CHO CƠNG TRÌNH MINH HỌA
5.1. Tổng quan
Tính tốn rủi ro thiệt hại do sét gây ra cho trạm viễn thơng mang tính minh họa với tháp anten liền kề và những thông số về hoạt động của sét, đặc điểm cơng trình và những biện pháp bảo vệ chống sét. Trong trường hợp này, chỉ xét đến giá trị
rủi ro thiệt hại về con người (R1) và giá trị rủi ro thiệt hại về dịch vụ (R2). Khi tính
tốn đánh giá rủi ro thiệt hại do sét gây ra, các giá trị này lớn hơn các giá trị rủi ro
RT1 và RT2 quy định theo tiêu chuẩn IEC 62305-2 [1] thì cần phải đề xuất phương án
bảo vệ chống sét phù hợp. Khi đã đề xuất phương án bảo vệ chống sét thì cần phải
thực hiện tính tốn lại thành phần rủi ro R1 và R2 cho đến khi giá trị thành phần rủi ro
R1 và R2 bằng hoặc thấp hơn giá trị rủi ro quy định theo tiêu chuẩn [1]. Tiến hành xây
dựng mơ hình mạng phân phối điện trên phần mềm Matlab, lựa chọn các thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường dây cấp nguồn, lựa chọn vị trí lắp đặt và tiến hành mơ phỏng kiểm tra khả năng đáp ứng của thiết bị bảo vệ. Từ kết quả mô phỏng, kiểm tra tiến hành lựa chọn thiết bị và vị trí lắp đặt thiết bị để giảm được thiệt hại rủi ro do sát gây ra cơng trình.
5.2. Quy trình tính tốn và lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn đường nguồn
5.2.1. Quy trình đánh giá rủi ro cho cơng trình minh họa
Quy trình tính tốn đánh giá rủi ro cho cơng trình minh họa gồm 11 bước và được trình bày ở Hình 5.1.
NCS: Lê Quang Trung 96 Chú thích: R1, R2 tương ứng là giá trị rủi ro thiệt hại về con người và giá trị rủi ro thiệt hại về dịch vụ; RT là giá trị rủi ro chấp nhận được; LPS (Lightning Protection System) hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp; SPM (Surge Protection Measures) biện pháp bảo vệ chống sét lan truyền.
Hình 5.1: Quy trình đánh giá rủi ro cho trạm viễn thơng. Quy trình đánh giá rủi ro cho trạm viễn thông gồm 9 bước như sau:
Bước 1: Xác định những đặc điểm và thơng số cơng trình cần bảo vệ chống sét bao gồm: Kích thước nhà trạm; độ cao tháp anten liền kề; mức độ che chắn bởi những cơng trình khác lân cận; mật độ sét khu vực; biện pháp bảo vệ phòng cháy chữa cháy; số lượng, cách lắp đặt và chiều dài đường dây dịch vụ kết nối đến nhà trạm, các biện pháp bảo vệ chống sét hiện có,….
Bước 2: Xác định loại tổn thất thiệt hại do sét gây ra (con người, dịch vụ, di sản văn hóa hay kinh tế).
NCS: Lê Quang Trung 97
Bước 3: Xác định và tính tốn thành phần rủi ro cho mỗi loại tổn thất
Bước 4: Tính tổng giá trị rủi ro thành phần cho mỗi loại tổn thất và so với giá trị tổn thất cho phép theo tiêu chuẩn IEC 62305-2 [1]. Nếu giá trị tính tốn rủi ro cho mỗi loại tổn thất < giá trị rủi ro loại tổn thất cho phép thì cơng trình được bảo vệ, và ngược lại cần phải lắp đặt thiết bị bảo vệ chống sét.
Bước 5: Cơng trình cần phải lắp đặt hệ thống bảo vệ chống sét Bước 6: Xem xét việc lắp đặt LPS cho cơng trình:
Nếu cơng trình chưa lắp đặt LPS thì chuyển qua Bước 7.
