ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ĐƯA RA GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV THÁI NGUYÊ[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ĐƯA RA GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV THÁI NGUYÊN KỸ THUẬT ĐIỆN Chuyên ngành: Người thực hiện: PHÍ HỒNG HẢI Cán hướng dẫn: TS NGUYỄN ĐỨC TƯỜNG Thái Nguyên – 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP PHÍ HỒNG HẢI NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ĐƯA RA GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN CHO TRẠM BIẾN ÁP 220Kv THÁI NGUYÊN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KHOA CHUYÊN MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Đức Tường PHÒNG ĐÀO TẠO Thái Nguyên – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tên tơi là: Phí Hồng Hải Sinh ngày: 07 tháng 10 năm 1978 Học viên lớp cao học khoá 16 – Kỹ thuật điện - trường đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp - Đại học Thái Nguyên Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Phí Hồng Hải LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo phòng đào tạo phận quản lý đào tạo sau đại học - Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - Đại học Thái Nguyên, giáo sư, phó giáo sư, tiến sĩ quan tâm tổ chức đạo trực tiếp giảng dạy khóa học cao học Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Đức Tường người tận tình bảo góp ý chun mơn cho tơi suốt q trình làm luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn bạn bè, gia đình đồng nghiệp - người ủng hộ động viên nghiên cứu hoàn thành luận văn Tuy nhiên, thân bắt đầu đường nghiên cứu đầy thách thức, chắn luận văn nhiều thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy cô giáo đồng nghiệp Tôi xin trân trọng cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG ……………………………………………………… Mục tiêu luận văn Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Dự kiến kết đạt Phương pháp phương pháp luận CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN Chương 1:TỔNG QUAN VỀ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN 10 Phân tích hoạt động dơng sét lãnh thổ việt nam tỉnh Thái Nguyên 10 1.1 Tình hình dơng sét Việt Nam 10 1.2 Hoạt động dông sét địa bàn tỉnh Thái Nguyên 14 Những vấn đề liên quan đến điện áp phát sinh lan truyền hệ thống diện 16 2.1 Sét đánh (lightning) 16 2.2 Ảnh hưởng dông sét tới hệ thống điện 17 2.1.1 Ảnh hưởng sét đánh trực tiếp 17 2.1.2 Ảnh hưởng lan truyền điện từ trường 18 Kết luận chương 19 CHƯƠNG 2:GIỚI THIỆU TRẠM BIẾN ÁP 220KV THÁI NGUYÊN 20 Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ TRẠM BIẾN ÁP 220KV THÁI NGUYÊN 21 2.1 Tình hình cố lưới điện 21 2.2 Giới thiệu trạm biến áp 220KV – Thái Nguyên 23 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 3:GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH ATP-EMTP 31 Chương 3:GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM MƠ PHỎNG 32 3.1 Khảo sát điện áp khí chương trình ATP-EMTP 32 3.2 Những ứng dụng chương trình ATP 33 Những ch-ơng trình t-ơng