Đề xuất các giải pháp giảm suất cắt cho đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
,

VÕ QUANG HÒA

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
GIẢM SUẤT CẮT CHO ĐƯỜNG DÂY 220kV
ĐỒNG HỚI - ĐÔNG HÀ

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 8520201

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. TRỊNH TRUNG HIẾU

Phản biện 1: TS. LƯU NGỌC AN

Phản biện 2: TS. LÊ KỶ

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ kỹ thuật điện họp tại Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
vào ngày 27 tháng 10 năm 2018

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu và Truyền thông Trường Đại học Bách khoa
Đại học Đà Nẵng
- Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - Đại học
Đà Nẵng


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trước yêu cầu về việc cung cấp điện liên tục, đảm bảo chất
lượng cho phụ tải như hiện nay thì việc giông sét thường xuyên đánh
vào đường dây gây sự cố là điều đòi hỏi người làm công tác kỹ thuật,
quản lý lưới điện phải thường xuyên quan tâm, nghiên cứu tìm tòi
các giải pháp hiệu quả nhất để nâng cao khả năng chịu sét cho đường
dây tải điện.
Để giải quyết được vấn đề trên người ta thường đưa treo dây
chống sét; đặt chống sét van chống sét van, bổ sung tiếp địa cột, tăng
góc bảo vệ chống sét... Tuy nhiên do tính chất phức tạp của hoạt
động giông sét đặc biệt là ở Miền trung của ở nước ta nơi có mật độ
giông sét cao, địa hình, địa chất phức tạp cần thiết phải có những giải
pháp cụ thể phù hợp với điều kiện thực tế, đảm bảo chỉ tiêu Kinh tế Kỹ thuật cao để áp dụng những biện pháp thích hợp nhất có thể
nhằm giảm suất cắt do giông sét gây ra cho đường dây nói riêng và
hệ thống điện truyền tải điện nói chung.
2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu bảo vệ chống sét cho đường
dây
2.1. Giới thiệu chung về đường dây:
Truyền tải điện Quảng Bình quản lý 125,5 km ÐZ 500kV Đà
Nẵng - Vũng Áng (từ vị trí 955 - 1253); 124,4 km ĐZ 500kV Đà
Nẵng - Hà Tĩnh (từ VT 5005-7201); 65 km ÐZ 220kV mạch kép

Vũng Áng - Ba Đồn - Đồng Hới (từ vị trí 056 - 230); 58km ĐZ
220kV Đồng Hới - Đông Hà (từ vị trí 02-169) cùng nằm trong vùng
thường xuyên có giông sét, trong đó có đường dây 220kV Đồng Hới
- Đông Hà với chiều dài gần 104,3 km, gồm 291 vị trí đi qua 06
huyện, thành phố (gồm TP.Đồng Hới, huyện Quảng Ninh, Lệ Thủy
tỉnh Quảng Bình; huyện Vĩnh Linh, Do Linh, TP.Đông Hà tỉnh
Quảng Trị); Về địa hình thì hầu hết các vị trí đường dây đều đi qua
vùng đồi núi cao, chỉ một số ít vị trí nằm ở khu vực đồng bằng.


2
Theo thống kê trong những năm gần đây số lần sự cố do sét
đánh đều vượt suất chỉ tiêu do Công ty Truyền tải điện 2 giao. Do
vậy, việc tính toán để giảm thiểu sự cố do sét đánh vào các đường
dây là một vấn đề cấp bách đòi hỏi đơn vị quản lý vận hành phải đưa
ra nhiều giải pháp thích hợp để hạn chế thấp nhất suất sự cố do sét
đánh vào đường dây.
2.2. Mục đích, nhiệm vụ chính
- Phân tích một số nguyên nhân gây sự cố thoáng qua do sét
đánh vào đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà trong thời gian
qua.
- Nghiên cứu một số giải pháp nhằm giảm suất cắt cho đường
dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà trên cơ sở phân tích các chỉ tiêu về
Kinh tế - Kỹ thuật nghiên cứu trong tài liệu và một số giải pháp đã áp
dụng trong thực tế.
- Trên cơ sở các chỉ tiêu về Kinh tế - Kỹ thuật đã phân tích
đánh giá, lựa chọn và đề xuất một số giải pháp phù hợp với tình hình
thực tế, mang lại hiệu quả cao và có thể áp dụng cho đường dây
220kV Đồng Hới - Đông Hà.
3. Đối tượng và phạm vị nghiên cứu:

