B………………16,8m §é treo cao d©y dÉn pha C………………16,8m Gãc b¶o vÖ pha A 250 Gãc b¶o vÖ pha B 15,60 Gãc b¶o vÖ pha C 15,60 + D©y dÉn Lo¹i d©y AC-240 §é vâng cña d©y dÉn …6m…… + D©y chèng sÐt Lo¹i d©y C70 Sè d©y chèng sÐt 1 §é vâng d©y chèng sÐt …4m……. + C¸ch ®iÖn Lo¹i c¸ch ®iÖn Treo §Æc tÝnh 14 + Kho¶ng v­ît PhÝa 220 kV: 290m + §iÖn trë nèi ®Êt cét ®iÖn 9; 16; 23( + Vïng « nhiÔm II + Sè ngµy gi«ng sÐt 80 Néi dung c¸c phÇn tÝnh to¸n B¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp cho tr¹m biÕn ¸p TÝnh to¸n nèi ®Êt cho tr¹m biÕn ¸p TÝnh to¸n chØ tiÕu chèng sÐt cña ®­êng d©y 220kV B¶o vÖ chèng sãng truyÒn vµo tr¹m biÕn ¸p tõ phÝa ®­êng d©y 220 kV c¸c b¶n vÏ Ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt, c¸c ph­¬ng ¸n b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n nèi ®Êt an toµn vµ nèi ®Êt chèng sÐt cña tr¹m Ph­¬ng ph¸p vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n chØ tiªu b¶o vÖ chèng sÐt cña ®­êng d©y C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n b¶o vÖ tr¹m biÕn ¸p chèng sãng truyÒn. c¸n bé h­íng dÉn : Ngµy giao nhiÖm vô thiÕt kÕ : Ngµy hoµn thµnh nhiÖm vô Nép quyÓn B¶o vÖ C¸n bé h­íng dÉn (Ghi râ hä tªn vµ ký tªn) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------------------- BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tªn sinh viªn: Ngành: HÖ Thèng §iÖn Kho¸: 1 H¶i D­¬ng Gi¸o viªn hướng dẫn: Gi¸o viªn duyÖt : Nội dung thiết kế tốt nghiệp: ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Nhận xÐt của gi¸o viªn : .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày th¸ng năm Gi¸o viªn duyÖt ( Ký, ghi râ họ và tªn ) Lời nói đầu * * * Đất nước đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành điện giữ một vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân. Trong cuộc sống điện năng rất cần cho phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Cùng với sự phát triển của xã hội đòi hỏi việc cung cấp điện phải đảm bảo liên tục và có chất luợng cao. Xuất phát từ thực tế đó việc đảm bảo cho các trạm biến áp và đường dây truyền tải làm việc an toàn, không gặp sự cố, không gây gián đoạn cung cấp điện đặc biệt quan trọng. Nhằm hoàn thiện kiến thức đã được học và bước đầu làm quen với thực tế em đã được khoa Điện và bộ môn Hệ Thống Điện trường đại học Bách Khoa Hà Nội giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp với đề tài: ”Bảo vệ chống sét cho đường dây và trạm biến áp 110/220kV”. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn đặc biệt là trong suốt quá trình hoàn thành đồ án. Hµ néi th¸ng 6-2007 Sinh viªn Môc lôc ®Æt vÊn ®Ò 7 ch­¬ng I 8 b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp 8 1.1. C¸c yªu cÇu: 8 1.2. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hÖ thèng thu sÐt: 9 1.2.1. Ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt. 9 1.2.1. Ph¹m vi b¶o vÖ cña d©y thu sÐt. 14 1.3. Ph­¬ng ¸n b¶o vÖ cña hÖ thèng thu sÐt: 15 1.3.1. Ph­¬ng ¸n 1. 15 1.3.2. Ph­¬ng ¸n 2. 19 1.3.3. Ph­¬ng ¸n 3. 22 ch­¬ng ii 27 TÝnh to¸n nèi ®Êt cho tr¹m 27 2.1. Yªu cÇu kü thuËt khi nèi ®Êt tr¹m biÕn ¸p. 27 2.2- C¸c sè liÖu dïng ®Ó tÝnh to¸n nèi ®Êt. 29 2.2.1. Nèi ®Êt an toµn. 30 2.2.2. Nèi ®Êt chèng sÐt. 34 2.2.3. Nèi ®Êt bæ sung. 40 Ch­¬ng iii 44 B¶o vÖ chèng sÐt ®­êng d©y 44 3.1. Më ®Çu 44 3.2. C¸c chØ tiªu b¶o vÖ chèng sÐt ®­êng d©y 45 3.2.1.C­êng ®é ho¹t ®éng cña sÐt 45 3.2.2. Sè lÇn sÐt ®¸nh vµo ®­êng d©y. 45 3.2.3. Sè lÇn phãng ®iÖn do sÐt ®¸nh vµo ®­êng d©y 46 3.2.4. Sè lÇn c¾t ®iÖn do sÐt ®¸nh vµo ®­êng d©y 47 3.2.5. Sè lÇn c¾t ®iÖn do qu¸ ®iÖn ¸p c¶m øng. 48 3.3. TÝnh to¸n chØ tiªu b¶o vÖ chèng sÐt ®­êng d©y 48 3.3.1. M« t¶ ®­êng d©y cÇn b¶o vÖ 48 3.3.2. §é vâng, ®é treo cao trung b×nh, tæng trë, hÖ sè ngÉu hîp cña ®­êng d©y. 50 3.3.3. TÝnh sè lÇn sÐt ®¸nh vµo ®­êng d©y. 53 3.3.4. SuÊt c¾t do sÐt ®¸nh vµo ®­êng d©y. 54 ch­¬ng IV 78 B¶o vÖ chèng sãng qu¸ ®iÖn ¸p truyÒn tõ ®­êng d©y vµo tr¹m 78 4.1. Më ®Çu. 78 4.2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n qu¸ ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ khi cã sãng truyÒn vµo tr¹m. 79 4.2.1. T¸c dông cña sãng bÊt kú lªn ®iÖn trë phi tuyÕn ®Æt ë cuèi ®­êng d©y. 82 4.2.2. Sãng bÊt kú t¸c dông lªn chèng sÐt van ®Æt cuèi ®­êng d©y. 84 4.2.3. Sãng bÊt kú t¸c dông lªn ®iÖn dung ®Æt cuèi ®­êng d©y (ph­¬ng ph¸p tiÕp tuyÕn). 84 4.3.TÝnh to¸n b¶o vÖ khi cã sãng qu¸ ®iÖn ¸p truyÒn 86 4.3.1.M« t¶ tr¹m cÇn b¶o vÖ. 86 4.3.2. LËp s¬ ®å thay thÕ tÝnh to¸n tr¹ng th¸i sãng cña tr¹m. 86 tµi liÖu tham kh¶o 98 Phô lôc 99 ®Æt vÊn ®Ò Trong hÖ thèng ®iÖn tr¹m biÕn ¸p ®­îc dïng rÊt réng r·i, lµm nhiÖm vô truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng tõ l­íi ®iÖn cã ®iÖn ¸p U1 sang l­íi ®iÖn cã ®iÖn ¸p U2 phôc vô cho viÖc truyÒn t¶i vµ ph©n phèi n¨ng l­îng ®iÖn. Do vËy qu¸ tr×nh vËn hµnh cña tr¹m biÕn ¸p ¶nh h­ëng lín tíi viÖc cung cÊp vµ chÊt l­îng ®iÖn n¨ng. B¶o vÖ chèng sÐt tr¹m