Nghiên cứu bảo vệ quá áp trên đường nguồn hạ áp khi sét đánh trực tiếp vào đường dây trung áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

H

---------------------------

C

NGUYỄN TRUNG LỤC

H

U
TE

NGHIÊN CỨU BẢO VỆ QUÁ ÁP
TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN HẠ ÁP
KHI SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP
VÀO ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Thiết bị, mạng & Nhà máy điện
Mã số ngành: 60 52 50

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

H

NGUYỄN TRUNG LỤC

U
TE

C

NGHIÊN CỨU BẢO VỆ QUÁ ÁP
TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN HẠ ÁP
KHI SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP
VÀO ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP

H

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & Nhà máy điện
Mã số ngành: 60 52 50

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Quy ền Huy Ánh

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2012


ABSTRACT OF THESIS

Thesis "Research on over voltage protection on low voltage power lines when the
lightning strikes directly to the medium-voltage lines" going into research of valve
lightning of Metal-oxide form on the medium and low voltage of some famous on the
world. The valve lightning of Metal-oxide form is still used to protect the over voltage
caused by lightning or switching impulse on the medium-and high-voltage grid. A model
of its IEEE, Manfred and Willi Zapsky Holzer was selected with a small correction to
build the medium and low voltage MOV models. The parameters of valve lightning
model are provided in the valve manufacturer's catalogue.

H

Thesis also focuses on building model of standard lightning impulse source. By
using the Matlab software to simulate, test, testing the operation of this model. The
model results consistent with valve lightning fact of different manufacturers in different
voltage levels.

U
TE

C

Thesis also going to study the effects on the low voltage network when the
lightning strikes directly to the medium-voltage lines at different distances with the
different installed MOV positions, thus putting the best installed MOV position and
method.

H

Thesis also hopes to provide a useful simulation tool with the common Matlab
software for researchers, engineers, students ... in studying of behaviors and responses of

the valve lightning equipment under the action of lightning impulse spreaded in
conditions test can not be real.


BỘ GIÁ
GIÁO DỤ
DỤC VÀ
VÀ ĐÀ
ĐÀO TẠ
TẠO
TRƯỜ
TRƯỜNG ĐẠ
ĐẠI HỌ
HỌC KỸ
KỸ THUẬ
THUẬT CƠNG NGHỆ
NGHỆ
THÀ
THÀNH PHỐ
PHỐ HỒ CHÍ
CHÍ MINH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU BẢO VỆ QUÁ ÁP TRÊN
ĐƯỜNG NGUỒN HẠ ÁP KHI SÉT ĐÁNH
TRỰC TIẾP VÀO ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP

NGƯỜ
NGƯỜI HƯỚ
HƯỚNG DẪ

DẪN: PGS.TS. QUYỀ
QUYỀN HUY ÁNH

H

NGUYỄ
NGUYỄN TRUNG LỤ
LỤC

C

THỰ
THỰC HIỆ
HIỆN:

U
TE

1.1.
ần thi
ết củ
a đê
i
1.1.Sư
Sự̣ ccần
thiết
của
đề̀ tà
tài

 Quá điện áp là nguyên nhân gây ra sự cố lưới điện, hư hỏng các thiết

H

bị

 Mạng hạ áp là ngun nhân dẫn sét vào cơng trình
 Bên cạnh việc nghiên cứu chống sét đánh trực tiếp, chống sét đánh
lan truyền cũng cần được quan tâm
 Đánh giá các đáp ứng ngõ ra các thiết bị chống sét theo phương pháp
giải tích gặp nhiều khó khăn, trang thiết bị, phịng thí nghiệm cao áp
cịn bị hạn chế
 Kỹ thuật mơ hình hóa và mơ phỏng rất hữu ích cho việc mô phỏng sét

-1-


1.2.
1.2.Nhiệm
Nhiệm vụ
vụ của
củaluận
luận văn
văn
 Xây dựng mơ hình mơ phỏng nguồn phát xung sét tiêu
chuẩn;
 Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của MOV;
 Nghiên cứu các mô hình MOV;
 Xây dựng mơ hình mơ phỏng MOV trên lưới điện trung
thế và hạ thế;