3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu các nguyên nhân gây sự cố lưới điện do sét đánh
và hiện tượng quá điện áp khí quyển.
- Tính toán tần suất cắt điện của 220kV do giông sét gây ra
theo các số liệu cụ thể hiện tại trên đường dây.
- Phân tích một số giải pháp có thể giảm suất cắt cho đường
dây.
4. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu của luận văn
4.1. Cơ sở lý luận:


3
- Nội dung của luận văn được nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết
kỹ thuật điện cao áp.
- Các tài liệu nghiên cứu về kỹ thuật điện cao áp.
- Các quy trình Tập đoàn Điện lực Việt Nam, Tổng Công ty
Truyền tải điện Quốc Gia; quy phạm trang bị điện của Bộ Công
Thương.
- Thông số kỹ thuật, quá trình vận hành thực tế của đường dây
220kV Đồng Hới - Đông Hà.
4.2. Phương pháp nghiên cứu:
- Chủ yếu là phương pháp phân tích trên cơ sở lý thuyết đã
có. Tính toán, so sánh, đánh giá các số liệu trên cơ sở tính toán để
lựa chọn giải pháp tối ưu áp dụng các giải pháp giảm suất cắt cho
đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiển của đề tài:
5.1. Ý nghĩa khoa học:

- Tính toán cụ thể các trường hợp suất cắt điện của đường
dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà, nghiên cứu, tìm các giải pháp
nhằm giảm suất cắt tối thiểu cho đường dây trong quá trình vận hành
thực tế.
- Sau khi đưa ra các giải pháp tiếp tục so sánh, lựa chọn các
giải pháp phù hợp, hiệu quả nhất để hạn chế suất cắt trên đường dây.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn:
- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp bảo vệ chống sét phù
hợp, tối ưu nhất nhằm đảm bảo yêu cầu kinh tế - kỹ thuật, đảm bảo
suất cắt cho đường dây theo yêu cầu đề ra.
6. Cấu trúc của luận văn (Gồm 03 chương):
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG GIÔNG SÉT
VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SUẤT CẮT CHO ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI ĐIỆN
1.1. Giới thiệu tổng quan về sét và hiện tượng giông sét.
1.2. Ảnh hưởng của giông sét đối với lưới điện truyền tải
đang vận hành.


4
1.3. Các giải pháp nhằm giảm suất cắt điện của đường dây.
1.4.Kết luận.
Chương 2 - PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN SUẤT CẮT CHO
ĐƯỜNG DÂY 220kV ĐỒNG HỚI - ĐÔNG HÀ
2.1. Giới thiệu đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà.
2.2. Các thông số, dữ liệu của đường dây trên toàn tuyến, địa
hình.
2.3. Giá trị điện trở suất, điện trở nối đất của từng vị trí cột
đường dây.
2.4. Thống kê số lần sự cố trong thời gian gần đây.

2.5. Tính toán suất cắt cho một số trường hợp cụ thể trên
đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà.
2.6. Kết luận.
Chương 3 - CÁC GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM SUẤT CẮT
ĐƯỜNG DÂY 220kV ĐỒNG HỚI - ĐÔNG HÀ
3.1. Các phương pháp giảm suất cắt cho đường dây.
3.1.1. Giảm xác suất phóng điện do sét đánh vòng.
3.1.2. Giảm xác suất phóng điện do sét đánh vào khoảng
vượt và đỉnh cột.
3.1.3. Tính suất cắt cho đường dây khi lắp bổ sung dây
tiếp địa.
3.2. Tính toán kinh tế khi thực hiện các giải pháp giảm
suất cắt.
3.3. Lựa chọn giải pháp tối ưu cho đường dây 220kV Đồng
Hới - Đông Hà.
3.4. Kết luận.


