Tải bản đầy đủ (.pdf) (146 trang)

(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu các biện pháp bảo vệ chống sét cho đường dây 220kv thái bình nam định và tính toán điện trường cho đường dây 220kv

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (18.08 MB, 146 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ chống sét cho
đường dây 220kv Thái Bình- Nam Định và
tính tốn điện trường cho đường dây 220kv
ĐẶNG ĐỨC HIỆP
Ngành Kỹ thuật điện

Giảng viên hướng dẫn:

PGS.TS. Nguyễn Đình Thắng

Viện:

Điện

HÀ NỘI, 2016

download by : skknchat@gmail.com


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn:" Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ chống sét cho
đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định và tính tốn điện trường cho đường
dây 220kV " là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết quả trình bày
trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ luận văn nào
trước đây.



Hà Nội, ngày 07 tháng 04 năm 2016
Tác giả luận văn

Đặng Đức Hiệp

download by : skknchat@gmail.com


ii

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Đình
Thắng. Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tác giả đã luôn nhận được những lời
chỉ bảo, quan tâm, động viên và sự giúp đỡ hết sức quý báu của Thầy để tác giả có
thể hồn thành được luận văn này.
Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Nguyễn Hữu Kiên cùng
các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Hệ thống điện – Trường Đại học Bách Khoa
Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả thực hiện luận văn.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong việc nghiên cứu, học hỏi nhưng vì thời gian
có hạn, vấn đề nghiên cứu khá phức tạp, kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều nên bản
luận văn này khơng tránh khỏi thiếu sót cần bổ sung. Tác giả mong muốn nhận được
sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp.
Xin chân thành cám ơn!.
Tác giả luận văn

Đặng Đức Hiệp

download by : skknchat@gmail.com



iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................................ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG..........................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH VẼ...................................................................................................vii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY ............... 4
1.1. Sự phát triển của lưới truyền tải điện. ...................................................................... 4
1.2. Khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC của EVNNPT ...................................4
1.3. Ảnh hưởng của sét đến việc bảo vệ đường dây ....................................................... 5
1.3.1. Sự nguy hiểm của quá điện áp khí quyển ................................................ 5
1.3.2. Sự cố do sét đánh đối với đường dây truyền tải điện trên khơng ................ 5
1.4. Tình hình sự cố trên đường dây 220 kV truyền tải điện Ninh Bình....................... 6
1.4.1. Lưới điện 220 kV truyền tải điện Ninh Bình ............................................ 6
1.4.2. Phân tích đánh giá các biện pháp.......................................................... 10
1.5.

Kết luận và hướng nghiên cứu của đề tài ...........................................................11

CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT BẢO VỆ CHỐNG SÉT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP
GIẢM SUẤT CẮT CỦA ĐƯỜNG DÂY 220 kV ........................................................12
2.1. Yêu cầu chung .........................................................................................................12
2.2. Chỉ tiêu chống sét của đường dây........................................................................... 12
2.3. Tính tốn suất cắt khi sét đánh vào đường dây. .....................................................15
2.3.1. Các điều kiện giả thiết tính tốn ............................................................ 15
2.3.2. Xác định suất cắt do sét đánh vào đường dây : ....................................... 16

2.4. Một số biện pháp giảm suất cắt của đường dây do sét .........................................23
2.4.1 Tăng chiều dài cách điện : ..................................................................... 24
2.4.2. Giảm điện trở nối đất cột :.................................................................... 25
2.4.3. Giảm góc bảo vệ : ............................................................................... 26
2.4.4. Ảnh hưởng của chiều cao cột : .............................................................. 27
2.5. Kết luận ....................................................................................................................28

download by : skknchat@gmail.com


iv

CHƯƠNG 3. MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY 220KV THÁI
BÌNH – NAM ĐỊNH ........................................................................................................ 30
3.1. Hiện trạng đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định ..........................................30
3.1.1. Tình hình sự cố do sét đánh vào đường dây 220kV Thái Bình – Nam
Định. .......................................................................................................... 30
3.1.2. Nhận xét đánh giá tình hình sự cố do sét ................................................ 33
3.2. Một số biện pháp hạn chế sự cố do sét đánh đường dây 220kV Thái Bình – Nam
Định ................................................................................................................................. 34
3.2.1. Đề cao cơng tác kiểm tra đường dây...................................................... 34
3.2.2. Đảm bảo khoảng cách hành lang an toàn đường dây ............................... 35
3.2.3. Bổ sung dây nối đất cho hệ thống tiếp địa cột ......................................... 36
3.2.4. Bổ sung bát sứ dây dẫn ........................................................................ 37
3.2.5. Kiểm tra và bổ sung tiếp địa cột ............................................................ 38
3.2.6. Tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất của đất ............................................ 41
3.3. Phân tích nguyên nhân giảm thiểu sự cố do sét đánh trên đường dây sau khi đã
áp dụng các biện pháp ....................................................................................................45
3.3.1. So sánh số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây theo năm vận hành ......... 45
3.3.2. Phân tích nguyên nhân tăng giảm số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây. 45