 Xây dựng mơ hình mô phỏng và đánh giá hiệu quả bảo

H

vệ của hệ thống chống sét lan truyền trên đường nguồn

U
TE

C

hạ áp khi sét đánh vào đường dây trung áp;

1.3.
1.3.Điểm
Điểm mới
mớicủa
củaluận
luận văn
văn

Xây dựng mơ hình mơ phỏng nguồn phát xung sét tiêu
chuẩn phù hợp với xung sét trong thực tế;

H




Xây dựng mơ hình MOV với các trạng thái hoạt động đạt

độ chính xác cao theo các thông số kỹ thuật của nhà
sản xuất;



Xây dựng công cụ mô phỏng quá điện áp trên đường
nguồn hạ áp khi có sét đánh trực tiếp tới đường dây
trung áp và lan truyền qua máy biến áp

-2-


1.4.
1.4.Giá
Giá trị
trịthực
thực tiễn
tiễncủa
của luận
luận văn
văn


Cung cấp công cụ mô phỏng xung sét tiêu chuẩn và mơ
hình MOV trong việc nghiên cứu đáp ứng của thiết bị
chống sét dưới tác động của xung sét lan truyền và đánh
giá hiệu quả bảo vệ của hệ thống chống sét lan truyền
trên đường nguồn hạ áp;



Luận văn là tài liệu tham khảo có giá trị cho những ai
quan tâm tới việc nghiên cứu bảo vệ chống sét lan truyền

U
TE

C

H

trên đường nguồn hạ áp.

1.5.
1.5.Nội
Nội dung
dungcủa
củaluận
luậnvăn
văn

Chương 1: Mở đầu

H

Chương 2: Tổng quan về sét

Chương 3: Xây dựng mơ hình nguồn phát sung sét tiêu chuẩn
Chương 4: Cấu tạo ngun lý hoạt động và mơ hình MOV
Chương 5: Nghiên cứu bảo vệ quá áp trên đường nguồn hạ

áp khi sét đánh trực tiếp tới đường dây trung áp.
Chương 6: Kết luận và hướng nghiên cứu phát triển

-3-


2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
Tính tốn các thơng số

Các
bước
xây

Xây dựng mơ hình

dựng
mơ
Mơ phỏng và Nhận xét

U

TE

C

H

hình

2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
Xung sét qui định theo tiêu chuẩn

H

: Là giao điểm của đường
thẳng được vẽ qua các điểm chuẩn
30% và 90% trên đầu sóng với trục
thời gian.
I1: Giá trị đỉnh của xung dịng
t1: Thời gian đạt đỉnh sóng

t2: Thời gian đạt ½ đỉnh sóng
H2.1: Dạng sóng xung sét tiêu chuẩn

-4-


2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
Phương trình mơ tả xung sét chuẩn.

C

-Giá trị của I, a, b từ biểu
thức trên có thể xác định đối
với từng dạng xung dòng chuẩn
từ các giá trị: I1, t1, t2 thơng
qua các đường cong chuẩn như
Hình 2.3, 2.4, 2.5.

H

-Xung dịng và xung áp có
dạng hồn tồn giống nhau,
dưới đây ta chỉ xét dạng xung
dịng điện từ đó có thể suy ra
xung áp tương tự .

U
TE

H2.2: Dạng sóng xung sét gồm tổng của hai thành phần

H

2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn

Hình 2.3: Đường cong xác định tỷ số b/a

Hình 2.5: Đường cong xác định tỷ số I1/I

Hình 2.4: Đường cong xác định tỉ số at1

-5-


2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
Tính tỷ số b/a:

U
TE

C

H

Nhập dữ liệu t2/t1 và b/a từ đư ờng cong 2.3 vào cửa sổ
Workspace thu được kết quả như Hình 2.6.
t2/t1(X):
[2.5;2.7;2.9;3.1;3.3;3.9;4.2;5;5.8;7.1;8.2;9.7;10.9;14;16.2;20.5;26.
5;32;35.5;37.3;41.7;48;49.5;70]
b/a(Y):

[2;3;4;5;6;8;10;17.5;20;30;40;50;60;80;100;140;200;250;290;300;
340;400;410;600]

2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn

H

Tính tỷ số b/a:

Hình 2.6: Nhập dữ liệu t2/t1 và b/a

Lần lượt chọn các dạng hàm toán học đi qua các tọa độ trên , kết
quả được:

-6-


2.
2.Xây
XâyDựng

DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
Tính at1:
Tương tự như trên, nhập dữ liệu
b/a (X_at1) và at1 từ đường cong
2.4 thu được kết quả như Hình 2.7
Lần lượt chọn các dạng hàm toán
học đi qua các tọa độ trên , kết
quả được:

C

H

Hình 2.7: Nhập dữ liệu b/a (X_at1) và at1

U
TE

2.2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn

NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
Tính tỷ số I1/I:

H

Tương tự như trên, nhập dữ liệu I1/I và b/a từ đường cong
2.5 Lần lượt chọn các dạng hàm toán học đi qua các tọa độ trên ,
kết quả được:

-7-


U
TE

C

H

2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát

PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn

2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn

H

Kết quả thực hiện mơ hình trên MATLAB như Hình 2.8

Hình 2.8: Sơ đồ khối tạo nguồn phát xung

-8-

Hình 2.9: Biểu tượng của mơ
hình nguồn phát xung


2.

2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
* Mơ phỏng nguồn phát xung dịng

H

Thực hiện sơ đồ mơ phỏng như Hình 2.10, nhập các thơng số cho
nguồn phát xung dịng như Hình 2.11, kết quả dạng sóng của xung
8/20µs – 5kA, 1/5µs – 10kA, 10/350µs – 10kA, như Hình 2.12, 2.13, 2.14

Hình 2.10: Sơ đồ mơ phỏng nguồn xung
dịng

U
TE

C

Hình 2.11: Sơ đồ mơ phỏng nguồn xung dịng

H

* Mơ phỏng nguồn phát xung dịng

Hình 2.13: Dạng sóng nguồn xung dịng
1/5µs – 10kA

Hình 2.12: Dạng sóng nguồn xung
dịng 8/20µs – 5kA

Hình 2.14: Dạng sóng nguồn xung dịng
10/350µs – 10kA

-9-


2.
2.Xây
XâyDựng
DựngMơ
MơHình
HìnhNguồn
NguồnPhát
PhátXung
XungSét
SétChuẩn
Chuẩn
NHẬN XÉT


Mơ hình nguồn phát xung sét tiêu chuẩn vừa xây dựng cho kết quả mô
phỏng với các thông số của dạng sóng dịng và áp khơng chu kỳ

chuẩn đều cho sai số nhỏ hơn 5%.



Mơ hình có các ưu điểm là:


Tính tốn nhanh được các thơng số mơ phỏng;



Thơng số của mơ hình có thể nhập trực tiếp thơng qua hộp thoại;



Kết quả mơ phỏng của mơ hình cho dạng sóng phù hợp với các

U
TE

C

H

xung sét chuẩn.

3.
3. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ

MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV HẠ
HẠTHẾ
THẾ

Đặt vấn đề

 Khó khăn trong việc xây dựng mơ hình MOV:

H

 Xác định mơ hình động.

 Xác định các thơng số của mơ hình.

 Việc tính tốn và hiệu chỉnh thơng số cần thực hiện
thủ tục lặp, thí nghiệm hay địi hỏi những thơng số khó
được cung cấp từ nhà sản xuất.
Đề nghị một mơ hình MOV hạ thế khơng có khe hở. Mơ hình cũng
được xây dựng dựa trên mơ hình MOV của IEEE với một vài hiệu chỉnh
nhỏ, thuật toán đơn giản và hiệu quả trong việc xác định thơng số của mơ
hình.

- 10 -


3.
3. XÂY
XÂYDỰNG

DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNH MOV
MOV HẠ
HẠTHẾ
THẾ
Mơ hình MOV hạ thế được xây dựng dựa trên ý tưởng mơ
hình MOV của Manfred Holzer và Willi Zapsky.

