Nghiên cứu sử dụng chống sét van để giảm suất cắt do quá điện áp khí quyển trên đường dây cao áp trong tỉnh nam định

TRẦN XUÂN TRƯỜNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

TRẦN XUÂN TRƯỜNG

CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHỐNG SÉT VAN ĐỂ GIẢM SUẤT CẮT
DO QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN TRÊN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP
TRONG TỈNH NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN

KHÓA: 2012B

Hà Nội – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------TRẦN XUÂN TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHỐNG SÉT VAN ĐỂ GIẢM SUẤT CẮT
DO QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN TRÊN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP
TRONG TỈNH NAM ĐỊNH

CHUYÊN NGÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH THẮNG

Hà Nội – 2014.


MỤC LỤC
Trang 
Trang phụ bìa 
Lời cam đoan ........................................................................................................... 4
Danh mục từ viết tắt ................................................................................................ 5
Danh mục các hình vẽ ............................................................................................. 6
Danh mục các bảng ................................................................................................. 8
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 9
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY ................. 12
1.1. Khái quát về lưới truyền tải điện của Việt Nam .............................................. 12
1.2. Tổng quan về sét và các vấn đề bảo vệ chống sét trên đường dây cao áp......... 14
1.2.1. Quá điện áp khí quyển ................................................................................. 14
1.2.2. Nguy hiểm của quá điện áp khí quyển.......................................................... 16
1.2.3. Sự cố do sét đánh trên đường dây cao áp ..................................................... 16
1.3. Tình hình sự cố trên các đường dây truyền tải ................................................. 18
1.3.1. Các sự cố với ĐDK 110kV của Công ty lưới điện cao thế miền Bắc ............ 18
1.3.2. Các sự cố trên đường dây 220kV của Công ty truyền tải điện 1 ................... 20
1.4. Các giải pháp áp dụng để giảm suất cắt và thiệt hại do sét .............................. 20
1.4.1. Tăng cường cách điện .................................................................................. 20
1.4.2. Giảm trị số điện trở nối đất .......................................................................... 21

1.4.3. Khe hở phóng điện ....................................................................................... 22
1.4.4. Xử lý hệ thống đường thoát sét từ DCS xuống chân cột ............................... 22
1.4.5. Thay thế cách điện thủy tinh bằng cách điện Silicone .................................. 23
1.4.6. Lắp đặt chống sét van .................................................................................. 23
1.5. Phân tích đánh giá các giải pháp chống sét ĐDK ............................................ 23
1.5.1. Tăng cường cách điện .................................................................................. 23
1.5.2. Giảm trị số điện trở nối đất và xử lý hệ thống thoát sét ................................ 24
1.5.3. Lắp đặt chống sét van đường dây ................................................................. 24
1.6. Kết luận và xây dựng hướng nghiên cứu của đề tài ......................................... 24

1 
 


Chương 2: CÁC THÔNG SỐ VÀ CÁCH LỰA CHỌN CHỐNG SÉT VAN ......... 26
2.1. Khái quát lịch sử sử dụng chống sét van đường dây ........................................ 26
2.2. Tổng quan về chống sét van đường dây .......................................................... 28
2.2.1. Cấu tạo ........................................................................................................ 28
2.2.2. Phân loại ...................................................................................................... 29
2.2.3. Nguyên lý làm việc của chống sét van đường dây ........................................ 31
2.2.4. Cách lắp đặt chống sét van trên đường dây .................................................. 33
2.3. Các đặc tính cơ bản của CSV sử dụng cho ĐDK ............................................. 34
2.4. Quy trình tổng quát khi lựa chọn chống sét van .............................................. 36
2.5. Phương pháp lựa chọn CSV không khe hở để bảo vệ ĐDK cao áp.................. 38
2.6. Kết luận .......................................................................................................... 39
Chương 3: NGHIÊN CỨU LẮP ĐẶT CSV ĐỂ GIẢM SUẤT CẮT ..................... 40
DO QĐAKQ TRÊN ĐDK CAO ÁP ...................................................................... 40
3.1. Tổng quan....................................................................................................... 40
3.2. Suất cắt trên ĐDK không treo DCS ................................................................ 40
3.2.1. Suất cắt ĐDK không treo DCS và không lắp đặt CSV ................................. 40

3.2.2. Suất cắt ĐDK không treo DCS và có lắp CSV trên 01 pha ........................... 43
3.2.3. Suất cắt ĐDK không treo DCS và có lắp CSV trên 02 pha ........................... 50
3.2.4. Suất cắt ĐDK không treo DCS và có lắp CSV trên 03 pha ........................... 54
3.3. Suất cắt trên ĐDK có treo DCS ...................................................................... 54
3.3.1. Suất cắt ĐDK có treo DCS và lắp CSV trên 01 pha ..................................... 54
3.3.2. Suất cắt ĐDK có treo DCS và lắp CSV trên 02 pha ..................................... 62
3.3.3. Suất cắt ĐDK có treo DCS và lắp CSV trên 03 pha ..................................... 64
3.4. Lắp đặt CSV có chọn lọc ................................................................................ 65
3.5. Đánh giá hiệu quả các giải pháp giảm suất cắt khi QĐAKQ ........................... 66
3.5.1. Giảm điện trở nối đất tại cột......................................................................... 66
3.5.2. Bảo vệ ĐDK bằng dây chống sét ................................................................. 66
3.5.3. Bảo vệ ĐDK bằng chống sét van ................................................................. 67
3.6. KẾT LUẬN .................................................................................................... 67

2 
 


Chương 4: TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ LẮP ĐẶT CSV .......................................... 68
TRÊN ĐDK 110kV NAM ĐỊNH – NGHĨA HƯNG .............................................. 68
4.1. Quy mô lưới điện 110kV trong tỉnh Nam Định ............................................... 68
4.1.1. Tổng quan .................................................................................................... 68
4.1.2. Thông số kỹ thuật của ĐDK 110 kV Nam Định – Nghĩa Hưng .................... 69
4.1.3. Số liệu tính toán ........................................................................................... 69
4.1.4. Giả thiết các trường hợp để tính toán suất cắt ............................................... 69
4.2. Tính toán chi tiết các trường hợp .................................................................... 70
4.2.1. Suất cắt ĐDK khi treo DCS, không treo CSV (theo thực tế) ........................ 70
4.2.2. Suất cắt ĐDK lắp đặt CSV trên 01 pha ........................................................ 76
4.2.3. Suất cắt ĐDK khi lắp đặt 02 CSV gần hai đầu TBA .................................... 79
4.2.4. Suất cắt ĐDK khi lắp 3 bộ CSV trên pha A và 2 CSV trên 2 đầu TBA ........ 81

