CHỈ TIÊU CHỐNG sét của ĐƯỜNG dây tải điện CAO THẾ và các yếu tố ẢNH HƯỞNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
VIÊN HẢI MINH

CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI
ĐIỆN CAO THẾ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202

S K C0 0 4 6 4 6

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8/2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ
----------

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐỀ TÀI: CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT CỦA ĐƯỜNG
DÂY TẢI ĐIỆN CAO THẾ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH
HƯỞNG

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

HVTH: Viên Hải Minh

MSHV:132520202016
Khóa Học : 2013 – 2015

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2015


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
Họ & tên: Viên Hải Minh
Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 16-11-1986
Nơi sinh: Tp.Hồ Chí Minh
Quê quán: Thành phố Hồ Chí Minh
Dân tộc: Kinh
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: số 44/28/9 đường số 12 P.Trường Thọ
Q.Thủ Đức Tp.HCM
Điện thoại: 0903132910
Điện thoại nhà riêng:
E-mail:
Fax:
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Trung học chuyên nghiệp:
Hệ đào tạo:
Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ ……

Nơi học (trường, thành phố):
Ngành học:
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo từ 06/2005 đến 01/2010
Nơi học (trường, thành phố): ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
Ngành học: Điện Công Nghiệp
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp:
Người hướng dẫn:
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC:
Thời gian
2010-nay

Nơi công tác
Công ty Truyền Tải Điện 4

HVTH:Viên Hải Minh

Công việc đảm nhiệm
Cán bộ kỹ thuật

Page i


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2015
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

Viên Hải Minh

HVTH:Viên Hải Minh

Page ii


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

CẢM TẠ

Trong thời gian học tập tại trường ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, với sự dạy bảo tận tình của các thầy cô
trong Khoa Điện và quí thầy cô trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH
PHỐ HỒ CHÍ MINH, em đã học tập được rất nhiều kiến thức quí báu và
những kinh nghiệm thực tế từ quí thầy cô. Với vốn kiến thức tích luỹ này đã
góp phần xây nền tảng cho em vững tin bước vào lĩnh vực kỹ thuật trong
tương lai.
Qua luận văn này, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. HỒ VĂN NHẬT
CHƯƠNG người Thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời
gian qua để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

Em cũng xin chân thành cảm ơn các anh chị, bạn bè và người thân trong
gia đình đã luôn luôn cố gắng tạo điều kiện, giúp đỡ động viên em trong quá
trình thực hiện luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2015
Người thực hiện.

Viên Hải Minh

HVTH:Viên Hải Minh

Page iii


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

TÓM TẮT
Đường dây là phần tử dài nhất trong hệ thống điện nên thường bị sét đánh và
chịu tác dụng của quá điện áp khí quyển nhiều nhất.
Quá điện áp khí quyển có thể là do sét đánh thẳng lên đường dây hoặc sét đánh
xuống mặt đất gần đó và gây nên quá điện áp áp cảm ứng trên dường dây.
Có thể thấy rằng trường hợp đầu nguy hiểm nhất vì đường dây phải chịu toàn bộ
năng lượng của phóng điện sét, do đó nó được chọn để tính toán chống sét cho
đường dây.
Không thể chọn mức cách điện đường dây đáp ứng được hoàn toàn yêu cầu của
quá điện áp khí quyển ứng với dòng điện sét có thông số lớn nhất mà chỉ chọn theo
mức độ hợp lý về kỹ thuật và kinh tế. Do đó yêu cầu đối với bảo vệ chống sét
đường dây không phải là loại trừ hoàn toàn khả năng sự cố do sét mà chỉ là giảm sự

cố tới giới hạn hợp lý nhất.
Đặc trưng cho khả năng chịu sét của đường dây tải điện là suất cắt điện đường
dây trên 100km chiều dài. Suất cắt điện càng nhỏ thì đường dây càng ít bị mất điện
do sét đánh, tăng được tính đảm bảo liên tục cung cấp điện.
Chỉ tiêu chống sét của đường dây là nghịch đảo của suất cắt điện.
Các thông số tính toán chỉ tiêu chống sét vốn rất nhiều và phức tạp, vì vậy khi
tính toán có thể nhầm lẫn và mất rất nhiều thời gian. Bằng cách tận dụng sức mạnh
tính toán của máy tính có thể thực hiện bài toán trên nhanh chóng và chính xác,
đồng thời kết quả xuất ra cũng rất trực quan.
Tính hiệu quả và chính xác của chương trình đã được kiểm chứng trên hệ thống
điện truyền tải miền Nam Việt Nam.