5
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG GIÔNG SÉT VÀ
CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SUẤT CẮT CHO ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI ĐIỆN
1.1. Giới thiệu tổng quan về sét và hiện tượng giông sét xuất hiện
trong tự nhiên
1.1.1. Cực tính của dòng điện sét.
1.1.2. Độ dốc đầu sóng dòng điện sét và xác suất xuất hiện dòng
điện sét.
1.1.3. Biên độ dòng sét và sự xuất hiện của sét
1.1.4. Cường độ hoạt động của sét và mật độ sét

1.2. Ảnh hưởng của giông sét đối với lưới điện Truyền tải đang
vận hành
Khi sét đánh vào đường dây tải điện trên không xuất hiện
quá điện áp đặt lên cách điện và lan truyền dưới dạng sóng quá điện
áp khí quyển có thể làm hư hỏng cách điện đường dây, phát sinh hồ
quang duy trì dẫn đến sự cố ngắn mạch hay lan truyền vào Trạm biến
áp làm hư hỏng cách điện và các thiết bị trong trạm, ảnh hưởng đến
việc cung cấp điện năng cho phụ tải khu vực.
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự cố do sét của đường
dây truyền tải như mức cách điện của đường dây, điện trở tiếp địa,
cấu hình cột, hoạt động thời tiết, đặc điểm địa hình, khí hậu mà
đường dây đi qua...
Trong đó, yếu tố địa hình có ảnh hưởng khá lớn tới sự cố do
sét của đường dây. Các tham số địa hình được xét đến ở đây bao
gồm:
- Mật độ giông sét khu vực đường dây đi qua.
- Độ cao chân cột và độ cao đỉnh cột so với mực nước biển.
- Loại địa chất nơi đường dây đi qua.
Sau đây ta sẽ xét đến ảnh hưởng của từng tham số tới sự cố do
sét đánh của đường dây truyền tải.


6
1.2.1. Mật độ giông sét tại khu vực đường dây đi qua.
Mật độ sét là đại lượng đặc trưng cho cường độ hoạt động
giông sét của từng khu vực. Giá trị của mật độ giông sét được xác
định bằng trung bình của tổng số lần sét dánh vào mặt đất trên
2
1km /năm. Trị số này khác nhau theo từng khu vực, phụ thuộc vào
đặc điểm địa hình khí hậu và thời tiết tại khu vực đó.

1.2.2. Độ cao của cột so với mực nước biển.
Đặc điểm của đường dây truyền tải là trải dài trên khắp lãnh
thổ từ Bắc vào Nam, đường dây đi qua vùng đồng bằng hoặc vùng
đồi núi cao. Những vùng đường dây đi qua khác nhau có độ cao so
với mực nước biển cũng khác nhau. Vì vậy, thông số về độ cao chân
cột và độ cao đỉnh cột so với mực nước biển cũng khác nhau. Nhìn
chung, thì tại các vị trí càng cao thì mật độ sét đánh thẳng vào đường
dây càng lớn... Hoạt động giông sét mạnh thường xuất hiện ở những
vùng núi cao, những cột nằm ở vị trí này thường dễ bị sự cố nhất.
1.2.3. Suất sự cố theo địa chất tại khu vực xung quanh chân cột.
Do đặc điểm của đường dây truyền tải là trải dài trên khắp lãnh
thổ mà mỗi vùng miền thì có những đặc điểm về địa chất khác nhau
nên điện trở suất trong đất tại khu vực xung quanh chân cột cũng
khác nhau. Đối với những vùng có điện trở suất đất cao thì dòng điện
sét tản trong đất khó khăn hơn và suất sự cố cao hơn và sự cố đường
dây cũng thường tập trung váo khu vực này.
1.3. Các giải pháp nhằm giảm suất cắt điện của đường dây
1.3.1. Treo dây chống sét.
Dây chống sét làm nhiệm vụ bảo vệ chống sét đánh thẳng cho
dây dẫn (dây pha) nhưng chưa phải là an toàn tuyệt đối mà vẫn còn
khả năng sét đánh vào dây dẫn.