C

H

Biến
Biến trở
trở MOV
MOV được
được thay
thay thế
thế
bởi
một
phần
tử
điện
trở
phi
bởi một phần tử điện trở phi
tuyến
tuyến có

có đặc
đặc tính
tính V-I,
V-I, một
một tụ
tụ
điện
song
với
nó
điện Cp
Cp mắc
mắc song
song
song
với
nó
Điện trở Rs của
cùng
điện trở
song
cùng với
với một
một
trở
mơđiện
hình có
giásong
trị
Ls

gồm
điện cảm nội
song
cả
các
phần
song Rp.
Rp. Tất
Tấtcực
cả nhỏ
cáckhoảng
phần tử
tử Tụ điện CpĐiện trở Rp là
của
ZnO
và điện cảm
này
được
nối
tiếp
với
một
điện
Ohm
này được nối 100
tiếpnano
vớidây
mộtnối
điện
điện trở miền tiếp

của chính
MOVlà điện
cảm
Ls
và
điện
trở
Rs.
dung của giáp giữa các hạt
cảm Ls và điện trở Rs.
MOV
ZnO

U
TE

3.
3. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV HẠ
HẠTHẾ
THẾ

Phần tử điện trở phi tuyến có đặc tính V-I được mơ phỏng bởi
một nguồn áp điều khiển V là một hàm của dòng điện I (V=f(I)).

H

logV = b1 + b2log(I) + b3e-log(I) + b4elog(I)

- 11 -


3.
3. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV HẠ
HẠTHẾ
THẾ

Mơ hình điện trở phi tuyến V=f(I) của MOV

U
TE

C

H

Điểm mới của mơ hình là sử dụng sử dụng khối Abs và khối Sign để lấy
dấu tín hiệu điện áp trên 2 cực của điện trở phi tuyến từ đó tạo ra tín hiệu
dịng điện có dấu tương ứng với điện áp đặt vào 2 cực. Mô hình phần tử
điện trở phi tuyến được xây dựng là phần tử hai cực với đặc tính hai chiều
(dịng thuận và dịng ngược đối xứng).

H

3.
3. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNH MOV
MOV HẠ
HẠTHẾ
THẾ

Mơ hình MOV hạ thế

Hình 4.22: Hộp thoại khai báo biến
Parameters của mơ hình MOV hạ thế

- 12 -


Kiểm tra đáp ứng MOV hạ thế với xung dòng chuẩn
Dùng mơ hình xung dịng 8/20ms kiểm tra đáp ứng của mơ hình
MOV hạ thế vừa xây dựng như sơ đồ Hình 3.6. Thơng số MOV của
các hãng cần nhập vào mơ hình như Hình 3.7

H

Hình 3.7: Hộp thoại thơng số
mơ hình MOV hạ thế

U
TE

C

Hình 3.6: Sơ đồ mơ phỏng đáp
ứng của MOV hạ thế

H

Kiểm tra đáp ứng MOV hạ thế với xung dịng chuẩn

Hình 3.8: Điện áp dư và dịng điện qua mơ hình MOV khi mơ phỏng
MOV VE17M02750K với xung 8/20µs – 2kA

- 13 -


H

Kiểm tra đáp ứng MOV hạ thế với xung dòng chuẩn

U
TE

C

Hình 3.9: Điện áp dư và dịng điện qua mơ hình MOV khi mơ
phỏng MOV VE17M 02750K với xung 8/20µs – 3kA

H

Kiểm tra đáp ứng MOV hạ thế với xung dịng chuẩn

Hình 3.10: Điện áp dư và dịng điện qua mơ hình MOV khi mơ phỏng
MOV VE13M 02750K với xung 8/20µs – 2kA

- 14 -


Kiểm tra đáp ứng MOV hạ thế với xung dòng chuẩn
Kết quả chạy mô phỏng được tổng hợp trong các bảng 3.1, 3.2, 3.3
Bảng 3.1: Kết quả so sánh khi mô phỏng MOV hạ thế của hãng AVX
Điện áp dư trên MOV
(crest)

VE13M02750
2kA K 3kA

VE17M02750K
2kA

3kA

Theo catalogue (V)_Vrcat

1150

-

1050

1100

Theo mơ hình (V)_Vrmod

1129

-

996,8

1053

1,8

-

5,0

4,2

Sai số (%)_ DV

Bảng 3.2: Kết quả so sánh khi mô phỏng MOV hạ thế của hãng Littelfuse
Điện áp dư trên MOV
(crest)