HVTH:Viên Hải Minh

Page iv


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chƣơng

Trang tựa
Quyết định giao đề tài
Lý lịch cá nhân
Lời cam đoan
Cảm tạ
Tóm tắt
Mục lục
Danh sách các chữ viết tắt
Danh sách các hình

Danh sách các bảng

i
ii
iii
iv
v
vi
vii
viii

GIỚI THIỆU LUẬN VĂN

1

CHƯƠNG 1. KHÍ HẬU VIỆT NAM, HOẠT ĐỘNG GIÔNG SÉT VÀ
NHỮNG ẢNH HƯỞNG LÊN LƯỚI ĐIỆN
1.1 KHÍ HẬU VIỆT NAM

3

1.2 HOẠT ĐỘNG GIÔNG SÉT

4

1.2.1 Khái quát

4

1.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng

4

1.2.3 Thố ng kê

5

1.2.4 Các kết quả đo đạc qua trạm định vị sét

6

1.3 ẢNH HƢỞNG CỦA GIÔNG SÉT LÊN LƢỚI ĐIỆN

9

1.4 KẾT LUẬN

13

CHƯƠNG 2. THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CAO THẾ
2.1 TỔNG QUAN ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CAO THẾ VIỆT NAM

14

2.2 Đ Ư Ờ NG DÂY TẢ I Đ IỆ N CAO THẾ VIỆ T NAM

15

2.2.1 Phân loạ i

15

2.2.2 Thông số tổ ng quát đư ờ ng dây truyề n tả i

15

2.2.3 Thông số vài thiế t bị

16

đư ờ ng dây

2.3 Đ Ư Ờ NG DÂY TẢ I Đ IỆ N CAO THẾ Ở Đ ÔNG NAM BỘ

19

2.4 KẾ T LUẬ N

22

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT
3.1. TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT BẰNG GIẢI TÍCH
3.1.1. Đối với đƣờng dây cao áp có treo dây chống sét
3.1.1.1. Số lần sét đánh trên đƣờng dây Nsđ

HVTH:Viên Hải Minh

23
23
23

Page v


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chƣơng

3.1.1.2. Suất cắt đƣờng dây Ncđ

23

3.1.1.3. Xác định ɳ1 , ɳ2

24

3.1.1.4. Xác định Vα

25

3.1.1.5. Xác định Vpđ1

26

3.1.1.6. Xác định Vpđ2cđ

41

3.1.1.7. Xác định Vpđ2kk

43

3.1.1.8. Xác định Vpđ3

45

3.1.2. Đối với đƣờng dây cao áp không treo dây chống sét

46

3.1.2.1. Số lần sét đánh trên đƣờng dây Nsđ

46

3.1.2.2. Suất cắt đƣờng dây Ncđ

47

3.1.2.3. Tính Vpđ

47

3.1.2.4. Tính trị số ɳ

48

3.2. TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT BẰNG ĐỒ THỊ ĐỐI

50

VỚI ĐƢỜNG DÂY CAO ÁP CÓ TREO DÂY CHỐNG SÉT
3.2.1. Khi sét đánh vào đỉnh cột

51

3.2.2. Khi sét đánh vào dây chống sét trong khoảng vƣợt

56

3.2.3. Vài ví dụ

58

3.3. NHẬN XÉT

60

3.3.1. Phƣơng pháp giải tích

60

3.3.2. Phƣơng pháp đồ thị

60

CHƯƠNG 4. LẬP CHƯƠNG TRÌNH MATLAB
4.1. CÁC CÔNG THỨC CHỦ YẾU ĐỂ TÍNH TOÁN

61

4.2. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT

62

4.3 SƠ ĐỒ KHỐI CHI TIẾT

63

4.4. CÁC SƠ ĐỒ KHỐI ĐẶC BIỆT

73

4.4.1. Gỉai phƣơng trình vi phân bằng phƣơng pháp Runge-Kutta

73

4.4.2. Tính xác suất Vpđ1

75

4.5. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT TRÊN MATLAB

77

4.5.1. Bảng kết quả Ncđ , M khi Rc thay đổi.

77

4.5.2. Khảo sát trƣờng hợp đƣờng dây trên khi điện trở nối đất tăng

81

4.5.3. Bảng kết quả Vpđ1 , Vpđ2cđ, Vpđ2kk khi Rc thay đổi.

83

HVTH:Viên Hải Minh

Page vi


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chƣơng

4.5.4.Bảng kết quả Ncđ , M khi Rc và rdcs thay đổi.

