Trang 1 --- VÕ LƯƠNG NHÂNĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH TỔN THẤT VÀ GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN DÂY CHỐNG SÉT CỦA ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 220KV, 500KV VIỆT NAMLUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VÕ LƯƠNG NHÂN ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH TỔN THẤT VÀ GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN DÂY CHỐNG SÉT CỦA ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 220KV, 500KV VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN Hà Nội - 2017 170833000926887f8d753-8699-4f35-a092-205b4037d271 1708330009268f69f2e80-40ad-4343-b29d-6f7a22668f71 1708330009268d5f01559-d214-475e-8e85-5be4976cbed7 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VÕ LƯƠNG NHÂN ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH TỔN THẤT VÀ GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN DÂY CHỐNG SÉT CỦA ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 220KV, 500KV VIỆT NAM Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN ĐỨC CƯỜNG Hà Nội - 2017 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu Khoa Điện - Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, dƣới dẫn thầy cô giúp đỡ đồng nghiệp luận văn cao học đến đƣợc hồn thành Với tất kính trọng lịng biết ơn sâu sắc, cho phép tơi đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới: - TS Nguyễn Đức Cƣờng - Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia tận tình hƣớng dẫn, bảo cho tơi q trình thực hồn thành luận văn; - Các thầy, cô viện Điện, cán Trung tâm đào tạo bồi dƣỡng sau đại học Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn này; - Lãnh đạo đồng nghiệp Ban Kỹ thuật nhƣ Ban khác Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia quan tâm, động viên tạo điều kiện cho tơi q trình thực hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Võ Lƣơng Nhân Võ Lương Nhân i Cao học KTĐ-2014B LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tồn luận văn thân tơi nghiên cứu, tính tốn phân tích Số liệu đƣa luận văn dựa kết tính tốn trung thực tôi, không chép hay số liệu đƣợc công bố Nếu sai với lời cam kết trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Tác giả luận văn Võ Lƣơng Nhân Võ Lương Nhân ii Cao học KTĐ-2014B MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU xi CHƢƠNG 1: HIỆN TRẠNG BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHƠNG, TÌNH HÌNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG CỦA CÁC ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG .1 1.1 Tổng hợp chung đƣờng dây 1.2 Tổng hợp tình hình tổn thất điện 1.3 Tổng hợp tình hình cố ĐDK sét đánh từ 2011 đến 10 1.4 Các giải pháp chống sét ĐDK thực EVNNPT 15 CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG VÀ NỐI ĐẤT DÂY CHỐNG SÉT .19 2.1 Sét - Nguồn gốc điện áp khí 19 2.2 Bảo vệ sét đánh đƣờng dây tải điện 35 2.3 Nối đất đƣờng dây tải điện 44 CHƢƠNG 3: GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN DÂY CHỐNG SÉT 48 3.1 Hiện trạng nối đất dây chống sét đƣờng dây tải điện 48 3.2 Tính tổn thất cơng suất sơ đồ hai dây chống sét nối với nối đất 51 3.3 Tính tốn cho đƣờng dây 220kV 52 3.4 Tính tốn cho đƣờng dây 500kV 58 3.5 Đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện dây chống sét 62 CHƢƠNG 4: ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG VÀ LỘ TRÌNH THỰC HIỆN GIẢI PHÁP BỐ TRÍ DÂY CHỐNG SÉT 64 4.1 Đánh giá tiềm năng, hiệu giải pháp phân đoạn hóa 64 4.1.1 Ảnh hưởng dòng ngắn mạch 01 pha đường dây 65 4.1.1.1 Tính tốn cho đường dây 220kV 01 mạch 66 a) Tính tốn thơng số dây chống sét: 66 Võ Lương Nhân iii Cao học KTĐ-2014B b) Tính tốn phân bố dòng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp nối đất khoảng cột (trƣờng hợp 1): 66 c) Tính tốn phân bố dịng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ nối đất khoảng cột, DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 2):66 d) Tính tốn phân bố dòng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 3): 67 e) Nhận xét kết tính tốn: 67 4.1.1.2 Tính tốn cho đường dây 220kV 02 mạch 68 a) Tính tốn thông số dây chống sét 68 b) Tính tốn phân bố dòng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp nối đất khoảng cột (trƣờng hợp 1) 68 c) Tính tốn phân bố dịng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ nối đất khoảng cột, DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 2)69 d) Tính tốn phân bố