3kA

5kA

Theo catalogue (V)_Vrcat

1040

1150

Theo mơ hình (V)_Vrmod

993,6

1105

4,5

3,9

H

V275LA40A

U
TE

C

Sai số (%)_ DV

Kiểm tra đáp ứng MOV hạ thế với xung dòng chuẩn

Bảng 3.3: Kết quả mô phỏng MOV hạ thế của hãng SIEMENS
Loại MOV hạ thế của hãng Siemen

H

Điện áp dư trên MOV (crest)

5kA

Theo catalogue (V)_Vrcat

1000

1150

1390

960

1100

1310

Theo mơ hình (V)_Vrmod

999,3

1152

1390

957,4

1097

1313

Sai số (%)_ εmod

-0,07

0,17

0,00

-0,27

-0,27

0,23

B32K275
10kA

B40K275
20kA

5kA

10kA

20kA

Loại MOV hạ thế của hãng Siemen
Điện áp dư trên MOV (crest)

B60K275

B80K275

5kA

10kA

20kA

5kA

10kA

20kA

Theo catalogue (V)_Vrcat

880

980

1130

830

930

1070

Theo mơ hình (V)_Vrmod

881,5

985,5

1146

831,6

932,3

1090

0.17

0,56

1,42

0,19

0,25

1,87

Sai số (%)_ εmod

- 15 -


4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Đặt vấn đề


Mơ hình MOV đã xây dựng trước đây được áp
dụng cho cấp hạ áp.



Khi dùng mơ hình này để mơ phỏng cho MOV trung
thế sẽ sinh ra sai số rất lớn.
Khó khăn cho việc mô phỏng nghiên cứu phối hợp

các thiết bị bảo vệ quá áp, cũng như nghiên cứu
tính năng bảo vệ của MOV trên mạng cao áp.

U
TE

C

H

Đề nghị một mơ hình MOV trung thế với mục đích nhằm
phần nào giải quyết được vấn đề này.

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNH MOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Mơ hình được xây dựng
dựa trên mơ hình IEEE, tụ
điện C được loại bỏ do ảnh
hưởng của nó đến mơ hình
khơng đáng kể. Mơ hình
gồm hai điện trở phi tuyến
A0 và A1. Giữa các phần tử

phi tuyến A0 và A1 là các
bộ lọc R-L, điện trở Rp là
điện trở của MOV trong

H



vùng dịng điện rị.

Hình 4.1: Sơ đồ ngun lý mơ hình MOV
trung thế.
L1 = Vn * (Vs -Vl)/(4 * Vl * 10^6)
L0 = Vn * (Vs -Vl)/(12 * Vl * 10^6)
R0, R1, Rp khoảng 1M.

- 16 -


4.
4. XÂY
XÂYD
DỰNG
ỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNH MOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Hình 4.3: Biểu tượng mơ hình
MOV trung thế

U
TE

C

H

Hình 4.2: Hộp thoại của MV_MOV

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

H

Kết quả mơ phỏng

Hình 4.4: Sơ đồ mô phỏng đáp ứng của MOV trung thế đề nghị

- 17 -

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Kết quả mơ phỏng

U
TE

C

H

Hình 4.5: Điện áp dư và dịng điện qua mơ hình MV-MOV khi mơ phỏng
MOV hãng COOPER với xung 5kA – 8/20µs.

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV TRUNG

TRUNG THẾ
THẾ

H

Kết quả mơ phỏng

Hình 4.6: Điện áp dư và dịng điện qua mơ hình MV-MOV khi mơ phỏng
MOV hãng COOPER với xung 10kA – 8/20µs.

- 18 -


4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNH MOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Kết quả mơ phỏng

U
TE

C

H

Hình 4.7: Điện áp dư và dịng điện qua mơ hình MV-MOV khi mô phỏng
MOV hãng COOPER với xung 20kA – 8/20µs.