hỗ víi ATP 34 Những môđun mô tổng hợp ATP 35 3.3 Chương trình mơ ATPDraw 37 3.3.1 PhÇn tư ®o l-êng (Probes & 3-phase): 38 3.3.2 Nh¸nh (Branches) 38 3.3.3 Đ-ờng dây không/cáp (Lines/Cables) 39 3.3.4 ChuyÓn m¹ch (Switches) 40 3.3.5 Nguån (Sources) 41 3.3.6 Máy biến áp điện lực (Transformers) 42 3.3.7 PhÇn tư tÇn sè (Frequency compornent) 42 3.4 GTPPlot 43 3.5 PlotXY 43 Kết luận chương 45 CHƯƠNG 4:KHẢO SÁT QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV 46 Chương 4:KHẢO SÁT QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN 47 VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV 47 4.1 4.1.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TRẠM BIẾN ÁP BẰNG 47 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 220 kV 47 Simulation 50 Output 51 Switch/UM 51 Format 52 Điện áp Hệ thống 52 Khoảng cột đoạn đường dây đầu trạm 53 Mơ hình nguồn sét 58 Mơ hình đường dây trạm 59 Mơ hình chống sét van 60 4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT 61 4.3.1 Những ảnh hưởng áp khí tới trạm biến áp 61 4.3.2 Khảo sát điện áp chưa đặt chống sét van 63 4.3.3 Đánh giá trạng bảo vệ chống sét van trạm 67 Kết luận chương 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1 Bản đồ phân vùng mật độ sét Việt Nam 14 Hình 2.1 Sơ đồ thứ trạm 220KV Thái Nguyên (Hình 2-1) 23 Hình 3-1: Phần mềm t-ơng hỗ víi ATP 34 Hình 3-2: Các tiện ích ATP 35 Hình 3 Các mơ hình ATPDraw 38 Hình Màn hình thực thi modul GTPPlot 43 Hình Giao diện PlotXY 44 Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 220 kV 49 Hình 4-2: Cài đặt thông số cho hệ thống ch-ơng tr×nh ATPDraw 50 Hình 4.4 kết cấu cột điện mơ hình cột ATPDraw 53 Hình 4.5 Mơ hình chuỗi sứ 55 Hình 4-7: Tham số Model nhánh đ-ờng dây LCC 55 H×nh 4-8: Th«ng sè cđa Open Probe 58 Hình 4.9 Mơ hình nguồn sét 58 Hình 11 Mơ hình đường dây trạm 60 Hình 12 Mơ hình chống sét van 61 Hình 4.13 Đặc tính V-A chống sét van 61 Hình 4.14 Biểu đồ điện áp máy biến áp AT2 63 Hình 4.15 Biểu đồ điện áp TU274 64 Hình 4.16 Biểu đồ điện áp TU_C22 64 Hình 4.17 Mơ hình trạm biến áp có xét tới xuất tuyến Thái Nguyên-Hà Giang 65 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1 Bảng tóm tắt cường độ hoạt động dông sét khu vực nước12 Bảng 1-2 Mật độ sét ứng với số ngày giông khu vực Việt Nam 12 Bảng 2-1 Tình hình cố l-ới điện 110-220kV 21 Bảng 2-2.Tổng hợp cố sét đ-ờng dây 220kV từ năm 1998-2003 PTC-I 22 Bảng 2-3 Tổng hợp cố sét từ năm 2000-2003 PTC-II 22 Bảng: 2-4 25 Bảng 2-5 Máy biến áp 27 Bảng 2-6 Tụ bù 27 Bảng 2-7 Điện kháng 28 B¶ng 3.2 38 B¶ng 3.3 39 B¶ng 3.5 39 B¶ng 3.6 40 B¶ng 3.7 40 B¶ng 3.8 41 B¶ng 3.9 42 B¶ng 3.10 42 B¶ng 3.11 43 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT 10 11 Chữ viết tắt HTĐ ĐZK ĐD CSV MBA TU TD TBN TBD KH ATP-EMTP 12 TACS Ý nghĩa Hệ thống điện Đường dây không Đường dây Chống sét van Máy biến áp Máy biến áp đo lường Máy biến áp tự dùng Tụ bù ngang Tục bù dọc Điện kháng Electro-Magnetic Transients Program Transients Analysis of Control Systems Chú thích chương trình nghiên cứu q độ điện từ chương