7
1.3.2. Giảm góc bảo vệ α.
Hiện nay trên thế giới đang sử dụng phương pháp giảm suất
cắt do sét bằng cách tạo góc bảo vệ âm để bảo vệ đường dây bằng
cách treo chuỗi cách điện trên cột điện theo kiểu hình chữ V như sau:

Hình 1.3. Giảm góc bảo vệ bằng cách treo chuỗi cách điện kiểu hình

chữ V
1.3.3. Tăng chiều dài chuỗi cách điện của đường dây.
Với mục đích của giải pháp này là: Tăng chiều dài chuỗi sứ là
tăng đường rò, kéo dài khoảng cách mỏ phóng, tăng dòng điện
ngưỡng xảy ra phóng điện đối với cả sét đánh vào đường dây chống
sét và dây dẫn.
Biện pháp thực hiện: Bổ sung thêm từ 1 đến 3 bát sứ cùng
chủng loại vào chuỗi sứ hiện hữu trên đường dây.
Trường hợp khi có phóng điện xảy ra trên chuỗi cách điện
của đường dây máy cắt có thể bị cắt ra nếu có xuất hiện hồ quang tần
số công nghiệp tại nơi phóng điện. Xác suất hình thành hồ quang η
phụ thuộc vào điện áp làm việc trên cách điện pha của đường dây và
độ dài cách điện của đường dây đó. Có thể xác định η theo bảng sau:


8
Bảng 1.1. Xác suất hình thành hồ quang

E lv

U đm

(kV/m)

3 l CS

(đơn vị tương đối)

50

30

20

10

0,6

0,45

0,25

0,1

Trong đó:

Ulv – điện áp pha
lcs – chiều dài
chuỗi sứ
- Tuy nhiên trong quá trình khảo sát lập phương án, thiết kế
phải chú ý đảm bảo khoảng cách an toàn tránh hiện tượng phóng
điện trong không khí gây sự cố cho đường dây.
1.3.4. Đặt chống sét van đường dây.
Chống sét van đường dây dùng để bảo vệ đường dây có
nguyên lý hoạt động khác so với hầu hết các kiểu chống sét khác.
Đối với chống sét van đường dây,thì dòng điện sét được dẫn trên dây
dẫn. Đối với các trường hợp chống sét khác, dòng điện sét được cách
ly khỏi dây dẫn. Trường hợp này chủ yếu là giảm dòng điện sét khi
sét đánh vòng qua dây dẫn.

Ch?ng sét van

Hình 1.4. Đặt chống sét van đường dây


9
1.3.5. Thay đổi điện trở của cột (bổ sung dây nối đất)
Việc giảm điện trở cột để cải thiện sóng quá điện áp xuất hiện
trên cột là một trong những biện pháp hữu hiệu nhất để giảm xác suất
phóng điện cho đường dây. Giải pháp này được thực hiện như sau:
- Bổ sung các cọc, thanh tiếp địa vào hệ thống tiếp địa hiện
hữu để giảm điện trở Rc của cột.
- Bổ sung thêm nhiều dây tiếp địa vào hệ thống tiếp địa củ của
đường dây đang vận hành để giảm điện trở Rc của cột.
1.3.6. Lắp bổ sung dây chống sét chạy bên dưới dây dẫn
Một phương pháp được một số nước trên thế giới sử dụng để
tăng cường khả năng chống sét của đường dây là treo một hoặc vài
dây chống sét phía dưới của dây dẫn, các dây này vẫn nối với cột và
hệ thống nối đất như dây chống sét bình thường nhưng mục đích của
nó không phải để thu hút sét mà là để tăng hệ số ngẫu hợp.
Đồng nghĩa với việc điện áp đặt lên cách điện giảm xuống và
khả năng chống sét của đường dây được tăng lên.
1.4. Kết luận
Như vậy, qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu các nguyên
nhân gây sự cố do sét đánh vào đường dây, nội dung của luận văn
cũng đưa ra một số giải pháp để hạn chế thấp nhất suất cắt cho các
đường dây cao áp đang vận hành. Việc lựa chọn, áp dụng giải pháp
thích hợp còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố về khí hậu vùng miền, địa
hình, địa chất… nơi đường dây đi qua.
Ngoài ra, hiện nay trên thế giới một số nước thiết kế đường

dây dẫn điện trên không lựa chọn hướng tuyến để tránh vùng có mật
độ sét hàng năm cao. Dựa trên bản đồ phân bố sét, kết quả quan trắc
thu thập sét, tùy theo tình hình đường dây đi qua là vùng đồng bằng,
thung lũng, đồi dốc…để lựa chọn hướng tuyến phù hợp. Trường hợp
này người ta ưu tiên lựa chọn tuyến đường dây đi qua vùng đồng
bằng, dưới thung lũng, sườn dốc. Hạn chế lựa chọn tuyến đường dây
đi qua địa hình đồi dốc, vượt thung lũng, trên đỉnh đồi cao.


10
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN SUẤT CẮT CHO ĐƯỜNG DÂY
220KV ĐỒNG HỚI - ĐÔNG HÀ
2.1.Giới thiệu đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà
Công trình đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà được xây
dựng nhằm liên kết lưới điện, tăng khả năng truyền tải trên đường
dây và tăng độ tin cậy an toàn cung cấp điện liên tục cho khu vực
tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và các khu vực lân cận. Ngoài ra việc
xây dựng công trình này để tiếp nhận nguồn điện năng từ Nhà máy
thủy điện A Lưới, Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng, nhà máy nhiệt
điện Formosa nhằm trung chuyển điện năng của các nhà máy vào
lưới điện Quốc gia, góp phần nâng cao chất lượng điện năng, tạo liên
kết lưới điện 220kV trong khu vực tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng
Trị và khu vực Bắc miền Trung tăng độ tin cậy ổn định cho hệ thống
điện, điều độ công suất trong hệ thống được linh động và an toàn.
2.2. Các thông số, dữ liệu của đường dây trên toàn tuyến, địa
hình, giá trị điện trở suất, điện trở nối đất của từng vị trí cột
đường dây
2.3. Thống kê trị số tiếp địa của các vị trí trên tuyến đường dây:
* Số vị trí có trị số tiếp địa đến 5Ω là: 91 vị trí.

* Số vị trí có trị số tiếp địa cột lớn hơn 5Ω đến 10Ω là: 116
vị trí.
* Số vị trí có trị số tiếp địa cột lớn hơn 10Ω đến 15Ω là: 73
vị trí.
* Số vị trí có trị số tiếp địa cột lớn hơn 15Ω đến 20Ω là: 11
vị trí.


11
2.4. Tổng hợp số lần sự cố đường dây 220kV Đồng Hới - Đông
Hà
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp số lần sự cố ĐZ 220kV Đồng Hới
- Đông Hà

TT

Thời gian sự cố

Số
lần
sự cố

1

Ngày 24/5/2010

01

Pha C (vị
trí 287)

2

Ngày 30/9/2010

01

Pha A

3

Ngày 27/9/2011

01

4

Ngày 15/6/2012

01

Pha sự cố

Pha B (vị
trí 162)
Pha B (vị
trí 252)

5

Ngày 9/5/2013

01

Pha A

6

Ngày 11/6/2015

01

Pha C

7

Ngày 15/4/2016

01

Pha B

01

Pha C

8

Ngày
30/05/2016

Nguyên nhân
Do sét đánh
Tìm
không
nguyên nhân

ra

Do sét đánh
Do sét đánh
Thời tiết có giông
sét, tìm không ra
điểm sự cố.
Tìm không ra điểm
sự cố, Thời tiết có
giông sét
Tìm không ra điểm
sự cố, Thời tiết có
giông sét
Tìm không ra điểm
sự cố, Thời tiết có
giông sét


12

Hình 2.2. Biểu đồ số lần sự cố do sét đánh hàng năm
2.5. Tính toán suất cắt cho một số trường hợp cụ thể trên đường
dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà:

2.5.1. Mục đích, cơ sở của việc tính toán suất cắt cho đường dây:
Với mục đích và nội dung của luận văn thì trong chương này
luận văn tập trung vào cách tính toán số lần cắt điện do sét, trên cơ
sở đó xác định giải pháp phù hợp đảm bảo yêu cầu Kinh tế - kỹ thuật
để áp dụng nhằm giảm số lần cắt điện của đường dây.


13

Hình 2.3: Cấu tạo cột đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà
2.5.2. Các thông số, số liệu của đường dây 220kV để tính toán suất
cắt cho đường dây:
Số lần sét đánh lên 100 km chiều dài đường dây hàng năm:

* Góc bảo vệ của dây dẫn các pha: αA = αc = 10,230; αB =
18,310


14
2.5.3. Suất cắt đường dây do sét đánh vòng vào dây dẫn (không
đánh vào dây chống sét):
2.5.3.1. Lý thuyết mô hình điện hình học:
(I01 )

M
(I>I01 )
Ii
/

B

rso
B
DC
Δh

β

β

N

/

/

D

C

C

D

DD
hcs

rsi
hdd

α

H

Hình 2.4. Khoảng cách phóng điện.
Sử dụng lý thuyết mô hình điện hình học [Hình 2.4] để xác
định đường dây có cắt điện do sét đánh vòng hay không. Dựa vào
công thức tính góc bảo vệ tối ưu được cho bởi [1], áp dụng các thông


15
số thực của đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà ta tính được góc
bảo vệ tối ưu α 5,060.
Hiện tại góc α thực tế lớn hơn tính toán do đó vẫn có suất cắt
do sét đánh vòng vì vậy trong trường hợp này luận văn vẫn tính toán
cho trường hợp sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn.
2.5.3.2. Số lần sét đánh vòng vào dây dẫn:
(lần/100km.năm).
2.5.4. Suất cắt đường dây do sét đánh trực tiếp vào dây chống sét ở
khoảng vượt.
Is/ 2

Is/ 2

Hình 2.5. Sét đánh vào dây chống sét tại khoảng vượt
2.5.4.1. Số lần sét đánh vào khoảng vượt:
Số lần sét đánh vào khoảng vượt được tính toán theo biểu thức như
sau:

2.5.4.2. Xác suất phóng điện trên cách điện của đường dây khi sét
đánh vào khoảng vượt:

Khi có sét đánh vào khoảng vượt thì xác suất phóng điện qua
không khí giữa dây chống sét và dây dẫn pha B là:


16
Kiểm tra đặc tính V-S của chuỗi sứ trên cơ sở tra bảng và xác
định bởi biểu thức trong thời gian
, và
người ta có thể
tính toán được thông số

,

của dòng điện sét.

ai
(kA/µs)

Ii(kA)
Hình 2.6. Đường cong thông số nguy hiểm khi sét đánh vào
khoảng vượt pha B
* Tính cho pha A:
Kiểm tra đặc tính V-S của chuỗi sứ trên cơ sở tra bảng và xác
định bởi biểu thức trong thời gian
, và
người ta có thể
tính toán được thông số
, của dòng điện sét.
Dựa vào cặp thông số (ai; Ii) ta xây dựng đường cong tham
số nguy hiểm như sau:

17

ai
(kA/µs)

Ii(kA)

Hình 2.7. Đường cong thông số nguy hiểm khi sét đánh vào khoảng
vượt pha A
2.5.4.3. Suất cắt đường dây khi sét đánh tại khoảng vượt của dây
chống sét:
Trong trường hợp này thì suất cắt đường dây là:


18
2.5.5. Suất cắt đường dây khi sét đánh vào khu vực đỉnh cột:
Is
Is

Hình 2.8. Sét đánh vào đỉnh cột
2.5.5.1. Số lần sét đánh vào đỉnh cột:
Số lần sét đánh vào vào đỉnh cột được tính theo biểu thức
sau:

2.5.5.2. Xác suất phóng điện khi sét đánh vào đỉnh cột:
* Đối với pha B ta có:
Dựa vào cặp thông số (ai; Ii) ta xây dựng đường cong tham
số nguy hiểm như sau:

19

ai
(kA/µs)

Ii(kA)
Hình 2.9. Đường cong thông số nguy hiểm khi sét đánh vào đỉnh cột
theo pha B
* Đối với pha A ta có:
Dựa vào cặp thông số (ai; Ii) ta xây dựng đường cong tham
số nguy hiểm như sau:

ai
(kA/µs)

Ii(kA)
Hình 2.10. Đường cong thông số nguy hiểm khi sét đánh
vào đỉnh cột pha A


20
2.5.5.3. Suất cắt đường dây khi sét đánh vào đỉnh cột
Theo kết quả tính toán ta có suất cắt đường dây trường hợp này là:
(78,75 118,125) . 0,006574. 0,64
= (0,352 0,528) (lần/100km. năm)
2.5.6. Tổng suất cắt của đường dây 220kV tính toán trong 03
trường hợp là
Theo kết quả tính toán như trên ta tính tổng suất cắt của

đường dây do sét đánh vào tất cả các trường hợp cho 100km là: =
0.516÷ 0,784 (lần/100km. năm)
2.6. Kết luận
Nội dung luận văn đã cầu tính toán tính kinh tế - kỹ thuật của
các giải pháp để lựa chọn và áp dụng đối với đường dây 220kV
Đồng Hới – Đông Hà theo hướng giảm chi phí đầu tư, giảm suất cắt
sự cố cho đường dây.
Với mục đính trên, nội dung chương 2 của luận văn này đã
phân tích, tính toán suất cắt cho một số trường hợp cụ thể trên đường
dây 220kV trong đó chủ yếu tập trung phân suất cắt do sét đánh
trong 03 trường hợp:
+ Số lần sét đánh vào dây dẫn, dây chống sét và đỉnh cột.
+ Xác suất phóng điện khi sét đánh vào dây dẫn, dây chống sét
và đỉnh cột
+ Suất cắt đường dây do sét đánh vào dây dẫn, dây chống sét
và đỉnh cột.
Sau khi tính toán chi tiết, luận văn đã tính tổng suất cắt chung
cho cả 03 trường hợp sét đánh vào đường dây để có giải pháp giảm
suất cặt cho đường dây.


21
CHƯƠNG 3
CÁC GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM SUẤT CẮT ĐƯỜNG DÂY
220kV ĐÔNG HỚI – ĐÔNG HÀ
3.1. Các giải pháp giảm suất cắt cho đường dây
3.1.1. Lắp đặt chống sét van
3.1.2. Tăng bát cách điện trên chuỗi sứ
3.1.3. Giảm góc bảo vệ
3.1.4. Thay đổi điện trở nối đất của cột (bổ sung dây nối đất)

