Đồ án môn học kỹ thuật điện cao áp thiết kế hệ thống chống sét đánh trực tiếp và hệ thống nối đất an toàn cho tba220110kv

Tốc độ di chuyển trung bình của tia tiên đạo của lần phóng điệnđầu tiên khoảng 1,5.107cm/s, các lần phóng điện sau thì tốc độ tăng lên khoảng2.108cm/s trong một đợt sét đánh có thể có nh

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

- -ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TOÀN CHO

TBA220/110kV

Sinh viên thực hiện : Mai Xuân Minh

Mã sinh viên : 18810110128 Giáo viên hướng dẫn: PHẠM THỊ THANH ĐAM Ngành : CÔNG NGHỆ KT ĐIỆN ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN

Lớp : D13H1

Hà Nội, tháng 3 năm 2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP

1/ Tên đồ án: Thiết kế hệ thống chống sét đánh trực tiếp và hệ thống nối đất an toàn cho TBA220/110kV

• Điện trở suất của đất: đ= 132 (m)

• Đường dây: Dây pha là dây AC – 400, dây chống sét là dây C-70

• Chiều dài khoảng vượt:

3/ Nội dung, nhiệm vụ thực hiện

Chương 1: Tình hình giông sét và ảnh hưởng tới HTĐ Việt nam

Chương 2: Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho Trạm biến áp 220/110kV.Chương 3: Thiết kế hệ thống nối đất cho Trạm biến áp 220/110kV

Kết luận chung

Yêu cầu các bản vẽ: 03 Bản vẽ A3 PVBV 2 phương án + Hệ thống nối đất

4/ Ngày giao đề tài: 04/01/2022

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN

HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 5

1.1 Hiện tượng dông sét 5

1.1.1 Khái niệm chung 5

1.1.2 Tình hình dông sét ở Việt Nam 6

1.2 Ảnh hưởng của hiện tượng dông sét tới hệ thống điện Việt Nam 8

1.3 Kết luận 8

CHƯƠNG 2 BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 220/110kV 9

2.1 Khái niệm chung 9

2.2 Các yêu cầu kỹ thuật khi tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp 9

2.3 Lý thuyết về tính chiều cao cột và phạm vi bảo vệ 11

2.3.1 Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi 11

2.3.2 Phạm vi bảo vệ cảu hai hay nhiều cột thu lôi 12

2.4 Các phương án bố trí cột thu lôi cho đối tượng cần bảo vệ 15

2.4.1 Phương án 1 15

2.4.2 Phương án 2 24

2.5 Chọn phương án tối ưu 30

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TOÀN CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110kV 31

3.1 Khái niệm chung 31

3.2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống nối đất 32

3.2.1 Trị số cho phép của điện trở nối đất 32

3.2.2 Hệ số mùa 32

3.3 Trình tự tính toán 33

3.3.1 Nối đất an toàn làm việc 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 1.1 Hiện tượng dông sét

1.1.1 Khái niệm chung

Dông sét là một hiện tượng của thiên nhiên, đó là sự phóng tia lửa điện khi khoảngcách giữa các điện cực khá lớn (trung bình khoảng 5km) Hiện tượng phóng điện củadông sét gồm hai loại chính đó là phóng điện giữa các đám mây tích điện và phóngđiện giữa các đám mây tích điện với mặt đất

Ở đây ta chỉ nghiên cứu phóng điện giữa các đám mây tích điện với mặt đất(phóng điện mây-đất) Vì hiện tượng phóng điện này gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệthống điện

Các đám mây được tích điện với mật độ điện tích lớn, có thể tạo ra cường độ điệntrường lớn sẽ hình thành dòng phát triển về phía mặt đất Giai đoạn này là giai đoạnphóng điện tiên đạo Tốc độ di chuyển trung bình của tia tiên đạo của lần phóng điệnđầu tiên khoảng 1,5.107cm/s, các lần phóng điện sau thì tốc độ tăng lên khoảng2.108cm/s (trong một đợt sét đánh có thể có nhiều lần phóng điện kế tiếp nhau bởi vìtrong cùng một đám mây thì có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lầnlượt phóng điện xuống đất)

Tia tiên đạo là môi trường Plasma có điện tích rất lớn Đầu tia được nối với mộttrong các trung tâm điện tích của đám mây nên một phần điện tích của trung tâm này

đi vào trong tia tiên đạo Phần điện tích này được phân bố khá đều dọc theo chiều dàitia xuống mặt đất Dưới tác dụng của điện trường của tia tiên đạo, sẽ có sự tập trungđiện tích khác dấu trên mặt đất mà địa điểm tập kết tùy thuộc vào tình hình dẫn điệncủa đất Nếu vùng đất có điện dẫn đồng nhất thì điểm này nằm ngay ở phía dưới đầutia tiên đạo Còn nếu vùng đất có điện dẫn không đồng nhất (có nhiều nơi có điện dẫnkhác nhau) thì điện tích trong đất sẽ tập trung về nơi có điện dẫn cao.Quá trình phóngđiện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền giữa đầu tia tiên đạo với nơi tập trungđiện tích trên mặt đất và như vậy địa điểm sét đánh trên mặt đất đã được định sẵn

Do vậy để định hướng cho các phóng điện sét thì ta phải tạo ra nơi có mật độ tậptrung điện diện tích lớn Nên việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho các công trìnhđược dựa trên tính chọn lọc này của phóng điện sét

Nếu tốc độ phát triển của phóng điện ngược là n và mật độ điện trường của điệntích trong tia tiên đạo là d thì trong một đơn vị thời gian thì điện tích đi và trong đất sẽlà:is=n.d Công thức này tính toán cho trường hợp sét đánh vào nơi có nối đất tốt (cótrị số điện trở nhỏ không đáng kể).

Tham số chủ yếu của phóng điện sét là dòng điện sét, dòng điện này có biên độ và

độ dốc phân bố theo hàm biến thiên trong phạm vi rộng (từ vài kA đến vài trăm kA)dạng sóng của dòng điện sét là dạng sóng xung kích, chỗ tăng vọt của sét ứng với giaiđoạn phóng điện ngược

Khi sét đánh thẳng vào thiết bị phân phối trong trạm sẽ gây quá điện áp khí quyển

và gây hậu quả nghiêm trọng như: Ngắn mạch đầu thanh góp, cháy nổ, mất điện trêndiện rộng…

1.1.2 Tình hình dông sét ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước khí hậu nhiệt đới, có cường độ dông sét khámạnh Theo tài liệu thống kê cho thấy trên mỗi miền đất nước Việt nam có một đặcđiểm dông sét khác nhau

Ở miền Bắc, số ngày dông dao động từ 70÷110 ngày trong một năm và số lần dông

từ 150÷300 lần như vậy trung bình một ngày có thể xảy ra từ 2÷3 cơn dông Vùngdông nhiều nhất trên miền Bắc là Móng Cái Tại đây hàng năm có từ 250÷300 lầndông tập trung trong khoảng 100÷110 ngày Tháng nhiều dông nhất là các tháng 7,tháng 8

Một số vùng có địa hình thuận lợi thường là khu vực chuyển tiếp giữa vùng núi vàvùng đồng bằng, số trường hợp dông cũng lên tới 200 lần, số ngày dông lên đến 100ngày trong một năm Các vùng còn lại có từ 150÷200 cơn dông mỗi năm, tập trungtrong khoảng 90÷100 ngày Nơi ít dông nhất trên miền Bắc là vùng Quảng Bình hàngnăm chỉ có dưới 80 ngày dông

Hải Phòng 0,0 0,1 7,0 7,0 13 19 21 23 17 4,4 1,0 0,0 111Thanh Hoá 0,0 0,2 7,3 7,3 16 16 18 18 13 3,3 0,7 0,0 100Huế 0,0 0,2 1,9 4,9 10 6,2 5,3 5,1 4,8 2,3 0,3 0,0 41,8

Đà Nẵng 0,0 0,3 2,5 6,5 14 11 9,3 12 8,9 3,7 0,5 0,0 69,5Quảng Ngãi 0,0 0,3 1,2 5,7 10 13 9,7 1,0 7,8 0,7 0,0 0,0 59,1