trình phân tích q độ hệ thống điều khiển MỞ ĐẦU Ngày điện giữ vai trò chủ lực kinh tế xã hội toàn cầu nói chung nước ta nói riêng Nhu cầu sử dụng điện người không ngừng gia tăng trở nên cấp thiết hết Chính thế, hệ thống cung cấp điện khơng phải làm việc liên tục ổn định để đáp ứng kịp thời nhu cầu sử dụng mà phải đảm bảo tính an tồn chất lượng Một ngun nhân ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng điện độ tin cậy hệ thống tượng độ độ điện áp, dòng điện, tần số, sóng hài ln xảy hệ thống q trình vận hành Q độ có nguồn gốc từ thiên nhiên tượng sét đánh vào đường dây, trạm cảm ứng công suất lớn Mặc dù thời gian tác động ngắn chúng có lượng lớn nên dễ xảy cố làm hư hỏng thiết bị ảnh hưởng đến công tác vận hành hệ thống Mục tiêu luận văn Dựa sở lý thuyết học tập lớp từ sách để nghiên cứu, nhận dạng phân tích tượng độ xảy hệ thống, từ đề giải pháp nhằm khắc phục, hạn chế tối đa cố bảo vệ thiết bị, đảm bảo cho hệ thống vận hành an toàn tin cậy Ứng dụng phần mềm ATP để mơ phân tích dự đốn xác cường độ lượng độ để lựa chọn thiết bị bảo vệ hợp lý Chương trình ATP có chức năng: - Thiết kế mơ hình tạo cố Module APT DRAW - Hiển thị phân tích dạng sóng, xung độ Module ATP PLOTXY - Và nhiều Module quan trọng giới thiệu chi tiết luận Hệ thống điện (HTĐ) đóng vai trị quan trọng phát triển kinh tế quốc gia sở hạ tầng quan trọng kinh tế quốc dân Do phát triển kinh tế áp lực môi trường, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, tăng nhanh nhu cầu phụ tải, thay đổi theo hướng thị trường hóa ngành điện lực làm cho HTĐ ngày trở lên rộng lớn quy mơ, phức tạp tính tốn thiết kế, vận hành mà HTĐ vận hành gần với giới hạn ổn định Và đặc biệt HTĐ “nhạy cảm” với cố xảy Trong việc truyền tải điện với điện áp cao độ tin cậy cách điện điện áp làm việc xuất điện áp có ý nghĩa lớn, đặc biệt xuất điện áp Dông sét tượng thiên nhiên ly kỳ nguy hiểm Trên giới có trung bình 1000 giơng ngày Theo thống kê nước Pháp hàng năm dông sét gây 10% hỏa hoạn, 40 người 20.000 động vật bị chết, 50.000 lần cắt đường dây điện điện thoại, đường dây tải điện khơng Tình hình dơng sét Việt nam thống kê năm số lượng ngày dông sét miền Bắc từ 70 đến 100 ngày Hiện tượng thiên nhiên sét có ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống điện gây ra: ngừng cung cấp điện, phá hoại thiết bị, cơng trình xây dựng nguy hại đến tính mạng người Trạm biến áp phận thiếu hệ thống truyền tải phân phối điện Đối với trạm 220 KV thiết bị đặt ngồi trời Nên có sét đánh vào trạm gây hậu nặng nề không làm hư hỏng thiết bị trạm mà gây nên hậu nghiêm trọng cho ngành công nghiệp khác bị ngừng cung cấp điện Vì trạm biến áp địi hỏi u cầu bảo vệ cao Trạm biến áp 220KV Thái Ngun thuộc Cơng ty truyền tải điện đóng vai trò quan trọng hệ thống phân phối điện miền Bắc Trạm có tổng cơng suất 626 MVA có MBA 250MVA-220/110/22KV; MBA 63 MVA -110/35/22KV; ngăn lộ 220KV, 16 ngăn lộ 110KV; ngăn lộ 35KV; 10 ngăn lộ 22KV; Tụ bù gồm: 02 tụ bù tĩnh 110kV/40 MVAr; 01 tụ bù dọc FSC - 51 MVAr 01 tụ bù SVC – 108 MVAr Nhiệm vụ Trạm