Nếu cơng trình đã lắp đặt LPS thì chuyển qua Bước 8:
Bước 7: Lựa chọn LPS thích hợp lắp đặt. Sau đó, chuyển qua Bước 8.
Bước 8: Cơng trình đã được lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền (SPM) thì chuyển sang bước 10; cơng trình chưa được lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền (SPM) thì chuyển sang Bước 9
Bước 9: Lựa chọn SPM có cấp độ bảo vệ thích hợp để lắp đặt.
Bước 10: Lựa chọn bổ sung SPM có cấp độ bảo vệ thích hợp để lắp đặt.
Bước 11: Sau khi lắp đặt LPS có cấp độ bảo vệ thích hợp hoặc lắp đặt bổ sung LPS có cấp độ bảo vệ thích hợp; lắp đặt SPM có cấp độ bảo vệ thích hợp hoặc lắp đặt bổ sung SPM có cấp độ bảo vệ thích hợp thì quay trở lại Bước 4 tiến hành tính tốn lại giá trị rủi ro cho đến khi giá trị rủi ro tính tốn < giá trị rủi ro cho phép thì ngừng. Chuyển sang Mục 5.2.2 thực hiện quy trình lựa chọn và kiểm tra khả năng bảo vệ của thiết bị chống sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp.
5.2.2. Quy trình lựa chọn và kiểm tra khả năng bảo vệ của thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp. chống sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp.
Sau khi tính tốn đánh giá rủi ro thiệt hai do sét gây ra và xác định được cấp độ bảo vệ chống sét, tiến hành lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét và lựa chọn vị trí lắp đặt và kiểm tra khả năng bảo vệ của thiết bị chống sét gồm 6 bước và được thực hiện như Hình 5.2.
NCS: Lê Quang Trung 98 Chú thích: với UP là điện áp dư (điện áp bảo vệ) tại đầu cực các thiết bị; Un là điện áp danh định của hệ
thống.
Hình 5.2: Quy trình lựa chọn và kiểm tra khả năng bảo vệ của thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn.
Bước 1: Dựa trên sơ đồ nguyên lý cấp điện cho cơng trình, tiến hành xây dựng mơ hình mạng phân phối điện trên phần mềm mơ phỏng Matlab.
Bước 2: Lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (các mơ hình thiết bị bảo vệ chống sét được xây dựng ở Chương 4) trên đường dây cấp nguồn phù hợp với tải cần bảo vệ.
Bước 3: Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường dây cấp nguồn: Tại tủ phân phối chính, tủ phân phối phụ hay tại đầu cực thiết bị. Sử dụng
NCS: Lê Quang Trung 99
mơ hình hóa mơ phỏng ở Chương 4 để mô phỏng kiểm tra khả năng bảo vệ của thiết bị chống sét hạ áp.
Bước 4: Tiến hành mô phỏng kiểm tra khả năng đáp ứng của thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn bằng cách tạo ra xung sét lan truyền xuất hiện ở những vị trí khác nhau (theo ANSI/IEEE C62.41) trên đường nguồn theo vùng bảo vệ tương ứng, giá trị xung dòng sét phụ thuộc mật độ sét và vùng bảo vệ tương ứng như Hình 5.3, và khảo sát điện áp dư tại đầu cực thiết bị trong từng trường hợp.
Hình 5.3: Các dạng xung sét tiêu chuẩn. Bước 5: Kiểm tra điện áp bảo vệ của thiết bị chống sét UP
- Theo IEC 60614-1 đối với các thiết bị điện, điện áp 230V/400V: Up 1.5kV (5.1)
- Theo tiêu chuẩn AS/NZS 1768 đối với thiết bị điện tử: Up 1.5 Un (5.2) Un là điện áp danh định của thiết bị điện tử
NCS: Lê Quang Trung 100
Hình 5.4: Giá trị điện áp dư quá độ do sét đối với thiết bị điện tử.
Bước 6: Kết luận, cơng trình đã được bảo vệ hạn chế những rủi ro thiệt hại do sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp.