45
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN ĐIỆN ÁP CẢM ỨNG VÀ MÔ PHỎNG HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG SÉT CỦA TUYẾN DÂY PHÚ THUẬN
3.1 Tính tốn q điện áp cảm ứng của tuyến dây Phú Thuận. 3.1.1 Đối với trường hợp bỏ qua điện trợ suất của đất:
Xét một hệ thống lưới điện phân phối có các thơng số tham khảo như sau:
Dòng điện sét I0 = 31kA
Vận tốc lan truyền sóng = 1× 108 (m/s) → = ⁄ =
Chiều cao đường dây phân phối h = 10m
Khoảng cách tối thiểu để có xét đánh cảm ứng được tính theo cơng thức (2.3):
ymin = (10 , ) − (9 , − ℎ)
= (10 × 31 , ) − (9 × 31 , − 10) = 56,81 m
Xác định khoảng cách Ymin để có thể chọn khoảng cách vị trí sét đến đường dây cho phù hợp với việc tính tốn điện áp cảm ứng trên đường dây phân phối, cụ thể với những thơng số tham khảo của lưới phân phối trên thì khoảng cách tối thiểu để xảy ra hiện tượng cảm ứng sét là 55m.
Ta có giá trị ymin=55m nên ta tính giá trị điện áp cảm ứng khi khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 60 m:
Umax = . (1 + ( ) ) = × × × (1 +
( ) ) = 192,593 kV
Dựa vào công thức IEEE – 1410 ta tính được giá trị điện áp cảm ứng trên đường dây là 192,593 kV khi khoảng cách từ sét đến đường dây là 60m
Tương tự, ta tính cho các khoảng cách khác nhau để so sánh: - Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 65 m
46 = × × × (1 +
( ) ) = 177,778 kV
- Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 70 m Umax = . (1 + ( ) )
= × × × (1 +
( ) ) = 165,079 kV
- Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 75 m Umax = . (1 + ( ) )
= × × × (1 +
( ) ) = 155,074 kV
- Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 80 m Umax = . (1 + ( ) )
= × × × (1 +
( ) ) = 144,445 kV
3.1.2 Đối với trường hợp có xét điện trợ suất của đất:
Xét một hệ thống lưới điện phân phối có các thơng số tham khảo như sau: - Dòng điện sét I0 = 31kA
- Vận tốc lan truyền sóng = 1× 108 (m/s) → = ⁄ = - Chiều cao đường dây phân phối h = 10m
- Khoảng cách tối thiểu để có xét đánh cảm ứng ymin = 55m - Chọn = 300 Ωm
Ta có giá trị ymin=55m nên ta tính giá trị điện áp cảm ứng khi khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 60 m
Umax = kc( ,h)[ √3( ) / . . + . . (1 + . )]
= 0.85× [√3 × ( ) / × 31 × + × × × (1 + ×
47 = 234,464 kV
Dựa vào cơng thức của Paulino có xét đến điện trở suất của đất, ta tính được giá trị điện áp cảm ứng trên đường dây là 234,464 kV khi khoảng cách từ sét đến đường dây là 60m
Tương tự, ta tính cho các khoảng cách khác nhau để so sánh: - Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 65m
Umax = kc( ,h)[ √3( ) / . . + . . (1 + . )]
= 0.85× [√3 × ( ) / × 31 × + × × × (1 + ×
( ) )] = 219,095 kV
- Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 70m Umax = kc( ,h)[ √3( ) / . . + . . (1 + . )]
= 0.85× [√3 × ( ) / × 31 × + × × × (1 + ×
( ) )] = 205,828 kV
- Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 75m Umax = kc( ,h)[ √3( ) / . . + . . (1 + . )]
= 0.85× [√3 × ( ) / × 31 × + × × × (1 + ×
( ) )] = 194,253 kV
- Trường hợp khoảng cách sét đánh cách đường dây là y = 70m Umax = kc( ,h)[ √3( ) / . . + . . (1 + . )]
= 0.85× [√3 × ( ) / × 31 × + × × × (1 + ×
48 = 184,057 kV
3.1.3 Kết quả tính tốn ghi nhận:
Ta có có bảng kết quả ở 2 trường hợp trên như sau:
Bảng 3. 1: Kết quả tính tốn q điện áp cảm ứng sét cho đường dây h=10m
I0 (kA) y(m) ( = 0 Ωm) U (kV) ( = 300 Ωm) U (kV) 31 60 192,593 234,464 65 177,778 219,095 70 165,079 205,828 75 154,075 194,253 80 144,445 184,057 105 110,053 147,034 110 105,050 141,552
3.2 Mô phỏng hiện tượng cảm ứng sét của tuyến Phú Thuận bằng phần mềm LIOV
Mô phỏng hiện tượng quá điện áp cảm ứng sét trên đường dây phân phối 22kV dựa vào phần mềm LIOV với các thông số kỹ thuật của trụ đỡ, sứ đứng, dây dẫn trung thế, chống sét van và sứ treo đối với tuyến dây Phú Thuận tại Củ Chi.
Dựa vào số liệu thực tế đã tính tốn theo tiêu chuẩn IEEE-1410 ở mục 3.1, ta áp dụng nhưng thông số lưới điện trên vào phần mềm LIOV. Cụ thể:
- Tại giao diện Page 1/2 ta nhập thơng số của mã con MTLF, trong đó:
(108 m/s): Vân tốc lan truyền sóng → Chọn v = 1×108 m/s
49 I = I01 + I02 + IDE
Trong đó: I01 và I02 là hai hàm heidler theo công thức (3.1) IDE = ID((1- ) − (1 − ))
Để đảm bảo cường độ dòng sét đỉnh đạt 31kA như yêu cầu, ta chọn:
→ I01 = 31kA; I02 = 0kA; ID = 0kA
N1: hệ số điều chỉnh cho dòng điện đỉnh I01 → Chọn N1 = 1
T11/T12: Cặp tham số thời gian của dòng điện I01
→ Chọn T11/T12 = 1,4/97 , â đầ ê
+ Các tham số còn lại, ta giữ nguyên như Data Sample, cụ thể: H: Chiều cao kênh xét → H = 10 km
Các thông số N2, T21/T22 khơng ảnh hưởng đến kết quả vì I02 = 0 Tương tự thông số α, β cũng không ảnh hưởng đến kết quả vì ID = 0
50