cung cấp điện cho Khu Công nghiệp Gang thép Thái nguyên, khu CN Sông Cơng cho nhu cầu kinh tế, trị cho tỉnh phía Bắc Bắc Giang, Bắc Kạn, Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên Quang Trạm nằm khu vực miền núi có mật độ sét cao, tỉnh Thái Ngun bình qn hàng năm có gần 100 ngày xuất dông sét, để ổn định việc cung cấp điện liên tục việc nghiên cứu đưa giải pháp bảo vệ điện áp khí ngăn ngừa cố cho TBA cần thiết Chính mà đề tài tập trung nghiên cứu ổn định điện áp, phương pháp nghiên cứu đặc biệt phân tích kết mô phỏng, kinh nghiệm nhằm đưa biện pháp ngăn chặn ảnh hưởng điện áp khí Tram biến áp Trong luận văn này, sử dụng mô đưa thơng số ảnh hưởng Từ đưa rút kinh nghiệm để đưa phương pháp nhằm nâng cao độ tin cậy hệ thống bảo vệ điện áp khí hệ thống điện Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung: Đề tài đặt mục tiêu nghiên cứu, đánh giá đưa giải pháp nâng cao độ tin cậy hệ thống bảo vệ điện áp khí cho trạm biến áp 220KV Thái Nguyên Mục tiêu cụ thể: + Giới thiệu trạm 220 kV Thái Nguyên, trạng lưới điện 220kV Thái Nguyên + Sử dụng phần mềm ATP – EMPT mô thông số + Đưa số biện pháp bảo vệ điện áp khí cho trạm biến áp 220 kV Thái Nguyên - Vận dụng kiến thức học kết hợp với nghiên cứu tài liệu để phân tích tìm hiểu ngun nhân xảy tượng độ hệ thống - Dùng phần mềm ATP để mơ phỏng, nhận dạng phân tích q độ - Thiết kế chương trình giới thiệu sử dụng phần mềm ATP Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học: - Ứng dụng Công nghệ thông tin, sử dụng phần mềm ATP – EMTP để mơ q trình q điện áp cho trạm biến áp 220Kv Thái Nguyên Ý nghĩa thực tiễn: - Từ kết nghiên cứu lý thuyết đánh giá khả bảo vệ hệ thống bảo vệ áp trạm đưa giải pháp nâng cao độ tin cậy bảo vệ áp cho trạm biến áp Dự kiến kết đạt - Mô dựa phần mềm ATP –EMTP - Đưa phương án, giải pháp bảo vệ hiệu điện áp khí Phương pháp phương pháp luận Trong phạm vi đề tài, để đạt mục tiêu tác giả sử dung phương pháp sau: - Nghiên cứu lý thuyết mô kết hệ thống phần mềm ATP – EMTP đánh giá ảnh hưởng điện áp khí TBA Luận văn bao gồm phần sau: Chương 1: Tổng quan điện áp khí Chương 2: Giới thiệu trạm biến áp 220KV – Thái Nguyên Chương 3: Giới thiệu chương rình phần mềm mơ ATP-EMTP Chương 4: Khảo sát điện áp khí giải pháp bảo vệ cho TBA 220KV-Thái Nguyên Kết luận kiến nghị CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN Chương 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN Phân tích hoạt động dơng sét lãnh thổ việt nam tỉnh Thái Nguyên 1.1 Tình hình dông sét Việt Nam Qua việc nghiên cứu dông sét biện pháp bảo vệ chống sét cho cơng trình, thiết bị có lịch sử từ lâu đời Ngày người ta tìm biện pháp, hệ thống thiết bị kỹ thuật tiên tiến để phòng chống sét cách hữu hiệu an tồn Tuy nhiên dơng sét tượng tự nhiên Mật độ, thời gian cường độ sét mang tính ngẫu nhiên việc nghiên cứu chống sét quan trọng cơng trình Ở vùng địa lý khác nhau, điều kiện khí hậu thiết bị kỹ thuật khác nên đặc điểm dông sét gây tác hại khác Tuỳ theo vùng mà có biện pháp thích hợp để phịng chống sét có hiệu Theo