THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220 KV VÀ ĐƯỜNG DÂY 220 KV Chuyên đề: BẢO VỆ CHỐNG SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY 220 KV VÀO TRẠM BIẾN ÁP

1

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
--------🙣🕮🙡--------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG
SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV

Sinh viên thực hiện:

LÊ NGỌC DŨNG

Mã sinh viên:

1962010103

Giáo viên hướng dẫn: ThS. TRẦN HỒNG HIỆP
Ngành:

Cơng nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Chuyên ngành:

Hệ thống điện

Lớp:

D14H10B

Khóa:

2020 - 2023

Hà Nội, tháng 01 năm 2023


2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Hà Nội, ngày 1 tháng 12 năm 2022

ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: LÊ NGỌC DŨNG

Mã sinh viên: 1962010103

Lớp: D14H10B

Khóa: D14

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Chuyên ngành: Hệ thống điện

1. Tên đồ án/khoá luận tốt nghiệp
THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220 KV VÀ
ĐƯỜNG DÂY 220 KV
Chuyên đề: BẢO VỆ CHỐNG SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY 220
KV VÀO TRẠM BIẾN ÁP
2. Nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu
TÍNH TỐN THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220
KV VÀ ĐƯỜNG DÂY 220 KV
Chương 1. HIỆN TƯỢNG DƠNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ĐẾN HỆ
THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
1.1. Hiện tượng dông sét
1.2. Ảnh hưởng của dông sét đến hệ thống điện
1.3. Vấn đề chống sét
Chương 2. BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.

Khái niệm chung
Các yêu cầu kỹ thuật khi tính tốn bảo vệ chống sét đánh trực tiếp
Lý thuyết để tính chiều cao cột và phạm vi bảo vệ
Các phương án bố trí cột thu lơi
Chọn phương án thi công

Chương 3. BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP

3.1. Khái niệm chung
3.2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống nối đất
3.3. Trình tự tính tốn


3


4


5


6


7


8


9


10


11

12


13

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ĐẾN
HỆ THỐNG ĐIỆN..............................................................................................1
1.1.Hiện tượng dơng sét......................................................................................1
1.2.Ảnh hưởng của dông sét đến hệ thống điện..................................................4
1.3.Vấn đề chống sét...........................................................................................5
CHƯƠNG 2: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP
220 KV.................................................................................................................6
2.1.Khái niệm chung...........................................................................................6
2.2.Các yêu cầu kỹ thuật khi tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.............6
2.3.Lý thuyết để tính chiều cao cột và phạm vi bảo vệ.......................................7
2.3.1. Tính toán chiều cao cột thu sét...................................................................7
2.3.2. Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét.............................................................8
2.3.3. Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu sét..............................................9
2.4.Phạm vi bảo vệ của dây chống sét...............................................................12
2.4.1. Phạm vi bảo vệ của một dây chống sét.....................................................12
2.4.2. Phạm vi bảo vệ của hai dây chống sét.......................................................13
2.5.Các phương án bố trí cột thu sét..................................................................13
2.5.1. Phương án I..............................................................................................13
2.5.2. Phương án II.............................................................................................16
2.6.Chọn phương án tối ưu................................................................................19
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP............................22

3.1.Khái niệm chung.........................................................................................22
3.2.Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống nối đất............................................23
3.3.Trình tự tính tốn.........................................................................................24
3.3.1. Nối đất tự nhiên........................................................................................24
3.3.2. Nối đất nhân tạo.......................................................................................25
3.3.3. Nối đất chống sét......................................................................................26
CHƯƠNG 4: BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 220 KV. .36
4.1.Khái niệm và yêu cầu chung đối với bảo vệ chống sét đường dây.............36
4.2.Lý thuyết tính tốn......................................................................................36
4.2.1. Tính tốn chung về chỉ tiêu chống sét.......................................................36
4.2.2. Tính suất cắt của đường dây.....................................................................36
4.3.Tính tốn cụ thể...........................................................................................38


14

4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.3.4.
4.3.5.
4.3.6.
4.3.7.