87

4.5.5.Bảng kết quả Ncđ , M khi Rc và hcột thay đổi.

88

4.6. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT BẰNG ĐỒ THỊ

89

4.7. SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

89

4.8. NHẬN XÉT KẾT QUẢ

90

Chương 5: KẾ T LUẬN

91

TÀI LIỆ U THAM KHẢO

92

HVTH:Viên Hải Minh

Page vii


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

CHỮ VIẾT TẮT
DCS
DD
TB
NGS
PĐ
KK
LV

CƯ
ĐM
TĐ
C
VQ
KV

Dây Chống Sét
Dây Dẫn
Trung Bình
Ngày Sét/Năm
Phóng Điện
Không Khí
Làm Việc
Cảm Ứng
Định Mức
Tương Đương
Cột Điện
Vầng Quang
Khoảng Vượt

HVTH:Viên Hải Minh

Page viii


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1. Bản đồ tổng lượng phóng điện cho thấy Việt Nam
nằm trong một tâm giông thế giới

4

Hình 1.2. Hoạt động sét trong ngày tại một số trạm định vị sét năm 2004

6

Hình 1.3. Tần suất xuất hiện sét theo tháng trong năm 2004

7

Hình 1.4. Bản đồ mật độ sét đánh trung bình hằng năm trên lãnh thổ nước ta.

8

Hình 2.1. Chân cột và tiếp địa

16

Hình 2.2. Cột néo

17

Hình 2.3. Cột đỡ

18

Hình 3.1.1.3.a. Đường cong Elv=f(ɳ)

25

Hình 3.1.1.4.a. Quan hệ của Vα theo góc α và độ cao dây chống sét

26

Hình 3.1.1.4.b. Quan hệ của Vα theo góc α và độ cao dây chống sét

26

Hình 3.1.1.5.a. Hệ số ngẫu hợp giữa dây dẫn đối với 1 dây chống sét

31

Hình 3.1.1.5.b. Hệ số ngẫu hợp giữa dây dẫn đối với 2 dây chống sét

32

Hình 3.1.1.5.c. Sơ đồ mạch thay thế khi có sóng phản xạ từ các cột lân cận trở về

33

Hình 3.1.1.5.e. Va = f(VI)

39

Hình 3.1.1.5.f. Đặc tính volt-giây của chuỗi sứ

40

Hình 3.1.1.5.g. So sánh đặc tính volt-giây của chuỗi sứ

40

Hình 3.1.1.5.h. So sánh đặc tính volt-giây của chuỗi sứ

41

Hình 3.1.1.7.a. 𝑉𝑎 2 = 𝑓(𝑉𝐼2 )