đề tài KC-03-07 Viện lượng năm số ngày giông miền bắc nước ta thường dao động khoảng từ 70 đến 110 ngày số lần giông từ 150 đến 300 lần/năm, vào mùa mưa trung bình ngày xảy từ đến giơng Vùng giông nhiều miền Bắc vùng Tiên Yên, Móng Cái; hàng năm có từ 100 đến 110 ngày, tháng nhiều giông tháng 7, có tới 25 ngày/ tháng Một số vùng khác có địa hình chuyển tiếp đồng số lần giông năm nhiều tới 200 lần với số ngày giông khoảng 100 ngày, vùng cịn lại từ 150 đến 200 giơng năm, tập trung khoảng 90 đến 100 ngày năm Nơi giơng vùng Quảng Bình hàng năm có 80 ngày giơng Xét dạng diễn biến mùa giơng năm ta thấy mùa giơng khơng hồn tồn đồng vùng Nói chung Bắc Bộ mùa mưa bão tập chung khoảng từ tháng đến tháng Ở phía tây Bắc Bộ mùa giơng tập trung khoảng từ đầu tháng đến tháng Ở nơi khác thuộc Bắc Bộ tháng 5, tháng Hà Tĩnh, Quảng Bình Vùng duyên hải trung phần phía bắc đến Quảng Ngãi khu vực tương đối nhiều giông tháng từ tháng đến tháng Số ngày giông tập trung 10 xấp xỉ 10 ngày/tháng Tháng nhiều giông (tháng 5) quan sát 12 đến 15 ngày Những tháng đầu mùa (tháng 4) tháng cuối mùa (tháng 10) tháng gặp từ đến lần giơng Phía nam Dun Hải trung (từ Bình định trở vào) khu vực giơng thường có tháng số ngày giơng xấp xỉ lớn 10 ngày (Tuy Hoà 10 ngày, Nha Trang ngày, Phan Thiết 13 ngày) tháng khác mùa đông tháng quan sát từ đến ngày giông Các tỉnh miền Nam nhiều giơng hàng năm trung bình quan sát từ 40 đến 50 ngày đến 100 ngày tuỳ nơi Khu vực nhiều giông vùng đồng Nam Bộ số ngày giơng trung bình hàng năm lên tới 120 đến 140 ngày (Sài Gòn 138 ngày, Hà Tiên (cũ) 129 ngày) Ở Bắc Bộ vào khoảng 100 ngày Mùa giông Nam từ tháng đến tháng 11, trừ tháng đầu mùa tháng tháng cuối mùa tháng 11 số ngày giông trung bình 10 ngày tháng cịn tháng tháng đến tháng 10 tháng quan sát trung bình gặp 20 ngày giơng (Tp HCM 22 ngày, Hà Tiên 23 ngày) Tây Nguyên mùa giông thường có 2, tháng số ngày giơng đạt tới 10 đến 15 ngày tháng 4, tháng tháng Tháng cực đại (tháng 5) trung bình quan sát chừng 15 ngày giơng Ở bắc Tây Nguyên 10 đến 12 ngày, nam Tây Nguyên (Plây-ku 17 ngày Kon Tum 14 ngày, Đà Lạt 10 ngày) cịn tháng khác mùa đơng tháng trung bình từ đến ngày giơng Qua số liệu khảo sát ta thấy tình hình dơng sét ba miền khác nhau, vùng lân cận lại có mật độ dơng sét tương đối giống Kết nghiên cứu đề tài KC-03-07 người ta lập đồ phân vùng giơng tồn Việt nam phân thành vùng 147 khu vực Các thông số cho ghi Bảng 1.1 11 Bảng 1 Bảng tóm tắt cường độ hoạt động dơng sét khu vực nước Ngày Giờ giông Mật độ sét Tháng giơng trung trung bình giơng trung bình bình (lần/km /năm) cực đại (ngày/năm) (giờ/năm) Vùng 1.Đồng ven biển miền Bắc 81,1 215,6 6,47 2.Miền núi trung du miền Bắc 61,6 219,1 6,33 3.Cao nguyên miền Trung 47,6 126,21 3,31 5; 4.Ven biển miền Trung 44,0 95,2 3,55 5; 5.