4.3. Tổng hợp kết quả suất cắt trong các trường hợp .............................................. 82
4.4. So sánh hiệu quả kinh tế ­ kỹ thuật giữa các biện pháp bảo vệ ........................ 85
4.4.1. Hiệu quả kinh tế ­ kỹ thuật khi lắp đặt 03 CSV trên pha A ........................... 85
4.4.2. Khi lắp 03 CSV trên pha A và 02 CSV trên hai đầu gần tới TBA ................. 86
4.4.3. Biện pháp đóng bổ sung tiếp địa cột............................................................. 86
4.4.4. Biện pháp bổ sung cách điện ........................................................................ 87
4.4.5. Đánh giá hiệu quả các giải pháp giảm suất cắt ............................................. 87
4.5. KẾT LUẬN .................................................................................................... 89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 93
PHỤ LỤC 1 ........................................................................................................... 95
PHỤ LỤC 2 ........................................................................................................... 99
PHỤ LỤC 3 ......................................................................................................... 103
PHỤ LỤC 4 ......................................................................................................... 104

3 
 


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, những vấn đề được trình bày trong luận văn này là nghiên 
cứu của riêng cá nhân tôi, các kết quả tính toán trong luận văn là trung thực và chưa 
được công bố trong bất kỳ một tài liệu nào. Có tham khảo một số tài liệu và bài báo 
của các tác giả trong và ngoài nước đã được xuất bản. Tôi xin chịu hoàn toàn trách 
nhiệm nếu có sử dụng lại kết quả của người khác. 
 

 
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2014 
Tác giả luận văn 

 
 
 
Trần Xuân Trường 

4 
 


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
 
BVCS  

: Bảo vệ chống sét 

CSV   

: Chống sét van 

DD 

: Dây dẫn 

 

DCS   

: Dây chống sét 

ĐDK   

: Đường dây trên không 

ĐTNĐ  

: Điện trở nối đất 

ĐTS   

: Điện trở suất 

HTĐ   

: Hệ thống điện 

HTNĐ  

: Hệ thống nối đất 

MHĐHH 

: Mô hình điện hình học 

NĐCS  

: Nối đất chống sét 

NGC   

: Công ty lưới điện cao thế miền Bắc 

QĐAKQ 

: Quá điện áp khí quyển 

QĐANB 

: Quá điện áp nội bộ 

TLA   

: Transmission Line Surge Arrester 

TBA   

: Trạm biến áp 

5 
 


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Các giai đoạn phát triển của phóng điện sét và biến thiên ....................... 15
của dòng điện theo thời gian. ................................................................................. 15
Hình 1.2: Một số hình ảnh về phóng điện sét trên đường dây cao áp ...................... 17
Hình 1.3: Biểu đồ tỉ trọng theo các nguyên nhân của sự cố kéo dài [10]. ............... 19
Hình 1.4: Biểu đồ tỉ trọng theo các nguyên nhân sự cố thoáng qua [10]. ................ 19
Hình 2.1: Khả năng phóng điện bề mặt của các cột riêng lẻ được bảo vệ với TLA. 27
Hình 2.2: Khả năng phóng điện bề mặt của các cột liền kề được bảo vệ với TLA. . 27

Hình 2.3: Cấu tạo bên trong của chống sét van đường dây ..................................... 28
Hình 2.4: Chống sét van không khe hở .................................................................. 30
Hình 2.7: Các kiểu lắp đặt chống sét van trên đường dây ....................................... 34
Hình 2.8: Đặc tính V­A của CSV và các biện pháp giảm Udư................................. 35
Hình 2.9: Quy trình kiểm tra và lựa chọn CSV theo IEC 60099­5.......................... 38
Hình 3.1: Các trường hợp sét đánh vào ĐDK không treo DCS .............................. 41
Hình 3.2: Phân bố dòng điện khi sét đánh vào dây dẫn. ......................................... 41
Hình 3.3: MHĐHH – 3 pha bố trí nằm ngang ........................................................ 43
Hình 3.4: Lắp đặt 01 CSV trên 01 pha ĐDK – 3 pha ngang ................................... 44
Hình 3.5: Sét đánh vào khoảng vượt của pha có lắp CSV ...................................... 45
Hình 3.6: MHĐHH – 3 pha bố trí Δ ....................................................................... 47
Hình 3.7: Lắp đặt 01 CSV trên 01 pha ĐDK – 3 pha Δ .......................................... 48
Hình 3.8: Sét đánh vào khoảng vượt – 3 pha ngang, không có DCS ...................... 49
Hình 3.9: Sét đánh vòng – 3 pha Δ, không có DCS ................................................ 50
Hình 3.10: Lắp đặt CSV trên 02 pha ĐDK – 3 pha ngang ...................................... 51
Hình 3.11: Lắp đặt CSV trên 02 pha ĐDK – 3 pha bố trí Δ ................................... 51
Hình 3.12: Phân bố dòng điện khi sét đánh vòng qua pha 1 vào pha 2 ................... 52
­ 3 pha bố trí tam giác. ........................................................................................... 52
Hình 3.13: Lắp đặt CSV trên 03 pha ĐDK – 3 pha ngang ...................................... 54
Hình 3.14: Lắp đặt CSV trên 03 pha ĐDK – 3 pha Δ ............................................. 54
6 
 


Hình 3.15: Lắp đặt CSV trên 01 pha ĐDK có treo DCS – 3 pha ngang .................. 55
Hình 3.16: Lắp đặt CSV trên 01 pha ĐDK có treo DCS – 3 pha Δ ......................... 55
Hình 3.17: Kích thước hình học để xác định hệ số K0 ............................................ 57
Hình 3.18: Sơ đồ thay thế sét đánh đỉnh cột – chưa có sóng phản xạ trở về............ 59
Hình 3.19: Sơ đồ thay thế sét đánh đỉnh cột – có sóng phản xạ trở về .................... 60
Hình 3.20: Lắp đặt CSV trên 02 pha ĐDK có treo DCS – 3 pha ngang .................. 62

