Nghiên cứu biện pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới truyền tải 220kv bằng cách tách nối đất trên dây chống sét

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGÔ MINH THÀNH NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƢỚI TRUYỀN TẢI 220KV BẰNG CÁCH TÁCH NỐI ĐẤT TRÊN DÂY CHỐNG SÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN Hà Nội - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGÔ MINH THÀNH NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƢỚI TRUYỀN TẢI 220KV BẰNG CÁCH TÁCH NỐI ĐẤT TRÊN DÂY CHỐNG SÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS-TS NGUYỄN ĐÌNH THẮNG Hà Nội - 2018 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ PHẦN MỞ ĐẦU 11 CHƢƠNG DÂY CHỐNG SÉT, DÂY CÁP QUANG TRÊN ĐƢỜNG DÂY 14 I DÂY CHỐNG SÉT 14 1.1 Tác dụng dây chống sét 14 1.2 Nối đất dây chống sét 14 II DÂY CHỐNG SÉT KẾT HỢP CÁP QUANG 15 2.1 Tác dụng dây cáp quang 15 2.2 Nối đất dây cáp quang 17 CHƢƠNG TÍNH TỐN ĐIỆN TRƢỜNG TRÊN ĐƢỜNG DÂY 18 I ĐẶT VẤN ĐỀ 18 II LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ĐIỆN DUNG CỦA ĐƢỜNG DÂY CAO ÁP 19 2.1 Điện dung hệ “3 dây-đất” có dây pha bố trí 20 2.2 Điện dung hệ “3 dây-đất” có pha bố trí nằm ngang 23 2.3 Điện dung hệ “3 dây-đất” có pha bố trí thẳng đứng 24 2.4 Điện dung đƣờng dây pha dùng dây dẫn phân pha 25 III ẢNH HƢỞNG CỦA DÂY CHỐNG SÉT ĐẾN ĐIỆN DUNG CỦA ĐƢỜNG DÂY 28 CHƢƠNG MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM EMTP 32 I PHƢƠNG PHÁP LUẬN 32 1.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 32 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 33 1.3 Phƣơng pháp giải tích 35 II ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 40 1.1 Đƣờng dây 220kV mạch kép 40 1.2 Đƣờng dây 500kV 40 III PHƢƠNG PHÁP MƠ PHỎNG MÁY TÍNH 41 IV TÍNH TỐN MƠ PHỎNG MÁY TÍNH 54 1.1 Đặc điểm đƣờng dây nghiên cứu tính tốn 54 1.2 Thông số đầu vào 55 1.3 Kết mô máy tính cho đƣờng dây 220kV 60 V ĐO ĐẠC, THÍ NGHIỆM TẠI HIỆN TRƢỜNG 66 VI GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TÁCH NỐI ĐẤT 67 1.1 Giải pháp 67 1.2 Phân tích kinh tế 67 VII ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA TÁCH NỐI ĐẤT DÂY CHỐNG SÉT, DÂY CÁP QUANG 68 1.1 Dây chống sét thƣờng 69 1.2 Dây cáp quang 70 1.3 Tính tốn suất cắt đƣờng dây 220kV 70 CHƢƠNG KẾT LUẬN 71 PHỤ LỤC TÍNH TỐN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn “Nghiên cứu biện pháp giảm tổn thất điện lƣới truyền tải 220kV cách tách nối đất dây chống sét” nghiên cứu, tính tốn riêng cá nhân tơi, luận văn có tham khảo số giáo trình, tài liệu báo tác giả nƣớc đƣợc xuất Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm có sử dụng kết ngƣời khác Hà Nội, tháng năm 2018 Tác giả luận văn Ngô Minh Thành LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng cảm ơn PGS TS Nguyễn Đình Thắng tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô giáo thuộc Viện Điện-Trƣờng đại học bách khoa Hà Nội góp ý nội dung nhƣ bố cục luận văn Xin trân trọng cảm ơn đồng nghiệp cơng tác tập đồn Điện lực Việt Nam, Viện Năng lƣợng, … hỗ trợ thông tin, thông số liệu vấn đề liên quan để em hoàn thiện luận văn Trong trình thực đề tài thời gian có hạn lực cịn hạn chế nên luận văn có thiếu sót định, em xin kính mong nhận đƣợc bảo Thầy, Cô giáo Bộ môn Hệ thống điện trƣờng đại học bách khoa Hà Nội bạn đồng nghiệp Hà Nội, ngày 27 tháng năm 2018 Tác giả Ngô Minh Thành DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT EMTP : Electro Magnetic Transients Program – Chƣơng trình độ điện từ SCADA : Supervisory Control And Data Acquisition – Hệ thống giám sát, điều khiển thu thập liệu OPGW : Optical Ground Wire – Dây chống sét kết hợp cáp quang CGW : Common Ground Wire – Dây chống sét truyền thống TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TCN : Tiêu chuẩn Ngành ACCC : Aluminum Conductor