biÕn ¸p bao gåm c¸c phÇn: + B¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp: c¸c tr¹m biÕn ¸p ®­îc b¶o vÖ b»ng d©y chèng sÐt (treo trªn c¸c thiÕt bÞ vµ c¸c xµ ®ì d©y, thanh c¸i) hoÆc c¸c cét chèng sÐt kiÓu Franklin. + M¹ng l­íi nèi ®Êt: ®Ó t¶n dßng ®iÖn sÐt trong ®Êt h¹n chÕ c¸c phãng ®iÖn ng­îc trªn c¸c c«ng tr×nh cÇn b¶o vÖ. + B¶o vÖ chèng sãng qu¸ ®iÖn ¸p truyÒn tõ ®­êng d©y vµo tr¹m. Yªu cÇu ®Ò ra lµ thiÕt kÕ chèng sÐt cho tr¹m 110/220kV víi sè liÖu sau : S¬ ®å: 110kV S¬ ®å hai thanh gãp cã thanh gãp vßng. 220kV S¬ ®å hai thanh gãp cã thanh gãp vßng. §é cao cÇn b¶o vÖ: 220kV lµ 16,5 m 110kV lµ 11 m M¸y biÕn ¸p: 2AT 110/220 kV §­êng d©y vµo tr¹m: 110kV 2 220kV 5 §iÖn trë suÊt cña ®Êt: 80 Ω.m S¬ ®å mÆt b»ng, mÆt c¾t ®i kÌm. ch­¬ng I b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh trùc tiÕp 1.1. c¸c yªu cÇu: 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. Tuú thuéc vµo ®Æc ®iÓm mÆt b»ng tr¹m vµ c¸c yªu cÇu cô thÓ, hÖ thèng c¸c cét thu sÐt cã thÓ ®­îc ®Æt trªn c¸c ®é cao cã s½n nh­ xµ, cét ®Ìn chiÕu s¸ng... hoÆc ®­îc ®Æt ®éc lËp. Khi ®Æt hÖ thèng cét thu sÐt trªn kÕt cÊu cña tr¹m sÏ tËn dông ®­îc ®é cao vèn cã cña c«ng tr×nh nªn sÏ gi¶m ®­îc ®é cao cña cét thu sÐt. Tuy nhiªn ®Æt hÖ thèng thu sÐt trªn c¸c thanh xµ cña tr¹m th× khi cã sÐt ®¸nh 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 sang c¸c phÇn tö mang ®iÖn khi c¸ch ®iÖn kh«ng ®ñ lín. Do ®ã ®iÒu kiÖn ®Ó ®Æt cét thu sÐt trªn hÖ thèng c¸c thanh xµ tr¹m lµ møc c¸ch ®iÖn cao vµ ®iÖn trë t¶n cña bé phËn nèi ®Êt nhá. §èi víi tr¹m ngoµi trêi tõ 110kV trë lªn do cã c¸ch ®iÖn cao nªn cã thÓ ®Æt cét thu sÐt trªn c¸c kÕt cÊu cña tr¹m ph©n phèi. 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. N¬i yÕu nhÊt cña tr¹m ph©n phèi ngµi trêi ®iÖn ¸p 110kV trë lªn lµ cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p. V× vËy khi dïng chèng sÐt van ®Ó b¶o vÖ m¸y biÕn ¸p th× yªu cÇu kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm nèi ®Êt trong hÖ thèng nèi ®Êt cña cét thu sÐt vµ vá m¸y biÕn ¸p theo ®­êng ®iÖn ph¶i lín h¬n 15m. Khi bè trÝ cét thu sÐt trªn xµ cña tr¹m ngoµi trêi 110kV trë lªn cÇn chó ý nèi ®Êt bæ sung ë chç nèi c¸c kÕt cÊu trªn cã ®Æt cét thu sÐt vµo hÖ thèng nèi ®Êt nh»m ®¶m b¶o ®iÖn trë khuÕch t¸n kh«ng ®­îc qu¸ 4Ω. Khi dïng cét thu sÐt ®éc lËp ph¶i chó ý ®Õn kho¶ng c¸ch gi÷a cét thu sÐt ®Õn c¸c bé phËn cña tr¹m ®Ó tr¸nh kh¶ n¨ng phãng ®iÖn tõ cét thu sÐt ®Õn vËt ®­îc b¶o