CHƯƠNG 4. SO SÁNH KINH TẾ CÁC BIỆN PHÁP, KẾT LUẬN VÀ KIẾN
NGHỊ ..................................................................................................................................48
4.1. So sánh kinh tế các biện pháp .................................................................................48
4.1.1. Biện pháp tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất đất .................................... 48
4.1.2. Biện pháp nối dài dây tiếp địa ............................................................... 48
4.1.3. Biện pháp đóng bổ sung tiếp địa cột ...................................................... 49
4.1.4. Biện pháp bổ sung cách điện ................................................................ 49
4.2. Kết luận và kiến nghị...............................................................................................50
4.2.1. Kết luận ............................................................................................. 50
4.2.1. Kiến nghị ........................................................................................... 51

download by : skknchat@gmail.com


v

CHƯƠNG 5. ĐIỆN TRƯỜNG CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CAO ÁP VÀ
ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ........................................................................................52
5.1. Yếu tố bất lợi do hệ thống truyền tải điện đường dây cao áp gây ra. ...................52
5.2. Ảnh hưởng của điện từ trường. ...............................................................................53
5.2.1 Ảnh hưởng của hiện tượng cảm ứng tĩnh điện. ........................................ 54
5.2.2.Ảnh hưởng do cảm ứng điện từ ............................................................. 54
5.3.Ảnh hưởng do sự tăng điện thế trên nối đất trạm và đường dây ...........................54
5.4.Ảnh hưởng của điện từ trường với cơ thể người ....................................................55
CHƯƠNG 6. TÍNH TỐN ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG DÂY 220KV ....................58
6.1.Phương pháp tính tốn điện trường đường dây 220kV ..........................................58
6.1.1 Đặc điểm phân bố của điện trường dưới đường dây cao áp ....................... 58
6.1.2. Lý thuyết tính tốn trường điện từ dưới đường dây cao áp ....................... 62
6.1.3. Phương pháp tính trực tiếp cường độ điện trường ở mặt đất dưới đường dây
cao áp ......................................................................................................... 65

6.1.4. Phương pháp tính gián tiếp cường độ điện trường qua hàm thế φ ............. 69
6.1.5. Tính tốn điện dung của đường dây cao áp. ........................................... 79
6.2. Áp dụng lý thuyết trường điện từ,tính gián tiếp cường độ điện từ trường dưới
đường dây 220kV qua hàm thế φ ..................................................................................87
6.2.1. Tính tốn phân bố điện thế bên dưới đường dây 220kV một mạch. .......... 87
6.2.2. Tính tốn phân bố điện thế bên dưới đường dây 220kV hai mạch............. 91
KẾT LUẶN CHUNG .....................................................................................................105
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................109

download by : skknchat@gmail.com


vi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Khối lượng lưới truyền tải dự kiến xây dựng theo từng giai đoạn ............. 4
Bảng 1.2. Khối lượng quản lý các đường dây của PTC ............................................. 4
Bảng 1.3. Thống kê sự cố trên lưới 220 kV truyền tải điện Ninh Bình [11] .............. 6
Bảng 3.1. Điện trở nối đất của đường dây trên không. .............................................44
Bảng 3.2. So sánh số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây. .....................................45
Bảng 4.1. Tổng hợp chi phí tái hồn thổ cho một vị trí móng cột............................ 48
Bảng 4.2. Tổng hợp chi phí nối dài dây tiếp địa cho một vị trí cột ..........................48
Bảng 4.3. Tổng hợp chi phí đóng bổ sung tiếp địa cho một vị trí cột ......................49
Bảng 4.4. Tổng hợp chi phí bổ sung cách điện cho một vị trí cột ............................ 49
Bảng 6.1. Thời gian làm việc cho phép 1 ngày dưới điện trường. ...........................60
Bảng 6.2. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV một mạch, cao độ
dây và khoảng cách tim tuyến, Phương án Dx = 6.5; D = 4,0 ..................................88
Bảng 6.2a. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch theo độ
cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6.5m; D1=4.8m, D2=4.5m,
D3=4.2m....................................................................................................................94

Bảng 6.2b. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân
pha 2x300mm2 theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6,5m;
D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m .................................................................................95
Bảng 6.2c. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân
pha 2x300mm2 theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án khi
Hmin=9,7m Dx=6,5m; D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m ...........................................96
Bảng 6.2d. Kết quả tính cường độ điện trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai
mạch, không phân pha. Phương án Dx=6.5; D1=4.8, D2=4.2; Lkc=300; n=0 ........97
không phân pha (n=0), phương án Dx=6.5 ...............................................................98
Bảng 6.2f. Kết quả tính cường độ điện trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai
mạch, phân pha 2x300mm2 (trường hợp thứ tự pha 2 mạch ngược nhau). ............101

download by : skknchat@gmail.com


vii

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Sơ đồ thay thế trước khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về ...............19
Hình 2.2. Sơ đồ thay thế sau khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về...................20
Hình 2.3. Điện áp tác dụng lên cách điện khi sét đánh vào đỉnh cột. ......................20
Hình 2.4. Đường cong thơng số nguy hiểm ............................................................. 21
Hình 2.5. Sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét .................................................22
Hình 2.6. Điện áp phóng điện tính theo chiều dài chuỗi cách điện. ......................... 24
Hình 2.7. Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và số bát sứ. ..................25
Hình 2.8. Điện áp đặt trên cách điện tính theo điện trở chân cột. ............................26
Hình 2.9. Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và điện trở chân cột. ......26
Hình 2.10. Xác suất sét đánh vịng qua dây dẫn vào dây chống sét tính theo góc bảo
vệ. ..............................................................................................................................27
Hình 2.11. Số lần sét đánh vào đường dây tính theo chiều cao cột..........................28