Composite Core – Dây dẫn nhôm lõi composite (Dây siêu nhiệt) HTĐ : Hệ thống điện TBA : Trạm biến áp PT : Pooctich trạm biến áp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng kết đo lƣờng kết tính tốn mô [12] So sánh phƣơng pháp nối đất dây chống sét mô Jianguo Wang [12] Bảng 3.3 Thống kê dòng tải ứng với % dòng tải định mức Bảng 3.4 Các đặc điểm kỹ thuật dây dẫn ACCC 477 Bảng 3.5 Các đặc điểm kỹ thuật dây dẫn ACKΠ 400/51 Bảng 3.6 Các đặc điểm kỹ thuật dây chống sét Bảng 3.7 Độ võng dây dẫn dây chống sét đƣờng dây 220kV (m) Bảng 3.8 Tổng hợp kết tổn thất toàn đƣờng dây 220kV trƣờng hợp trạng nối đất dây chống sét Bảng 3.9 Tổng hợp kết tổn thất toàn đƣờng dây 220kV trƣờng hợp tách nối đất dây chống sét Bảng 3.10 Thống kê dòng điện cảm ứng dây chống sét số khoảng cột đƣờng dây 220kV T500 Thƣờng Tín – Hải Dƣơng Bảng 3.11 So sánh kết đo đạc trƣờng mơ máy tính đƣờng dây 220kV T500 Thƣờng Tín – Hải Dƣơng Bảng 4.1 So sánh chi phí tổn thất điện trƣớc sau tách nối đất dây chống sét, dây cáp quang Bảng 5.1 So sánh suất cắt đƣờng dây trƣớc sau tách nối đất dây chống sét, dây cáp quang Phụ lục Kết tổng hợp phân bố dòng ngắn mạch đƣờng dây 220kV T500 Thƣờng Tín – Hải Dƣơng trƣờng hợp trạng Phụ lục Kết tổng hợp phân bố dòng ngắn mạch đƣờng dây 220kV T500 Thƣờng Tín – Hải Dƣơng trƣờng hợp tách nối đất DCS Phụ lục Kết tính suất cắt trƣờng hợp không tách nối đất dây chống 42 45 55 55 56 56 57 62 64 65 65 67 69 71 72 74 sét đƣờng dây 220kV Thƣờng Tín – Hải Dƣơng Phụ lục Kết tính suất cắt trƣờng hợp tách nối đất dây chống sét đƣờng dây 220kV Thƣờng Tín – Hải Dƣơng 77 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Bố trí dây chống sét, dây cáp quang đƣờng dây truyền tải Sự xuất dòng điện cảm ứng dây chống sét Điện dung hệ “3 dây-đất” có dây pha bố trí Điện dung hệ “3 dây-đất” có pha bố trí nằm ngang Điện dung hệ “dây-đất” có pha bố trí thẳng đứng Kết cấu dây dẫn phân pha Phân bố từ trƣờng cột hai mạch Kỹ thuật giảm tổn thất dây chống sét; a) Hoán vị, b) Phân đoạn, c) Vịng mở [6] Hình 3.2 Mơ hình tính tốn tổn thất dây chống sét Keri [8] Hình 3.3 Mơ hình tính tốn dịng điện dây chống sét Keri [8] Hình 3.4 Mơ hình tính tốn mơ EMTP Hình 3.5 Phân bố điện áp cảm ứng dây OPGW CGW vị trí cột dây chống sét đƣợc nối đất điểm đƣờng dây (các dây chống sét đƣợc cách điện hai đầu) [10] Hình 3.6 (a) Hốn vị dây chống sét điểm nối đất đầu, cách điện đầu lại (b) Nối đất dây chống sét điểm nửa chiều dài đƣờng dây, hoán vị điểm cách điện hai đầu đƣờng dây Hình 3.7 Phân bố điện áp cảm ứng dây OPGW CGW vị trí cột dây đƣợc nối đất đầu hoán vị điểm giữa, đầu cịn lại cách điện Hình 3.8 Phân bố điện áp cảm ứng dây OPGW CGW vị trí cột dây đƣợc nối đất điểm nửa chiều dài đƣờng dây, hoán vị điểm giữa, hai đầu cách điện Hình 3.9 (a) Hốn vị dây chống sét hai vị trí 1/3 2/3 chiều dài đƣờng dây, nối đất đầu (b) Hoán vị dây chống sét hai vị trí 1/3 2/3 chiều dài đƣờng dây, nối đất điểm 1/3 chiều dài đƣờng dây Hình 3.10 Phân bố điện áp cảm ứng dây OPGW CGW vị trí cột dây đƣợc nối đất đầu hoán vị hai điểm vị trí 1/3 2/3 chiều dài đƣờng dây Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 3.1 17 18 19 22 23 25 30 33 36 37 41 46 47 48 49 50 51 Hình 3.11 Phân bố điện áp cảm ứng dây OPGW CGW vị trí cột dây đƣợc nối đất điểm 1/3 chiều dài đƣờng dây hốn vị hai điểm vị trí 1/3 2/3 chiều dài đƣờng dây Hình 3.12 Mơ hình thơng số dây dẫn dây chống sét Hình 3.13 Mơ hình trạng nối đất chống sét đƣờng dây 220kV Hình 3.14 Mơ hình tách nối đất dây chống sét đƣờng dây 220kV Hình 3.15 Dịng điện cảm ứng dây chống sét thƣờng Phlox116 Hình 3.16 Dịng điện cảm ứng dây cáp quang OPGW70 Hình 3.17 Dịng điện cảm ứng chạy vào đất Hình 3.18 Tổn thất cơng suất tồn tuyến đƣờng dây 220kV Hình 3.19 Dòng điện cảm ứng chống sét thƣờng Phlox116 Hình 3.20 Dịng điện cảm ứng dây cáp quang OPGW70 Hình 3.21 Tổng thất tồn tuyến đƣờng dây 220kV Hình 3.22 Sơ đồ tính tốn kiểm tra dịng ngắn mạch dây chống sét Hình 3.23 Dịng điện ngắn mạch dây chống thƣờng Phlox116 Hình 3.24 Dòng điện ngắn mạch dây OPGW70 10 51 57 58 59 60 60 61 62 63 63 64 68 68 69 Chi phí tổn thất điện Đƣờng dây 271 T500TT – 273, 274 Hải Dƣơng (E8.9) Chƣa tách 0,05 Chi phí đầu tƣ tách nối đất Đã tách nối đất 0,008 Chi phí tiết kiệm 0,042 Bảng 3.12: So sánh chi phí tổn thất điện trước sau tách nối đất dây chống sét, dây cáp quang Kết luận: Từ bảng so sánh ta thấy chi phí tiết kiệm đƣợc năm đƣờng dây tƣơng đối lớn, áp dụng toàn lƣới truyền tải điện Việt Nam chi phí tiết kiệm đƣợc năm nhiều Giả sử chi phí đầu tƣ tách nối đất đƣợc đầu tƣ lần, việc tách nối đất sử dụng phụ kiện đơn giản nên phần chi phí khơng đáng kể so với phần lợi nhuận việc tách nối đất để giảm tổn thất điện lƣới VII ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA TÁCH NỐI ĐẤT DÂY CHỐNG SÉT, DÂY CÁP QUANG Nghiên cứu tính tốn tách nối đất dây chống sét, dây cáp quang đƣờng dây 220kV để giảm tổn thất điện lƣới truyền tải điện Sau tính tốn tách nối đất dây chống sét, dây cáp quang đƣờng dây 220kV phải đảm bảo không ảnh hƣởng đến: + Chỉ tiêu suất cắt sét (không ảnh hƣởng đến nhiệm vụ bảo vệ điện áp khí dây chống sét, dây cáp quang) + Khả chịu đựng (ổn định nhiệt) dây chống sét, dây cáp quang xảy ngắn mạch pha chạm đất đƣờng dây Để kiểm tra ảnh hƣởng việc tách nối đất dây chống sét, dây cáp quang đƣờng dây 220kV, ta sử dụng sơ đồ tính tốn phân bố dịng ngắn mạch đƣờng dây 220kV nhƣ sau: 68 Dây CS2 Dây CS1 Hình 3.22: Sơ đồ tính tốn kiểm tra dịng ngắn mạch dây chống sét 1.1 Dây chống sét thƣờng Hình 3.23: Dịng điện ngắn mạch dây chống thường Phlox116 69 1.2 Dây cáp quang Hình 3.24: Dịng điện ngắn mạch dây OPGW70 Nhận xét: Dựa vào đồ thị Hình 6.1, Hình 6.2 ta thấy rằng, việc tách nối đất khơng làm tăng dịng ngắn mạch chạy dây chống sét 1.3 Tính tốn suất cắt đƣờng dây 220kV Kết so sánh suất cắt đƣờng dây trƣớc sau tách nối đất nhƣ sau: Đƣờng dây 200kV Trƣớc tách nối đất (lần/100km/năm) Sau tách nối đất (lần/100km/năm) 1,9012 2,0784 Bảng 3.13: So sánh suất cắt đường dây trước sau tách nối đất dây chống sét, dây cáp quang Nhận xét: Việc tách nối đất ảnh hƣởng đến khả tản sét hệ thống chống sét đƣờng dây Tuy nhiên, mức độ ảnh hƣởng đƣợc đánh giá nhỏ suất cắt đƣờng dây tăng ~ 0,1 (lần/100km/năm) 70 CHƢƠNG KẾT LUẬN Từ kết tính tốn mơ phỏng, đo đạc thực tế trƣờng ta có số nhận xét nhƣ sau: - Dòng điện điện áp cảm ứng dây chống sét (đối với loại dây chống sét thƣờng dây chống sét có cáp quang) có giá trị đáng kể vận hành, dẫn tới tổn thất dây chống sét bỏ qua - Khi phụ tải (công suất truyền tải) đƣờng dây truyền tải cao khoảng cách dây dẫn dây chống sét tăng Tuy nhiên khoảng cách gia tăng không đủ lớn nên ảnh hƣởng dòng tải dây dẫn lên dòng cảm ứng dây chống sét gia tăng rõ rệt - Việc tách nối đất dây chống sét loại bỏ dòng cảm ứng chạy dây chống sét Vì giảm đƣợc tổn thất điện cho đƣờng dây nhƣ lƣới truyền tải Đề tài chứng minh việc tách nối đất dây chống sét giảm đƣợc chi phí tổn thất năm tƣơng đối lớn - Việc tách nối đất không làm gia tăng dòng ngắn mạch chạy dây chống sét Tuy nhiên, suất cắt đƣờng dây tăng so với trƣờng hợp nối đất tồn tuyến với mức tăng khơng lớn 71 PHỤ LỤC TÍNH TỐN Phụ lục 1: Kết tổng hợp phân bố dòng ngắn mạch đƣờng dây 220kV T500 Thƣờng Tín – Hải Dƣơng trƣờng hợp trạng Dòng chạy vào đất Dòng chạy dây OPGW 70 Dòng chạy dây PLX116 Dòng ngắn mạch tổng tồn đƣờng dây Vị trí I đất (kA) I OPGW70 I Phlox116 Inm tổng (kA) 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 9A 10A 11A 12A 13A 14A 15A 16A 17A 18A 19A 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 21,2837 17,0460 15,6352 14,8849 14,3162 13,8202 13,3695 12,9548 12,5714 12,2158 11,8852 11,5772 11,2899 11,0225 10,7774 