44

Hình 3.1.1.7.b. Đặc tính

𝑢 𝑝 đ2 𝑡
𝑠

45

Hình 3.2.a. Đặc tính cách điện của sứ

50

Hình 3.2.1.a. Khi sét đánh vào đỉnh cột

51

Hình 3.2.1.b. Khi sét đánh vào đỉnh cột

51

Hình 3.2.1.c. Khi sét đánh vào đỉnh cột

52

Hình 3.2.1.d. Khi sét đánh vào đỉnh cột

52

Hình 3.2.1.e. Khi sét đánh vào đỉnh cột

53

Hình 3.2.1.f. Khi sét đánh vào đỉnh cột

53

Hình 3.2.1.g. Khi sét đánh vào đỉnh cột

54

Hình 3.2.1.h. Khi sét đánh vào đỉnh cột

54

Hình 3.2.1.i. Giải thích các đồ thị sét đánh vào đỉnh cột

55

Hình 3.2.2.a. Khi sét đánh vào khoảng vượt

56

HVTH:Viên Hải Minh

Page ix


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

Hình 3.2.2.b. Khi sét đánh vào khoảng vượt

56

Hình 3.2.2.c. Giải thích cách dùng đồ thị sét đánh vào khoảng vượt

57

Hình 3.2.2.d. Dòng sét đánh vào đỉnh cột

58

Hình 3.2.2.e. Hệ số hiệu chỉnh

58

Hình 4.5.1.a. Cột điện

78

Hình 4.5.1.b. Suất cắt điện đường dây Rc= (3÷10)Ω

79

Hình 4.5.1.c. Chỉ tiêu chống sét đường dây Rc= (3÷10)Ω

80

Hình 4.5.2.a. Suất cắt điện đường dây Rc= (5÷50)Ω

81

Hình 4.5.2.b. Chỉ tiêu chống sét đường dây Rc= (5÷50)Ω

82

Hình 4.5.2.c. So sánh suất cắt điện đường dây Rc= (5÷50)Ω

82

Hình 4.5.3.a. Vpđ1

84

Hình 4.5.3.b. Vpđ2cđ

84

Hình 4.5.3.c. Vpđ2kk

85

Hình 4.5.3.d. Điện áp tác dụng trên chuỗi sứ khi sét đánh vào đỉnh cột Rc = 10Ω

85

Hình 4.5.3.e. Điện áp tác dụng trên chuỗi sứ khi sét đánh vào đỉnh cột Rc = 30Ω

86

Hình 4.5.3.f. Điện áp tác dụng trên chuỗi sứ khi sét đánh vào khoảng vượt Rc = 10Ω 86
Hình 4.5.4.a. Suất cắt điện đường dây Rc= (5÷50)Ω và rdcs thay đổi

87

Hình 4.5.4.b. Chỉ tiêu chống sét đường dây Rc= (5÷50)Ω và rdcs thay đổi

87

Hình 4.5.5.a. Suất cắt điện đường dây Rc= (5÷50)Ω và hdcs thay đổi

88

Hình 4.5.5.b. Chỉ tiêu chống sét đường dây Rc= (5÷50)Ω và hdcs thay đổi

88

HVTH:Viên Hải Minh

Page x


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1. Phân vùng sét Việt Nam

7

Bảng 1.2. Mật độ phóng điện xuống các khu vực

9

Bảng 1.3. Thống kê sự cố sét

9

Bảng 3.1.5.a. Hệ số hiệu chỉnh k1

33

Bảng 4.5.1.a. Ncđ và M khi Rc= (3÷10)Ω

79

Bảng 4.5.2.a. Ncđ và M khi Rc= (3÷50)Ω

81

Bảng 4.5.3.a. Vpđ1 và Vpđ2cđ , Vpđ2kk

83

Bảng 4.6.a. Kết quả tính toán bằng đồ thị

89

Bảng 4.7.a. So sánh kết quả tính toán

89

HVTH:Viên Hải Minh

Page xi


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

GIỚI THIỆU LUẬN VĂN
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Theo ước tính của các nhà chuyên môn, trên khắp mặt địa cầu, cứ mỗi giây có
khoảng 40-50 cú sét đánh xuống mặt đất. Sét không những gây thương vong cho

con người, mà còn có thể phá hủy những tài sản của con người như các công trình
xây dựng, công trình cung cấp năng lượng, hoạt động hàng không, các thiết bị dùng
điện, các đài truyền thanh truyền hình, các hệ thống thông tin liên lạc... và làm gián
đoạn công việc.
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ ngày càng cao, điện năng ngày
càng đóng vai trò quan trọng trong tất cả các ngành kinh tế, sự phát triển của nhu
cầu tiêu thụ điện năng đánh giá sự phát triển của xã hội và sự nâng cao đời sống của
một khu vực, một quốc gia. Do đó, hệ thống điện cũng ngày càng phát triển cả về
qui mô lẫn công nghệ.
Ngày nay đã hình thành nhiều hệ thống điện lớn trong phạm vi quốc gia hoặc liên
quốc gia, xuất hiện nhiều đường dây truyền tải điện áp cao và siêu cao làm nhiệm
vụ liên lạc và truyền tải công suất. Độ tin cậy làm việc của các đường dây truyền tải
là một chỉ tiêu quan trọng trong bài toán kinh tế - kỹ thuật khi thiết kế và vận hành
hệ thống điện, bởi vì mọi sự cố trên đường dây đều gây ảnh hưởng đến khả năng
cung cấp điện của hệ thống có thể dẫn đến ngừng cung cấp điện cho một số phụ tải
hoặc cả một khu vực rộng lớn, tác động xấu đến sự phát triển của nền kinh tế và đời
sống xã hội.
Từ khi Việt Nam gia nhập WTO việc sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng
dần chuyển sang hoạt động theo cơ chế thị trường, mọi thiệt hại do mất điện gây ra
ngành điện phải bồi thường, vấn đề độ tin cậy cung cấp điện càng được đặc biệt
quan tâm. Sét đánh vào đường dây là một trong những yếu tố chủ yếu gây sự cố và
ngừng cung cấp điện của đường dây. Sét đánh là hiện tượng ngẫu nhiên phụ thuộc
vào nhiều yếu tố khác nhau, cho nên việc thực hiện bảo vệ chống sét cho các công
trình nói chung, đường dây tải điện nói riêng chỉ có thể hạn chế sự cố đến một mức
hợp lý chứ không thể loại trừ hoàn toàn sự cố.