Sóc Trăng 0,2 0,0 0,7 7,0 19 16 14 15 13 1,5 4,7 0,7 104

Hà Tiên 2,7 1,3 10 20 23 9,7 7,4 9,0 9,7 15 15 4,3 128Xét dạng diễn biến của dông trong năm, ta có thể nhận thấy mùa dông không hoàntoàn đồng nhất giữa các vùng Nhìn chung, ở Bắc Bộ mùa dông tập chung trongkhoảng từ tháng 5 đến tháng 9 Phía Nam duyên hải Trung Bộ (từ Bình Định trở vào)

là khu vực ít dông nhất, thường chỉ có trong tháng 5 số ngày dông khoảng 10ngày/tháng như Tuy Hoà 10 ngày/tháng, Nha Trang 8 ngày/tháng, Phan Thiết 13ngày/tháng Ở miền Nam khu vực nhiều dông nhất ở đồng bằng Nam Bộ từ 120÷140ngày/năm, như ở thành phố Hồ Chí Minh 138 ngày/năm, Hà Tiên 129 ngày/năm

Từ bảng trên ta thấy Việt Nam là nước phải chịu nhiều ảnh hưởng của dông sét, đây

là điều bất lợi cho hệ thống điện Việt nam, đòi hỏi ngành điện phải đầu tư nhiều vàocác thiết bị chống sét Đặc biệt hơn nữa nó đòi hỏi các nhà thiết kế phải chú trọng khitính toán thiết kế các công trình điện sao cho hệ thống điện vận hành kinh tế, hiệu quả,đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy

1.2 Ảnh hưởng của hiện tượng dông sét tới hệ thống điện Việt Nam

Như đã trình bày ở phần trước, biên độ dòng sét có thể đạt tới hàng trăm kA, đây lànguồn sinh nhiệt vô cùng lớn khi dòng điện sét đi qua vật nào đó Thực tế đã có dâytiếp địa do phần nối đất không tốt, khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị nóng chảy vàđứt, thậm chí có những cách điện bằng sứ khi bị dòng điện sét tác dụng đã bị vỡ vàchảy ra như nhũ thạch, phóng điện sét còn kèm theo việc di chuyển trong không gianlượng điện tích lớn, do đó tạo ra điện từ trường rất mạnh, đây là nguồn gây nhiễu loạn

vô tuyến và các thiết bị điện tử, ảnh hưởng của nó rất rộng, ở cả những nơi cách xahàng trăm km

Khi sét đánh thẳng vào đường dây hoặc xuống mặt đất gần đường dây sẽ sinh rasóng điện từ truyền theo dọc đường dây, gây nên quá điện áp tác dụng lên cách điệncủa đường dây Khi cách điện của đường dây bị phá hỏng sẽ gây nên ngắn mạchpha-đất hoặc ngắn mạch pha–pha buộc các thiết bị bảo vệ đầu đường dây phải làmviệc Với những đường dây truyền tải công suất lớn, khi máy cắt nhảy có thể gây mất

ổn định cho hệ thống, nếu hệ thống tự động ở các nhà máy điện làm việc khôngnhanh có thể dẫn đến rã lưới Sóng sét còn có thể truyền từ đường dây vào trạm biến

áp hoặc sét đánh thẳng vào trạm biến áp đều gây nên phóng điện trên cách điện củatrạm biến áp, điều này rất nguy hiểm vì nó tương đương với việc ngắn mạch trênthanh góp và dẫn đến sự cố trầm trọng Mặt khác, khi có phóng điện sét vào trạm biến

áp, nếu chống sét van ở đầu cực máy biến áp làm việc không hiệu quả thì cách điệncủa máy biến áp bị chọc thủng gây thiệt hại vô cùng lớn

Qua đó ta thấy rằng sự cố do sét gây ra rất lớn, nó chiếm chủ yếu trong sự cố lướiđiện, vì vậy dông sét là mối nguy hiểm lớn nhất đe doạ hoạt động của lưới điện

1.3 Kết luận

Sau khi nghiên cứu tình hình dông sét ở Việt Nam và ảnh hưởng của dông sét tớihoạt động của lưới điện Ta thấy rằng việc tính toán chống sét cho lưới điện và trạmbiến áp là rất cần thiết để nâng cao độ tin cậy trong vận hành lưới điện

CHƯƠNG 2 BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP

220/110kV 2.1 Khái niệm chung

Đối với trạm biến áp 220 kV thì với các thiết bị đặt ngoài trời, khi có sét đánhtrực tiếp vào trạm sẽ xảy ra những hậu quả nghiêm trọng, làm hư hỏng các thiết bịđiện, có thể phải ngừng cung cấp điện năng trong một thời gian dài làm ảnh hưởng đếnsản xuất và gây ra những chi phí tốn kém cho ngành điện, ảnh hưởng đến nền kinh tếquốc dân Do vậy, trạm biến áp thường có yêu cầu bảo vệ khá cao

Hiện nay để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp người ta thườngdùng hệ thống cột thu lôi, dây thu lôi Tác dụng của hệ thống này là tập trung điện tích

để định hướng cho các phóng điện sét tập trung vào đó, tạo ra các khu vực an toàn bêndưới hệ thống này

Hệ thống thu sét phải gồm các dây tiếp địa để dẫn dòng sét từ kim thu sét vào hệthống nối đất Để nâng cao tác dụng của hệ thống này thì trị số điện trở nối đất của bộphận thu sét phải nhỏ để tản dòng điện sét một cách nhanh nhất, đảm bảo sao cho khidòng điện sét đi qua thì điện áp trên bộ phận thu sét sẽ không đủ lớn để gây phóngđiện ngược đến các thiết bị khác gần đó

Ngoài ra khi thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm ta cầnphải quan tâm đến các chỉ tiêu kinh tế sao cho hợp lý và đảm bảo các yêu cầu về kỹthuật, mỹ thuật

2.2 Các yêu cầu kỹ thuật khi tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp

Tất cả các thiết bị cần bảo vệ phải được nằm gọn trong phạm vi bảo vệ an toàncủa hệ thống bảo vệ Ở đây, hệ thống bảo vệ trạm 220/110kV ta dùng hệ thống cột thulôi, hệ thống này có thể đặt ngay trên bản thân công trình hoặc độc lập tùy thuộc vàocác yêu cầu cụ thể

Đặt hệ thống thu sét trên bản thân công trình sẽ tận dụng được độ cao của phạm

vi bảo vệ và sẽ giảm được độ cao của cột thu lôi Nhưng mức cách điện của trạm phảiđảm bảo an toàn trong điều kiện phóng điện ngược từ hệ thống thu sét sang thiết bị,dòng điện sét sẽ gây nên một điện áp giáng trên điện trở nối đất và trên một phần điệncảm của cột, phần điện áp này khá lớn và có thể gây phóng điện ngược từ hệ thống thu

sét đến các phần tử mang điện trong trạm khi mức cách điện không đủ lớn Do đó điềukiện để đặt cột thu lôi trên hệ thống các thanh xà của trạm là mức cách điện cao và trị sốđiện trở tản của bộ phận nối đất nhỏ.

Đối với trạm biến áp có điện áp từ 110 kV trở lên có mức cách điện khá cao (cụthể khoảng cách giữa các thiết bị đủ lớn và độ dài chuỗi sứ lớn) do đó có thể đặt cáccột thu lôi trên các kết cấu của trạm và trên các kết cấu đó có đặt cột thu lôi phải đượcngắn nhất và sao cho dòng điện sét khuếch tán vào đất theo 3 đến 4 thanh cái của hệthống nối đất, mặt khác phải có nối đất bổ xung để cải thiện trị số điện trở nối đất.Khâu yếu nhất trong trạm biến áp ngoài trời điện áp từ 110 kV trở lên là cuộn dâymáy biến áp, vì vậy khi dùng cột thu lôi để bảo vệ máy biến áp thì yêu cầu khoảngcách giữa điểm nối vào hệ thống của cột thu lôi và điểm nối vào hệ thống nối đất của

vỏ máy biến áp là phải lớn hơn 15m theo đường điện

Tiết diện các dây dẫn dòng điện sét phải đủ lớn để đảm bảo tính ổn định nhiệt khi

có dòng điện sét chạy qua

Đối với cấp điện áp 110 kV trở lên cần phải chú ý:

+ Ở nơi các kết cấu đó có đặt cột thu lôi vào hệ thống nối đất cần phải có nốiđất bổ sung (dùng nối đất bổ sung) nhằm đảm bảo điện trở khuyếch tán không đượcquá 4 (ứng với tần số công nghiệp)

+ Khoảng cách trong không khí giữa kết cấu của trạm trên có đặt cột thu lôi và

bộ phận mang điện không được bé hơn độ dài chuỗi sứ

Có thể nối cột thu lôi độc lập vào hệ thống nối đất của trạm phân phối cấp điện

áp 110kV nếu như các yêu cầu trên được thực hiện Khi dùng cột thu lôi độc lập thìcần phải chú ý đến khoảng cách giữa cột thu lôi đến các bộ phận của trạm để tránh khảnăng phóng điện từ cột thu lôi đến các vật cần được bảo vệ

