Tính toán đề xuất lắp đặt chống sét van để giảm suất cắt do quá điện áp khí quyển trên đường dây 220kv sesan 3a sesan 3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HỒ DUY TRÌNH TÍNH TỐN ĐỀ XUẤT LẮP ĐẶT CHỐNG SÉT VAN ĐỂ GIẢM SUẤT CẮT DO QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN TRÊN ĐƯỜNG DÂY 220KV SESAN 3A – SESAN Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện Mã số: 60 52 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2016 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Phản biện 1: TS Trịnh Trung Hiếu Phản biện 2: TS Thạch Lễ Khiêm Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 11 tháng năm 2016 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thơng tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Đất nước bước vào thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa ngành điện ln giữ vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế quốc dân Trong sống, điện cần cho phục vụ sản xuất sinh hoạt Cùng với phát triển xã hội đòi hỏi việc cung cấp điện phải đảm bảo liên tục, có chất lượng tốt độ tin cậy cao Xuất phát từ thực tế đó, việc đảm bảo cho trạm biến áp đường dây làm việc an tồn, khơng gặp cố, khơng gây gián đoạn cung cấp điện đặc biệt quan trọng Và sét nguyên nhân chủ yếu gây cố đường dây, làm ngừng hoạt động hay hư hỏng phần tử hệ thống Trạm biến áp thường bảo vệ chống sóng điện áp, chống sét đánh trực tiếp cố sét đánh trực tiếp hay sóng truyền vào trạm biến áp thường nhỏ Tuy nhiên đường dây tải điện phần tử có chiều dài lớn hệ thống lại qua nhiều địa hình phức tạp khác Cụ thể địa hình tuyến đường dây 220 kV Sê San 3A – Sê San phức tạp, chủ yếu rừng núi có nhiều sườn dốc vực sâu xen kẽ Đường dây địa phận tỉnh Gia Lai, gần toàn tuyến cắt qua rừng già rừng tái sinh, độ dốc địa hình tuyến cắt qua lớn từ 6o – 40o Chính nên đường dây thường bị sét đánh chịu tác dụng điện áp khí Quá điện áp khí sét đánh thẳng lên đường dây sét đánh xuống mặt đất gần gây nên điện áp cảm ứng đường dây Có thể thấy trường hợp đầu nguy hiểm trường hợp sau nhiều đường dây phải chịu tồn lượng phóng điện sét Do đường dây cao áp có mức cách điện lớn nên số lần phóng điện sét cảm ứng nhỏ, tính tốn người ta thường bỏ qua Điều dẫn đến việc kết tính tốn bị sai lệch, thơng số đưa khơng xác Bên cạnh đó, chống sét van thiết bị dùng để bảo vệ điện áp cảm ứng việc nghiên cứu sử dụng chống sét van đường dây cao áp cịn nhiều hạn chế Như chưa có số liệu tính tốn cụ thể, chưa ứng dụng lý thuyết mơ hình điện hình học hay chưa lập đường cong thông số nguy hiểm… Từ lý trên, luận văn cung cấp số liệu tính tốn cách cụ thể từ đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu bảo vệ chống sét cho đường dây cao áp MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý thuyết mơ hình điện hình học Nghiên cứu tượng điện áp khí Nghiên cứu sử dụng hiệu chống sét van Giảm số vụ cố sét gây nhằm đảm bảo đường dây vận hành an toàn, cung cấp điện liên tục ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đường dây 220kV Sê San 3A - Sê San 3.2 Phạm vi nghiên cứu Tính tốn góc α ứng dụng để bảo vệ chống sét cho đường dây cao áp Nghiên cứu tượng điện áp khí Nghiên cứu trường hợp sét đánh vào đường dây cao áp có treo dây chống sét Tính toán suất cắt điện đường dây 220kV Sê San 3A - Sê San PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trên sở lý thuyết mơ hình điện hình học, phạm vi bảo vệ dây chống sét, tượng điện áp khí số liệu thực tế để tính tốn, phân tích giải pháp nêu Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Ý nghĩa thực tiễn KẾT CẤU LUẬN VĂN Luận văn gồm chương Chương Tổng quan sét, tượng điện áp giới thiệu thiết bị chống sét Chương Nghiên cứu lý thuyết mơ hình điện hình học bảo vệ chống sét cho đường dây cao áp Chương Nghiên cứu trường hợp lắp chống sét van đường dây cao áp để giảm suất cắt q điện áp khí Chương Tính tốn hiệu lắp đặt chống sét van đường dây cao áp 220kV Sê San 3A – Sê San CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ SÉT, HIỆN TƢỢNG QUÁ ĐIỆN ÁP VÀ GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ CHỐNG SÉT 1.1 TỔNG QUAN VỀ SÉT 1.1.1 Các giai đoạn phát triển phóng điện sét Hình 1.3a Hình 1.3b Hình 1.3c Hình 1.3d Hình 1.3 Các giai đoạn phóng điện sét biến thiên dòng điện sét theo thời gian 1.1.2 Các tham số chủ yếu sét a Biên độ dịng sét xuất b Độ dốc đầu sóng dịng điện sét xác suất xuất c Cường độ hoạt động sét – mật độ sét d.Cực tính sét 1.1.3 Tình hình dơng sét Việt Nam Việt Nam nước thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều, cường độ hoạt động dông sét mạnh Thực tế sét gây nhiều tác hại đến đời sống người, gây hư hỏng công trình, thiết bị nguyên nhân gây cố vận hành hệ thống điện a Đặc điểm phân hóa mùa dơng b Phân vùng mật độ sét Việt Nam 1.1.4 Ảnh hƣởng dông sét đến lƣới điện Việt Nam 1.2 HIỆN TƢỢNG QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN [10] Đường dây phần tử dài hệ thống điện, qua nhiều địa hình phức tạp nên thường bị sét đánh gây nên điện áp gọi điện áp khí Q điện áp khí sét đánh thẳng lên đường dây sét đánh xuống gần mặt đất gây nên điện áp cảm ứng đường dây, gây phóng điện cách điện đường dây dẫn đến ngắn mạch buộc phải cắt điện 1.3 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ CHỐNG SÉT 1.3.1 Lịch sử hình thành phát triển Bảo vệ áp hệ thống điện đặt từ năm cuối 1800 Ban đầu hư hỏng đường dây không bị sét đánh, thiết bị bảo vệ chống sét liên tục cải thiện thiết kế, công nghệ định mức làm việc Sau vài mốc thời gian q trình phát triển cơng nghệ chế tạo chống sét: - 1990: Khe hở phóng điện (Sparl air gap arrester) - Thập niên 1920: Chống sét ống (Expulsion gas arrester) - Thập niên 1930: Chống sét van Carbua Silic-SiC - Thập niên 1960: Chống sét SiC có khe hở kèm điện trở (Resistance graded gapped silicon carbide) - Thập niên 1970: Chống sét không khe hở Oxit kim loại ( Gapless metal oxide varistor MOV) - Thập niên 1980: Chống sét MOV vỏ bọc polymer cho lưới phân phối (Polymer housed distribution overhead arrester) - Thập niên 1990: Chống sét MOV có khe hở (Gapped MOV designs) 1.3.2 Tổng quan chống sét van đƣờng dây không a Khái niệm b Cấu tạo chống sét van đường dây c Nguyên lý làm việc 1.3.3 Các đặc điểm yêu cầu chống sét van sử dụng cho đƣờng dây không a Các đặc điểm b Các yêu cầu [10] 1.3.4 Các vị trí lắp đặt chống sét van Việc xác định vị trí lắp đặt chống sét van nhằm khai thác hiệu số chống sét van có đạt xác suất cố giới hạn cho phép đơn giản Thực tế, đường dây khơng có dây chống sét khơng lắp đặt chống sét van, khả chọc thủng cách điện bị sét đánh trực tiếp vào dây pha 100% Mặt khác, đường dây có dây chống sét có lắp chống sét van tất dây pha tất vị trí cột khả xảy chọc thủng cách điện sét đánh trực tiếp vào dây pha 0% CHƢƠNG NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT MƠ HÌNH ĐIỆN HÌNH HỌC VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƢỜNG DÂY CAO ÁP 2.1 SƠ LƢỢC VỀ PHẠM VI BẢO VỆ CỦA DÂY CHỐNG SÉT 2.1.1 Phạm vi bảo vệ dây chống sét Hình 2.1 Phạm vi bảo vệ dây chống sét a Với dây chống sét có độ cao h ≤ 30m b Với dây chống sét có độ cao 30m < h < 250m 2.1.2 Phạm vi bảo vệ hai dây chống sét 2.2 GIỚI THIỆU MƠ HÌNH ĐIỆN HÌNH HỌC 2.3 NỘI DUNG LÝ THUYẾT MƠ HÌNH ĐIỆN HÌNH HỌC 2.4 HIỆU QUẢ BẢO VỆ CỦA DÂY CHỐNG SÉT 2.4.1 Trƣờng hợp sét đánh dây dẫn đƣờng dây có dây chống sét Cho giá trị dịng điện sét Ii xác định khoảng cách phóng điện rsi vẽ đường ABCD hình 2.6 Nếu tia tiên đạo: - Xuất cung AB sét đánh vào dây chống sét - Xuất cung BC sét đánh vào dây dẫn - Xuất CD sét phóng điện xuống đất Hình 2.6 Xác định hiệu bảo vệ dây chống sét Ở trị số dòng điện lớn (I > Ii) vịng cung B’C’ bị rút ngắn điểm M vịng cung bị triệt tiêu Như tượng sét đánh dây dẫn xảy dòng điện sét bé trị số ngưỡng I01 xác định từ khoảng cách phóng điện rso = MH 2.4.2 Xác định góc bảo vệ α dây chống sét h cs  h dd    h cs   Ics    6,72(1  sin  )     1,25 2.4.3 Xác định số lần sét đánh vào dây chống sét 2.4.4 Phân bố số lần sét đánh đỉnh cột (Nc) số lần sét đánh vào khoảng vƣợt (Nkv) 10 d Suất cắt đường dây sét đánh vòng e Suất cắt tổng sét đánh vòng 0CSV 0CSV nđv0CSV  nđv0CSV  nđv  nđv 3.2.3 Suất cắt điện đƣờng dây sét đánh vào dây chống sét khoảng vƣợt a Phóng điện qua khơng khí từ dây chống sét sang dây dẫn khoảng vượt nckkđ  Nkv Vpkkđ  kk b Phóng điện cách điện chuỗi sứ sóng truyền vào cột sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét nccđ.s  Nkv Vpcđ.s  c.s Suất cắt điện đường dây sét đánh vào dây chống sét khoảng vượt nckvđ  max nckkđ ; nccđ.s  c Suất cắt tổng sét đánh vào dây chống sét khoảng vượt 0CSV 0CSV nkv0CSV  max{nkv0CSV ; nkv ; nkv } 3.2.4 Suất cắt điện đƣờng dây sét đánh vào đỉnh cột (kể số lần sét đánh vào dây chống sét gần đỉnh cột) a Số lần sét đánh vào khu vực đỉnh cột b Xác suất phóng điện sét đánh vào khu vực đỉnh cột c Suất cắt đường dây sét đánh vào đỉnh cột d Suất cắt tổng sét đánh vào đỉnh cột 0CSV 0CSV nđc0CSV  max{nđc0CSV ; nđc ; nđc } 3.2.5 Suất cắt điện đƣờng dây treo hai dây chống sét không lắp chống sét van ncđ0CSV  nđv0CSV  nkv0CSV  nđc0CSV 11 3.3 SUẤT CẮT ĐIỆN ĐƢỜNG DÂY KHI TREO DÂY CHỐNG SÉT VÀ LẮP CHỐNG SÉT VAN TRÊN MỘT PHA Hình 3.6 Mơ hình đường dây ba pha bố trí thẳng đứng có treo dây chống sét lắp chống sét van pha 3.3.1 Suất cắt đƣờng dây sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn Do pha có lắp chống sét van nên Ucđ1 = Udư_CSV < U50%cđ1 Vì thế, chống sét van hoạt động xả dịng sét xuống đất khơng gây cắt điện Tuy nhiên khả phóng điện hai pha lại Nếu: Ucđ2 > U50%cđ2; Ucđ3 > U50%cđ3 Thì lúc pha pha phóng điện, đường dây bị ngắn mạch gây cắt điện Chính thế, ta cần phải tính tốn xem có khả xảy phóng điện hai pha cịn lại khơng thơng qua điện áp pha Suất cắt điện đường dây sét đánh vòng 1CSV 1CSV 1CSV 1CSV n1đvCSV  n1đvCSV  nđv  nđv  nđv  nđv 3.3.2 Suất cắt đƣờng dây sét đánh vào dây chống sét khoảng vƣợt 12 a Phóng điện qua khơng khí từ dây chống sét sang dây dẫn khoảng vượt 1CSV 1CSV 1CSV 1CSV n1kkCSV  max{n1kkCSV ; nkk ; nkk }  max {nkk ; nkk } b Phóng điện cách điện chuỗi sứ sóng truyền vào cột sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét 1CSV 1CSV 1CSV 1CSV nc1CSV  max{nc1CSV s s1 ; nc.s ; nc s }  max {nc s ; nc s } 3.3.3 Suất cắt đƣờng dây sét đánh đỉnh cột 1CSV 1CSV 1CSV 1CSV n1đcCSV  max{n1đcCSV ; nđc ; nđc }  max {nđc ; nđc } 3.3.4 Suất cắt đƣờng dây tổng trƣờng hợp ncđ1CSV  n1đvCSV  n1kvCSV  n1đcCSV 3.4 SUẤT CẮT ĐIỆN ĐƢỜNG DÂY KHI TREO DÂY CHỐNG SÉT VÀ LẮP CHỐNG SÉT VAN TRÊN HAI PHA Hình 3.7 Mơ hình đường dây ba pha bố trí thẳng đứng treo dây chống sét lắp chống sét van hai pha Suất cắt điện đường dây sét đánh vòng 2CSV 2CSV 2CSV nđv2CSV  max{nđv2CSV ; nđv ; nđv }  nđv Suất cắt điện đường dây trường hợp phóng điện qua khơng khí từ dây chống sét sang dây dẫn khoảng vượt 13 2CSV 2CSV 2CSV nkk2CSV  max{nkk2CSV ; nkk ; nkk }  nkk Suất cắt điện đường dây trường hợp phóng điện cách điện chuỗi sứ sóng truyền vào cột sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét 2CSV 2CSV 2CSV nc2.CSV  max{nc2.CSV s s1 ; nc.s ; nc.s }  nc.s Suất cắt điện đường dây sét đánh đỉnh cột 2CSV 2CSV 2CSV nđc2CSV  max{nđc2CSV ; nđc ; nđc }  nđc Suất cắt đường dây tổng trường hợp ncđ2CSV  nđv2CSV  nkv2CSV  nđc2CSV 3.5 SUẤT CẮT ĐIỆN ĐƢỜNG DÂY KHI TREO DÂY CHỐNG SÉT VÀ LẮP CHỐNG SÉT VAN TRÊN BA PHA Hình 3.8 Mơ hình đường dây ba pha bố trí thẳng đứng có treo dây chống sét lắp chống sét van ba pha Toàn đường dây bảo vệ chống sét van nên Ucđ1 = Ucđ2 = Ucđ3 = Udư_CSV < U50%cđ Vì thế, chống sét van hoạt động xả dòng sét xuống đất nên 14 pha pha pha không gây cắt điện Suất cắt đường dây tổng trường hợp ncđ3CSV  nđv3CSV  nkv3CSV  nđc3CSV  Theo lý thuyết lắp đặt chống sét van tất vị trí cột tất pha suất cắt điện đường dây 0(zero) Tuy nhiên thực tế suất cắt điện đường dây 0(zero) mà lúc suất cắt điện xác suất xảy hỏng hóc chống sét van Nhưng xác suất xảy hỏng hóc chống sét van rất nhỏ nên ta cho phép suất cắt điện đường dây lắp ba chống sét van 0(zero) Xét phương diện kinh tế, việc đầu tư lắp đặt chống sét van tất vị trí gây tốn lãng phí Do cần xem xét việc lắp đặt chống sét van có chọn lọc hiệu hơn, loại bỏ trường hợp CHƢƠNG TÍNH TỐN HIỆU QUẢ LẮP ĐẶT CHỐNG SÉT VAN TRÊN ĐƢỜNG DÂY CAO ÁP 220KV SÊ SAN 3A - SÊ SAN 4.1 TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 4.1.1 Mục tiêu xây dựng cơng trình Đường dây 220kV Sê San 3A – Sê San xây dựng nhằm mục đích truyền tải điện từ nhà máy thủy điện Sê San 3A (90MW) đến 220kV trạm biến áp 500kV Pleiku để hòa vào lưới điện quốc gia 4.1.2 Quy mơ cơng trình Tuyến có điểm đầu xuất phát cột cổng xuất tuyến sân 15 phân phối 220kV nhà máy thủy điện Sê San 3A có điểm cuối đấu vào cột số (G3) đường dây 220kV Sê San - PleiKu Toàn tuyến đường dây khảo sát địa phận tỉnh Gia Lai qua xã: xã B3 thuộc huyện Chư Pảh xã Ia Khai thuộc huyện Ia Grai Các đặc điểm kỹ thuật chủ yếu: - Cấp điện áp : 220kV - Số mạch : 02 mạch - Chiều dài tuyến : 14,328 km - Dây dẫn điện : ACSR500/64 - Dây chống sét : GSW70 (dây chống sét dùng dây cáp thép mạ kẽm) OPGW70 (dây chống sét có kết hợp cáp quang) - Cách điện phụ kiện : U70BS, U210B - Nối đất : dùng loại nối đất hình tia kết hợp cọc - Vốn đầu tư xây dựng : 41.716.771.190 đồng 4.1.3 Số liệu tính tốn Chiều dài trung bình khoảng vượt: lkv = 469 (m) Dây chống sét GSW70 có dcs = 0,011 (m), rcs = 0,0055 (m) Độ võng dây dẫn: fdd = 19,9 (m) Độ võng dây chống sét: fcs = 11,55 (m) Dây dẫn: ACSR500/64 Có ddd = 30,6 (mm), rdd = 15,3 (mm) Điện trở nối đất cột điện: Rc = 30 (Ω) Mật độ sét đánh tỉnh Gia Lai, huyện Chư Pảh huyện Ia Grai 8,2 lần/km2/năm Số ngày dông trung bình năm trạm PleiKu: n = 61,8ngày/năm Điện áp phóng điện chuỗi sứ là: U50% = 1142(kV) Chiều dài chuỗi sứ : lcs = 16 x 127 = 2032 (mm) = 2,032 (m) Chiều cao cột điện : hc = 37,5 (m) 16 4.2 TÍNH TỐN CHI TIẾT 4.2.1 Tính tốn góc α để bảo vệ cho đƣờng dây Pha có góc bảo vệ lớn nên pha chọn dùng tính toán với α = α1 = 12,330 4.2.2 Độ treo cao trung bình dây dẫn dây chống sét 4.2.3 Tổng trở sóng dây chống sét dây dẫn 4.2.4 Hệ số ngẫu hợp dây chống sét dây dẫn 4.2.5 Số lần sét đánh vào đƣờng dây năm Đường dây treo hai dây chống sét N = (16,452 ÷ 24,678) (lan/nam) Số lần sét đánh vịng: Nα = (0,011 ÷ 0,017) (lan/nam) Số lần sét đánh khoảng vượt: Nkv = (8,226 ÷ 12,339) (lan/nam) Số lần sét đánh đỉnh cột: Nđc = (8,226 ÷ 12,339) (lan/nam) 4.2.6 Suất cắt điện treo hai dây chống sét không lắp chống sét van (theo thực tế) Hình 4.5 Đường dây treo hai dây chống sét không lắp chống sét van (nửa thân cột) a Suất cắt đường dây sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn nđv0CSV  (0,013  0,020)  lan /100km.nam  17 b Suất cắt đường dây sét đánh vào dây chống sét khoảng vượt Suất cắt điện phóng điện qua khơng khí từ dây chống sét sang dây dẫn khoảng vượt nkk0CSV   0,082  0,123  lan /100km.nam  Suất cắt điện phóng điện chuỗi sứ dòng điện sét truyền cột nc0.CSV   0,154  0, 231  lan /100km.nam  s » Nhận xét: Vì nkk0CSV  nc0.CSV nên ta chọn trị số: s 0CSV 0CSV nkv  nc.s = (0,154 ÷ 0,231) (lan/100km.nam) suất cắt sét đánh vào khoảng vượt c Suất cắt đường dây sét đánh vào đỉnh cột nđc0CSV  1, 495  2, 242   lan /100km.nam d Suất cắt điện đường dây không lắp chống sét van ncđ0csv  1,662  2, 493  lan /100km.nam  4.2.7 Suất cắt điện đƣờng dây lắp chống sét van pha Hình 4.9 Đường dây treo hai dây chống sét lắp chống sét van pha (nửa thân cột) 18 a Suất cắt đường dây sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn n1đvCSV   0,009  0,014  (lan /100km.nam) b Suất cắt đường dây sét đánh vào dây chống sét khoảng vượt n1kvCSV   0,154  0,231  lan /100km.nam c Suất cắt đường dây sét đánh đỉnh cột n1đcCSV  1,121  1,682   lan /100km.nam  d Suất cắt điện đường dây lắp chống sét van nc1đcsv  n1đvCSV  n1kvCSV  n1đcCSV  1,284  1,926  lan /100km.nam 4.2.8 Suất cắt điện đƣờng dây lắp chống sét van hai pha Hình 4.10 Đường dây treo hai dây chống sét lắp chống sét van hai pha (nửa thân cột) a Suất cắt đường dây sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn nđv2CSV  n1đvCSV   0,005  0,007   lan /100km.nam  19 b Suất cắt đường dây sét đánh vào dây chống sét khoảng vượt nkv2CSV  nc2.CSV  nc2.CSV s s   0,154  0, 231  lan /100km.nam  c Suất cắt đường dây sét đánh đỉnh cột nđc2CSV  nđc2CSV   0,748  1,121  lan /100km.nam  d Suất cắt điện đường dây lắp hai chống sét van nc2đcsv  nđv2CSV  nk2vCSV  nđ2cCSV   0,907  1,359 lan /100km.nam 4.2.9 Suất cắt điện đƣờng dây lắp chống sét van ba pha Hình 4.11 Đường dây treo hai dây chống sét lắp chống sét van ba pha (nửa thân cột) Suất cắt điện đường dây lắp ba chống sét van nc3đcsv  nđv3CSV  nk3vCSV  nđ3cCSV   lan /100km.nam Bảng 4.17 Tổng hợp suất cắt