Hình 3.21: Lắp đặt CSV trên 02 pha ĐDK có treo DCS – 03 pha Δ ....................... 63
Hình 3.22: Các trường hợp sét đánh vào ĐDK có treo DCS .................................. 65
Hình 4.1: Sơ đồ kết cấu hình học cột lộ đơn 110kV ............................................... 70
Hình 4.2: Đồ thị xác suất hình thành hồ quang  = f(Elv) ....................................... 72
Hình 4.3: Sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét ................................................ 72
Hình 4.4: Sét đánh vào đỉnh cột có treo dây chống sét. .......................................... 74
Hình 4.5: Sơ đồ cột ĐDK lắp đặt CSV trên pha A ................................................. 77
Hình 4.6: Biểu đồ tăng điện áp trên cách điện của cột bị sét đánh .......................... 83
khi thay đổi trị số điện trở chân cột [14]. ............................................................... 83
Hình 4.7: Đặc tính Vôn – giây của chuỗi cách điện khi được ................................. 84
bổ sung 1, 2, 3 bát sứ cách điện ............................................................................. 84
Hình 4.8: Biểu đồ suất cắt khi lắp đặt 03 CSV trên pha A ...................................... 88

 

7 
 


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tình hình tăng trưởng của đường dây và MBA truyền tải của Việt Nam 
qua các năm [12]. .................................................................................................. 13
Bảng 1.2: Thống kê suất sự cố qua các năm của Công ty lưới điện cao thế miền Bắc
 .............................................................................................................................. 18
Bảng 1.3: Quy định điện trở nối đất của ĐDK ....................................................... 21
Bảng 3.1: Hệ số hiệu chỉnh  ................................................................................. 57
Bảng 4.1: Các thông số ban đầu dùng trong tính toán suất cắt................................ 70
Bảng 4.2: Bảng giá trị xác suất phóng điện khi sét đánh vào khoảng vượt ............. 73
Bảng 4.3: Trị số điện áp đặt lên cách điện của các pha .......................................... 74
Bảng 4.4: Bảng giá trị xác suất phóng điện khi sét đánh vào đỉnh cột .................... 76

Bảng 4.5: Tổng hợp suất cắt ĐDK trong các trường hợp ....................................... 82
Bảng 4.6: Tổng hợp chi phí lắp đặt CSV cho ba vị trí cột ...................................... 85
Bảng 4.7: Tổng hợp chi phí lắp đặt CSV cho năm vị trí cột ................................... 86
Bảng 4.8: Tổng hợp chi phí đóng bổ sung tiếp địa cho một vị trí cột ..................... 86
Bảng 4.9: Tổng hợp chi phí bổ sung cách điện cho một vị trí cột ........................... 87
 

 

8 
 


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
 

Việt  Nam  là  một  nước  thuộc  vùng  khí  hậu  nhiệt  đới  nóng  ẩm,  mưa  nhiều, 

cường độ hoạt động của giông sét rất mạnh. Thực tế sét đã gây nhiều tác hại đến đời 
sống con người, gây hư hỏng thiết bị, công trình và là một trong những tác nhân gây  
sự cố trong vận hành hệ thống điện và hoạt động của nhiều ngành khác. 
 

Hệ thống đường dây truyền tải điện trên không của nước ta trải dài qua các 

địa phương  với nhiều loại địa  hình  khác nhau, nên thường bị sét đánh  và chịu tác 
động của quá điện áp khí quyển. 
 

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 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, 
cũng có thể làm tan rã cả hệ thống, gây thiệt hại lớn đối với nền kinh tế và đời sống 
xã hội. 
 

Để  bảo  vệ  đường  dây  trên  không  (ĐDK)  ngoài  giải  pháp  bảo  vệ  bằng  dây 

chống  sét  (DCS),  cần  nghiên  cứu  các  giải  pháp  khác  để  đảm  bảo  nâng  cao  chất 
lượng điện của hệ thống điện (HTĐ), nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp điện liên tục, 
độ  tin  cậy  ngày  càng  cao  của  phụ  tải.  Chống  sét  van  là  thiết  bị  bảo  vệ  hiệu  quả 
nhưng việc nghiên cứu lắp đặt chống sét van (CSV) trên ĐDK cao áp còn hạn chế 
chưa có tính toán cụ thể mà chỉ dựa vào kinh nghiệm, đánh giá theo chủ quan. 
 

Ở  Việt  Nam,  việc  áp  dụng  các  công  nghệ  tiên  tiến  trong  lĩnh  vực  bảo  vệ 

chống sét cho các đường dây 110  kV, 220 kV và 500 kV  vẫn còn  khiêm tốn, việc 
lắp đặt chống sét  van trên các đường dây  110  kV, 220  kV  vẫn  còn  mang tính  thử 
nghiệm. Mặt khác, hệ thống quy trình quy phạm và các tiêu chuẩn hiện hành dùng 
cho thiết kế và vận hành hệ thống điện còn một số điểm không phù hợp với yêu cầu 
mới. Do đó, cần có những nghiên cứu để áp dụng các công nghệ tiên tiến trên thế 
giới nhằm từng bước giải quyết các vấn đề tồn tại, yếu kém về độ tin cậy cung cấp 
điện của hệ thống điện hiện nay. 

9 
 

 

Xuất phát từ các vấn đề nêu trên, đề tài “Nghiên cứu sử dụng chống sét van 

để giảm suất  cắt do quá điện áp  khí quyển trên đường dây cao áp trong tỉnh Nam 
Định”  là  cần  thiết  nhằm  đánh  giá  hiệu  quả  sử dụng  CSV  trên  lưới  điện  cao  áp  để 
nâng cao hiệu quả bảo vệ chống sét cho ĐDK. 
2. Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài
Mục đích nghiên cứu: nghiên cứu hiệu quả của việc lắp đặt CSV trên đường 
dây truyền tải. Kết quả nghiên cứu dựa trên chỉ tiêu chống sét là số lần cắt điện của 
đường dây do quá điện áp khí quyển (QĐAKQ). 
Đối tượng nghiên cứu: là việc ảnh hưởng của hiện tượng QĐAKQ trên ĐDK 
cao  áp  đến  suất  cắt  đường  dây.  Nghiên  cứu  các  giải  pháp  để  giảm  suất  cắt  ĐDK 
nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế. 
Phạm vi nghiên cứu: ảnh hưởng của hiện tượng QĐAKQ trên ĐDK cao áp, 
các biện pháp để hạn chế suất cắt trên ĐDK do QĐAKQ, cụ thể: 
 Nghiên cứu các giải pháp để giảm suất cắt: treo DCS, giảm điện trở nối 
đất tại cột, tăng cường cách điện, lắp CSV trên ĐDK. 
 Nghiên  cứu  đặc  tính  của  CSV  đường  dây  và  cách  lựa  chọn  CSV  cho 
ĐDK. 
 Tính toán chỉ tiêu chống sét của ĐDK cao áp trong các trường hợp: có 
treo DCS và không lắp đặt CSV, có treo DCS và lắp đặt CSV.  
 Tính toán hiệu quả khi lắp đặt CSV cho ĐDK 110kV Nam Định ­ Nghĩa 
Hưng. 
3. Phương pháp nghiên cứu
Trên cơ sở lý thuyết mô hình điện hình học (MHĐHH), lý thuyết truyền sóng 
trong hệ nhiều dây, lý thuyết xác suất, hệ phương trình Maxwell và số liệu thực tế 
để  tính  toán,  phân  tích,  nghiên  cứu hiệu  quả  khi  lắp  đặt  chống  sét  van  đường  dây 

trong một số trường hợp. 
4. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 4 chương. 
Chương 1: Tổng quan về bảo vệ chống sét đường dây. 

10 
 


Chương 2: Các thông số và cách lựa chọn CSV. 
Chương 3: Nghiên cứu lắp đặt CSV để giảm suất cắt do QĐAKQ trên ĐDK 
cao áp. 
Chương  4:  Tính  toán  hiệu  quả  lắp  đặt  CSV  trên  ĐDK  110kV  Nam  Định  – 
Nghĩa Hưng. 
Để hoàn thành được luận văn, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tác giả 
nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè và đồng 
nghiệp. 
Tác  giả  xin  bày  tỏ  lòng  biết  ơn  sâu  sắc  tới  thầy  giáo  hướng  dẫn  khoa  học 
PGS.TS Nguyễn Đình Thắng, người đã luôn chu đáo, tận tình và có những nhận xét 
góp ý, chỉ đạo kịp thời về nội dung và tiến độ của luận văn. 
 Cuối  cùng,  tác  giả  cũng  không  thể  quên  được  những  nhận  xét  góp  ý,  tạo 
điều kiện thuận lợi  và sự giúp đỡ tận tình của Viện sau đại học ­ Trường Đại học 
Bách  Khoa  Hà  Nội,  các  thầy  cô  giáo  của  Bộ  môn  Hệ  thống  điện  ­  Viện  Điện  ­ 
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và bạn bè đồng nghiệp trong quá trình làm luận 
văn. 
Mặc dù đã hết sức cố gắng song do thời gian và khả năng còn hạn chế, luận 
văn còn có thiếu sót và hạn chế, tác giả rất mong nhận được sự đánh giá, góp ý của 
các thầy cô giáo và các đồng nghiệp để hoàn chỉnh thêm nội dung của luận văn. 
 

11 
 


Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY
1.1. Khái quát về lưới truyền tải điện của Việt Nam
Lưới điện truyền tải Việt Nam bắt đầu được  xây dựng từ những năm 1960. 
Sau nửa thế  kỷ hình thành và phát triển, đến nay lưới điện truyền tải đã lớn mạnh 
với  hàng  vạn  km  đường  dây  và  hàng  ngàn  trạm  biến  áp  với  các  cấp  điện  áp  khác 
nhau. 
 Năm  1994,  lưới  điện  500kV  chính  thức  được  đưa  vào  vận  hành  (ngày 
27/05/1994) đồng thời Tổng công ty Điện lực Việt Nam được thành lập (theo Quyết 
định  số  562/TTg  ngày  10/10/1994  của  Thủ  tướng  Chính  phủ)  là  bước  ngoặt  quan 
trọng trong quá trình phát triển của lưới điện truyền tải. Các Công ty Truyền tải điện 
thực sự chuyển biến về trình độ kỹ thuật và quản lý vận hành nhờ việc tiếp cận với 
công nghệ truyền tải điện cao áp 500kV. 
 Năm 2006, Tập đoàn Điện lực Việt Nam được chuyển đổi từ Tổng công ty 
Điện  lực  Việt  Nam  (theo  Quyết  định  số  148/2006/QĐ­TTg  ngày  22/06/2006  của 
Thủ tướng Chính phủ). Lưới điện truyền tải với gần 9.000km đường dây và 21.000 
MVA dung lượng máy biến áp từ 220  kV đến 500 kV được quản lý  vận hành bởi 
các Công ty Truyền tải điện 1, 2, 3, 4 trực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam. 
 Năm 2007, “Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2006 – 2015 
có xét đến năm 2025 ” được phê duyệt (theo Quyết định số 110/2007/QĐ­TTg ngày 
18/07/2007 của Thủ tướng Chính phủ). Lưới điện truyền tải được định hướng phát 
triển đồng bộ  với nguồn điện nhằm đáp  ứng  nhu cầu phát triển  kinh tế xã hội của 
đất nước với mức tăng GDP khoảng 8,5% ­ 9%/năm giai đoạn 2006 – 2010 và dự 
báo nhu cầu điện tăng ở mức 17% (phương án cơ sở) trong giai đoạn 2006 – 2015. 
Dự kiến trong giai đoạn 2006 ­ 2015, khoảng 20.000 MVA dung lượng máy biến áp 
500 kV, 50.000 MVA dung lượng  máy biến  áp 220 kV, 5.200 km đường dây 500 
kV và 14.000 km đường dây 220 kV sẽ được xây dựng và đưa vào vận hành. 

 Năm 2008, Tổng Công ty Truyền tải Quốc Gia được thành lập (theo Quyết 
định  số  223/QĐ­EVN  ngày  11/04/2008).Từ  khi  được  thành  lập  Tổng  Công  ty 
Truyền tải Quốc Gia luôn phát triển và có tầm quan trọng trong HTĐ nước nhà. 
12 
 


 Tính đến 31/12/2012, lưới điện truyền tải bao gồm 15.600 MVA dung lượng 
máy biến áp  500  kV, 26.226 MVA dung lượng  máy biến áp 220  kV, 3.246 MVA 
dung  lượng  máy  biến  áp  (MBA)  110  kV,  4.848  km  đường  dây  500  kV  và  11.313 
km đường dây 220 kV. Công nghệ đường dây nhiều mạch, nhiều cấp điện áp, cáp 
ngầm cao áp 220 kV, trạm GIS 220 kV, thiết bị SVC 110 kV, tụ bù dọc 500 kV, hệ 
thống điều khiển tích hợp bằng máy tính và nhiều công nghệ truyền tải điện tiên tiến 
trên thế giới đã được áp dụng rộng rãi tại lưới điện truyền tải Việt Nam [12]. 
Bảng 1.1: Tình hình tăng trưởng của đường dây và MBA truyền tải của Việt Nam 
qua các năm [12]. 
Cấp điện áp 
Đối tượng 

Đường dây 

 
MBA 
 
 
 
 
 
 
 

 

Năm 
2000 
2001 
2002 
2003 
2004 
2005 
2006 
2007 
2008 
2009 
2010 
2000 
2001 
2002 
2003 
2004 
2005 
2006 
2007 
2008 
2009 
2010 