6m

Hình 3.1. Hệ thống dây tiếp địa bổ sung (dài 25m, sắt dẹt
40x 4mm, đường kính tương đương 20mm
Sử dụng chương trình phần mềm Excel, nhập thông số tính
toán ta xác định được với giá trị điện trở nối đất của cột nhỏ hơn
hoặc bằng 9 Ω thì suất cắt đường dây đảm bảo chỉ tiêu được giao là
0,66 (lần/100km/năm).
3.1.5. Lắp bổ sung dây chống sét chạy bên dưới dây dẫn:
Lắp thêm 02 dây chống sét phía dưới dây dẫn tại một số
khoảng cột, như vậy số dây chống sét sẽ tăng lên 4 dây chứ không
phải 2 dây như hiện tại thì hệ số ngẫu hợp sẽ tăng lên tương ứng. Các
dây này vẫn nối với cột và hệ thống nối đất như dây chống sét bình
thường nhưng mục đích của nó không phải để thu hút sét mà là để
tăng hệ số ngẫu hợp. Đồng nghĩa với việc điện áp đặt lên cách điện
giảm xuống và khả năng chống sét của đường dây được tăng lên.


22
3.2. Tính toán kinh tế khi thực hiện các giải pháp giảm suất cắt:
3.2.1. Lắp đặt chống sét van
- Chi phí lắp đặt cho 01 vị trí: 293,484,000 đồng.
3.2.2. Tăng bát cách điện trên chuỗi sứ
- Chi phí lắp đặt cho 01 vị trí: 4,821,000 đồng.
3.2.3. Giảm góc bảo vệ
- Chi phí nhân công lắp đặt cho 01 vị trí: 31,061,000 đồng
3.2.4. Thay đổi điện trở nối đất của cột (bổ sung dây nối đất)
- Đối với trường hợp bổ sung đến giá trị điện trở 9 Ω là cho
01 vị trí là: 11,282,313 đồng.

3.2.5. Treo bổ sung dây chống sét
Chi phí đầu tư cho giải pháp này trung bình 94,106,000 đồng
cho mỗi khoảng cột.
Bảng 3.3. Chi phí lắp đặt của các giải pháp
Chi phí
TT Nội dung thực hiện
Ghi chú
(VNĐ)
Chưa tính chi phí do
1
Lắp chống sét van
293,184,000 mất điện để thực hiện
Tăng cường bát cách
Chưa tính chi phí do
2
điện
4,821,000
mất điện để thực hiện
Chưa tính chi phí do
3
Giảm góc bảo vệ
31,061,000 mất điện để thực hiện
Bổ sung tiếp địa cột
Thực hiện không phải
4
(đạt 9Ω, giá trị bình
11,282,000 cắt điện đường dây
quân)
Treo bổ sung dây
Chưa tính chi phí do

5
94,106,000
chống sét
mất điện để thực hiện


23

Biểu đồ so sánh chi phí lắp đặt của các giải pháp
3.3. Lựa chọn giải pháp tối ưu cho đường dây 220kV Đồng Hới Đông Hà
Sau khi đánh giá ưu, nhược điểm các giải pháp thực hiện, so
sánh chi phí thực hiện. Nội dung luận văn lựa chọn giải pháp bổ sung
dây tiếp địa để tiếp địa cột giảm xuống còn 9 Ω là tối ưu nhất đối với
đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà.
→ Tổng suất cắt của đường dây 220kV tính toán khi điện trở
giảm xuống 9 Ω là: 0,433 ÷ 0,66 (lần/100km/năm).
3.4. Kết luận
Từ các số liệu, thông số kỹ thuật đã tính toán, nội dung
chương 3 của luận văn, tiến hành so sánh tính hiệu quả về mặt kinh
tế - kỹ thuật giữa việc thực hiện các biện pháp giảm suất cắt đồng
thời đưa ra giải pháp thích hợp, mang lại hiệu quả cao để áp dụng
cho đường dây 220kV Đồng Hới - Đông Hà.
Với kết quả tính được đối với đường dây 220kV Đồng Hới Đông Hà thì nội dung luận văn này áp dụng giải pháp bổ sung tiếp
địa các vị trí cột để đạt đến một giá trị phù hợp (9 Ω) là giải pháp