HVTH:Viên Hải Minh

Page 1

LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

Tuy nhiên khi tính toán chỉ tiêu chống sét của đường dây trong quá trình thiết kế,
kiểm tra và bảo dưỡng đường dây trong quá trình vận hành có rất nhiều thông số
đầu vào và hàng loạt các công thức phức tạp cần phải được thực hiện. Quá trình đó
quả thật cần rất nhiều thời gian, công sức và sự tỉ mỉ của người tính toán. Nhất là
khi hệ thống điện Việt Nam đang phát triển nhanh chóng để đáp ứng sự phát triển
kinh tế của đất nước.Do đó, cần phải tối ưu thời gian và giảm được khối lượng công
việc trong quá trình thiết kế cũng như khi kiểm tra và bảo dưỡng đường dây.
Có một công trình trước đây đã sử dụng máy tính để tính toán chỉ tiêu chống sét
được nhanh chóng nhưng do được xây dựng từ thời kỳ đầu của máy tính nên nó đã
không còn phù hợp với ngày nay đồng thời kết quả xuất ra vẫn chưa trực quan và dễ
sử dụng.Trên cơ sở của công trình nghiên cứu trước đây đã đạt được, đề tài “CHỈ
TIÊU CHỐNG SÉT CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CAO THẾ VÀ CÁC YẾU
TỐ ẢNH HƯỞNG”với mục đích xây dựng một chương trình tính toán nhanh chóng
và giải quyết những hạn chế của công trình trước đây.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
2.1 Mục tiêu của đề tài
Thống kê thông số sét tại Việt Nam nơi đường dây đi qua.
Xây dựng thuật toán tính toán nhanh chỉ tiêu chống sét của đường dây.
2.2 Nhiệm vụ của đề tài
Thông kê khí tượng thủy văn tại Việt Nam.
Tìm hiểu cơ sở lý thuyết để xây dựng thuật toán.
Ứng dụng thuật toán để giải bài toán cụ thể.
So sánh với thực tế nhằm kiểm tra tính đúng đắn của kết quả.
3. ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN VĂN
Sử dụng thuật toán khác để xác định chỉ tiêu chống sét của đường dây nhằm phù

hợp với hệ thống máy tính mới và xuất ra kết quả được trực quan hơn.
4. GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Dùng máy tính giải quyết nhanh chóng bài toán chỉ tiêu chống sét của đường dây
và xuất ra kết quả trực quan.

HVTH:Viên Hải Minh

Page 2


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

CHƯƠNG 1

KHÍ HẬU VIỆT NAM, HOẠT ĐỘNG GIÔNG SÉT VÀ
NHỮNG ẢNH HƯỞNG LÊN LƯỚI ĐIỆN
1.1 KHÍ HẬU VIỆT NAM
Việt Nam nằm hoàn toàn trong vòng đai nhiệt đới của nửa cầu bắc, thiên về
chí tuyến hơn là phía xích đạo. Vị trí đó đã tạo cho Việt Nam có một nền nhiệt độ
cao. Nhiệt độ trung bình năm từ 22ºC đến 27ºC. Hàng năm, có khoảng 100 ngày
mưa với lượng mưa trung bình từ 1.500 đến 2.000mm. Độ ẩm không khí trên
dưới 80%. Số giờ nắng khoảng 1.500 - 2.000 giờ, nhiệt bức xạ trung bình năm
100kcal/cm².
Chế độ gió mùa cũng làm cho tính chất nhiệt đới ẩm của thiên nhiên Việt Nam
thay đổi. Nhìn chung, Việt Nam có một mùa nóng mưa nhiều và một mùa tương
đối lạnh, ít mưa. Trên nền nhiệt độ chung đó, khí hậu của các tỉnh phía bắc (từ
đèo Hải Vân trở ra Bắc) thay đổi theo bốn mùa: Xuân, Hạ, Thu, Đông.
Việt Nam chịu sự tác động mạnh của gió mùa Đông Bắc nên nhiệt độ trung

bình thấp hơn nhiệt độ trung bình nhiều nước khác cùng vĩ độ ở Châu Á. So với
các nước này, Việt Nam nhiệt độ về mùa đông lạnh hơn và mùa hạ ít nóng hơn.
Do ảnh hưởng gió mùa, hơn nữa sự phức tạp về địa hình nên khí hậu của Việt
Nam luôn luôn thay đổi trong năm, từ giữa năm này với năm khác và giữa nơi
này với nơi khác (từ Bắc xuống Nam và từ thấp lên cao).
1.2 HOẠT ĐỘNG GIÔNG SÉT
1.2.1 Khái quát
Trên thế giới có 3 tâm giông sét gồm: Châu Á, châu Phi, châu Mỹ. Trong
đó, Việt Nam nằm ở tâm giông sét châu Á. Trung bình mỗi năm, Việt Nam có
khoảng 2 triệu lần sét đánh xuống đất. Vì nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới
có độ ẩm cao, lại gần biển, có đường bờ biển kéo dài nên gió từ biển đưa vào
càng tăng thêm độ ẩm trong vùng đất liền, gây mưa giông.

HVTH:Viên Hải Minh

Page 3


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

Hình 1.1. Bản đồ tổng lượng phóng điện cho thấy Việt Nam nằm trong một
tâm giông thế giới
1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng
Sét thường chỉ xảy ra trong các cơn giông. Đặc biệt là những cơn giông đầu
mùa mưa thường mang theo những trận sét nguy hiểm nhất. Lý do là vào thời
điểm giao mùa thường xuất hiện 2 luồng không khí nóng ẩm và lạnh. Điểm
giao thoa giữa 2 luồng không khí này chính là nơi xảy ra giông. Đây cũng là
địa điểm tập trung sét. Vì thế, những nơi xảy ra hiện tượng tập trung giông, sét

với mật độ cao trong một thời gian nhất định, thực chất là đang có sự hoạt
động mạnh mẽ của 2 luồng không khí nóng ẩm và lạnh.
Mùa giông ở Việt Nam tương đối dài bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào
tháng 10. Số ngày giông trung bình khoảng 100 ngày/năm và số giờ giông
trung bình là 250 giờ/năm. Trên nền hoạt động giông tương đối mạnh này có
độ chênh lệch khá lớn về mức độ hoạt động giông ở các vùng.
Cam Ranh là nơi có số giờ giông nhỏ nhất là 55h/năm. A Lưới (Thừa Thiên
- Huế) đạt mức giờ giông cao nhất là 489 giờ/năm. Sự chênh lệch này do
nguyên nhân chính là yếu tố phân chia lãnh thổ bởi những dãy núi cao có
hướng khác nhau, làm tăng cường hoạt động giông ở vùng này và hạn chế hoạt
động giông ở vùng khác.

HVTH:Viên Hải Minh

Page 4


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

Việc phân bố giông sét ở Việt Nam không đồng đều. Những khu vực xuất
hiện nhiều giông sét là Cổ Dũng (Hải Dương), Sơn Lộc (Hà Tĩnh), Yên Thành
(Nghệ An), Đồng bằng sông Cửu Long... Sở dĩ có sự khác biệt về tần suất
giông sét giữa các địa phương là do điều kiện khí hậu có sự phân hóa. Vùng có
nhiễu động khí quyển mạnh, có địa hình thuận lợi cho việc hình thành các
dòng thăng luôn có nguy cơ về sét cao hơn các vùng khác.
1.2.3 Thống kê
1.2.3.1 Miền Bắc
Số ngày sét đánh ở miền Bắc dao động từ 70 - 100 ngày/năm và số lần có