dòng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 3) 69 e) Nhận xét kết tính toán: 69 4.1.1.3 Tính tốn cho đường dây 500kV 01 mạch 70 a) Tính tốn thơng số dây chống sét 70 b) Tính tốn phân bố dịng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp nối đất khoảng cột (trƣờng hợp 1) 70 c) Tính tốn phân bố dòng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ nối đất khoảng cột, DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 2)71 d) Tính tốn phân bố dịng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 3) 71 e) Nhận xét kết tính tốn 71 4.1.1.4 Tính tốn cho đường dây 500kV 02 mạch 72 a) Tính tốn thơng số dây chống sét 72 b) Tính tốn phân bố dịng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp nối đất khoảng cột (trƣờng hợp 1): 72 c) Tính tốn phân bố dòng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ nối đất khoảng cột, DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 2):73 Võ Lương Nhân iv Cao học KTĐ-2014B d) Tính tốn phân bố dịng ngắn mạch dây chống sét dây cáp quang trƣờng hợp DCQ DCS nối đất 02 đầu khoảng néo (trƣờng hợp 3) 73 e) Nhận xét kết tính tốn 73 4.1.1.5 Kiến nghị 74 4.1.2 Đánh giá phạm vi bảo vệ sét đánh đường dây 75 4.1.2.1 Tính tốn chống sét 75 4.1.2.2 Kết luận bảo vệ chống sét 78 4.1.3 Đánh giá tiềm 78 4.2 Lộ trình thực 80 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG MỞ RỘNG CỦA ĐỀ TÀI 81 Kết luận 81 Hƣớng mở rộng đề tài 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .82 Võ Lương Nhân v Cao học KTĐ-2014B DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết tắt AC/DC Xoay chiều/ Một chiều DCQ Dây cáp quang DCS Dây chống sét ĐD, ĐDK Đƣờng dây ĐHN Điện hạt nhân EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam HTĐ Hệ thống điện HVAC Hệ thống truyền tải điện cao áp xoay chiều HVDC Hệ thống truyền tải điện cao áp chiều 10 NĐ Nhiệt điện 11 NLTT Năng lƣợng tái tạo 12 NPT Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia 13 PTC1 Công ty Truyền tải điện 14 PTC2 Công ty Truyền tải điện 15 PTC3 Công ty Truyền tải điện 16 PTC4 Công ty Truyền tải điện 17 QHĐ Quy hoạch điện 18 TBA Trạm biến áp 19 TĐ Thủy điện 20 TSĐ Tổng sơ đồ Võ Lương Nhân Diễn giải vi Cao học KTĐ-2014B DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng I.1 Tổng quy mô đƣờng dây 500kV Bảng I.2 Tổng quy mô dây chống sét OPGW 500kV Bảng I.3 Tổng quy mô đƣờng dây 220kV Bảng I.4 Tổng quy mô dây chống sét OPGW 220kV Bảng I.5 Bảng thống kê sản lƣợng tổn thất điện lƣới truyền tải điện giai đoạn 2012 ÷ 2016 Bảng I.6 Bảng thống kê sản lƣợng, tổn thất điện lƣới truyền tải điện cung đoạn đƣờng dây 500kV giai đoạn 2012 ÷ 2016 Bảng I.7 Sự cố đƣờng dây 220kV, 500kV từ năm 2011 đến 30/6/2016 10 Bảng I.8 Sự cố đƣờng dây 220kV, 500kV nguyên nhân sét đánh PTC 10 Bảng I.9 Thống kê cố đƣờng dây 220kV, 500kV có nguyên nhân sét đánh theo tháng 11 Bảng I.10 Một số đƣờng dây điển hình có nhiều cố có nguyên nhân sét: .12 Bảng II.1 Số ngày có dơng số trạm tiêu biểu (trung bình tháng năm) 29 Bảng II.2 Thời gian có dơng trung bình (giờ) 30 Bảng II.3.Cƣờng độ hoạt động dông sét khu vực 32 Bảng II.4 Trị số mật độ sét theo khu vực 32 Bảng II.5 Tiêu chuẩn điện trở nối đất cột điện 47 Bảng III.1 Tổng hợp khối lƣợng nối đất DCS đƣờng dây 500kV 48 Bảng III.2 Tổng hợp khối lƣợng nối đất DCS đƣờng dây 220kV 49 Bảng III.3 Kết tính tốn dịng điện cảm ứng dây chống sét 57 Bảng III.4 Kết tính tốn tổn thất dây chống sét 57 Bảng III.5 Kết tính tdịng điện cảm ứng dây chống sét .61 Bảng III.6 Kết tính tốn tổn thất dây chống sét 61 Bảng III.7 Bảng so sánh kế tính tốn kết đo thực tế 61 Bảng IV.1 Thông số dây chống sét cho đƣờng dây 220kV 01 mạch 66 Bảng IV.2 Thông số dây chống sét cho đƣờng dây 220kV 02 mạch 68 Võ Lương Nhân vii Cao học KTĐ-2014B Bảng IV.3 Thông số dây chống sét cho đƣờng dây 500kV 01 mạch 70 Bảng IV.4 Thông số dây chống sét cho đƣờng dây 500kV 02 mạch 72 Bảng IV.5 Kết tính tốn dịng ngắn mạch 01 pha trƣờng hợp DCS DCQ đƣợc nối đất tất vị trí cột 75 Bảng IV.6 Kết tính tốn dịng ngắn mạch 01 pha trƣờng hợp DCQ đƣợc nối đất tất vị trí cột, dây chống sét nối đất đầu khoảng néo 75 Bảng IV.7 Xác suất hình thành vầng quang .77 Bảng IV.8 Kết tính tốn xác suất phóng điện qua mỏ phóng 77 Bảng IV.9 Kết tính tốn tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện DCS đƣờng dây 500kV .78 Bảng IV.10 Kết tính tốn tính tốn tổn thất công suất, tổn thất điện DCS đƣờng dây 220kV .79 Võ Lương Nhân viii Cao học KTĐ-2014B