Các tham số tính tốn...............................................................................38
Xác định tổng số lần sét đánh vào đường dây hàng năm...........................42
Tính suất cắt đường dây do sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn42
Tính suất cắt đường dây do sét đánh vào khoảng vượt..............................45
Tính suất cắt đường dây do sét đánh vào đỉnh cột hoặc lân cận đỉnh cột...60
Tính suất cắt tổng do sét đánh vào đường dây tải điện..............................90

Chỉ tiêu chống sét của đường dây.............................................................91

PHẦN II: BẢO VỆ CHỐNG SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY 220 kV
VÀO TRẠM BIẾN ÁP.....................................................................................94
A.Khái niệm chung...........................................................................................95
1. Các khái niệm...............................................................................................95
1.1 Đặt vấn đề....................................................................................................95
1.2 Đặc điểm của bảo vệ chống sóng truyền vào trạm:.....................................96
1.3 Khoảng cách giới hạn..................................................................................97
2. Phương pháp tính tốn q điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền
vào trạm..............................................................................................................97
2.1 Quy tắc Petersen..........................................................................................98
2.2 Quy tắc sóng đẳng trị..................................................................................99
3. Xác định điện áp trên điện dung......................................................................100
3.1 Phương pháp sơ đồ Petersen.....................................................................101
3.2 Phương pháp tiếp tuyến.............................................................................101
4. Xác định điện áp và dòng điện trên chống sét van............................................103
4.1 Đặc tính của chống sét van........................................................................103
4.2 Xác định điện áp và dòng điện trên chống sét van....................................104
5. Nguyên tắc tính điện áp theo phương pháp lập bảng........................................106
B. Trình tự tính tốn.........................................................................................107
1. Sơ đồ tính tốn q trính truyền sóng trong trạm biến áp..................................107
2. Số liệu sử dụng tính tốn................................................................................109
3. Tính sóng truyền trong trạm biến áp................................................................110
3.1 Tính thời gian sóng truyền giữa các nút....................................................110
3.2 Tính điện áp tại các nút.............................................................................110
C. Kết luận.......................................................................................................116
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................117

15

PHỤ LỤC........................................................................................................118


16

BIỂU HÌNH
Hình 2-1. Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét độc lập........................................8
Hình 2-2. Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét cùng độ cao..................................9
Hình 2-3. Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau..................10
Hình 2-4. Phạm vi bảo vệ của nhóm 3 và 4 cột thu sét.....................................11
Hình 2-5. Phạm vi bảo vệ của một dây chống sét.............................................12
Hình 2-6. Phạm vi bảo vệ của hai dây chống sét treo cùng độ cao..................13
Hình 2-7. Phạm vi bảo vệ bảo vệ của các cột thu sét – phương án I.................20
Hình 2-8. Phạm vi bảo vệ bảo vệ của các cột thu sét – phương án II...............21
Hình 3-1. Mặt bằng và hình thức nối đất nhân tạo cho trạm.............................25
Hình 3-2. Đồ thị hệ số hình dáng K..................................................................26
Hình 3-3. Dạng sóng tính tốn của dịng điện sét.............................................27
Hình 3-4. Sơ đồ thay thế nối đất chống sét.......................................................29
Hình 3-5. Sơ đồ nối đất bổ sung........................................................................32
Hình 3-6. Đồ thị hệ số sử dụng của thanh.........................................................33
Hình 3-7. Đồ thị hàm số tính giá trị xk..............................................................34
Hình 4-1. Các tham số tính tốn cơ bản của đường dây...................................38
Hình 4-2. Ảnh của dây chống sét qua đất..........................................................40
Hình 4-3. Trường hợp sét đánh vịng qua dây chống sét vào dây dẫn..............42
Hình 4-4. Phân phối dịng điện sét khi có sét đánh vào dây dẫn.......................43
Hình 4-5. Đồ thị quan hệ η=f(Elv).....................................................................45
Hình 4-6. Trường hợp sét đánh vào khoảng vượt.............................................46
Hình 4-7. Dạng sóng tính tốn của dịng điện sét.............................................46

Hình 4-8. Đồ thị Ucd khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc =8,5Ω....................50
Hình 4-9. Đồ thị Ucd khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc =11Ω.....................54
Hình 4-10. Đồ thị Ucd khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc =14Ω...................58