Hình 6.1. Lực tĩnh điện giữa 2 điện tích điểm..........................................................63
Hình 6.2. Điện trường gây ra bởi hệ hai trục mang điện tích khác dấu. .................. 66
Hình 6.3. Điện trường dưới mặt đất gây ra bởi bệ ba dây dẫn ................................. 67
Hình 6.4. Điện thế của hai trục dài thẳng song song mang điện ..............................69
Hình 6.5. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vng góc
với ĐDK 220kV một mạch .......................................................................................71
Hình 6.6. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vng góc
với ĐDK 220kV hai mạch hình tháp ........................................................................75
Hình 6.7. Dây dẫn các pha của mỗi mạch được coi như bố trí thẳng đứng .............78
Hình 6.8. Điện dung của hệ “3 dây – đất” có dây pha bố trí bất kỳ thứ tự 1,2,3
tương ứng với thứ tự pha A, B, C .............................................................................80
Hình 6.9. Điện dung của hệ “3dây - đất” có thứ tự 1,2,3 tương ứng với thứ tự pha
A, B, C .......................................................................................................................83
Hình 6.10. Điện dung của hệ “3 dây – đất” có dây pha bố trí thẳng đứng, thứ tự
1,2,3 tương ứng với thứ tự pha A, B, C. ................................................................... 84
Hình 6.11. Kết cấu phân pha .................................................................................... 85

download by : skknchat@gmail.com


viii

Hình 6.12. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vng góc
với ĐDK 220kV một mạch .......................................................................................87
Hình 6.13. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vng góc
với ĐDK 220kV hai mạch hình tháp ........................................................................92
Hình 6.13a. Phân bố cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch theo độ cao
dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6.5m; D1=4.8m, D2=4.5m,
D3=4.2m....................................................................................................................94
Hình 6.13b. Phân bố cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân pha

2x300mm2 theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6,5m;
D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m .................................................................................95
Hình 6.13c. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân
pha 2x300mm2 theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án khi
Hmin=9,7m Dx=6,5m; D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m ...........................................96
Hình 6.13d. Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch,
khơng phân pha (n=0), phương án Dx=6.5 ...............................................................98
Hình 6.13e. Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai
mạch, .............................................................................................................. 100
Không phân pha (n = 0). Phương án Dx=6.5m; D1=4.8mm, D2=4.5m; D= 4.3mm
(nhìn phối cảnh) ......................................................................................................100
Hình 6.13f. Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch,
(n = 2) phân pha 2x300mm2. Phương án (trường hợp thứ tự pha 2 mạch ngược
nhau). .......................................................................................................................102

download by : skknchat@gmail.com


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Điện năng là nguồn năng lượng hết sức quan trọng đối với mọi lĩnh vực của
mỗi quốc gia nhất là với các nước đang trong thời kỳ cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa
như nước ta.
Trong những thập niên qua ngành điện không ngừng phát triển cả về nguồn và
đường dây truyền tải đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho nền kinh tế quốc dân.
Để đảm bảo an toàn cho thiết bị, vận hành hệ thống, cung cấp điện liên tục,
đảm bảo an toàn cho công nhân viên sửa chữa, vận hành đường dây và các thiết bị
cao áp thì bảo vệ chống sét và tính tốn điện trường cho hệ thống điện, cho đường

dây có một vị trí rất quan trọng nhất là đối với đường dây truyền tải điện cao áp và
siêu cao áp.
Lưới điện truyền tải 220kV với đặc thù đường dây dài đi qua nhiều vùng miền,
khu dân cư, địa hình địa chất khác nhau cho nên nó là một trong các phần tử có nguy
cơ chịu ảnh hưởng nặng nề nhất sự cố sét đánh. Cùng với đó, cần phải tính tốn điện
trường hợp lý, nghiên cứu những ảnh hưởng của điện trường đối với cơ thể con người,
để đề xuất những quy định nhằm đảm bảo an toàn cho con người khi làm việc vận
hành trong vùng ảnh hưởng của điện trường đường dây 220kV.
Vận hành an toàn – kinh tế đường dây truyền tải 220kV là nhiệm vụ và chỉ tiêu
hàng đầu của đơn vị truyền tải, các biện pháp bảo vệ đường dây đặc biệt là bảo vệ
chống sét được đầu tư hết sức coi trọng. Tuy nhiên sét là hiện tượng tự nhiên xảy ra
một cách ngẫu nhiên nên việc phòng chống sét rất phức tạp và tốn kém trong đầu tư.
Sự cố sét đánh đối với đường dây 220kV đang là mối quan tâm của các đơn vị
quản lý, của các chuyên gia trong việc nghiên cứu để giảm thiểu số lần cắt điện và
thiệt hại.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu các biện pháp
bảo vệ chống sét cho đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định và tính tốn điện
trường cho đường dây 220kV”

download by : skknchat@gmail.com


2

2. Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đề tài tập trung tìm hiểu, phân tích đánh giá tình hình quản lý vận hành, tình
hình sự cố sét trên đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định từ đó đề xuất các biện
pháp hạn chế sự cố sét đánh và tính tốn điện trường cho đường dây 220kV.
3. Phương pháp nghiên cứu
Dựa vào lý thuyết chống sét của đường dây kinh điển,đánh giá phân tích tình

hình sự cố sét trên đường dây cụ thể, cho sự cố cụ thể nhằm đưa ra các biện pháp phù
hợp hạn chế tối đa ảnh hưởng của sét đến vận hành đường dây,làm giảm thiểu sự cố
do sét và có sự so sánh kinh tế giữa các biện pháp
Sử dụng phương pháp tính tốn gián tiếp qua hàm thế để tính tốn điện trường
dưới đường dây 220kV từ đó đưa ra phạm vi ảnh hưởng,hành lang an toàn của điện
trường.
4. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 6 chương
Bảo vệ chống sét.
Chương 1 : Tổng quan về bảo vệ chống sét đường dây.
Chương 2 : Lý thuyết bảo vệ chống sét và một số biện pháp giảm suất cắt
đường dây 220kV.
Chương 3 : Một số biện pháp bảo vệ chống sét cho đường dây 220kV Thái
Bình – Nam Định.
Chương 4 : So sánh kinh tế các biện pháp.
Tính tốn điện trường.
Chương 5 : Điện trường của đường dây tải điện cao áp và ảnh hưởng của
chúng.
Chương 6 : Phương pháp tính tốn điện trường đường dây cao áp 220kV.
Quá trình nghiên cứu cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, sự quan tâm
tạo điều kiện của đơn vị Truyền tải điện Ninh Bình, đội đường dây Nam Định và đặc
biệt là sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn Đình Thắng luận văn này đã được
hoàn thành. Nhưng do thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên sẽ không

download by : skknchat@gmail.com


3

tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung, tham gia góp ý của thầy cơ, đồng nghiệp và

bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Hữu Kiên cùng các thầy cô giáo trong
bộ môn Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ, hướng dẫn em
hoàn thành bản luận văn này.
Tác giả mong muốn sao cho luận văn này sẽ tiếp tục có những nghiên cứu sâu
sắc hơn về đề tài bảo vệ chống sét đường dây 220kV và tính tốn điện trường dưới
đường dây trên lưới truyền tải điện Ninh Bình nói riêng và lưới truyền tải điện quốc
gia nói chung.

download by : skknchat@gmail.com


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY
1.1. Sự phát triển của lưới truyền tải điện.
Lưới truyền tải điện quốc gia hiện nay có trên 160 đường dây 220kV, 500kV
với tổng chiều dài gần 15000km. Các đường dây trải dài từ Bắc đến Nam đi qua nhiều
khu vực,địa hình khác nhau từ đồi núi cao,đầm lầy đến đồng bằng. Lưới truyền tải
điện ngày càng phát triển và mở rộng, khối lượng lưới truyền tải điện Việt Nam dự
kiến xây dựng theo từng giai đoạn đến năm 2030 được thể hiện :
Bảng 1.1. Khối lượng lưới truyền tải dự kiến xây dựng theo từng giai đoạn
Năm

2011-2015

2016-2020

2021-2025


2026-2030

ĐZ500kV (km)

3833

4539

2234

2724

ĐZ220kV (km)

10637

5305

5552

5020

1.2. Khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC của EVNNPT
Tính đến tháng 4/2015 khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC được thể hiện:
Bảng 1.2. Khối lượng quản lý các đường dây của PTC
Năm

PTC1(km)


PTC2(km)

PTC3(km)

PTC4(km)

2011

4528

2028

2726

4834

2012

4762

2163

2817

5026

2013

4855


2473.2

3046

5148

2014

5194

2726

3135

5360

2015

5268

2786

3076

5445

Như vậy,thời điểm hiện tại qua bảng số liệu ta thấy khối lượng quản lý lưới
truyền tải của PTC1 chiếm 31,8%; PTC2 chiếm 16,8%; PTC3 chiếm 18,6% và PTC
chiếm 32,9%.
Hệ thống truyền tải điện trong những năm qua đã phát triển mạnh mẽ nhằm đáp

ứng nhu cầu cho phụ tải của các vùng miền trong cả nước và khu vực. Việc đảm bảo

download by : skknchat@gmail.com


5

vận hành hệ thống truyền tải điện an toàn – kinh tế là nhiệm vụ quan trọng bậc nhất
của ngành truyền tải trong đó bảo vệ đường dây để hạn chế tối thiểu sự cố do mọi
nguyên nhân là một trong các chỉ tiêu, yêu cầu quan trọng nhất.
1.3. Ảnh hưởng của sét đến việc bảo vệ đường dây
1.3.1. Sự nguy hiểm của quá điện áp khí quyển
Khi xẩy ra q điện áp khí quyển tức là xẩy ra phóng điện sét thì tồn bộ năng
lượng của dịng điện sét sẽ tản vào trong lòng đất qua hệ thống nối đất của vật bị sét
đánh trực tiếp. Quá điện áp khí quyển có thể là do sét đánh trực tiếp vào vật cần bảo
vệ hoặc do sét đánh xuống mặt đất gần đó gây nên quá điện áp cảm ứng lên vật cần
bảo vệ.
Khi sét đánh điện áp sét rất cao có thể chọc thủng cách điện của các thiết bị gây
thiệt hại về kinh tế và nguy hiểm cho người.
Đối với thiết bị điện quá điện áp khí quyển thường lớn hơn rất nhiều điện áp thí
nghiệm xung kích của cách điện dẫn đến chọc thủng cách điện phá hỏng các thiết bị
quan trọng như máy biến áp, thiết bị bù... Đặc biệt đối với đường dây tải điện khi bị
sét đánh thường dẫn đến khả năng gián đoạn cấp điện cho phụ tải do sự cố cắt điện
gây thiệt hại và ảnh hưởng lớn về kinh tế - xã hội - an ninh - quốc phòng.
1.3.2. Sự cố do sét đánh đối với đường dây truyền tải điện trên không
Đường dây truyền tải điện cao áp hầu hết là đường dây trên khơng và có chiều
dài lớn chạy qua các vùng có địa hình, địa chất khác nhau nên xác suất bị sét đánh là
rất lớn. Khi bị sét đánh có thể gây ra phóng điện trên cách điện đường dây dẫn đến
sự cố cắt điện. Đối với đường dây chỉ cần một điểm sự cố cũng có thể gây nên sự cố
ngắn mạch và dẫn đến ngừng cấp điện. Trong thực tế vận hành cho thấy các sự cố

trong hệ thống điện do sét gây nên chủ yếu là xẩy ra trên đường dây và truyền sóng
quá điện áp vào trạm biến áp.
Để giảm bớt sự cố do sét gây ra người ta dùng các biện pháp chống sét trên
đường dây. Đa số những lần sét đánh lên đường dây được thốt xuống đất an tồn,
chỉ có một số ít trường hợp dịng điện sét q lớn gây phóng điện trên bề mặt cách
điện [6].

download by : skknchat@gmail.com


6

Vì sét là hiện tượng tự nhiên diễn biến rất phức tạp và có tính ngẫu nhiên nên
việc bảo vệ đường dây tuyệt đối không bị sự cố do sét đánh là khơng thể thực hiện
được. Do đó phương hướng đúng đắn trong việc tính tốn mức độ bảo vệ chống sét
của đường dây là phải xuất phát từ chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật có nghĩa là biện pháp
chống sét khả thi được thiết kế - thực thi làm cho đường dây có số lần cắt điện do sét
thấp nhất có thể đồng thời đảm bảo chi phí đầu tư hợp lý.
Trong tính tốn thiết kế bảo vệ cho đường dây thường người ta xem xét trường
hợp nguy hiểm và nặng nề nhất đó là sét đánh trực tiếp khi đó đường dây phải hứng
chịu tồn bộ năng lượng của phóng điện sét.
1.4. Tình hình sự cố trên đường dây 220 kV truyền tải điện Ninh Bình
1.4.1. Lưới điện 220 kV truyền tải điện Ninh Bình
Truyền tải điện Ninh Bình hiện tại quản lý 113,3 km mạch đơn, 112,8km mạch
kép và 6km 4 mạch đường dây 220 kV. Các đường dây đi trên địa phận của các tỉnh
phía là Thái Bình, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình và Thanh Hóa.
Thống kê sự cố và sự cố do sét trên đường dây 220 kV
Bảng 1.3. Thống kê sự cố trên lưới 220 kV truyền tải điện Ninh Bình [11]
Năm


Số vụ sự cố

Số vụ sự cố do sét

( vụ )

( vụ )

( %)

2007

10

4

25

2008

8

1

12,5

2009

8


2

25

2010

6

1

16,66

2011

5

1

20

2012

5

1

20

2013
2014


6
7

2
1

33,33
14,28

Trong số các vụ sự cố do sét đánh trên có nhiều vụ nghiêm trọng gây ra sự cố
vĩnh cửu mất điện trong thời gian khá dài. Điển hình có các vụ sau:

download by : skknchat@gmail.com


7

1. Sự cố trên đường dây 220 kV Nho Quan – Thanh Hóa
- Thời gian xẩy ra sự cố: 23 giờ 24 phút ngày 22/7/2013. Thời gian vận hành trở
lại: 23 giờ 31 phút ngày 22/7/2013. Thời gian ngừng cấp điện : 7 phút
- Vị trí sự cố: vị trí cột 37,38 pha C.
- Hiện trạng điểm sự cố:
a.Chuỗi sứ pha C VT 37 : Tính từ đầu xà xuống dây dẫn :
+ Các bát cách điện số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14 củ sứ có vết phóng
điện kích thước 1-6cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 6-25cm2.
+ Tồn bộ phụ kiện treo sứ có vết phóng điện tại khớp nối.
b. Chuỗi sứ pha C VT 38: Tính từ đầu xà xuống dây dẫn :
+ Các bát cách điện số 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 15 củ sứ có vết phóng điện
kích thước 1-10cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 5-40cm2

c. Dây dẫn:
+ Tại vị trí 37: Dây dẫn đoạn từ máng đỡ đến chống rung về phía cột 38 dài
1,4m có nhiều vết bị phóng điện sáng lấm tấm.
+ Tại vị trí 38: Dây dẫn đoạn từ máng đỡ đến chống rung về phía 39 dài 1,4m
có nhiều vết bị phóng điện sáng lấm tấm.
- Tóm tắt sự cố: Bảo vệ khoảng cách vùng 1 pha C tác động.
- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: cách trạm Nho Quan : 15,9 km.
- Nguyên nhân: trời mưa to, có giơng sét nhiều, sự cố do sét đánh vào đường
dây gây phóng điện qua chuỗi cách điện.
2. Sự cố trên đường dây 220 kV Hà Đông – Nho Quan
- Thời gian xẩy ra sự cố: 16 giờ 50 phút ngày 18/05/2008. Thời gian vận hành
trở lại: 17 giờ 06 phút ngày 18/05/2008. Thời gian ngừng cấp điện: 15 phút.
- Vị trí sự cố: vị trí cột 85 pha A.
- Hiện trạng điểm sự cố: VT 85 chuỗi cách điện pha A bị phóng điện 15 bát, dây
dẫn có nhiều vết màu trắng, mỏ phóng + khố máng có vệt cháy do phóng điện; VT86
Chuỗi cách điện pha A bị phóng điện 15 bát, phụ kiện treo móc + mỏ phóng + khố
máng có vệt cháy do phóng điện.

download by : skknchat@gmail.com


8

- Tóm tắt sự cố: Sự cố thống qua pha B.AR Thành công.
- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: Tới T500NQ là: 40,18km. Tới E1.4 là:
40,6km.
- Nguyên nhân: trời mưa to, có giơng sét nhiều, sự cố do sét đánh.
3. Sự cố trên đường dây 220 kV Thái Bình – Nam Định.
- Thời gian xẩy ra sự cố: 02 giờ 50 phút ngày 01/09/2014. Thời gian vận hành
trở lại: 03 giờ 15 phút ngày 01/09/2014. Thời gian ngừng cấp điện: 25 phút.

- Vị trí sự cố: vị trí cột 45 pha B ( giữa ).
- Hiện trạng điểm sự cố:
a.Bát sứ :
+ Bát sứ số 1 có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 5cm2.
+ Bát sứ số 2 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 2cm2.
+ Bát sứ số 3 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 2cm2.
+ Bát sứ số 4 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 3cm2.
+ Bát sứ số 5 củ sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 7cm2.
+ Bát sứ số 6 củ sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.
+ Bát sứ số 7 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 10cm2.
+ Bát sứ số 8 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.
+ Bát sứ số 9 củ sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.

download by : skknchat@gmail.com


9

+ Bát số 10 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.
+ Bát số 11 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết

phóng điện kích thước 2cm2.
b.Dây dẫn : Dây dẫn đoạn gần chuỗi sứ khơng có vết phóng điện
c. Phụ kiện : Tại chuỗi sứ pha B (giữa) vị trí 45.
+ Sừng phóng điện bảo vệ chuỗi sứ làm việc (sừng phóng điện phía trên bị
phóng điện chảy đầu; vịng phóng điện phía dưới có vết phóng điện dài 7cm).
+ Vịng treo đầu trịn và U treo sứ có vết phóng điện tại các điểm tiếp xúc.
+ Táp treo sứ đầu xà có 2 vết phóng điện dài 1cm tại điểm tiếp giáp với thanh
cái xà.
d. Hệ thống mỏ phóng, nối đất: Trong khoảng néo 44-53, vị trí cột néo 44 dây
chống sét đặt mỏ phóng, nối đất dây chống sét tại vị trí cột néo 53.
+ Tại vị trí 45 đầu xà chống sét có vết phóng điện kích thước 20cm2 và tại
mỏ phóng sét có vết phóng điện.
+ Tại vị trí 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 mỏ phóng khơng làm việc (khơng có
vết phóng điện).
e. Hệ thống tiếp địa : Tiếp xúc tiếp địa khơng có vết phóng điện
- Tóm tắt sự cố: sự cố thống qua pha B.AR khơng thành cơng, đóng lại bằng
tay thành cơng.
- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: cách trạm Nam Định 6,5 km.
- Nguyên nhân: Sét đánh trực tiếp vào cột (đầu xà chống sét) gây nên quá điện
áp, phóng điện từ cột vào dây dẫn thơng qua chuỗi sứ pha B.
Các biện pháp áp dụng để giảm thiểu số lần cắt và thiệt hại do sét
Trước tình hình sự cố do sét trên đường dây xẩy ra khá thường xuyên, truyền tải
điện Ninh Bình đã đưa ra nhiều biện pháp để áp dụng cho các đường dây. Trong đó
có một số biện pháp sau:

download by : skknchat@gmail.com


10


1. Các biện pháp không phải cắt điện
- Thực hiện xử lý hệ thống thoát sét từ dây chống sét xuống chân cột bằng cách
bổ sung thêm dây thu sét xuống chân cột, nối dài dây tản sét xuống vùng đất thấp
hơn, kiểm tra các mối hàn, mối nối dây thu sét.
- Giảm trị số điện trở nối đất bằng cách đóng bổ sung hệ thống tiếp địa, sử dụng
hố chất để cải thiện điện trở suất của đất tạo cho dòng điện sét tản trong đất được
nhanh nhất.
2.Các biện pháp phải cắt điện
- Tăng cường cách điện tại nơi có điện trở nối đất cột cao, điện trở suất của đất
lớn, nơi địa hình khó áp dụng các biện pháp khác hiệu quả bằng cách tăng thêm một,
hai bát sứ cho chuỗi sứ.
- Thực hiện kiểm tra thay thế cách điện gốm bằng cách điện thuỷ tinh kết hợp
bổ sung bát sứ tại các khu vực có ơ nhiễm nặng về khói bụi, hố chất, khu vực khai
thác mỏ.
1.4.2. Phân tích đánh giá các biện pháp
- Đối với biện pháp xử lý hệ thống thoát sét từ dây chống sét xuống chân cột và
giảm trị số điện trở nối đất: đây là biện pháp tốt dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết
và đánh giá trên thực nghiệm đó là khi khả năng thốt sét nhanh thì sẽ giảm sự cố do
sét gây ra. Song trên thực tế những tuyến đường dây đi qua nhiều địa hình, địa chất
khác nhau có các cột nằm ở vị trí địa hình hiểm trở, điện trở suất đất rất lớn như khu
vực Ninh Bình, Thanh Hóa, Hà Nam ... địi hỏi chi phí đầu tư lớn nên khơng thể thực
hiện giảm trị số điện trở nối đất cột bằng biện pháp đóng bổ sung tiếp địa hoặc biện
pháp nối dài dây dẫn sét vì khi dây dẫn sét q dài khơng cịn tác dụng tản nhanh
dòng sét.
- Đối với biện pháp tăng cường cách điện bằng cách lắp thêm chuỗi sứ hoặc
thay thế chuỗi sứ cần phải xem xét tính tốn cụ thể cho vị trí cột nào, pha nào để
mang lại hiệu quả ( tăng cách điện, giảm góc α ) mà khơng vi phạm khoảng cách an
tồn pha-pha, pha- đất. Trong trường hợp thay đổi kết cấu đầu đường dây gần phía

download by : skknchat@gmail.com



11

trạm biến áp phải xem xét đến khả năng ảnh hưởng của sóng sét lan truyền vào trạm
để thực hiện tính tốn chỉnh định cài đặt các bảo vệ cho trạm.
1.5.

Kết luận và hướng nghiên cứu của đề tài
Để giảm thiểu sự cố trên lưới điện truyền tải 220 kV cần áp dụng nhiều biện

pháp kỹ thuật khác nhau. Đối với sự cố do sét cần phối hợp và thực hiện đồng bộ các
biện pháp trên cơ sở thu thập thơng tin - tổng hợp- phân tích mới đem lại hiệu quả.
Sét là hiện tượng ngẫu nhiên, với góc nhìn hệ thống thì việc phịng chống sét
mang tính chất cục bộ.
Vì vậy mà đề tài luận văn này đề cập là dựa vào lý thuyết mơ hình bảo vệ chống
sét cho đường dây kinh điển, xem xét tình hình quản lý vận hành và sự cố cụ thể của
đường dây trên địa bàn cụ thể, xác định nguyên nhân đưa ra đánh giá để tìm ra biện
pháp cụ thể phù hợp nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng của sét đến vận hành đường dây,
làm giảm thiểu số vụ sự cố do sét đồng thời có sự so sánh kinh tế các biện pháp.

download by : skknchat@gmail.com


12

CHƯƠNG 2
LÝ THUYẾT BẢO VỆ CHỐNG SÉT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM
SUẤT CẮT CỦA ĐƯỜNG DÂY 220 kV
2.1. Yêu cầu chung

Vì trị số của q điện áp khí quyển rất lớn nên không thể chọn được mức cách
điện của đường dây đáp ứng được hoàn toàn yêu cầu của quá điện áp khí quyển mà
chỉ chọn theo mức độ hợp lý về kinh tế và kỹ thuật. Do đó yêu cầu đối với bảo vệ
chống sét đường dây không phải loại trừ hoàn toàn khả năng sự cố do sét mà chỉ là
giảm sự cố tới mức giới hạn hợp lý (xuất phát từ yêu cầu và sơ đồ cung cấp điện của
phụ tải, số lần cắt dòng điện ngắn mạch cho phép của máy cắt điện, đường dây có
hoặc khơng có thiết bị tự đóng lại…), tức là phải có được phương thức bảo vệ đường
dây sao cho tổn hao do sét gây ra là thấp nhất.
Trong việc tính tốn của bảo vệ chống sét đường dây do sét đánh ta sẽ tính tốn
suất cắt điện cho một năm với chiều dài đường dây là 100 km.
2.2. Chỉ tiêu chống sét của đường dây
Xét đường dây có chiều dài L và độ treo cao trung bình của dây là h, đường dây
sẽ thu hút về phía mình các phóng điện sét trên dải đất có chiều rộng là 6h và chiều
dài bằng toàn bộ chiều dài đường dây L. Ta có số lần sét đánh xuống 1km 2 trong một
ngày sét là (0,1÷0,15) lần nên có thể tính được tổng số lần sét đánh trực tiếp vào
đường dây theo cơng thức:
N = (0,1÷0,15).6h.10-3 .L.nngs (lần/năm)
Trong đó:

(2.1)

h – độ treo cao trung bình của dây trên cùng (m).
L – chiều dài đường dây (km).
nngs – số ngày sét trong một năm (khu vực đường dây đi qua).

Tùy theo vị trí sét đánh mà quá điện áp xuất hiện trên cách điện đường dây có
trị số khác nhau. Người ta phân biệt các trường hợp sét đánh trực tiếp vào đường dây
có treo dây chống sét như sau:

download by : skknchat@gmail.com



13

-

Số lần sét đánh vào đỉnh cột (kể cả số lần sét đánh vào đoạn dây chống sét gần
đỉnh cột):
NC ≈ N/2

-

(2.2)

Số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn:
Nα =N.υα

(2.3)

Với υα là xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn. Theo
kinh nghiệm vận hành cho thấy υ α không chỉ phụ thuộc vào góc bảo vệ α mà cịn tăng
theo chiều cao cột điện, xác suất này được tính theo cơng thức:
. h C

lg  
4

90

Trong đó:


(2.4)

α – góc bảo vệ của dây chống sét.
hC – chiều cao của cột điện.

-

Số lần sét đánh vào điểm giữa khoảng vượt dây chống sét:
NKV = N – NC – Nα ≈ N/2

-

(2.5)

Số lần xẩy ra phóng điện trên đường dây:
Vì tham số của phóng điện sét ( biên độ dòng điện sét I s và độ dốc của dòng điện

sét: a = dis /dt) có thể có nhiều trị số khác nhau. Do đó không phải tất cả số lần sét
đánh trên đường dây đều gây nên phóng điện trên cách điện đường dây. Để có phóng
điện thì q điện áp khí quyển phải có trị số lớn hơn mức cách điện xung kích của
đường dây, khả năng này được biểu thị bởi xác suất phóng điện υ pđ. Như vậy số lần
xảy ra phóng điện trên cách điện là:
Npđ = N.υpđ = (0,6÷0,9).h.10 -3.L.nngs.υpđ

(2.6)

Trong đó: υ pđ - xác suất phóng điện do quá điện áp đường dây khi có sét đánh vào
dây dẫn, tham số này được xác định như sau:
pd P 

U qa U 50%



P I



 4.U50%

26,1.Z
50% 

4U
 e
Zdd 

dd

(2.7)

Với: Z dd - tổng trở sóng của dây dẫn.
U50% - điện áp phóng điện xung kích của cách điện đường dây là 1230 kV.
-

Số lần xẩy ra cắt điện đường dây:

download by : skknchat@gmail.com



14

Do thời gian tác dụng của quá điện áp khí quyển rất ngắn ( khoảng 100μs ),
trong khi thời gian làm việc của hệ thống bảo vệ rơle thường không nhỏ hơn một nửa
chu kỳ tần số công nghiệp ( 0,015s ) nên các rơle chưa kịp tác động. Vì vậy N pđ chưa
phải là số lần cắt điện đường dây. Phóng điện xung kích chỉ gây nên cắt điện đường
dây khi tia lửa phóng điện xung kích chuyển thành hồ quang duy trì bởi điện áp làm
việc của lưới điện. Xác suất chuyển từ tia lửa phóng điện xung kích thành hồ quang
phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó yếu tố quan trọng nhất là Gradien của điện áp
làm việc dọc theo đường phóng điện.
η = f(E)
Với E = U lv/Lcs
Ulv – điện áp làm việc của đường dây.