10,5710 10,4793 10,8347 13,0724 4,3326 9,6068 7,8148 5,9898 6,7650 6,1031 5,6812 3,4549 5,2824 6,2054 4,7454 2,8156 5,6142 6,0286 5,9402 5,7575 5,5678 5,3884 5,2218 5,0673 4,9240 4,7404 2,2216 4,5508 4,4430 4,3442 4,2610 4,2240 4,3673 5,2693 13,4777 8,5928 9,6543 9,9510 9,0727 9,3718 9,5063 9,7408 8,0192 7,9681 8,8830 10,7603 8,6178 7,9046 7,5252 7,2377 6,9870 6,7591 6,5495 6,3556 6,1758 5,9456 5,7913 5,7070 5,5692 5,4341 5,2818 5,0280 4,3117 0 0 0 0 0 0 46,9701 45,1906 43,4320 41,8006 40,3035 38,9291 37,6644 36,4972 35,4173 34,4155 33,4840 32,6159 31,8056 31,0475 30,3369 29,6693 29,0382 28,4290 27,7906 26,4373 25,8544 25,1851 24,5449 24,0488 23,5438 23,0537 22,5689 22,2875 22,0065 21,6336 72 Dòng chạy vào đất Dòng chạy dây OPGW 70 Dòng chạy dây PLX116 Dịng ngắn mạch tổng tồn đƣờng dây Vị trí I đất (kA) I OPGW70 I Phlox116 Inm tổng (kA) 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 1B 2B 3B 3,9201 3,8932 6,2355 6,8343 8,5833 3,7262 6,5172 4,9323 3,9798 3,0918 8,5155 4,9862 5,3867 2,0018 8,6338 7,6662 6,2675 6,3104 6,5069 8,9387 7,0175 8,0588 7,9303 7,0013 4,8751 7,2779 6,3340 7,5688 0 0 0 0 0 5,4603 3,6911 3,8594 21,3035 21,0803 21,0071 20,8741 20,6955 20,3020 20,1219 19,8520 19,6156 19,4763 19,5280 19,3189 19,2086 19,1640 Phụ lục 2: Kết tổng hợp phân bố dòng ngắn mạch đƣờng dây 220kV T500 Thƣờng Tín – Hải Dƣơng trƣờng hợp tách nối đất DCS Dòng chạy vào đất Dòng ngắn mạch chạy PHLOX116 Dòng ngắn mạch chạy OPGW 70 Dịng ngắn mạch tổng tồn đƣờng dây Vị trí I đất (kA) I Phlox116 (kA) I OPGW70 (kA) Inm tổng (kA) 1A 21,4267 10,6523 8,4930 46,9617 2A 17,4688 8,1948 6,4651 45,1669 3A 15,6433 7,9035 6,3015 43,4319 4A 14,8891 7,5207 5,9963 41,8004 5A 14,3338 7,2185 5,7553 40,2813 6A 13,8955 6,9050 5,5053 38,9255 7A 13,7077 6,4172 5,1164 37,6487 8A 14,3326 5,0581 4,0328 36,4354 9A 18,4242 0 35,1621 10A 0 0 11A 0 0 12A 0 0 13A 0 0 73 Dòng chạy vào đất Dòng ngắn mạch chạy PHLOX116 Dòng ngắn mạch chạy OPGW 70 Dòng ngắn mạch tổng tồn đƣờng dây Vị trí I đất (kA) I Phlox116 (kA) I OPGW70 (kA) Inm tổng (kA) 14A 0 0 15A 0 0 16A 0 0 17A 0 0 18A 0 0 19A 27,3034 0 27,3034 20 0 0 21 0 0 22 0 0 23 0 0 24 0 0 25 0 0 26 0 0 27 0 0 28 0 0 29 0 0 30 17,3061 0 17,3061 31 0 0 32 0 0 33 0 0 34 0 0 35 0 0 36 0 0 37 0 0 38 0 0 39 0 0 40 0 0 41 0 0 1B 5,2170 7,3816 19,2861 2B 7,0578 5,9861 19,1999 3B 2,6625 8,8093 18,9937 74 Phụ lục 3: Kết tính suất cắt trƣờng hợp khơng tách nối đất dây chống sét Đƣờng dây 220kV Thƣờng Tín – Hải Dƣơng Trƣờng hợp sét đánh vào đỉnh cột dây chống sét STT Vị trí Mã hiệu Độ cao cột h (m) Khoảng cách dcs b (m) Mật độ giông sét Ng (lần/km2/năm) Tổng số cột (cột) Số lần sét đánh vào cột Ns (lần) Lắp CSV Dòng điện ngƣỡng I ng (kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Trƣờng hợp sét đánh vào dây dẫn Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) goc Xác suất sét đánh vòng qua dcs V alpha Dịng điện ngƣỡng I ng(kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Tổng hợp suất cắt (lần /100km/năm) Trạm biến áp 500kV Thường Tín 1A 2xN222-40C 40,2 4,4 10,9 44 6,47 184,96 0,009527534 0,036997784 0,0001 0,971 0,000628635 0,037626419 2A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 181,98 0,009934428 0,046057025 0,0001 0,971 0,000750509 0,046807534 3A Đ242-59B 59,5 9,4 10,9 44 8,28 156,12 0,014726682 0,07319502 0,0001 0,971 0,000804599 0,073999619 4A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 184,92 0,009532842 0,044195232 0,0001 0,971 0,000750509 0,044945741 5A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 185,28 0,009485215 0,043974427 0,0001 0,971 0,000750509 0,044724937 6A Đ242-54B 54,5 9,4 10,9 44 7,87 167,06 0,012378345 0,058455664 0,0001 0,971 0,000764482 0,059220146 7A N242-62A 62,5 10,9 44 8,47 170,04 0,011828775 0,060081327 0,0001 0,971 0,000822248 0,060903575 8A N242-62B 62,5 