điện đường dây 220kV Sê San 3A – Sê San CSV CSV (lần/100km.năm) (lần/100km.năm) 2,493 1,926 CSV CSV (lần/100km.năm) (lần/100km.năm) 1,359 20 4.3 CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SUẤT CẮT ĐƢỜNG DÂY 220KV SÊ SAN 3A – SÊ SAN Muốn giảm suất cắt điện đường dây phải giảm xác suất phóng điện xác suất hình thành hồ quang ổn định 4.3.1 Giảm điện trở nối đất cột điện Khi sét đánh vào đường dây, phần điện áp giáng phận nối đất cột điện chiếm tỷ trọng lớn toàn điện áp đặt lên cách điện đường dây Do đó, nối đất có trị số điện trở tản bé hạn chế khả phóng điện ngược đến đường dây, đảm bảo vận hành an toàn 4.3.2 Tăng cƣờng cách điện đƣờng dây a Tăng số lượng đĩa sứ b Dùng cột xà gỗ 4.3.3 Treo dây chống sét Bảng 4.18 Suất cắt đường dây trường hợp giảm điện trở nối đất Phƣơng án ĐTNĐ 30 25 20 15 10 CSV CSV CSV 2,493 2,391 2,272 2,158 2,050 1,926 1,658 1,410 1,198 1,018 1,359 0,975 0,848 0,738 0,642 4.4 TÍNH TỐN CHI PHÍ SO VỚI VIỆC LẮP CHỐNG SÉT VAN 4.4.1 Chi phí đầu tƣ xây lắp chống sét van Chi phí xây lắp chống sét van C1CSV = 2x 32x 125 492 000 = 031 488 000 (vnđ) Chi phí xây lắp hai chống sét van 21 C2CSV = 2x C1CSV = 16 062 976 000 (vnđ) Chi phí xây lắp ba chống sét van C3CSV = 3x C1CSV = 24 094 464 000 (vnđ) 4.4.2 Chi phí bảo trì – bảo dƣỡng Thời gian thu hồi vốn đầu tư: tth = (năm) Chi phí bảo trì – bảo dưỡng vịng năm lắp chống sét van x 59 648 000 x = 477 184 000 (vnđ) Chi phí bảo trì – bảo dưỡng vịng năm lắp hai chống sét van x 59 648 000 x = 954 368 000 (vnđ) Chi phí bảo trì – bảo dưỡng vịng năm lắp ba chống sét van x 59 648 000 x = 431 552 000 (vnđ) 4.4.3 Chi phí thiệt hại cắt điện gây Chi phí thiệt hại lần điện: 159 179 000 (vnđ) Chi phí thiệt hại khơng lắp chống sét van x 1,651 x 159 179 000 = 15 310 439 000 (vnđ) Chi phí thiệt hại lắp chống sét van x 1,170 x 159 179 000 = 10 849 917 000 (vnđ) Chi phí thiệt hại lắp hai chống sét van x 0,672 x 159 179 000 = 231 747 000 (vnđ) Chi phí thiệt hại lắp ba chống sét van (vnđ) 4.4.4 Chi phí giảm điện trở nối đất Chi phí giảm điện trở nối đất xuống Rnđ = 10 (Ω) cho cột: 32 368 000 (vnđ) Chi phí giảm điện trở nối đất xuống Rnđ = 10 (Ω) cho 32 cột 22 32 x 32 368 000 = 035 776 000 (vnđ) Bảng 4.19 So sánh giải pháp với thời gian năm Giải pháp CSV Chi phí (triệu) Xây lắp Giảm điện trở nối 035 đất Bảo trì bảo dưỡng Thiệt hại 19 011 Tổng cộng 20 047 4.4.5 Nhận xét CSV (triệu) 031 035 CSV (triệu) 16 062 035 CSV (triệu) 24 094 477 954 431 444 18 988 955 24 008 25 526 Từ bảng 4.18 bảng 4.19, ta thấy cần phải lắp chống sét van kết hợp với giải pháp giảm điện trở nối đất để giảm suất cắt điện 4.