Trong đó:

L cs – chiều dài phóng điện chuỗi sứ.
Số lần cắt điện do sét đánh hàng năm là:
Ncđ = (0,6÷0,9).h.10 -3.L.nngs.υpđ .η

(2.8)

Để so sánh khả năng chịu sét của các đường dây có các tham số khác nhau qua
những vùng có cường độ hoạt động sét khác nhau, thường tính trị số suất cắt đường
dây, tức là số lần cắt đường dây có chiều dài 100km. Cơng thức xác định suất cắt
đường dây như sau:
ncđ = (0,6÷0,9).h.nngs .υpđ.η ( lần/100km.năm)

(2.9)


Từ đó ta xác định được chỉ tiêu chống sét cho đường dây là khoảng thời gian
giữa hai lần cắt điện của đường dây:

m

1
(năm/lần cắt)
n cd

(2.10)

Nhận xét
Từ đây ta thấy có hai hướng khác nhau trong việc giảm thấp số lần cắt điện:
- Giảm υ pđ được thực hiện bằng cách treo dây chống sét và tăng cường cách điện
đường dây. Treo dây chống sét là biện pháp rất có hiệu quả trong việc giảm số lần cắt
điện đường dây, tuy nhiên cần lưu ý một số vấn đề sau:

download by : skknchat@gmail.com


15

+ Dây chống sét làm nhiệm vụ bảo vệ chống sét đánh thẳng cho dây dẫn, nhưng
chưa phải là an tồn tuyệt đối, mà vẫn cịn khả năng sét đánh vào dây dẫn.
+ Dù không xét đến khả năng sét đánh vịng qua dây chống sét vào dây dẫn, thì
việc bảo vệ bằng dây chống sét sẽ gây nên điện áp tác dụng lên cách điện, mà phần
chủ yếu của nó là điện áp giáng trên bộ phận nối đất cột điện. Nếu dòng điện sét và
điện trở nối đất của cột điện lớn, thì điện áp tác dụng lên cách điện có khả năng vượt
quá mức cách điện xung kích của nó, gây nên phóng điện ngược tới dây dẫn. Như
vậy dây chống sét chỉ phát huy tác dụng được nhiều hay ít cịn tùy thuộc vào tình

hình nối đất của cột điện.
- Giảm xác suất hình thành hồ quang  được thực hiện bằng cách giảm cường
độ điện trường dọc theo đường phóng điện.
2.3. Tính tốn suất cắt khi sét đánh vào đường dây.
2.3.1. Các điều kiện giả thiết tính tốn
1.Tổng số lần sét đánh trên đường dây:
N = (0,6 – 0,9).h.10 -3.L.n ngs

(2.11)

Với: L – chiều dài đường dây tính tốn L = 100 km.
nngs – số ngày giông sét trong một năm tại vùng khảo sát là n ngs =100 ngày.
h – độ treo cao trung bình của dây chống sét.
Số lần sét đánh vào đường dây được phân bố như sau:
N = NC + N + N KV
Trong đó:

(2.12)

Nc – số lần sét đánh vào đỉnh cột và khu vực gần đỉnh cột.
Nα – số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn.
NKV – số lần sét đánh vào khoảng vượt.

Theo tính toán :
+ NC  N ( lần/năm.100km )
2

Suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột được ký hiệu là : nc .
+ NKV 


N
( lần/năm.100km )
2

Suất cắt do sét đánh vào khoảng vượt là : nkv.

download by : skknchat@gmail.com


16

+ Ndd = N*  ( lần/năm.100km )
Suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột là : n dd
3.Tổng suất cắt khi sét đánh vào đường dây tải điện :
n = nc + nkv + n dd (lần/năm.100km).
4.Dòng điện sét được chọn theo dạng sóng xiên góc với độ dốc a(kA/ s ) và
biên độ I :
- Xác suất để dịng điện sét vượt q trị số I được tính :

VI e
-

I

26,1

(2.13)

Xác suất để độ dốc dòng điện sét vượt quá trị số a,được tính :
a


Va e10,9

(2.14)

2.3.2. Xác định suất cắt do sét đánh vào đường dây :
2.3.2.1.Suất cắt do sét đánh vào dây dẫn :
ndd = N*V  *Vpđ1 *

(2.15)

Trong đó :
+ V  : Xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn, xác định theo
cơng thức :
lg V 

. h C
4
90

(2.16)

α – Góc bảo vệ dây chống sét ( ° ).
h - độ cao dây chống sét ( m ).
+ V pđ1 : xác suất phóng điện trên cách điện, xác định theo cơng thức :
Vpd1 P 
U qa U 50%

4.U50%


 4U50%  26,1.Z


P
 e
 I Z


dd

dd

(2.17)

U 50% - mức cách điện xung kích của chuỗi cách điện ( trị số điện áp tới hạn
trung bình ).
Z dd – tổng trở sóng của dây dẫn.
+ : xác suất hình thành hồ quang ngắn mạch.

download by : skknchat@gmail.com


×