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Kết quả mơ phỏng

Bảng 4.1: Kết quả so sánh khi mô phỏng MOV trung thế của
hãng COOPER

H

Dạng sóng dịng phóng điện
Biên độ dịng điện (kA)

8/20µs

5

10

20

Điện áp dư của nhà sản xuất
Urman (kV)

50,2

53,8

59,4

Điện áp dư mô phỏng
Ursim (kV)

51,14

54,42

59,36

Sai số % (εr)

1,87

1,28

0,06

- 19 -

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNH MOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Kết quả mơ phỏng
Bảng 4.2: Kết quả so sánh khi mô phỏng MOV trung thế của hãng ELPRO
8/20µs
Dạng sóng dịng phóng điện
Biên độ dịng điện (kA)

5

10

20

Điện áp dư của nhà sản xuất Urman (kV)

75,0

79,0

87,0

Điện áp dư mô phỏng Ursim (kV)

72,2

77,63

84,76

Sai số % (εr)

3,73

1,73

2,57

Bảng 4.3: Kết quả so sánh khi mô phỏng MOV trung thế của hãng GE
8/20µs

Dạng sóng dịng phóng điện
Biên độ dịng điện (kA)

3

5

10

20

64,90

67,9

73,1

80,9

66,01

67,62

72,08

78,17

Sai số % (εr)

1,71

0,41

1,39

3,37

U
TE

C

H

Điện áp dư của nhà sản xuất Urman
(kV)
Điện áp dư mơ phỏng Ursim (kV)

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNH MOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

Bảng 4.4: Kết quả so sánh khi mô phỏng MOV trung thế của hãng COOPER
8/20µs

Dạng sóng dịng phóng điện
Biên độ dòng điện (kA)

H

Điện áp dư của nhà sản xuất
Urman (kV)
Điện áp dư mơ phỏng

Ursim (kV)
Sai số % (εr)

3

5

10

69,4

72,0

77,1

69,05

70,8

76,06

0,5

1,67

1,35

8/20µs

1/5µs

20

10

Điện áp dư của nhà sản xuất
Urman (kV)

85,0

90,1

Điện áp dư mô phỏng
Ursim (kV)

83,3

90,0

2,0

0,01

Dạng sóng dịng phóng điện
Biên độ dịng điện (kA)

Sai số % (εr)

- 20 -

4.
4. XÂY
XÂYDỰNG
DỰNG MƠ
MƠ HÌNH
HÌNHMOV
MOV TRUNG
TRUNG THẾ
THẾ

U
TE

C

H

*Nhận xét:

Kết quả mơ phỏng MOV được so sánh với kết quả thí
nghiệm của nhà sản xuất, chứng tỏ mơ hình khá chính xác với sai
số lớn nhất là 4,5% cho LV_MOV và 3,73 % cho MV_MOV.
 Điện áp dư trên chống sét van sẽ tăng lên khi thời gian đạt
đỉnh của dịng phóng điện giảm.
 Đối với mơ hình chống sét van trong MATLAB khi mơ
phỏng với xung dầu sóng tăng nhanh, các đặc tính động khơng
được thể hiện nên sao số của mơ hình là rất lớn.

5.

ẢO SSÁT
ÁT H
Ệ TH
ỐNG B
ẢO VVỆ
Ệ QU
ÁÁ
P
5. KH
KHẢO
HỆ
THỐNG
BẢO
QUÁ
ÁP

H

Theo thống kê, 80% hư hỏng do sét gây ra là bởi sét đánh
lan truyền theo đường cấp nguồn và đường tín hiệu

Đường
dây
cấp
nguồn
bịhư
hư
hỏng
do
sét

đánh
Đường
cáp
thơng
tin
bị
hỏng
sét
đánh
Tủ
cung
Bảng
cấp
điện
bị hư
bị
hỏng
hư
hỏng
do
sét
dodo
đánh
sét
đánh
Cáp
thơng
tin
vàđiện
cáp

ngầm
hư
hỏng
do
sét
đánh
Cơng trình bị hư hỏng do sét đánh

- 21 -


5.
ẢO SSÁT
ÁT HHỆ
Ệ TH
ỐNG BBẢO
ẢO VVỆ
Ệ QU
Á ÁÁP
P
5. KH
KHẢO
THỐNG
QUÁ

U
TE

C

H

Khảo sát hệ thống bảo vệ quá áp trên đường nguồn
hạ áp khi sét đánh trực tiếp tới đường dây trung áp

H

5.
ẢO SSÁT
ÁT H
Ệ TH
ỐNG B
ẢO VVỆ
Ệ QU
ÁÁ
P
5. KH
KHẢO
HỆ
THỐNG
BẢO
QUÁ
ÁP

Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống bảo vệ q áp khi
khơng có van chống sét hạ áp

- 22 -