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG Phương pháp tính suất cắt đường dây giúp lựa chọn phương án bảo vệ đường dây cách hiệu kinh tế Bổ sung lắp đặt chống sét van toàn tuyến đường dây kết hợp giảm điện trở nối đất xuống cịn 10 Ω số lần cắt điện giảm hiệu so với việc không lắp chống sét van 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Luận văn sâu nghiên cứu suất cắt điện ba pha, từ kết nghiên cứu cho thấy suất cắt điện sét đánh đỉnh cột cao gấp nhiều lần so với trường hợp sét đánh vòng đánh vào khoảng vượt Đã viện dẫn phương pháp tính tốn thông số suất cắt điện pha không lắp chống sét van đường dây bị sét đánh Xây dựng đường cong thông số nguy hiểm Áp dụng lý thuyết mơ hình điện hình học để hạn chế việc sét đánh trực tiếp vào đường dây Từ rút ngắn thời gian nghiên cứu tính tốn Đề tài hệ thống toàn lý thuyết, phân tích đưa ý nghĩa thơng số phục vụ cho cơng tác tính tốn, xây dựng phương pháp tính tốn giảm suất cắt q điện áp khí Đây đề tài mang tính thiết thực xây dựng đường cong thơng số nguy hiểm Giúp đơn vị thiết kế có sở để xác định vị trí lắp đặt nhằm phát huy khả bảo vệ chống sét van Đồng thời giúp đơn vị vận hành xác định xác vị trí lắp đặt chống sét van để giảm suất cắt đường dây qua điện áp khí KIẾN NGHỊ Đối với đường dây qua vùng đất có điện trở suất nhỏ, giải pháp giảm điện trở nối đất bổ sung hệ thống nối đất giải pháp hữu hiệu để giảm suất cắt đường dây Sê San 3A – Sê San Tuy nhiên vùng đất có điện trở suất cao, việc treo dây chống sét hiệu giải pháp lắp đặt chống sét van để bảo vệ đường dây hiệu kinh tế kỹ thuật 24 Những đường dây qua khu vực đồi núi, để giảm suất cắt việc bổ sung điện trở nối đất khó khăn tốn Do cần xem xét lắp đặt chống sét van ba pha để hạn chế tượng phóng điện đường dây Giải pháp giảm suất cắt điện hiệu kết hợp việc lắp chống sét van toàn tuyến với giảm điện trở nối đất xuống 10 Ω HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Cần nghiên cứu tìm giải pháp để giảm suất cắt điện sét đánh vào đỉnh cột Cần nghiên cứu tính tốn việc thay đổi góc bảo vệ α để giảm suất cắt điện đường dây Phương pháp nghiên cứu luận văn dựa so sánh U50% Ucđ có xem xét lặp đường công thông số nguy hiểm Do cần thiết phải dùng phầm mềm để tính tốn cho trường hợp cụ thể Mơ tượng q điện áp khí vị trí lắp đặt chống sét van ... Hình 3. 6 Mơ hình đường dây ba pha bố trí thẳng đứng có treo dây chống sét lắp chống sét van pha 3. 3.1 Suất cắt đƣờng dây sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn Do pha có lắp chống sét van. .. 12 ,33 0 4.2.2 Độ treo cao trung bình dây dẫn dây chống sét 4.2 .3 Tổng trở sóng dây chống sét dây dẫn 4.2.4 Hệ số ngẫu hợp dây chống sét dây dẫn 4.2.5 Số lần sét đánh vào đƣờng dây năm Đường dây. .. sét van ba pha (nửa thân cột) Suất cắt điện đường dây lắp ba chống sét van nc3đcsv  nđv3CSV  nk3vCSV  nđ3cCSV   lan /100km.nam Bảng 4.17 Tổng hợp suất cắt điện đường dây 220kV Sê San 3A