Khi sử dụng cột đèn chiếu sáng làm giá đỡ cho cột thu lôi thì các dây dẫn điệnphải được cho vào ống chì và chôn trong đất.Có thể nối dây chống sét vào hệ thốngnối đất của trạm nếu như khoảng cách từ chỗ nối đất của điểm nối đất ấy đến điểm nốiđất của máy biến áp lớn hơn 15m

2.3 Lý thuyết về tính chiều cao cột và phạm vi bảo vệ

2.3.1 Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi

Phạm vi bảo vệ của một cột thu lôi có độ cao là h tính cho độ cao hx là một hìnhchóp tròn xoay có đường sinh được xác định như sau:

Hình 2.1 Phạm vi bảo vệ cho một cột thu lôiTrong đó: - h: chiều cao cột thu lôi

- hx: chiều cao cần được bảo vệ

Trong tính toán, đường sinh được đưa về dạng đường gãy khúc ABC được xácđịnh như sau:

Hình 2.2 Phạm vi bảo vệ của một thu lôi (đường sinh gấp khúc) Bán kính bảo vệ rx được tính như sau:

+ Nếu hx ≤ h thì

+ Nếu hx > h thì

Các công thức trên chỉ để sử dụng cho hệ thống thu sét có độ cao h ≤ 30m Khi

h > 30m ta cần hiệu chỉnh các công thức đó theo hệ số p, với

2.3.2 Phạm vi bảo vệ cảu hai hay nhiều cột thu lôi

2.3.2.1 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi

a Hai cột thu lôi có độ cao bằng nhau

Xét 2 cột thu lôi có độ cao bằng nhau h1=h2=h, cách nhau 1 khoảng a

Hình 2.3 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu lôi có độ cao bằng nhau + Khi a = 7h thì mọi vật nằm trên mặt đất ở khoảng giữa 2 cột không bị sétđánh vào.

+ Khi a < 7h thì khoảng giữa 2 cột sẽ bảo vệ được cho độ cao lớn nhất h0

được xác định như sau:

Các công thức trên được áp dụng khi hệ thống chống sét có độ cao nhỏ hơn30m Nếu hệ thống chống sét có độ cao lớn hơn hoặc bằng 30m thì các công thức cũngcần được hiệu chỉnh theo hệ số p đã nêu ở mục trên

b Hai cột thu lôi có độ cao khác nhau

Xét 2 cột thu lôi có độ cao h1 và h2, cách nhau 1 khoảng a được bố trí như hìnhvẽ:

Hình 2.4 Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu lôi có độ cao khác nhau

2.3.2.2 Phạm vi bảo vệ cho nhiều cột thu lôi

Với những công trình có mặt bằng rộng lớn, nếu chỉ sử dụng một hoặc một vàicặp cột thì sẽ gây khó khăn cho việc thi công lắp đặt vì độ cao của cột sẽ rất lớn Do đó

ta cần sử dụng nhiều cột thu sét để giảm độ cao của cột Phần ngoài của phạm vi bảo

vệ được xác định như từng đôi cột (yêu cầu khoảng cách a 7h) Không cần vẽ phạm

vi bảo vệ bên trong đa giác hình thành bởi các cột thu sét mà chỉ cần kiểm tra điềukiện an toàn

Hình 2.5 Phạm vi bảo vệ của nhóm 3 và nhóm 4 cột thu lôi có độ cao bằng nhauVật có độ cao hx nằm trong đa giác được bảo vệ nếu thoả mãn điều kiện:

Trong đó:

D: đường kính đường tròn ngoại tiếp đa giác được tạo bởi các cột thu lôi

h: độ cao của cột thu sét

hx: độ cao của vật cần được bảo vệ

ha = h – hx: là độ cao hiệu dụng

Ta cũng cần phải kiểm tra điều kiện an toàn cho từng cặp cột đặt gần nhau và nếu

độ cao cột thu sét vượt quá 30m thì phải nhân thêm hệ số hiệu chỉnh p

2.4 Các phương án bố trí cột thu lôi cho đối tượng cần bảo vệ

+ Bước 1: Chọn vị trí đặt cột thu lôi

+ Bước 2: Tính chiều cao hiệu dụng lớn nhất của từng phía ha max

+ Bước 3: Tính chiều cao của cột thu lôi các phía: h = hx + ha max

+ Bước 4: Tính và vẽ phạm vi bảo vệ và kiểm tra

- Ta xét hai phương án như sau:

2.4.1 Phương án 1

+ Bước 1: Ta bố trí 42 cột thu sét ở các vị trí như hình vẽ sau:

Phía 220kV bố trí 24 cột, trong đó có 8 cột trên xà đón dây có độ cao 16,7m, 4 cột trên

xà máy biến áp cao 16,7m, 12 cột trên xà thanh góp cao 10,7m

Phía 110kV bố trí 18 cột, trong đó 6 cột trên xà đón dây có độ cao 10,7m, 12 cột trên

xà thanh góp cao 8,7m

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí các cột thu sét cho phương án 1

+ Bước 2: Tính chiều cao hiệu dụng của các cột thu lôi:

Do các cột thu lôi tạo thành lưới cột nên ta sẽ chia lưới cột thành các nhóm đa giácđỉnh và tính độ cao hiệu dụng ha của từng nhóm cột theo điều kiện sau:

Trong đó: D là đường kính của đường tròn ngoại tiếp đa giác đỉnh

+ Có 3 nhóm cột tạo thành hình chữ nhật bằng nhau: (35,36,42,41), (33,34,40,39),(32,33,39,38)

+ Có 2 nhóm cột tạo thành hình chữ nhật bằng nhau: (25,26,32,31), (28,29,35,34)+ Có 2 nhóm cột tạo thành hình chữ nhật bằng nhau: (34,35,41,40), (31,32,38,37)

Xét nhóm cột (26-27-33-32) là hình chữ nhật có kích thước:

+ Chiều dài (các cạnh 26-27, 32-33): a = 30m

+ Chiều rộng (các cạnh 26-32, 27-33): b = 16m

Đường kính đường tròn ngoại tiếp đa giác đỉnh trên là:

Độ cao tác dụng tối thiểu của các nhóm 1là:

Xét nhóm cột (16-17-26) là hình tam giác có kích thước:

+ Cạnh 16-17: a = 34m

+ Cạnh 17-26: b = 38,21m

+ Cạnh 26-16: c = 44,38m

+ Nửa chu vi tam giác trên là :

Đường kính đường tròn ngoại tiếp đa giác đỉnh là:

Độ cao hiệu dụng của nhóm 2 là:

Tính toán tương tự cho các đa giác còn lại ta có bảng sau:

Bảng 2.1 Chiều cao hữu dụng của các nhóm cột phía 110kV phương án 1

Đa giác a(m) b(m) c(m) p(m) D(m) h a (m) h a- max (m)

Nhận xét: Ta thấy chiều cao hiệu dụng lớn nhất của các nhóm cột này là:

Do độ cao lớn nhất cần bảo vệ ở phía 110kV là nên chiều cao củacác nhóm cột thu sét là:

Để thuận tiện cho việc thi công và tăng độ an toàn cho thiết bị ta nâng cột lên tới17m

* Phía 220 kV

Ta chia 24 cột phía 220kV thành 13 hình chữ nhật và 4 hình tam giác.

Ta thấy các cột:

+ Có 4 nhóm cột tạo thành hình chữ nhật bằng nhau: (1,2,6,7), (2,3,8,7), (3,4,9,8),(4,5,10,9)

+ Có 8 nhóm cột tạo thành hình chữ nhật bằng nhau: (6,7,12,11), (7,8,13,12),(8,9,14,13), (9,10,15,14),(11,12,17,16), (12,13,18,17), (13,14,19,18), (14,15,20,19).+ Có 2 nhóm cột tạo thành hình tam giác vuông bằng nhau: (18,21,22), (19,23,24).+ Có 2 nhóm cột tạo thành hình tam giác bằng nhau: (17,18,21), (19,20,24)

Tính toán tương tự như phía 110kV cho các đa giác ta có bảng sau:

Bảng 2.2 Chiều cao hữu dụng của các nhóm cột phía 220kV phương án 1

Đa giác a(m) b(m) c(m) p(m) D(m) h a (m) h a - max (m)