Đồng miền Nam 60,1 89,32 5,37 5;9 Bảng Mật độ sét ứng với số ngày giông khu vực Việt Nam Khu vực Mật độ sét (lần sét/km2/năm) ứng với số ngày giông năm 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 2,434,86 4,86-7,2 7,299,72 9,7212,15 12,514,58 Miền núi, trung du Bắc Bộ 2,1-4,2 4,2-6,3 6,3-8,4 8,4-10,5 10,512,6 Cao nguyên miền Trung 1,2-2,4 2,4-3,6 3,6-4,8 4,8-6,0 6,0-7,2 Ven biển miền Trung 1,222,44 2,443,65 3,654,87 4,876,09 6,097,31 Đồng Nam Bộ 1,26- 2,52- 3,78- 5,04- 6,30- Đồng ven biển Bắc Bộ 12 2,52 3,78 5,04 6,30 7,56 Qua nghiên cứu ta thấy Việt Nam nước có số ngày giơng nhiều mật độ phóng điện lớn dòng sét gây nên thiệt hại đáng kể cho lưới điện cơng trình mặt đất Việt Nam Hoạt động dông sét Việt Nam ảnh hưởng yếu tố địa hình, thấy mức hoạt động dông sét giảm dần theo vĩ độ Ta thấy đồ phân vùng mật độ sét Việt Nam 13 Hình 1 Bản đồ phân vùng mật độ sét Việt Nam Miền Bắc khu vực có cường độ dơng sét mạnh nhất, miền Trung yếu dần sau lại tăng dần miền Nam Về thời gian bắt đầu mùa giơng thấy mức hoạt động dơng sét tăng dần từ vĩ độ cao xuống thấp Vào tháng chủ yếu dơng sét phía Bắc, tháng 11 chủ yếu dơng sét phía Nam Về ảnh hưởng yếu tố địa hình từ vùng cao xuống vùng thấp theo kinh độ (mức hoạt động dông sét giảm dần theo chiều tăng kinh độ khu vực) Về mức hoạt động dông sét khu vực miền Bắc thường cực đại vào tháng sau chuyển dần vào tháng 7, tháng theo chiều giảm vĩ độ, đến miền trung thường có điểm cực đại, nhiều khu vực miền Nam có tới điểm cực đại 1.2 Hoạt động dông sét địa bàn tỉnh Thái Nguyên Thái Nguyên có mật độ sét cao vào khoảng 7-8,5 lần /km /năm vị trí địa lý đặc điểm khoáng sản: Là tỉnh trung du miền núi, có nhiều nguồn khống sản, theo số liệu thăm dò địa chất, tỉnh Thái Nguyên phát 76 mỏ điểm quặng thăm dị, đánh giá nhóm khống sản kim loại có trữ lượng lớn yếu tố làm cho mật độ sét Thái Nguyên cao Các khu vực Đồng Hỷ, Phú Bình, Đại Từ, Phú Lương, Thành phố v.v có mật độ sét cao khu vực có nhiều mỏ sắt Trại Cau, quặng Đại Từ, kẽm Đồng Hỷ… nhiều nhà máy sản xuất công nghiệp khu Gang Thép Thái Nguyên, khu công nghiệp Sông Công coi vùng tập trung dông sét Đây lý ngành điện đặt Thái Nguyên Trạm nghiên cứu sét ngành Hoạt động dông sét Thái Nguyên diễn mạnh tập trung: 14 + Ngày dông trung bình năm: 87 ngày + Giờ dơng trung bình năm: 329 + Thời gian kéo dài dơng trung bình ngày: 3,5 + Các ngày dông tập trung vào tháng từ tháng –tháng hàng năm với trung bình số ngày dơng 10 ngày/ tháng + Mật độ sét từ 7-8,5 lần/km Theo số liệu thống kê toàn quốc tỉnh Thái Ngun xếp vào nhóm khu vực có sét hoạt động mạnh Số ngày dơng cao so với khu vực có ngày giơng cao Trà Mi-Quảng Nam 131 ngày, mật độ sét cao tập trung chủ yếu vào tháng 7-9 hàng năm, số ngày giông tháng cao nước 10 ngày/tháng Hoạt động sét tập trung chủ yếu khu vực có nhiều mỏ quặng kim loại đường dây qua khu vực thường xuyên phải chịu ảnh hưởng sét gây thiệt hại không nhỏ Hiện trạng hệ thống chống sét lưới điện Thái Nguyên sau: + Đối với trạm biến áp trung gian (35/10 kV 35/6 kV) lắp đặt hệ thống dây chống sét cho đoạn đường dây 35 kV vào trạm (tính từ trạm biến áp trung gian trở đường dây dây chống sét dài từ 1,5 đến km); Trong khu vực trạm biến áp có kim thu lơi chống sét van Các trạm biến áp phân phối giảm áp hầu hết trang bị chống