17

Hình 4-11. Miền nguy hiểm khi sét đánh vào khoảng vượt..............................60
Hình 4-12. Trường hợp sét đánh vào đỉnh cột hoặc lân cận đỉnh cột...............61
Hình 4-13. Sơ đồ thay thế trước khi có sóng phản xạ về..................................65
Hình 4-14. Sơ đồ thay thế sau khi có sóng phản xạ về.....................................67
Hình 4-15. Đồ thị Ucd pha A khi sét đánh vào đỉnh cột với Rc=8,5Ω..............71
Hình 4-16. Đồ thị Ucd pha A khi sét đánh vào đỉnh cột với Rc=11Ω................74
Hình 4-17. Đồ thị Ucd pha A khi sét đánh vào đỉnh cột với Rc=14Ω................77
Hình 4-18. Đồ thị Ucd pha B khi sét đánh vào đỉnh cột với Rc=8,5Ω................83
Hình 4-19. Đồ thị Ucd pha B khi sét đánh vào đỉnh cột với Rc =11Ω...............86
Hình 4-20. Đồ thị Ucd pha B khi sét đánh vào đỉnh cột với Rc=14Ω.................89
Hình 4-21. Quan hệ ncđ=f (Rc) và m=f (Rc).......................................................92
Hình 4-22. Miền nguy hiểm khi sét đánh vào đỉnh cột.....................................92


18

BIỂU BẢNG
Bảng 1-1. Thông số dông sét của một số vùng...................................................2
Bảng 1-2. Số ngày dông sét trong các tháng ở một số vùng...............................2
Bảng 1-3. Tình hình sự cố lưới điện miền Bắc từ năm 1987-2009.....................4
Bảng 2-1. Tổng kết phạm vi bảo vệ của từng cột thu sét phương án I..............15
Bảng 2-2. Tổng kết phạm vi bảo vệ của cặp cột thu sét phương án I...............15
Bảng 2-3. Tổng kết phạm vi bảo vệ của từng cột thu sét phương án II............18

Bảng 2-4. Tổng kết phạm vi bảo vệ của cặp cột thu sét phương án II..............18
Bảng 2-5. Tổng kết so sánh các phương án.......................................................19
Bảng 3-1. Hệ số hình dáng K............................................................................25
Bảng 3-2. Tính giá trị của chuỗi số
...................................................31
Bảng 3-3. Hệ số sử dụng của thanh bố trí theo hình tia ứng với tỉ số a/l = 1....33
Bảng 3-4. Tính tốn giá trị chuỗi sốcủa tổng trở xung kích có nối đất bổ sung
35
Bảng 4-1. Quan hệ η=f(Elv)...............................................................................37
Bảng 4-2. Tính tốn Ucd khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc=8,5ΩΩ............49
Bảng 4-3. Bảng số liệu đặc tuyến V-S của chuỗi sứ.........................................50
Bảng 4-4. Cặp thông số nguy hiểm (Ii, ai) với Rc=8,5Ω....................................51
Bảng 4-5. Tính tốn xác suất phóng điện khi sét đánh vào khoảng vượt với
Rc=8,5Ω.............................................................................................................52
Bảng 4-6. Tính tốn Ucd khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc=11ΩΩ.............53
Bảng 4-7. Cặp thông số nguy hiểm (Ii, ai) với Rc=11Ω.....................................55
Bảng 4-8. Tính tốn xác suất phóng điện khi sét đánh vào khoảng vượt với
Rc=11Ω..............................................................................................................55
Bảng 4-9. Tính tốn Ucd khi sét đánh vào khoảng vượt với Rc=14ΩΩ.............57
Bảng 4-10. Cặp thông số nguy hiểm (Ii, ai) với Rc=14Ω...................................59
Bảng 4-11. Tính tốn xác suất phóng điện khi sét đánh vào khoảng vượt với
Rc=14Ω..............................................................................................................59
Bảng 4-12. Tổng kết suất cắt đường dây khi sét đánh vào khoảng vượt..........60
Bảng 4-13a. Tính tốn Ucđ pha A khi sét đánh vào đỉnh cột trước khi có sóng
phản xạ về với Rc=8,5Ω....................................................................................69
Bảng 4-13b. Tính tốn Ucđ pha A khi sét đánh vào đỉnh cột sau khi có sóng


19

phản xạ về với Rc=8,5ΩΩ.................................................................................70
Bảng 4-14. Tính tốn xác suất phóng điện chuỗi sứ pha A với Rc=8,5Ω.........72
Bảng 4-15a. Tính toán Ucđ pha A khi sét đánh vào đỉnh cột trước khi có sóng
phản xạ về với Rc=11Ω.....................................................................................72
Bảng 4-15b. Tính toán Ucđ pha A khi sét đánh vào đỉnh cột sau khi có sóng
phản xạ về với Rc=11ΩΩ..................................................................................73
Bảng 4-16. Tính tốn xác suất phóng điện chuỗi sứ pha A với Rc=11Ω..........75
Bảng 4-17a. Tính tốn Ucđ pha A khi sét đánh vào đỉnh cột trước khi có sóng
phản xạ về với Rc=14Ω.....................................................................................75
Bảng 4-17b. Tính tốn Ucđ pha A khi sét đánh vào đỉnh cột sau khi có sóng
phản xạ về với Rc=14ΩΩ..................................................................................76
Bảng 4-18. Tính tốn xác suất phóng điện chuỗi sứ pha A với Rc=14Ω..........78
Bảng 4-19a. Tính tốn Ucđ pha B khi sét đánh vào đỉnh cột trước khi có sóng
phản xạ về với Rc=8,5Ω....................................................................................81
Bảng 4-19b. Tính tốn Ucđ pha B khi sét đánh vào đỉnh cột sau khi có sóng
phản xạ về với Rc=8,5ΩΩ.................................................................................82
Bảng 4-20. Tính tốn xác suất phóng điện chuỗi sứ pha B với Rc=8,5Ω..........84
Bảng 4-21a. Tính tốn Ucđ pha B khi sét đánh vào đỉnh cột trước khi có sóng
phản xạ về với Rc=11Ω.....................................................................................84
Bảng 4-21b. Tính tốn Ucđ pha B khi sét đánh vào đỉnh cột sau khi có sóng
phản xạ về với Rc=11ΩΩ..................................................................................85
Bảng 4-22. Tính tốn xác suất phóng điện chuỗi sứ pha B với Rc=11Ω...........87
Bảng 4-23a. Tính tốn Ucđ pha B khi sét đánh vào đỉnh cột trước khi có sóng
phản xạ về với Rc=14Ω.....................................................................................87
Bảng 4-23b. Tính tốn Ucđ pha B khi sét đánh vào đỉnh cột sau khi có sóng
phản xạ về với Rc=14ΩΩ..................................................................................88
Bảng 4-24. Tính tốn xác suất phóng điện chuỗi sứ pha B với Rc=14Ω...........90
Bảng 4-25. Tính tốn suất cắt đường dây khi sét đánh vào đỉnh cột................90
Bảng 4-26. Tính tốn suất cắt tổng do sét đánh vào đường dây.......................91
Bảng 4-27. Tính toán chỉ tiêu chống sét của đường dây...................................91

20

PHẦN 1
TÍNH TỐN THIẾT KẾ
BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO
TRẠM BIẾN ÁP 220 KV


1

CHƯƠNG 1
HIỆN TƯỢNG DƠNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ĐẾN
HỆ THỐNG ĐIỆN
Hệ thóng điện là một bộ phận của hệ thống năng lượng bao gồm nhà máy điện,
đường dây, trạm biến áp và các hộ tiêu thụ điện. Trong đó tạm biến áp, đường dây là
các phần tử có số lượng lớn và khá quan trọng. Trong quá trình vận hành các phần 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 sự cố sét đánh vào trạm biến áp hoặc
đường dây sẽ gây hư hỏng cho các thiết bị trong trạm dẫn tới việc gián đoạn cung cấp
điện và gây thiệt hại lớn tới nền kinh tế.
Để nâng cao mức độ cung cấp điện, giảm chi phí thiệt hại và nâng cao độ an toàn
khi vận hành chúng ta phải tính tốn và bố trí bảo vệ chống sét cho hệ thống điện.
1.1. Hiện tượng dông sét
1. Hiện tượng
Từ khi ngành điện ra đời và phát triển người ta tiến hành nghiên cứu dơng sét và
tìm ra các biện pháp chống sét cho các thiết bị trong trạm điện, đường dây tải điện…
Ngày nay con người đã tìm ra được các biện pháp, thiết bị chống sét có hiệu quả cao
và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Dông sét là một hiện tượng tự nhiên phụ thuộc

vào điều kiện khí hậu, cấu tạo đất ở các vùng khác nhau nên việc nghiên cứu nó là rất
phức tạp, khơng thể dự đốn chính xác được thời gian xảy ra dông sét. Do vậy tuỳ theo
từng vùng mà ta đưa ra các biện pháp thích hợp để chống sét có hiệu quả.
2. Tình hình dơng sét ở Việt Nam
Việt Nam là một trong những nước khí hậu nhiệt đới, có cường độ dơng sét khá
mạnh. Theo tài liệu thống kê cho thấy trên mỗi miền đất nước Việt Nam có một đặc
điểm và mùa dơng sét khác nhau:
– Ở miền Bắc mùa dông tập trung trong khoảng từ tháng 5 đến tháng 9, 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. Vùng dông nhiều nhất trên miền
Bắc là Móng Cái. Tại đây hàng năm có từ 250300 lần dông 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 và vùng đồng bằng, số trường
hợp dông cũng lên tới 200 lần, số ngày dông lên đến 100 ngày trong một năm. Các vùng
cịn lại có từ 150200 cơn dông mỗi năm, tập trung trong khoảng 90100 ngày.
– Vùng phía Bắc duyên hải Trung Bộ là khu vực tương đối nhiều dông trong
tháng 4, từ tháng 5 đến tháng 8 số ngày dông khoảng 10 ngày/tháng, tháng nhiều dông
nhất (tháng 5) quan sát được 1215 ngày (Đà Nẵng 14 ngày/tháng, Bồng Sơn 16


2
ngày/tháng...), những tháng đầu mùa (tháng 4) và tháng cuối mùa (tháng 10) dơng cịn
ít, mỗi tháng chỉ gặp từ 25 ngày dơng.
– Phía Nam dun hải Trung Bộ (từ Bình Định trở vào) là khu vực ít dơng nhất,
thường chỉ có trong tháng 5 số ngày dơng khoảng 10 ngày/tháng như Tuy Hoà 10
ngày/tháng, Nha Trang 8 ngày/tháng, Phan Thiết 13 ngày/tháng.
– Ở miền Nam, khu vực nhiều dông nhất là ở đồng bằng Nam Bộ từ 120140
ngày/năm, như ở thành phố Hồ Chí Minh 138 ngày/năm, Hà Tiên 129 ngày/ năm. Mùa
dông ở miền Nam dài hơn mùa dơng ở miền Bắc đó là từ tháng 4 đến tháng 11 trừ
tháng đầu mùa (tháng 4) và tháng cuối mùa (tháng 11) có số ngày dơng đều quan sát

được trung bình có từ 1520 ngày/tháng, tháng 5 là tháng nhiều dơng nhất trung bình
gặp trên 20 ngày dơng/tháng như ở thành phố Hồ Chí Minh 22 ngày, Hà Tiên 23 ngày.
– Ở khu vực Tây Nguyên, mùa dông ngắn hơn và số lần dơng cũng ít hơn, tháng nhiều
dơng nhất là tháng 5 cũng chỉ quan sát được khoảng 15 ngày dông ở Bắc Tây Nguyên, 1012
ngày ở Nam Tây Nguyên, KonTum 14 ngày, Đà Lạt 10 ngày, Plêiku 17 ngày.
Bảng 1-1. Thông số dông sét của một số vùng
Số ngày dơng
trung bình

Vùng

(ngày/năm)

Số giờ dơng Mật độ
Tháng
trung bình sét trung dơng nhiều
bình
nhất
(giờ/năm)

Đồng bằng ven biển Nam Bộ

81,1

215,6

6,47

8

Miền núi trung du Bác Bộ

61,6

219,1

6,33

7

Cao nguyên miền Trung

47,6

126,21

3,31

5; 8

Ven biển miền Trung

44

95,2

3,55

5; 8

Đồng bằng miền Nam

60,1

89,32

5,17

5; 9

Bảng 1-2. Số ngày dông sét trong các tháng ở một số vùng
Tháng
Địa điểm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Cả
năm

PHÍA BẮC
Cao bằng

0,2 0,6 4,2 5,9 12

17

20

19

10

11 0,5 0,0

94

Bắc Cạn

0,1 0,3 3,0 7,0 12

18

20

21

10 2,8 0,2 0,1

97

Lạng Sơn

0,2 0,4 2,6 6,9 12

14

18

21

10 2,8 0,1 0,0

90

Móng Cái

0,0 0,4 3,9 6,6 14

19

24

24

13 4,2 0,2 0,0

112

Hồng Gai

0,1 0,0 1,7 1,3 10

15

16

20

15 2,2 0,2 0,0

87

Hà Giang

0,1 0,6 5,1 8,4 15

17

22

20

9,2 2,8 0,9 0,0

102


3

SaPa

0,6 2,6 6,6 12

13

15

16

18

7,3 3,0 0,9 0,3

97

Lào Cai

0,4 1,8 7,0 10

12

13

17

19

8,1 2,5 0,7 0,0

93

Yên Bái

0,2 0,6 4,1 9,1 15

17

21

20

11 4,2 0,2 0,0

104

Tuyên Quang

0,2 0,0 4,0 9,2 15

17

22

21

11 4,2 0,5 0,0

106

Phú Thọ

0,0 0,6 4,2 9,4 16

17

22

21

11 3,4 0,5 0,0

107

Thái Nguyên

0,0 0,3 3,0 7,7 13

17

17

22

12 3,3 0,1 0,0

97

Hà Nội

0,0 0,3 2,9 7,9 16

16

20

20

11 3,1 0,6 0,9

99

Hải Phòng

0,0 0,1 7,0 7,0 13

19

21

23

17 4,4 1,0 0,0

111

Ninh Bình

0,0 0,4 8,4 8,4 16

21

20

21

14 5,0 0,7 0,0

112

Lai Châu

0,4 1,8 13

12

15

16

14

14

5,8 3,4 1,9 0,3

93

Điện Biên

0,2 2,7 12

12

17

21

17

18

8,3 5,3 1,1 0,0

112

Sơn La

0,0 1,0 14

14

16

18

15

16

6,2 6,2 1,0 0,2

99

Nghĩa Lộ

0,2 0,5 9,2 9,2 14

15

19

18

10 5,2 0,0 0,0

99

Thanh Hoá

0,0 0,2 7,3 7,3 16

16

18

18

13 3,3 0,7 0,0

100

Vinh

0,0 0,5 6,9 6,9 17

13

13

19

15 5,6 0,2 0,0

95

Con Cuông

0,0 0,2 13

14

13

20

14 5,2 0,2 0,0

103

Đồng Hới

0,0 0,3 6,3 6,3 15

7,7 9,6 9,6

11 5,3 0,3 0,0

70

Cửa Tùng

0,0 0,2 7,8 7,8 18

10

12 5,3 0,3 0,0

85

Huế

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

8,9 3,7 0,5 0,0

69,5

Quảng 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

Quy Nhơn

0,0 0,3 0,6 3,6 8,6 5,3 5,1 7,3 9,6 3,3 0,6 0,0

43,3

Nha Trang

0,0 0,1 0,6 3,2 8,2 5,2 4,6 5,8 8,5 2,3 0,6 0,1

39,2

Phan Thiết

0,2 0,0 0,2 4,0 13

7,2 8,8 7,4 9,0 6,8 1,8 0,2

59,0

Kon Tum

0,2 1,2 6,8 10

14

8,0 3,4 0,2 8,0 4,0 1,2 0,0

58,2

Plêiku

0,3 1,7 5,7 12

16

9,7 7,7 8,7

17 9,0 2,0 0,1

90,7

Đà Lạt

0,6 1,6 3,2 6,8 10

8,0 6,3 4,2 6,7 3,8 0,8 0,1

52,1

Blao

1,8 3,4 11

13

10

5,2 3,4 2,8 7,2 7,0 4,0 0,0

70,2

Sài Gịn

1,4 1,0 2,5 10

22

19

17

16

19

11 2,4

138

Sóc Trăng

0,2 0,0 0,7 7,0 19

16

14

15

13 1,5 4,7 0,7

104

13

17

12

12

PHÍA NAM
12

15


4

Hà Tiên

2,7 1,3 10

20

23

9,7 7,4 9,0 9,7

15

15 4,3

128

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, đòi hỏi ngành điện phải đầu tư tốt vào các thiết
bị chống sét, đồng thời phải chú trọng khi tính tốn thiết kế các cơng 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 dơng sét đến hệ thống điện
Khi có sét, biên độ dịng sét có thể đạt tới hàng trăm kA, đây là nguồn sinh nhiệt
vơ cùng lớn khi dịng điện sét đi qua. Thực tế đã có dây tiếp địa do phần nối đất khơng
tốt, khi bị dịng điện sét tác dụng đã bị nóng chảy và đứt, thậm chí có những cách điện
bằng sứ khi bị dịng điện sét tác dụng đã bị vỡ và chảy ra như nhũ thạch. Phóng điện
sét cịn kèm theo việc di chuyển trong khơng gian lượng 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 xa hàng trăm km.
Khi sét đánh thẳng vào đường dây hoặc xuống mặt đất gần đường dây sẽ sinh ra
sóng điện từ truyền theo dọc đường dây, gây nên quá điện áp tác dụng lên cách điện
của đường dây. Khi cách điện của đường dây bị phá hỏng sẽ gây nên ngắn mạch pha đất hoặc ngắn mạch pha–pha buộc các thiết bị bảo vệ đầu đường dây phải làm việc.
Với những đường dây truyền tải công suất lớn, khi máy cắt cắt có thể gây mất ổn định
cho hệ thống, nếu hệ thống tự động ở các nhà máy điện làm việc khơng nhanh có thể
dẫn đến rã lưới. Sóng sét cịn 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 của trạm biến áp ,
điều này rất nguy hiểm vì nó tương đương với việc ngắn mạch trên thanh 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 khơng hiệu quả thì cách điện của máy biến áp bị
chọc thủng gây thiệt hại vơ cùng lớn.

Bảng 1-3. Tình hình sự cố lưới điện miền Bắc từ năm 1987-2009
Loại sự cố năm

Dưới 220 kV

ĐDK Phả Lại-Hà Đông

Tổng số

Vĩnh cửu

Tổng số

Vĩnh cửu

Do sét

1987

2

1

2

1

1

1989

2

5

5

2

1

1996

24

3

6

2

1

2000

25

4

2

1

1

2004

30

2

3

1

1

2009

19

4

4

4

3

Tổng số

106

16

22

11

8


5
Trong tổng số sự cố vĩnh cửu của đường dây 220 kV Phả Lại - Hà Đông nguyên
nhân do sét là 8/11 chiếm 72%. Vì đường dây Phả Lại - Hà Đông là đường dây quan
trọng của miền Bắc nên lấy kết quả trên làm kết quả chung cho sự cố lưới điện miền Bắc.
Qua đó ta thấy rằng sự cố do sét gây ra rất lớn, nó chiếm chủ yếu trong sự cố lưới
điện, vì vậy dơng sét là mối nguy hiểm lớn nhất đe doạ hoạt động của HTĐ.
1.3. Vấn đề chống sét
Ảnh hưởng của sét là rất lớn tới các cơng trình xây dựng nói chung và các cơng
trình điện nói riêng. Do đó vấn đề chống sét cho các cơng trình là đặc biệt cần thiết và
quan trọng, nhằm hạn chế ảnh hưởng do sét gây ra. Để làm được điều đó, người ta đặt
các cột thu sét cho các cơng trình để thu dịng sét xuống đất. Đối với các đường dây tải
điện trên không, do khoảng cách đường dây là rất lớn, trải dài trên nhiều vùng địa hình
nên ta sử dụng dây chống sét đề chống sét cho đường dây tải điện. Ngoài ra ta còn sử
dụng các thiết bị chống sét như chống sét van, chống sét ống... để hạn chế tác động của
dòng sét cho các thiết bị, tránh được các hậu quả nghiêm trọng có thể xảy ra.
Kết luận:
Sau khi nghiên cứu tình hình dơng sét ở Việt Nam và ảnh hưởng của dông sét tới
hệ thống điện điện, ta thấy rằng việc tính tốn chống sét cho đường dây tải điện và

trạm biến áp là rất cần thiết. Vì vậy, việc đầu tư nghiên cứu chống sét đúng mức là rất
cần thiết nhằm giảm thiểu thiệt hại do dông sét gây ra, nâng cao độ tin cậy cung cấp
điện trong vận hành hệ thống điện.