500 kV 

220 kV 

110 kV 

1528 
1528 
1528 
1528 
2023 
3265 
3286 
3286 
3286 
3438 
3890 
2700 
2700 
3150 
4050 
4050 
6150 
6600 
7050 
7050 
7050 
10650 

2380 
3606 
4266 
4671 
4798 

5230 
5650 
6487 
7101 
8497 
10015 
6036 
7910 
9161 
10752 
12390 
14890 
15923 
17513 
18639 
19094 
22004 

7134 
7522 
8123 
8591 
9339 
10874 
11053 
11409 
11751 
12145 
13141 
7737 

9427 
11621 
13740 
16572 
18459 
20656 
22238 
23834 
25862 
27908 

13 
 


1.2. Tổng quan về sét và các vấn đề bảo vệ chống sét trên đường dây cao áp
1.2.1. Quá điện áp khí quyển
 

Quá điện áp khí quyển là hiện tượng quá điện áp do sét gây nên. Sét là hiện 

tượng phóng điện trong khí quyển giữa đám mây giông mang điện tích với đất hoặc 
giữa  các  đám  mây  giông  mang  điện  tích  trái  dấu  nhau  [7].  Sét  là  một  trường  hợp 
phóng điện tia lửa khi khoảng cách giữa các điện cực rất lớn (trung bình khoảng 5 
km). Quá trình  phóng điện của sét  giống như quá trình xảy ra trong trường  không 
đồng nhất. Khi các lớp này được tích điện (khoảng 80% số trường hợp phóng điện 
sét xuống đất điện tích của mây có cực tính âm) tới mức độ có thể tạo nên cường độ 
trường lớn sẽ hình thành dòng phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này gọi là giai 
đoạn phóng điện tiên đạo và dòng gọi là dòng tiên đạo. Tốc độ di chuyển trung bình 
của tia tiên đạo của lần số phóng điện đầu tiên khoảng 1,5.107 cm/s, của các lần sau 

nhanh hơn và đạt tới 2.108 cm/s (trong một đợt sét đánh có thể có nhiều lần phóng 
điện kế tiếp nhau, trung bình là ba lần, điều này được giải thích bởi trong cùng lớp 
mây điện có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lần lượt phóng điện 
xuống đất). 
Tia tiên đạo là  môi trường plasma có điện dẫn rất lớn. Đầu tia nối  với  một 
trong  các  trung  tâm  điện  tích  của  lớp  mây  điện  nên  một  phần  điện  tích  của  trung 
tâm này đi vào trong tia tiên đạo và phân bố có thể xem như gần đều dọc theo chiều 
dài tia (hình 1.1a). Dưới tác dụng của điện trường của tia tiên đạo, sẽ có sự tập trung 
điện tích khác dấu trên mặt đất mà địa điểm tập kết tuỳ thuộc vào tình hình dẫn điện 
của đất. Nếu vùng đất có điện dẫn đồng nhất thì địa điểm này nằm ngay ở phía dưới 
tia tiên đạo. Trường hợp mặt đất có nhiều nơi điện dẫn khác nhau thì điện tích trong 
đất sẽ tập trung về nơi có điện dẫn cao ví dụ các ao, hồ, sông, lạch ở vùng đất đá... 
Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền  giữa các tia 
tiên đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất vì ở đấy cường độ trường có trị số 
lớn nhất và như vậy là địa điểm sét đánh trên mặt đất đã được định sẵn. Tính chất 
chọn lọc của phóng điện đã được vận dụng trong việc bảo vệ chống sét đánh thẳng 
cho các công trình: cột thu lôi có độ cao lớn và trị số điện trở nối đất bé. 

14 
 


Cần nêu thêm rằng, nếu ở phía mặt đất điện tích khác dấu được tập trung dễ 
dàng và có điều kiện thuận lợi để tạo nên khu vực trường mạnh (ví dụ đỉnh cột điện 
đường dây cao áp) thì có thể đồng thời xuất hiện tia tiên đạo từ phía  mặt đất phát 
triển ngược chiều với tia tiên đạo từ lớp mây điện. 
Khi tia tiên đạo phát triển tới gần mặt đất thì trường trong khoảng không gian 
giữa các điện cực sẽ có trị số rất lớn và bắt đầu có quá trình ion hoá mãnh liệt dẫn 
đến sự hình thành dòng Plasma với mật độ ion lớn hơn nhiều so với của tia tiên đạo 
(hình 1.1b). Do có điện dẫn bản thân rất cao nên đầu dòng sẽ có điện thế mặt đất và 

như vậy toàn bộ hiệu số điện thế (giữa đầu tia đạo với mặt đất) được tập trung vào 
khu vực giữa nó với đầu tia tiên đạo, trường trong khu vực này tăng cao và gây ion 
hoá mãnh liệt... dòng Plasma được kéo dài và di chuyển ngược lên phía trên. Giai 
đoạn này gọi là giai đoạn phóng điện ngược (hình 1.1c và d). Tốc độ phát triển của 
phóng điện ngược thay đổi trong giới hạn 1,5.1091,5.1910 cm.s­1 tức là 0,050,5 tốc 
độ ánh sáng. Trong giai đoạn này điện tích của lớp máy điện sẽ theo dòng Plasma 
chuyển về phía mặt đất tạo nên dòng điện ở nơi sét đánh. 

 
Hình 1.1: Các giai đoạn phát triển của phóng điện sét và biến thiên  
của dòng điện theo thời gian.  
 

 

a) Giai đoạn phóng điện tiên đạo  

 

 

b) Tia tiên đạo đến gần mặt đất, hình thành khu vực ion hóa mãnh liệt  

 

 

c) Giai đoạn phóng điện ngược hay phóng điện chủ yếu  

 

 

d) Phóng điện chủ yếu kết thúc, dòng sét đạt giá trị cực đại  

1. Tia tiên đạo; 2. Khu vực ion hoá mãnh liệt; 3. Dòng của phóng điện ngược. 
15 
 


1.2.2. Nguy hiểm của quá điện áp khí quyển
Khi xảy ra hiện tượng QĐAKQ, tức là xảy ra phóng điện sét thì toàn bộ năng 
lượng  của  dòng  điện  sét  sẽ  thoát  vào  trong  đất  qua  vật  bị  sét  đánh  trực  tiếp. 
QĐAKQ có thể là do sét đánh trực tiếp lên 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. Trong đó, trường 
hợp bị sét đánh trực tiếp là nguy hiểm nhất vì năng lượng của dòng điện sét rất lớn, 
sẽ làm phá hủy về nhiệt đối với các chi tiết, bộ phận của vật cần bảo vệ. Ngoài ra, 
khi sét đánh điện áp sét là rất cao, có thể chọc thủng cách điện của các thiết bị gây 
thiệt hại lớn về mặt kinh tế. 
Đối với các thiết bị điện, QĐAKQ thường lớn hơn điện áp thí nghiệm xung 
của cách điện, dẫn đến chọc thủng cách điện phá hỏng các thiết bị quan trọng như 
máy biến áp, tụ bù dọc, kháng bù ngang … 
Đặc biệt là đối với các đường dây truyền tải điện, khi bị sét đánh thường dẫn 
đến khả năng  gián đoạn cung cấp điện cho phụ tải do sự cố. Khi xã hội càng phát 
triển các hoạt động của đời sống xã hội ngày một tăng thì điện năng tiêu thụ càng 
nhiều. Khi bị ngừng cung cấp điện thì thiệt hại về kinh tế sẽ là rất lớn. Ngoài ra còn 
ảnh hưởng đến an ninh, quốc phòng và đời sống sinh hoạt của nhân dân. 
1.2.3. Sự cố do sét đánh trên đường dây cao áp
 

Việt Nam là một trong những vùng có mật độ sét cao trong khu vực và trên 

thế giới, điều này ảnh hưởng tới khả năng cung cấp điện ổn định và an toàn, đặc biệt 
với lưới điện truyền tải luôn được coi là mắt xích quan trọng của HTĐ Việt Nam. 
Do đó việc nghiên cứu các mô hình chống sét hiệu quả nhất đảm bảo được các yếu 
tố kỹ thuật – kinh tế và đặc thù trong khu vực của Việt Nam là rất cần thiết. 
 

Theo  [10],  đa  phần  việc  cắt  điện  trong  lưới  điện  truyền  tải  chủ  yếu  do  sét 

đánh vào ĐDK gây ngắn mạch hay do sét đánh gần ĐDK gây ra hiện tượng phóng 
điện ngược, từ đó gây ra ngắn mạch duy trì. Trong đó số lần sự cố gây cắt điện do 
sét chiếm phần lớn trên lưới điện Việt Nam. Đặc biệt là vùng có tuyến ĐDK đi qua 
có điện trở suất của đất lớn, hệ thống tiếp đất có điện trở lớn,  khu  vực đồi núi có 
mật độ sét cao. 
16 
 


 

Để  giảm  sự  cố  do  sét  gây  ra,  người  ta  dùng  các  biện  pháp  chống  sét  trên 

đường dây, đa phần những lần sét đánh lên đường dây được đưa xuống đất an toàn. 
Chỉ có một số ít trường hợp dòng điện sét quá lớn gây phóng điện trên bề mặt cách 
điện. Do đó, để hạn chế số lần sự cố do sét cho đường dây có thể tăng cường cách 
điện của đường dây hoặc giảm trị số điện trở nối đất của bộ phận chống sét. 
Vì sét là một hiện tượng tự nhiên diễn biến rất phức tạp và có tính chất ngẫu 
nhiên, nên việc bảo vệ đường dây tuyệt đối không bị sự cố do sét đánh là không thể 
thực hiện được. Ngoài ra, nếu thực hiện mong muốn đó thì đòi hỏi vốn đầu tư là quá 

lớn. Do đó, phương hướng đúng đắn là việc tính toán mức độ bảo vệ chống sét của 
đường dây phải xuất  phát từ chỉ tiêu  kinh tế,  nghĩa là  một  mặt làm cho số lần cắt 
điện đường dây do sét gây ra giảm đến mức thấp nhất có thể, một mặt vẫn đảm bảo 
tính kinh tế của các biện pháp chống sét. 
Trên hệ thống lưới truyền tải điện Việt Nam, mặc dù các đường dây đều có 
dây  chống  sét  nhưng  sự  cố  đường  dây  do  QĐAKQ  vẫn  chiếm  một  tỷ  lệ  lớn  nhất 
trong  các  nguyên  nhân  gây  sự cố.  Gây  mất  điện  đường  dây,  làm  ngừng  cung  cấp 
điện cho một vùng rộng lớn thậm trí làm phân giã hệ thống và làm thiệt hại rất lớn 
cho nền kinh tế … 

 
Hình 1.2: Một số hình ảnh về phóng điện sét trên đường dây cao áp 

17 
 


1.3. Tình hình sự cố trên các đường dây truyền tải
1.3.1. Các sự cố với ĐDK 110kV của Công ty lưới điện cao thế miền Bắc
Trong  các  năm  qua,  với  ảnh  hưởng  lớn  từ  sự  thay  đổi  bất  thường  của  thời 
tiết, mưa lốc thường xuyên diễn ra trên diện rộng và nhiều yếu tố khách quan mang 
lại đã gây không ít khó khăn cho Công ty trong việc giảm thiểu sự cố, cụ thể suất sự 
cố sau khi trừ các vụ có nguyên nhân khách quan. Kết quả thống kê về tình hình sự 
cố đường dây 110kV trong các năm qua chủ yếu nguyên nhân do sét đánh [10]. 
Bảng 1.2: Thống kê suất sự cố qua các năm của Công ty lưới điện cao thế miền Bắc  
Suất sự cố

Năm
2008

Năm
2009

Năm
2010

Năm
2011

Năm
2012

Suất sự cố
cho phép
(EVN)

Suất sự cố vĩnh cửu 
(/100km.năm ) 

0,624 

0,606 

0,436 

0,434 

0,438 

0,838 

Suất sự cố thoáng qua 
(/100km.năm ) 

2,672 

2,277 

2,273 

2,201 

1,724 

3,351 

Suất sự cố trạm 
(ngăn lộ.năm) 

0,01 

0,008 

0,008 

0,008 

0,013 

0,05 

a) Sự cố kéo dài đường dây 110kV 
Tổng số vụ sự cố kéo dài trong năm 2013 là 74 vụ (giảm 38 vụ so với năm 
2012 là 112 vụ), suất sự cố 1,249 vụ/100km.năm, thấp hơn chỉ tiêu của EVN giao 
(chỉ tiêu 1,551 vụ/100km.năm) [10]. 
Trong đó có: 
+ 7 vụ, nguyên nhân do đứt dây, tụt lèo. 
+ 65 vụ, nguyên nhân do sét đánh vào đường dây gây phóng điện. 
+ 04  vụ,  nguyên  nhân  do  vi  phạm  khoảng  giữa lèo  với  xà  hoặc  ĐDK  giao 
chéo với nhau. 
+ 7 vụ, nguyên nhân do lỗi rơ le bảo vệ. 
+ 4 vụ có nguyên nhân khác. 
Thời gian xử lý sự cố bình quân 01 vụ sự cố kéo dài hết 34,19 phút (tính cả 
thời gian giao nhận đường dây với các cấp điều độ). 

18 
 


Biểu đồ tỉ trọng theo các nguyên nhân của sự cố kéo dài:

 
Hình 1.3: Biểu đồ tỉ trọng theo các nguyên nhân của sự cố kéo dài [10]. 
b) Sự cố thoáng qua đường dây 110kV 
Tổng  số  vụ  sự  cố  thoáng  qua  ĐDK  110kV  là  79  vụ  (năm  2012  là  144  vụ, 
giảm 65 vụ), trong đó có: 
Tổng số vụ sự cố thoáng qua là 79 vụ, suất sự cố 1,134 vụ/100km.năm. Thấp 
hơn chỉ tiêu của EVN giao (chỉ tiêu 1,551 vụ/100km.năm). Qua phân tích tình hình 
sự cố lưới điện 110kV của Tổng Công ty, nguyên nhân sự cố thoáng qua chủ yếu do 
các nguyên nhân sau: 

­ 87% các  vụ sự cố (69  vụ) do  mưa giông sét  đánh trực tiếp  vào đường dây, 
sau khi sự cố phát hiện vỡ sứ, tước dây dẫn, đứt dây chống sét tại vị trí sét đánh. 
­ 6,3% các vụ sự cố (05 vụ) nguyên nhân do lỗi rơ le bảo vệ. 
­ 6,3% các vụ sự cố (05 vụ) có nguyên nhân khác. 
Biểu đồ tỉ trọng theo các nguyên nhân sự cố thoáng qua:

Hình 1.4: Biểu đồ tỉ trọng theo các nguyên nhân sự cố thoáng qua [10]. 

19 
 


Sự cố sét đánh xảy ra trên lưới điện 110kV gây gián đoạn cấp điện cho các 
phụ tải trên diện rộng  đặc biệt là  khi xảy ra  các sự cố trên đường  dây 110kV đầu 
nguồn,  ảnh  hưởng  rất  lớn  đến  đời  sống  sinh hoạt  của  nhân  dân  và  ảnh  hưởng  đến 
việc  sản xuất  kinh doanh, phát triển của nhiều đơn  vị sản xuất như nhà  máy thép, 
nhà máy xi măng, khai khoáng… Trong những năm qua, Công ty Lưới điện cao thế 
miền Bắc đã thực hiện nhiều biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu sự cố trên lưới điện 
thuộc phạm vi quản lý. 
1.3.2. Các sự cố trên đường dây 220kV của Công ty truyền tải điện 1
Theo  kết  quả  thông  kế  về  tình  hình  sự  cố  trên  lưới  điện  miền  Bắc  từ  năm 
2000­2012  của  Công  ty  Truyền  tải  điện  1  (PCT1)  cho  thấy,  tần  suất  sự  cố  do  sét 
ngày càng tăng, cường độ dòng sét ngày mạnh theo quy mô phát triển của lưới điện. 
Các sự cố tập trung chủ yếu ở phía vùng đồi núi Tây Bắc, Thái Nguyên  và 
Đông Bắc. Cụ thể, giai đoạn 2006­2012, đường dây mua điện Trung Quốc mạch 1 
xảy ra 56 sự cố thì có tới 53 vụ do sét đánh. Đường dây mua điện Trung Quốc mạch 
2 có tới 120/132 sự cố do sét. Đường dây Tràng Bạch ­ Hoành Bồ cũng có 35 vụ. 
Đường dây Uông Bí ­ Tràng Bạch có 14/15 lần sự cố. Hậu quả là phải ngừng cung 
cấp điện, ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất ­ kinh doanh của các doanh nghiệp. 
Đặc biệt, trong năm 2012 và những tháng đầu năm 2013, tình hình sự cố trên 

lưới do sét có chiều hướng tăng so với năm 2011. Riêng năm 2012, có 85/101 vụ sự 
cố  đường  dây  do  sét  (chiếm  84,1%);  8/25  sự  cố  trạm  biến  áp  do  sét  đánh  (chiếm 
32%). Đường dây 500kV Sơn La ­ Hiệp Hòa đưa vào vận hành chưa được bao lâu 
cũng đã xảy ra 10/12 vụ sự cố do sét đánh. 
1.4. Các giải pháp áp dụng để giảm suất cắt và thiệt hại do sét
 

Trước tình hình sự cố trên đường dây cao áp do sét đánh gây nên hàng năm 

khá nhiều, tác giả đưa ra một số giải pháp áp dụng cụ thể: 
1.4.1. Tăng cường cách điện
 

Tăng cường cách điện: biện pháp này được áp dụng cho những vị trí cột có 

điện trở nối đất cao, điện trở suất của đất lớn, địa hình trên đồi núi cao, điều kiện thi 

20 
 


công để giảm trị số điện trở suất nối đất là khó khăn. Số bát sứ cách điện được tăng 
cường thêm là 0102 bát/chuỗi. Lưu ý khi bổ sung cách điện tại hai đầu đường dây 
vì khi đó làm thay đổi kết cấu đường dây đầu trạm nên phải kiểm tra, tính toán lại 
các thông số cài đặt bảo vệ khi sóng sét truyền vào trạm từ phía đường dây. 
1.4.2. Giảm trị số điện trở nối đất
Nối  đất  ĐDK  có  nhiệm  vụ  tản  dòng  điện  sét  vào  đất  an  toàn,  hạn  chế  việc 
hình thành và lan truyền sóng QĐAKQ do phóng điện sét gây ra tức là hạn chế sóng 
điện áp dư có khả năng phóng điện ngược làm phá hủy cách điện ĐDK. 
Do bộ phận nối đất của cột điện ĐDK thường bố trí độc lập (không liên hệ 

với các bộ phận khác) nên cần sử dụng hình thức nối đất tập trung để hiệu quả tản 
dòng điện tốt nhất. Khi sét đánh vào ĐDK, phần điện áp giáng trên bộ phận nối đất 
cột điện chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ điện áp đặt lên cách điện ĐDK. Do đó, nếu 
nối đất có trị số điện trở tản bé sẽ hạn chế được khả năng phóng điện ngược đến dây 
dẫn (DD), đảm bảo vận hành an toàn. Tuy nhiên việc giảm điện trở nối đất (ĐTNĐ) 
phải huy động nhiều sắt thép và khối lượng thi công nên tiêu chuẩn nối đất cột điện 
phải quy định sao cho hợp lí. 
 

Hiện nay theo quy phạm trang bị điện, tiêu chuẩn nối đất cột điện của ĐDK 

được quy định theo điện trở suất của đất như bảng 1.3[2]. 
Bảng 1.3: Quy định điện trở nối đất của ĐDK 
Điện trở suất của đất  (m) 

Điện trở nối đất () 

Đến 100 

≤ 10 

Trên 100 đến 500 

≤ 15 

Trên 500 đến 1000 

≤ 20 

Trên 1000 đến 5000 

≤ 30 

Trên 5000 

≤  6.10­3  

Từ bảng 1.3 cho thấy quy định ĐTNĐ cho phép càng tăng khi điện trở suất 
(ĐTS) của đất  tăng. Điều này xuất phát từ việc nếu ĐTS cao thì dòng điện sét sẽ 
bé và hơn nữa ở các vùng ĐTS cao, việc xây dựng hệ thống nối đất (HTNĐ) sẽ gặp 
nhiều khó khăn và giá thành cao. 
21 
 


HTNĐ có trị số điện trở tản càng bé sẽ càng thực hiện tốt nhiệm vụ tản dòng 
điện trong đất và giữ được mức điện thế thấp trên các vật nối đất. Giảm điện trở nối 
đất ĐDK được thực hiện bằng các giải pháp: 
­ Lợi dụng các vật tiếp đất tự nhiên sẵn có. 
­ Thay đất gốc có ĐTS cao bằng đất mới có ĐTS nhỏ. 
­ Giảm ĐTS bằng muối ăn, than giữ ẩm. 
­ Sử dụng hóa chất để giảm ĐTS cục bộ. 
­ Bổ  sung  thêm  HTNĐ:  Đây  là  giải  pháp  được  ứng  dụng  rộng  rãi  trong  việc 
giảm ĐTNĐ cột điện ĐDK. 
1.4.3. Khe hở phóng điện
 

Khe  hở  không  khí  giữa  các  điện  cực  dạng  thanh,  sừng,  hình  xuyến,  hình 

cầu... là loại thiết bị chống  sét đơn  giản nhất. Nó được đấu song song  với thiết bị 

cần bảo vệ: một cực nối với DD hoặc đầu vào thiết bị, còn cực kia nối đất.
Khe hở bảo vệ có ưu điểm là cấu tạo đơn  giản và rẻ tiền nhưng  không đáp 
ứng được phần lớn các yêu cầu kỹ thuật do các nhược điểm sau: 
­

Không  tự  dập  tắt  hồ  quang  điện.  Do  vậy,  mỏ  phóng  điện  sử  dụng  hiệu  quả 
trong lưới điện có hệ thống tự động đóng lặp lại (TĐL). 

­

Chỉ có tác dụng bảo vệ cách điện tránh hư hỏng do phóng điện hồ quang xảy 
ra  trên  bề  mặt  cách  điện  mà  không  có  hiệu  quả  trong  việc  giảm  sự  cố  ngắn 
mạch do QĐAKQ. 

­

Đối với điện áp 220kV trở lên, treo mỏ phóng điện dọc theo chuỗi cách điện. 

1.4.4. Xử lý hệ thống đường thoát sét từ DCS xuống chân cột
Để đảm bảo khả năng thoát sét là tốt nhất, ngoài việc bổ sung tiếp địa để hạ 
trị số điện trở nối đất thì các đơn vị vận hành và quản lý tuyến đường dây cần thực 
hiện xử lý hệ thống đường thoát sét từ DCS xuống chân cột. Cụ thể là: xử lý đảm 
bảo tiếp xúc tốt tại các vị trí đầu nối, lắp đặt bổ sung dây nối đất trực tiếp từ DCS 
xuống chân cột. 

22 
 


1.4.5. Thay thế cách điện thủy tinh bằng cách điện Silicone

 

Hiện  nay,  việc  sử  dụng  cách  điện  polyme  (cách  điện  composite,  polymer 

insulator) cho đường dây tải điện cao thế đã cho thấy tính hiệu quả, tính khả thi về 
giải pháp kỹ thuật, đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt và giảm thiểu sự cố, tổn thất điện 
năng trên đường dây truyền tải. 
 

Giải pháp này đã được áp dụng đối với các tuyến đường dây đi qua khu vực 

ô nhiễm, bụi bẩn nhằm tăng cường khả năng chịu đựng của cách điện khi có sét. 
1.4.6. Lắp đặt chống sét van
 

Các kết quả nghiên cứu và  thực tế đã được kiểm định  chứng  minh, nếu lắp 

đặt chống sét van ở một số vị trí thích hợp trên đường dây thì có khả năng làm giảm 
suất cắt trên đường dây do hiện tượng sét đánh gây nên. 
 

 

Khi  lắp  đặt  CSV  cho  ĐDK,  các  pha  được  lắp  đặt  CSV  sẽ  không  xuất  hiện 

phóng điện hồ quang duy trì trên cách điện nên không bị cắt điện ĐDK. 
1.5. Phân tích đánh giá các giải pháp chống sét ĐDK
1.5.1. Tăng cường cách điện
 

Đối với giải pháp tăng cường cách điện: xét về lý thuyết thì tại vị trí cột nào 

được tăng cường cách điện cho chuỗi sứ sẽ hạn chế được số lần phóng điện do sét. 
Nhưng  thực  tế  hiện  nay  đang  áp  dụng  thì  số  bát  cách  điện  tăng  thêm  đều  là  01 
bát/chuỗi đối với tất cả các loại thiết kế (chuỗi 7 bát, chuỗi 8 bát, chuỗi 9 bát). Mặt 
khác, việc tăng cường cách điện cần phải thực hiện ở những vị trí cột nào, pha nào 
để mang lại hiệu quả tốt nhất mà vẫn không ảnh hưởng xấu đến việc bảo vệ chống 
sét lan truyền vào trạm thì vẫn chưa có những nghiên cứu cụ thể để làm cơ sở. Việc 
tăng cường cách điện hiện nay vẫn có tính chất cảm tính. 
Bên cạnh đó việc tăng cường cách điện bằng  cách tăng cường số lượng bát 
sứ hay thay bằng chuỗi Silicon sẽ ảnh hưởng tới độ võng tại các khoảng cột, khoảng 
cách  pha  đất  dẫn  tới  có  thể  phải  thay  đổi  kết  cấu  của  cột  để  tránh  các  dạng  sự cố 
khác như vi phạm khoảng cách pha – pha, hoặc các phương tiện đi phía dưới đường 
dây vi phạm khoảng cách với pha dưới cùng… điều này thực tế đã xảy ra trong quá 
trình vận hành. 

23