điện áp khí chống sét van + Với đường dây cao áp có cấp điện áp 110kV treo dây chống sét toàn tuyến, khu vực hay xảy sét đánh, gần trạm biến áp treo hai dây chống sét để tăng cường đảm bảo an toàn cho đường dây trạm biến áp Với hệ thống chống sét hạn chế tác hại sét Song số vùng có mật cường độ sét lớn, sóng sét lan truyền vào trạm biến áp, gây cháy hỏng máy biến áp phân phối, việc phải tăng cường chống sét cho máy biến áp cần thiết 15 Những vấn đề liên quan đến điện áp phát sinh lan truyền hệ thống diện 2.1 Sét đánh (lightning) Theo tính tốn nhà khoa học, vào thời điểm bất kỳ, trái đất sống có khoảng 2000 dơng hoạt động Mỗi dơng trung bình thường kéo dài từ đến đồng hồ tạo 1000, 2000 cú phóng điện xuống mặt đất Năng lượng trung bình dơng nhà máy điện có cơng suất khoảng vài trăm MW với điện lên tới hàng tỷ Volt, nguồn điện tia sét xuất dơng dùng để thắp sáng bóng đèn 100W vòng tháng Với cường độ mạnh vậy, dông sét số hiểm họa thiên tai vơ nguy hiểm tính mạng người gây thiệt hại lớn tài sản vật chất Năm 2001, ngành điện Việt Nam có khoảng 400 cố, 50% số sét gây Đặc biệt ngày 4/6/2001, sét đánh nổ máy cắt 220 KV Nhà máy Thuỷ điện Hịa Bình Sự cố khiến lưới điện miền Bắc bị rã mạch, nhiều nhà máy điện bị tách khỏi hệ thống Nhiều tỉnh thành khác bị điện diện rộng Việc phân tích tượng độ sét đánh nhằm đánh giá hiệu bảo vệ chống sét van trung áp cần thiết phải trang bị chống sét van hạ áp nhằm bảo vệ thiết bị điện hạ áp sét lan truyền từ phía trung áp sang phía hạ áp máy biến áp sét đánh trực tiếp vào đường dây phân phối trung áp Mơ hình xung sét xây dựng môi trường ATP tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu độ hệ thống điện Sét lan truyền đường dây khơng trung áp gây q áp khí lớn điện áp thí nghiệm xung kích cách điện thiết bị, dẫn đến chọc thủng cách điện, phá hoại thiết bị gây cố cắt mạch điện Do vậy, phải cần trang bị thiết bị chống sét van ngõ vào trạm biến áp Các nghiên cứu xây dựng mơ hình chống sét van trung áp, đánh giá hiệu bảo vệ, xác định vị trí lắp đặt thiết bị để đạt hiệu bảo vệ cao nghiên cứu Đối với sét cảm ứng lan truyền đường nguồn hạ áp, hiệu bảo vệ bảo vệ chống sét van đề cập thơng qua việc xây dựng mơ hình mơ với nhiều cấu hình bảo vệ khác Tuy nhiên, việc xây mơ hình xung sét đánh trực tiếp dạng sóng 10/350^s với mức độ tương thích cao so với dạng sóng qui định tiêu chuẩn quốc tế 16 ... HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHÍ HỒNG HẢI NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ĐƯA RA GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN CHO TRẠM BIẾN ÁP 220Kv THÁI NGUYÊN... bảo vệ điện áp khí hệ thống điện Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung: Đề tài đặt mục tiêu nghiên cứu, đánh giá đưa giải pháp nâng cao độ tin cậy hệ thống bảo vệ điện áp khí cho trạm biến áp 220KV. .. CHƯƠNG 4:KHẢO SÁT QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV 46 Chương 4:KHẢO SÁT QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN 47 VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV 47