Thiết kế hệ thống chống sét toàn diện và nối đất cho trang trại điện gió ngoài khơi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN VÀ NỐI ĐẤT CHO TRANG TRẠI ĐIỆN GIĨ NGỒI KHƠI Giáo viên hướng dẫn : ThS LÊ CÔNG HÂN Sinh viên thực : HỒ VIỆT TÂN Mã sinh viên : 1911505120239 Lớp SH : 19D1 Sinh viên thực : LÊ VĂN VINH Mã sinh viên : 1911505120262 Lớp SH : 19D1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn : ThS Lê Công Hân Sinh viên thực : Hồ Việt Tân MSV: 1911505120239 Lớp:19D1 : Lê Văn Vinh MSV1911504210262 Lớp: 19D1 Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Chống Sét Toàn Diện Và Nối Đất Cho Trang Trại Điện Gió Ngồi Khơi Điểm đánh giá: Xếp loại: Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn (ký tên ghi rõ họ tên) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN Giáo viên hướng dẫn : ThS Lê Công Hân Sinh viên thực : Hồ Việt Tân MSV: 1911505120239 Lớp:19D1 : Lê Văn Vinh MSV1911504210262 Lớp: 19D1 Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Chống Sét Toàn Diện Và Nối Đất Cho Trang Trại Điện Gió Ngồi Khơi Điểm đánh giá: Xếp loại: Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023 Giáo viên phản biện (ký tên ghi rõ họ tên) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân TÓM TẮT Sinh viên thực : Hồ Việt Tân MSV : 1911505120239 Lớp : 19D1 : Lê Văn Vinh MSV : 1911504210262 Lớp : 19D1 Mục tiêu dự án mơ hình hóa phân tích nguyên tắc nối đất khác cho hệ thống cáp nội đồng trang trại gió ngồi khơi Việc nối đất trang trại gió điểm quan trọng cần xử lý Điều quan trọng cung cấp tảng xác để đảm bảo an tồn cho cá nhân làm việc nơi bảo vệ thiết bị Các vấn đề mà trang trại gió gặp phải lỗi nối đất đơn (80%) Trong dự án phân tích hành vi hệ thống với nhiễu loạn cách sử dụng tảng chọn Nó thu điện áp dòng điện điểm khác hệ thống Các thông số thu phân tích, so sánh để có tảng tốt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Công Hân Sinh viên thực hiện: Hồ Việt Tân Mã SV : 1911505120239 : Lê Văn Vinh Mã SV : 1911505120262 Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN VÀ NỐI ĐẤT CHO TRANG TRẠI ĐIỆN GIĨ NGỒI KHƠI Các số liệu, tài liệu ban đầu: Tài liệu hệ thống nối đất cho trang trại điện gió ngồi khơi Nội dung đồ án: Chương I: Giới thiệu tổng quan lượng gió Chương II: Triết lý tảng u cầu Chương III: Mơ Hình Trang Trại Điện Gió Ngồi Khơi Chương IV: Chống Sét Trực Tiếp Và Lan Truyền Chương V: Hệ Thống Nối Đất Cho Các Trụ Điện Gió Chương VI: Mơ Hình Hóa Các Loại Nối Đất Khác Nhau Chương VII: Phân tích đánh giá Các sản phẩm dự kiến Đồ án nghiên cứu thiết kế hệ thống chống sét toàn diện nối đất cho trang trại điện gió ngồi khơi Ngày giao đồ án: 07/09/2023 Đà Nẵng, ngày 07 tháng 09 năm 2023 Ngày nộp đồ án: 31/12/2023 Người hướng dẫn Trưởng môn TS Trương Thị Hoa ThS Lê Công Hân ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân Đà Nẵng, ngày 07 tháng 09 năm 2023 LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian năm học Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng Có lẽ đồ án tốt nghiệp môn học cuối đánh dấu kết thúc trình học tập rèn luyện kiến thức kiến thức liên quan đến chuyên ngành, đồng thời mở đường thực tế vào sống tương lai Quá trình làm đồ án giúp chúng em tìm tòi, thu thập, tổng hợp lại kiến thức học suốt trình năm học vừa qua, qua rèn luyện cho chúng em khả tính tốn giải vấn đề liên quan đến chuyên ngành Trong trình làm đồ án tốt nghiệp chúng em gặp khơng khó khăn trở ngại vốn kiến thức khả nhiều hạn chế Dù bận rộn nhiều công việc thầy ThS Lê Công Hân giành nhiều thời gian tâm huyết quan tâm dẫn chúng em suốt trình làm đồ án Thầy ln tận tình, bảo sữa chữa vấn đề quan trọng giúp chúng em định hướng làm theo hướng đắn, tận tậm, tâm huyết thầy giúp chúng em có tình thần, niềm tin khối lượng kiến thức phong phú để đến ngày hôm đồ án tốt nghiệp chúng em hoàn thành thời gian quy định Với tất lòng biết ơn sâu sắc, chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Nhà trường tồn thể thầy, giáo mơn trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng, thầy cô khoa Điện Điện Tử, Ngành Hệ Thống Cung Cấp Điện tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, bảo chúng em suốt trình học tập trường, đặc biệt thầy ThS.Lê Công Hân giảng viên trực tiếp hướng dẫn chúng em đồ án tốt nghiệp quan tâm, cung cấp tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn q trình làm hồn thành đồ án Sau chúng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, ln bên cạnh ủng hộ động viên, cảm ơn tất bạn bè gắn bó suốt trình học tập, giúp đỡ chúng em suốt thời gian qua, q trình hồn thiện đồ án tốt nghiệp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân CAM ĐOAN Nhóm sinh viên thực “ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP” xin cam đoan báo cáo đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết Kế Hệ Thống Chống Sét Toàn Diện Và Nối Đất Cho Trang Trại Điện Gió Ngồi Khơi” báo cáo độc lập dựa cố gắng, nỗ lực nhóm, giúp đỡ từ phía nhà trường hướng dẫn nhiệt tình thầy ThS.Lê Cơng Hân Mọi thông số kỹ thuật, số liệu phân tích, hình ảnh, viết báo cáo, xây dựng mơ hình nhóm sinh viên chúng em tự tìm hiểu, phân tích kỹ cách khách quan, uy tín, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng Ngồi ra, khơng có chép người khác Nhóm chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm, kỷ luật trước Khoa Nhà trường có khơng trung thực trình nghiên cứu đề tài Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023 Nhóm sinh viên thực (chữ ký họ tên sinh viên) Hồ Việt Tân Lê Văn Vinh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN .i NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN ii TÓM TẮT iii NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv LỜI NÓI ĐẦU v CAM ĐOAN vi MỤC LỤC i MỞ ĐẦU iii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 1 Giới Thiệu: 1.1 Bối cảnh: 1.2 Tiềm phát triển lượng điện gió Việt Nam 1.2 Xây dựng vấn đề 1.3 Mục tiêu 1.4 Giới hạn dự án .6 1.5 Cấu trúc báo cáo .6 CHƯƠNG 2: TRIẾT LÝ NỀN TẢNG VÀ YÊU CẦU 1.Giới thiệu Phương pháp nối đất trung tính hệ thống .8 2.1 Hệ thống không nối đất 2.2 Hệ thống nối đất .9 2.3 Nối đất điện trở 2.4 Lỗi trung hòa nối đất 10 So sánh hệ thống nối đất khác 11 Để hệ thống trạng thái trung tính .12 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH TRANG TRẠI ĐIỆN GIĨ NGỒI KHƠI 15 Giới thiệu tổng quan trụ điện gió ngồi khơi 15 Svth: Hồ Việt Tân- Lê Văn Vinh i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân Nguyên lý hoạt động cấu tạo tuabin gió 16 Mơ mơ hình trang trại gió 18 CHƯƠNG 4: CHỐNG SÉT TRỰC TIẾP VÀ LAN TRUYỀN 24 Khái niệm chung: 24 1.1 Các yêu cầu kỹ thuật: 24 1.2 Hậu tuabin gió bị sét đánh trúng .25 Chống sét trực tiếp lan truyền 27 2.1 Chống sét trực tiếp .29 2.2 Chống sét lan truyền 30 CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO CÁC TRỤ ĐIỆN GIÓ 36 Hệ thống nối đất cho trụ điện gió 36 Thiết kế trạm nối đất: 36 CHƯƠNG 6: MƠ HÌNH HĨA CÁC LOẠI NỐI ĐẤT KHÁC NHAU 50 1.Hệ thống không nối đất 50 Hệ thống nối đất 50 Nối đất điện trở 51 Nối đất điện trở thấp 51 3.2 Nối đất có điện trở cao 52 CHƯƠNG 7: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ 55 Giới thiệu phân tích đoản mạch .55 Ngắn mạch pha chạm đất .56 Ngắn mạch pha chạm đất 16 kA 57 Kết luận .60 DANH MỤC BẢN Svth: Hồ Việt Tân- Lê Văn Vinh ii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.Lê Công Hân Bảng 1: Ưu điểm nhược điểm phương pháp nối đất .11 Bảng cho thấy đặc tính tuabin gió .20 Bảng 3: Thông số đường dây 22 Bảng 4: Thông số máy biến áp trạm biến áp .23 Bảng 5: Ngắn mạch ba pha 38 Bảng 5.1 Kết ngắn mạch pha 38 Bảng 6: Ngắn mạch pha tất 39 Bảng 6.1: Bảng kết ngắn mạch pha tất 39 Bảng 7: Ngắn mạch pha b-c 40 Bảng 7.1:Bảng kết ngắn mạch pha b-c 40 Bảng 8: Ngắn mạch pha b-c tất 41 Bảng 8.1: Kết ngắn mạch phab-c tất .41 Bảng 9: Ngắn mạch pha chạm đất 42 Bảng 9.1: Kết ngắn mạch pha a chạm đất .42 Bảng 10: Ngắn mạch pha chạm đất tất 43 Bảng 10.1: Kết ngắn mạch pha chạm đất tất 43 DANH MỤC HÌN Svth: Hồ Việt Tân- Lê Văn Vinh iii