10,9 44 8,47 168,12 0,012178907 0,061859737 0,0001 0,971 0,000822248 0,062681985 9A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 185,46 0,009461524 0,043864595 0,0001 0,971 0,000750509 0,044615104 10 10A Đ242-59B 59,5 9,4 10,9 44 8,28 156,12 0,014726682 0,07319502 0,0001 0,971 0,000804599 0,073999619 11 11A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 186,56 0,009318506 0,043201547 0,0001 0,971 0,000750509 0,043952057 12 12A Đ242-54B 54,5 9,4 10,9 44 7,87 166,46 0,012493231 0,058998205 0,0001 0,971 0,000764482 0,059762687 13 13A Đ242-57B 57,5 9,4 10,9 44 8,12 165,00 0,01277899 0,06226108 0,0001 0,971 0,000788721 0,063049801 14 14A Đ242-59B 59,5 9,4 10,9 44 8,28 159,96 0,013837551 0,068775832 0,0001 0,971 0,000804599 0,069580432 15 15A N242-53A 53,5 10,9 44 7,73 186,40 0,009339122 0,043297128 0,0001 0,971 0,000750509 0,044047637 16 16A Đ242-54B 54,5 9,4 10,9 44 7,87 167,96 0,012208726 0,057654654 0,0001 0,971 0,000764482 0,058419136 17 17A Đ242-64B 64,5 9,4 10,9 44 8,68 153,08 0,015487231 0,080686093 0,0001 0,971 0,000843389 0,081529482 75 Trƣờng hợp sét đánh vào đỉnh cột dây chống sét Trƣờng hợp sét đánh vào dây dẫn goc Xác suất sét đánh vòng qua dcs V alpha Dòng điện ngƣỡng I ng(kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Độ cao cột h (m) Khoảng cách dcs b (m) Mật độ giông sét Ng (lần/km2/năm) Tổng số cột (cột) Số lần sét đánh vào cột Ns (lần) Lắp CSV Dòng điện ngƣỡng I ng (kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ N242-57B 57,5 10,9 44 8,06 183,26 0,009756775 0,047188364 0,0001 0,971 0,000782946 0,04797131 19A 2xN222-36C 36,2 4,4 10,9 44 6,08 227,44 0,005587956 0,020399155 0,0001 0,971 0,000590966 0,020990121 20 20 ЦY39K 41,7 8,2 44 4,89 183,52 0,009721226 0,028541259 0,0001 0,971 0,000475286 0,029016545 21 21 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 169,78 0,01187537 0,035116003 0,0001 0,971 0,000478697 0,035594701 22 22 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,68 0,011715146 0,034642213 0,0001 0,971 0,000478697 0,03512091 23 23 ЦП26KCO+5 47,2 8,2 44 5,27 153,94 0,0152667 0,048281509 0,0001 0,971 0,000511963 0,048793472 24 24 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 171,36 0,011596056 0,034290058 0,0001 0,971 0,000478697 0,034768756 25 25 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 172,26 0,011440986 0,03383151 0,0001 0,971 0,000478697 0,034310207 26 26 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 171,54 0,011564811 0,034197667 0,0001 0,971 0,000478697 0,034676364 27 27 ЦY39K 41,7 8,2 44 4,89 184,56 0,009580799 0,02812897 0,0001 0,971 0,000475286 0,028604256 28 28 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,38 0,011768221 0,034799159 0,0001 0,971 0,000478697 0,035277857 29 29 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,44 0,01175758 0,034767692 0,0001 0,971 0,000478697 0,035246389 30 30 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 169,96 0,011843085 0,035020534 0,0001 0,971 0,000478697 0,035499232 31 31 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,04 0,011828775 0,034978218 0,0001 0,971 0,000478697 0,035456916 32 32 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 171,48 0,011575213 0,034228426 0,0001 0,971 0,000478697 0,034707123 33 33 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 171,96 0,011492357 0,033983416 0,0001 0,971 0,000478697 0,034462113 34 34 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 171,24 0,01161695 0,034351844 0,0001 0,971 0,000478697 0,034830541 35 35 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 171,36 0,011596056 0,034290058 0,0001 0,971 0,000478697 0,034768756 36 36 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 171,06 0,011648389 0,03444481 0,0001 0,971 0,000478697 0,034923507 37 37 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,76 0,011701048 0,034600525 0,0001 0,971 0,000478697 0,035079222 38 38 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,84 0,011686974 0,034558906 0,0001 0,971 0,000478697 0,035037604 39 39 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,74 0,01170457 0,03461094 0,0001 0,971 0,000478697 0,035089638 Vị trí Mã hiệu 18 18A 19 STT 76 Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Tổng hợp suất cắt (lần /100km/năm) Trƣờng hợp sét đánh vào đỉnh cột dây chống sét Trƣờng hợp sét đánh vào dây dẫn goc Xác suất sét đánh vòng qua dcs V alpha Dịng điện ngƣỡng I ng(kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Độ cao cột h (m) Khoảng cách dcs b (m) Mật độ giông sét Ng (lần/km2/năm) Tổng số cột (cột) Số lần sét đánh vào cột Ns (lần) Lắp CSV Dòng điện ngƣỡng I ng (kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,84 0,011686974 0,034558906 0,0001 0,971 0,000478697 0,035037604 41 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 170,42 0,011761125 0,034778177 0,0001 0,971 0,000478697 0,035256874 42 1B ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 172,26 0,011440986 0,03383151 0,0001 0,971 0,000478697 0,034310207 43 2B F42-4 37,5 15,4 8,2 44 4,88 186,26 0,009357213 0,027388513 0,0001 0,971 0,000473833 0,027862345 44 3B F42-2 37,5 20 8,2 44 4,96 185,40 0,009469412 0,028203989 0,0001 0,971 0,000482159 0,028686148 Vị trí Mã hiệu 40 40 41 STT Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Tổng hợp suất cắt (lần /100km/năm) Pooctic 220kV Hải Dƣơng Tổng suất cắt 77 1,9012 Phụ lục 4: Kết tính suất cắt trƣờng hợp tách nối đất dây chống sét Đƣờng dây 220kV Thƣờng Tín – Hải Dƣơng Trƣờng hợp sét đánh vào đỉnh cột dây chống sét STT Vị trí Mã hiệu Độ cao cột h (m) Khoảng cách dcs b (m) Mật độ giông sét Ng (lần/km2/năm) Tổng số cột (cột) Số lần sét đánh vào cột Ns (lần) Lắp CSV Dòng điện ngƣỡng I ng (kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Trƣờng hợp sét đánh vào dây dẫn Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) goc Xác suất sét đánh vòng qua dcs V alpha Dòng điện ngƣỡng I ng(kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Tổng hợp suất cắt (lần /100km/năm) Trạm biến áp 500kV Thường Tín 1A 2xN222-40C 40,2 4,4 10,9 44 6,47 179,96 0,010223975 0,039702239 0,0001 0,971 0,000628635 0,040330874 2A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 176,98 0,010672778 0,049480092 0,0001 0,971 0,000750509 0,050230602 3A Đ242-59B 59,5 9,4 10,9 44 8,28 151,56 0,015887847 0,078966277 0,0001 0,971 0,000804599 0,079770877 4A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 179,92 0,010229825 0,047426519 0,0001 0,971 0,000750509 0,048177029 5A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 180,28 0,010177337 0,047183179 0,0001 0,971 0,000750509 0,047933689 6A Đ242-54B 54,5 9,4 10,9 44 7,87 164,04 0,01297181 0,061258254 0,0001 0,971 0,000764482 0,062022736 7A N242-62A 62,5 10,9 44 8,47 165,04 0,012771042 0,06486734 0,0001 0,971 0,000822248 0,065689588 8A N242-62B 62,5 10,9 44 8,47 163,12 0,013160374 0,066844856 0,0001 0,971 0,000822248 0,067667104 9A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 180,46 0,010151232 0,047062155 0,0001 0,971 0,000750509 0,047812664 10 10A Đ242-59B 59,5 9,4 10,9 44 8,28 151,56 0,015887847 0,078966277 0,0001 0,971 0,000804599 0,079770877 11 11A N242-53B 53,5 10,9 44 7,73 181,56 0,009993691 0,046331776 0,0001 0,971 0,000750509 0,047082285 12 12A Đ242-54B 54,5 9,4 10,9 44 7,87 163,64 0,013053334 0,061643245 0,0001 0,971 0,000764482 0,062407727 13 13A Đ242-57B 57,5 9,4 10,9 44 8,12 160,00 0,013828683 0,067375333 0,0001 0,971 0,000788721 0,068164054 14 14A Đ242-59B 59,5 9,4 10,9 44 8,28 153,96 0,015261623 0,075853799 0,0001 0,971 0,000804599 0,076658399 15 15A N242-53A 53,5 10,9 44 7,73 181,40 0,010016396 0,046437037 0,0001 0,971 0,000750509 0,047187547 16 16A Đ242-54B 54,5 9,4 10,9 44 7,87 164,64 0,012850832 0,060686947 0,0001 0,971 0,000764482 0,061451429 17 17A Đ242-64B 64,5 9,4 10,9 44 8,68 148,08 0,016860288 0,087839509 0,0001 0,971 0,000843389 0,088682898 78 Trƣờng hợp sét đánh vào đỉnh cột dây chống sét STT Vị trí Mã hiệu Độ cao cột h (m) Khoảng cách dcs b (m) Mật độ giông sét Ng (lần/km2/năm) Tổng số cột (cột) Số lần sét đánh vào cột Ns (lần) Lắp CSV Trƣờng hợp sét đánh vào dây dẫn Dịng điện ngƣỡng I ng (kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) goc Xác suất sét đánh vòng qua dcs V alpha Dòng điện ngƣỡng I ng(kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Tổng hợp suất cắt (lần /100km/năm) 18 18A N242-57B 57,5 10,9 44 8,06 178,26 0,010476742 0,050670463 0,0001 0,971 0,000782946 0,051453409 19 19A 2xN222-36C 36,2 4,4 10,9 44 6,08 222,44 0,005918463 0,021605688 0,0001 0,971 0,000590966 0,022196654 20 20 ЦY39K 41,7 8,2 44 4,89 178,52 0,01043753 0,030644309 0,0001 0,971 0,000475286 0,031119595 21 21 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 161,78 0,013441834 0,039748109 0,0001 0,971 0,000478697 0,040226806 22 22 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,68 0,013251892 0,03918644 0,0001 0,971 0,000478697 0,039665137 23 23 ЦП26KCO+5 47,2 8,2 44 5,27 151,94 0,015786369 0,049924982 0,0001 0,971 0,000511963 0,050436945 24 24 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,24 0,013135566 0,038842458 0,0001 0,971 0,000478697 0,039321156 25 25 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,84 0,013012484 0,038478501 0,0001 0,971 0,000478697 0,038957199 26 26 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,36 0,013110822 0,038769289 0,0001 0,971 0,000478697 0,039247986 27 27 ЦY39K 41,7 8,2 44 4,89 179,56 0,010282687 0,030189694 0,0001 0,971 0,000475286 0,03066498 28 28 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,38 0,013314793 0,039372442 0,0001 0,971 0,000478697 0,039851139 29 29 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,44 0,01330218 0,039335145 0,0001 0,971 0,000478697 0,039813842 30 30 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 161,96 0,013403547 0,039634893 0,0001 0,971 0,000478697 0,04011359 31 31 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,04 0,013386579 0,039584717 0,0001 0,971 0,000478697 0,040063414 32 32 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,32 0,013119062 0,038793658 0,0001 0,971 0,000478697 0,039272355 33 33 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,64 0,013053334 0,038599297 0,0001 0,971 0,000478697 0,039077994 34 34 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,16 0,013152097 0,038891343 0,0001 0,971 0,000478697 0,039370041 35 35 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,24 0,013135566 0,038842458 0,0001 0,971 0,000478697 0,039321156 36 36 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,04 0,013176949 0,03896483 0,0001 0,971 0,000478697 0,039443527 37 37 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,76 0,013235187 0,039137044 0,0001 0,971 0,000478697 0,039615741 38 38 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,84 0,013218512 0,039087733 0,0001 0,971 0,000478697 0,03956643 39 39 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,74 0,013239361 0,039149385 0,0001 0,971 0,000478697 0,039628082 79 Trƣờng hợp sét đánh vào đỉnh cột dây chống sét STT Vị trí Mã hiệu Độ cao cột h (m) Khoảng cách dcs b (m) Mật độ giông sét Ng (lần/km2/năm) Tổng số cột (cột) Số lần sét đánh vào cột Ns (lần) Lắp CSV Trƣờng hợp sét đánh vào dây dẫn Dòng điện ngƣỡng I ng (kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) goc Xác suất sét đánh vòng qua dcs V alpha Dịng điện ngƣỡng I ng(kA) Xác suất hình thành hồ quang ƞ Xác suất xuất dòng lớn Is P (I>Ing) Suất cắt (lần /100km/năm) Tổng hợp suất