vÖ. ViÖc l¾p ®Æt c¸c cét thu sÐt lµm t¨ng x¸c suÊt sÐt ®¸nh vµo diÖn tÝch c«ng tr×nh cÇn b¶o vÖ, do ®ã cÇn chän vÞ trÝ l¾p ®Æt c¸c cét thu sÐt mét c¸ch hîp lý 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 sÐt th× c¸c d©y dÉn ®iÖn ®Õn ®Ìn ph¶i ®­îc cho vµo èng ch× vµ chÌn vµo. 1.2. ph¹m vi b¶o vÖ cña hÖ thèng thu sÐt: 1.2.1. Ph¹m vi b¶o vÖ cña cét thu sÐt. Cét thu sÐt lµ thiÕt bÞ kh«ng ph¶i ®Ó tr¸nh sÐt mµ ng­îc l¹i dïng ®Ó thu hót phãng ®iÖn sÐt vÒ phÝa nã b»ng c¸ch sö dông c¸c mòi nhän nh©n t¹o sau ®ã dÉn dßng ®iÖn sÐt xuèng ®Êt. Sö dông c¸c cét thu sÐt víi môc ®Ých lµ ®Ó sÐt ®¸nh chÝnh x¸c vµo mét ®iÓm ®Þnh s½n trªn mÆt ®Êt chø kh«ng ph¶i lµ vµo ®iÓm bÊt kú nµo trªn c«ng tr×nh. Cét thu sÐt t¹o ra mét kho¶ng kh«ng gian gÇn cét thu sÐt (trong ®ã cã vËt cÇn b¶o vÖ), Ýt cã kh¶ n¨ng bÞ sÐt ®¸nh gäi lµ ph¹m vi b¶o vÖ. a. Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt ®éc lËp. Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt ®éc lËp lµ miÒn ®­îc giíi h¹n bëi mÆt ngoµi cña h×nh chãp trßn xoay cã ®­êng kÝnh x¸c ®Þnh bëi ph­¬ng tr×nh.  (1-1) Trong ®ã : h: ®é cao cét thu sÐt. hX: ®é cao cÇn b¶o vÖ. ha=h-hX: ®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¸ ®­êng sinh cña h×nh chãp cã d¹ng ®­êng gÉy khóc nh­ h×nh sau:  H×nh 1.1: Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét cét thu sÐt. B¸n kÝnh ®­îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc sau: NÕu  th×  (1.2) NÕu  th×  (1.3) C¸c c«ng thøc trªn chØ ®óng khi cét thu sÐt cao d­íi 30m. HiÖu qu¶ cña cét thu sÐt cao trªn 30m gi¶m ®i do ®é cao ®Þnh h­íng cña sÐt gi÷ h»ng sè. Cã thÓ dïng c¸c c«ng thøc trªn ®Ó tÝnh to¸n ph¹m vi b¶o vÖ nh­ng ph¶i nh©n thªm hÖ sè hiÖu chØnh  vµ trªn hoµnh ®é lÊy c¸c gi¸ trÞ vµ . b. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã ®é cao b»ng nhau. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai hoÆc nhiÒu cét thu l«i th× lín h¬n tæng ph¹m vi b¶o vÖ c¸c cét ®¬n céng l¹i. Nh­ng ®Ó c¸c cét thu l«i cã thÓ phèi hîp ®­îc th× kho¶ng c¸ch a gi÷a hai cét ph¶i tho¶ m·n  (trong ®ã h lµ ®é cao cña cét thu sÐt). PhÇn bªn ngoµi kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét cã ph¹m vi b¶o vÖ gièng nh­ cña mét cét. PhÇn bªn trong ®­îc giíi h¹n bëi vßng cung ®i qua 3 ®iÓm lµ hai ®Ønh cét vµ ®iÓm cã ®é cao h0 - ph¹m vi b¶o vÖ ë ®é cao lín nhÊt gi÷a hai cét ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:  (1.4) Kho¶ng c¸ch nhá nhÊt tõ biªn cña ph¹m vi b¶o vÖ tíi ®­êng nèi hai ch©n cét lµ rx0 vµ ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: NÕu  th×  (1.5) NÕu  th×  (1.6) Khi ®é cao cña cét thu sÐt v­ît qu¸ 30m th× cã c¸c hiÖu chØnh hÖ sè ; trªn hoµnh ®é lÊy c¸c gi¸ trÞ vµ ; khi ®ã h0 tÝnh theo c«ng thøc  (1.7)  H×nh 1.2: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã ®é cao gièng nhau. c. Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã ®é cao kh¸c nhau. Tr­êng hîp hai cét thu sÐt cã ®é cao h1 vµ h2 kh¸c nhau th× viÖc x¸c ®Þnh ph¹m vi b¶o vÖ ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: VÏ ph¹m vi b¶o vÖ cña cét cao (cét 1) vµ cét thÊp (cét 2) riªng rÏ. Qua ®Ønh cét thÊp (cét 2) vÏ ®­êng th¼ng ngang gÆp ®­êng sinh cña ph¹m vi b¶o vÖ cét cao ë ®iÓm 3 ®iÓm nµy ®­îc xem lµ ®Ønh cña mét cét thu sÐt gi¶ ®Þnh. Cét 2 vµ cét 3 h×nh thµnh ®«i cét cã ®é cao b»ng nhau vµ b»ng h2 víi kho¶ng c¸ch a’. B»ng c¸ch gi¶ sö vÞ trÝ x cã ®Æt cét thu l«i 3 cã ®é cao h2. §iÓm nµy ®­îc xem nh­ ®Ønh cña mét cét thu sÐt gi¶ ®Þnh. Ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c kho¶ng c¸ch gi÷a hai cét cã cïng ®é cao h2 lµ a' vµ x nh­ sau:  H×nh 1.3: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai cét thu sÐt cã ®é cao kh¸c nhau. NÕu  ta cã c«ng thøc :  NÕu  ta cã c«ng thøc:  (1.8)  (1.9) PhÇn cßn l¹i gièng ph¹m vi b¶o vÖ cét 1. d. Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét nhãm cét thu sÐt (sè cét >2). §Ó b¶o vÖ ®­îc mét diÖn tÝch giíi h¹n bëi mét ®a gi¸c th× ®é cao cña cét thu l«i ph¶i tho¶ m·n:  (1.10) Trong ®ã: D lµ ®­êng kÝnh vßng trßn ngo¹i tiÕp ®a gi¸c t¹o bëi c¸c ch©n cét. Nhãm cét tam gi¸c cã ba c¹nh lµ a, b,c cã: +  (1.11) víi p lµ nöa chu vi :  (1.12) Nhãm cét t¹o thµnh h×nh ch÷ nhËt:  (1.13) víi a, b lµ ®é dµi hai c¹nh h×nh ch÷ nhËt. §é cao t¸c dông cña cét thu sÐt ha ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:  (1.14)   H×nh1.4: Ph¹m vi b¶o vÖ cña nhãm cét t¹o thµnh tam gi¸c vµ ch÷ nhËt. 1.2.1. Ph¹m vi b¶o vÖ cña d©y thu sÐt. a. 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 réng cña ph¹m vi b¶o vÖ phô thuéc vµo møc cao hx ®­îc biÓu diÔn nh­ sau :  H×nh1.5 : Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét d©y 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×  (1.15) NÕu  th×  (1.16) Khi ®é cao cét lín h¬n 30m th× ®iÒu kiÖn b¶o vÖ cÇn ®­îc hiÖu chØnh theo p. b. 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  Víi kho¶ng c¸ch trªn th× d©y cã thÓ b¶o vÖ ®­îc c¸c ®iÓm cã ®é cao h0.  (1.17) PhÇn ngoµi cña ph¹m vi b¶o vÖ gièng ph¹m vi b¶o vÖ cña mét d©y, cßn phÇn bªn trong ®­îc giíi h¹n bëi vßng cung ®i qua ba ®iÓm lµ hai ®iÓm treo d©y thu sÐt vµ ®iÓm cã ®é cao h0.  H×nh 1.6: Ph¹m vi b¶o vÖ cña hai d©y thu sÐt. 1.3. ph­¬ng ¸n b¶o vÖ cña hÖ thèng thu sÐt: 1.3.1. Ph­¬ng ¸n 1. 1.3.1.1. S¬ ®å mÆt b»ng bè trÝ cét thu sÐt. Ta bè trÝ c¸c cét thu sÐt nh­ sau: PhÝa 220kV ®Æt 12 cét PhÝa 110kV ®Æt 8 cét: Hai cét 15, 19, ®Æt trªn xµ cao 11 m;c¸c cét 13, 14, 16, 17, 18, 20 ®­îc x©y dùng.  H×nh 1.7: S¬ ®å mÆt b»ng bè trÝ cét thu sÐt 1.3.1.2. TÝnh to¸n cho ph­¬ng ¸n 1 a). 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 ta cÇn x¸c ®Þnh ®­êng kÝnh D cña ®­êng trßn ngo¹i tiÕp tam gi¸c (hoÆc tø gi¸c) qua ba (hoÆc bèn) ®Ønh cét. §Ó cho toµn bé diÖn tÝch giíi h¹n bëi tam gi¸c (hoÆc bèn) ®ã ®­îc b¶o vÖ th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn :  phÝa 220kV: NHÓM CỘT ĐỘC LẬP PHÍA 220kV   Loại cột  Nhóm cột  a (m)  b (m)  D (m)  ha (m)  ha.max (m)   Chữ nhật  1-2-6-5  34.00  35.30  49.01  6.13  6.13    5-6-9-10  34.00  34.00  48.08  6.01    Tõ b¶ng trªn ta thÊy ®é cao lín nhÊt cÇn b¶o vÖ lµ hx=16.5 m vµ hmax=6.13m. Ta chän ha=6.5 m Do ®ã ®é cao thùc tÕ cña c¸c cét thu sÐt phÝa 220 kV lµ :  phÝa 110kV: NHÓM CỘT ĐỘC LẬP PHÍA 110kV   Loại cột  Nhóm cột  a (m)  b (m)  D (m)  ha (m)  ha.max (m)    Chữ nhật  17-18-19-20  35,80  42,30  55,42  6,93  6,93     13-14-15-16  35,80  29,30  46,26  5,78      15-16-17-18  35,80  24,70  43,49  5,43      Nhóm cột  a (m)  b (M)  c (m)  p (m)  D (m)  ha (m)  ha.max (m)   Tam giác  4-17-19  44,45  42,30  56,33  71,54  57,04  7,13  7,13    8-12-15  50,37  44,87  34,00  64,62  51,49  6,43     12-13-15  29,3  48,24  44,87  61,21  49,31  6,16    Tõ b¶ng trªn ta thÊy ®é cao lín nhÊt cÇn b¶o vÖ lµ hx=11m vµ hmax=7,13m. Ta chän ha=7.5 m. Do ®ã ®é cao thùc tÕ cña c¸c cét thu sÐt phÝa 110kV lµ :  b). Ph¹m vi b¶o vÖ cña tõng cét : Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét phÝa 220kV cao 23m. B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 11m Do  vËy  B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 16.5m. Do  vËy Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cét phÝa 110kV cao 18,5m. B¸n kÝnh b¶o vÖ ë ®é cao 11 Do  vËy  c). Ph¹m vi b¶o vÖ cña c¸c cÆp cét biªn : Ta chØ xÐt ®¹i diÖn c¸c cét : NHÓM CỘT CẠNH NHAU   220kV   Cặp cột  Độ cao cột (m)  a (m)  h0 (m)  2/3*h0