giông từ 150 – 300 lần/năm. Vùng nhiều giông nhất là vùng Tiên Yên,
Móng Cái (Quảng Ninh) hàng năm có 100-110 ngày giông sét, các tháng
nhiều giông là từ tháng 7 - 8 có tới 25 ngày giông sét trên một tháng. Một
số vùng chuyển tiếp giữa các vùng nút và vùng đồng bằng, số lần giông
cũng lên đến 200 lần/năm, số ngày cũng đến 100 ngày/năm.
Vùng ít giông nhất là Quảng Bình, hàng năm chỉ dưới 80 ngày có giông.
Xét về diễn biến của mùa giông trong năm, mùa giông không hoàn toàn
đồng nhất giữa các vùng. Nói chung mùa giông ở Bắc Bộ tập chung từ
tháng 5 – 9 và ở Tây Bắc ngay từ tháng 4 đã có giông kéo dài đến khoảng
tháng 8 trong năm.
1.2.3.2 Miền Trung
Trên vùng duyên hải Trung Bộ ở phía Bắc đến Quảng Ngãi là khu vực
tương đối nhiều giông trong tháng 4 đến tháng 8 số ngày giông xấp xỉ 10
ngày/tháng. Tháng nhiều nhất là tháng 5 có thể từ 12 đến 15 ngày. Những
ngày đầu mùa và cuối mùa thì chỉ có 2 đến 5 ngày/tháng.
Từ Bình Định trở vào khu vực ít giông nhất thường chỉ có vào tháng 5
với số ngày xấp xỉ bằng 10 ngày (Tuy Hòa 10 ngày, Nha Trang 8 ngày,
Phan Thiết 13 ngày), còn các tháng khác của mùa đông chỉ quan sát được từ
5 đến 7 ngày giông sét.
1.2.3.3 Miền Nam
Số ngày giông ở miền Nam dao động từ 40-100 ngày/năm. Khu vực
nhiều giông nhất là Đồng bằng Nam Bộ số ngày giông sét có thể lên đến
HVTH:Viên Hải Minh

Page 5


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

120 đến 140 ngày (TP.Hồ Chí Minh 138 ngày/năm, Hà Tiên 129
ngày/năm). Mùa giông ở Nam Bộ từ tháng 4 đến tháng 11 có khoảng trên
20 ngày/tháng.
Vùng ít giông nhất là ven biển miền Trung (Nha Trang 39 ngày/năm,
Qui Nhơn 46 ngày/năm). Tây Nguyên cũng có ít giông hơn ở Nam Bộ (Đà
Lạt 52 ngày/năm, PleyKu 91 ngày/năm). Mùa giông ở Tây Nguyên từ tháng
3 đến tháng 10.
1.2.4 Các kết quả đo đạc qua trạm định vị sét
Hoạt động giông sét thường xảy ra mạnh mẽ vào thời điểm từ 14h đến 20h
tuỳ theo từng trạm. Đồ thị xu thế chung có đỉnh vào buổi chiều là một trong
những quy luật cơ bản của hoạt động giông sét ở Việt Nam. Sét xuất hiện sớm
ở Đông Hà, Sơn La (tháng 4 với tần suất lớn hơn 20%). Tiếp theo, hoạt động
sét mạnh nhất vào tháng 5 ở Phú Yên, Bình Thuận, Đông Hà. Ở Hà Nội, giông
sét hoạt động mạnh nhất vào tháng 6-7. Đỉnh phụ thứ hai của tất cả các trạm
xuất hiện vào tháng 9-10. Số liệu này cho thấy rõ sự phân hóa theo mùa của
hoạt động giông sét trên lãnh thổ nước ta.

Hình 1.2. Hoạt động sét trong ngày tại một số trạm định vị sét năm 2004

HVTH:Viên Hải Minh

Page 6


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

Hình 1.3. Tần suất xuất hiện sét theo tháng trong năm 2004

Qua các số liệu đo đạc người ta đã lập được bản đồ - phân vùng sét Việt Nam
Vùng

Ngày giông
trung bình
(ngày/năm)

Giờ giông
trung bình
(h/năm)

Mật độ sét
trung bình

Tháng giông
cực đại

81,1

215,6

6,47

8

61,6

219,1

6,33

7

47,6

216,21

3,31

5,8

40,0

95,2

3,55

5,8

60,1

89,32

5,37

5,9

Đồng bằng
ven biển miền
Bắc

Miền núi
Trung Du Bắc
Bộ
Cao nguyên
miền Trung
Ven biển miền
Trung
Đồng bằng
miền Nam

Bảng 1.1. Phân vùng sét Việt Nam

HVTH:Viên Hải Minh

Page 7


LUẬN VĂN THẠC SĨ

GVHD: PGS.TS.Hồ Văn Nhật Chương

Hình 1.4. Bản đồ mật độ sét đánh trung bình hằng năm trên lãnh thổ nước ta.

HVTH:Viên Hải Minh

Page 8


S

K

L

0

0

2

1

5

4