cắt (lần /100km/năm) 40 40 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,84 0,013218512 0,039087733 0,0001 0,971 0,000478697 0,03956643 41 41 ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 162,42 0,013306383 0,039347572 0,0001 0,971 0,000478697 0,039826269 42 1B ЦП26KCO 42,2 8,2 44 4,93 163,84 0,013012484 0,038478501 0,0001 0,971 0,000478697 0,038957199 43 2B F42-4 37,5 15,4 8,2 44 4,88 181,26 0,010036321 0,029376256 0,0001 0,971 0,000473833 0,029850089 44 3B F42-2 37,5 20 8,2 44 4,96 180,40 0,010159924 0,030260631 0,0001 0,971 0,000482159 0,030742791 Pooctic 220kV Hải Dƣơng Tổng suất cắt 80 2,0784 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Viết Đạn (1972), Giáo trình Kỹ thuật điện cáo áp, Đại học bách khoa Hà Nội [2] Võ Viết Đạn (1993), Một số vấn đề kỹ thuật điện áp cao siêu cao áp cực cao áp, Đại học bách khoa Hà Nội [3] Nguyễn Hữu Kiên, Nghiên cứu điện trƣờng đƣờng dây cao áp 220kV với dạng kết cấu khác nhau, Phịng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia điện cao áp-Viện Năng lƣợng-Bộ Công Thƣơng [4] Quy phạm trang bị điện, Phần II-Hệ thống đƣờng dẫn điện (11TCN-19-2006) Bộ công nghiệp, 2006 [5] L Kai and H Yi, “Analysis and research of grounding modes of optical fiber ground composite wire,” in Proc IEEE Power Energy Eng Conf Asia Pacific, 2010, pp 1–4 [6] S T Sobral, E O Novaes, and R A S Coelho, “Improvement of transmission line ground circuit current carrying limit after system interconnections,” IEEE Trans Power Del., vol 8, no 4, pp 2023–2027, Oct 1993 [7] L Zhenqianget al., “Effect of UHV ground wire disposition on its electric energy loss and second arc current,” Power Syst Technol.Chinese, vol 34, no 2, pp 24–28, 2010 [8] A J F Keri, A Nourai, and J M Schneider, “The open loop scheme: An effective method of ground wires loss- reduction,” IEEE Trans Power App Syst., vol PAS-103, no.12, pp.3615–3624, Dec.1984 [9] H Xiande and Z Hao, “Simulation and analysis of induced voltage and induced current on overhead ground wire of Jindongnan-Nanyang Jingmen 1000 kV UHV AC transmission line,”in Proc 4th Int IEEE Elect Utility Dereg Restruct Power Technol Conf., pp.622–625 [10] L Benliang et al., “Operation mode of ground wire to reduce ground wire loss of HVAC transmission Lines,”PowerSyst.Technol.,vol.35, no 3, pp 98–102, 2011 81 [11] A Nourai, A J F Keri, and C H Shih, “Shield wire loss reduction for double circuit transmission lines,” IEEETrans Power Del., vol.3, no 4, pp 1854–1864, Oct 1988 [12] J Wang, Y Wang, X Peng, X Li, X Xu, X Mao, “ Induced voltage of overhead ground wires in 500kV single-circuit transmission lines”, IEEE Trans Power Del., vol.29, no.3, pp 1054-1062, 2014 [13] F Yuqun, Q Liqun, H Taishan, Z Bo and X Dongze, "Analysis of the effect on induced voltage initiate by insulated ground wire transposition in double-circuit transmission line on the same tower," 2016 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), Chengdu, pp 1-8, 2016 [14] K Zhu, W K Lee, and P W T Pong, "Non-Contact Capacitive-Coupling-Based and Magnetic-Field-Sensing-Assisted Technique for Monitoring Voltage of Overhead Power Transmission Lines," pp.1069-1083, 2017 82 IEEE Sensors Journal, vol.17, no.4, ... lựa chọn đề tài: Nghiên cứu biện pháp giảm tổn thất điện lưới truyền tải 220kV cách tách nối đất dây chống sét II Mục đích nghiên cứu luận văn Tổn thất điện đƣờng dây truyền tải nguyên nhân phát... NGÔ MINH THÀNH NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƢỚI TRUYỀN TẢI 220KV BẰNG CÁCH TÁCH NỐI ĐẤT TRÊN DÂY CHỐNG SÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN NGƢỜI HƢỚNG... dây chống sét Bảng 3.7 Độ võng dây dẫn dây chống sét đƣờng dây 220kV (m) Bảng 3.8 Tổng hợp kết tổn thất toàn đƣờng dây 220kV trƣờng hợp trạng nối đất dây chống sét Bảng 3.9 Tổng hợp kết tổn thất