THIẾT KẾ HỆ THỐNG BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP CHO TRẠM BIẾN ÁP 1.1 Mở đầu 1.1.1 Phóng điện sét Hệ thống điện bao gồm nhà máy điện đường dây và trạm biến áp là một thể thống nhất..
Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống chống sét đánh trực tiếp
Tất cả các thiết bị bảo vệ cần nằm hoàn toàn trong phạm vi an toàn của hệ thống bảo vệ để đảm bảo hiệu quả phòng tránh sét Vị trí lắp đặt cột thu sét phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm mặt bằng và cấp điện áp của trạm, có thể đặt trên các cấu kiện sẵn có như xà hoặc cột đèn chiếu sáng hoặc lắp đặt độc lập để tối ưu hóa hiệu quả bảo vệ.
Khi đặt hệ thống cột thu sét trên mái công trình, tận dụng được độ cao tự nhiên của công trình, giúp giảm chiều cao của hệ thống thu sét Tuy nhiên, với các công trình mang điện, cần đảm bảo mức cách điện cao và trị số điện trở tản của bộ phận nối đất phải nhỏ để đảm bảo an toàn tuyệt đối.
Trạm biến áp ngoài trời từ 110 kV trở lên có thể đặt cột thu sét trên các kết cấu nhờ lớp cách điện cao và khoảng cách các thiết bị lớn Các trụ của kết cấu đặt cột thu sét phải được nối đất vào hệ thống nối đất của trạm phân phối theo đường ngắn nhất để đảm bảo dòng điện sét phân tán hiệu quả vào đất qua 3-4 cọc nối đất Ngoài ra, mỗi trụ trong kết cấu còn cần có nối đất bổ sung để cải thiện trị số điện trở nối đất, nhằm đảm bảo điện trở không quá 4Ω, tăng khả năng chống sét và an toàn hệ thống.
Cuộn dây MBA là yếu tố yếu nhất của trạm biến áp ngoài trời có điện áp từ 110 kV trở lên Để đảm bảo sự an toàn và hiệu quả trong việc bảo vệ, khi sử dụng chống sét van cho MBA, cần duy trì khoảng cách giữa hai điểm nối đất vào hệ thống nối đất của hệ thống thu sét và vỏ MBA phải lớn hơn 15 mét theo đường điện Điều này giúp giảm nguy cơ chập cháy hoặc hư hỏng thiết bị trong trường hợp sét đánh hoặc sự cố đề phòng.
Khi thiết kế hệ thống thu sét, cần đảm bảo đặt cách ly giữa hệ thống và công trình với khoảng cách nhất định để tránh hiện tượng phóng điện trong không khí và đất Đồng thời, phần dẫn điện của hệ thống thu sét phải có tiết diện đủ lớn để đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt khi dòng điện sét đi qua, giúp hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn.
Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét
Phạm vi bảo vệ của cột thu sét
a) Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét độc lập
Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét được xác định bởi miền giới hạn bởi mặt ngoài của hình chóp tròn xoay Đặc điểm này giúp đảm bảo an toàn chống sét hiệu quả, dựa trên công thức tính toán chính xác đường kính và diện tích vùng bảo vệ Việc hiểu rõ phạm vi bảo vệ này là rất quan trọng trong thiết kế hệ thống chống sét, nhằm tối đa hóa hiệu quả bảo vệ tài sản và con người.
Trong thiết kế hệ thống chống sét, các yếu tố quan trọng bao gồm độ cao của cột thu sét (h), độ cao của vật cần bảo vệ (h_x), và khoảng cách hiệu quả của cột thu sét (h - h_x = h_a) Phạm vi bảo vệ của hệ thống được xác định dựa trên bán kính r_x, giúp đảm bảo an toàn tối đa cho các công trình Thông thường, để dễ dàng tính toán và thiết kế, phạm vi bảo vệ được mô phỏng dưới dạng hình chóp có đường sinh là đường gãy khúc, như minh họa trong hình vẽ 1.1, phù hợp với các phương pháp phân tích kỹ thuật trong lĩnh vực chống sét.
Bán kính bảo vệ ở các mức cao khác nhau được tính toán theo công thức sau
Hình 1-1 Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét
Các công thức đã đề cập chỉ chính xác với cột thu sét cao dưới 30m Hiệu quả của cột thu sét trên 30m giảm do độ cao ảnh hưởng đến hướng của sét giữ nguyên Khi tính toán, cần nhân hệ số hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác Trong hình vẽ, các hoành độ được sử dụng để minh họa quá trình tính toán của cột thu sét.
0,75hp và 1,5hp b) Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu sét
Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét kết hợp lớn hơn nhiều so với tổng phạm vi bảo vệ của hai cột đơn, đảm bảo an toàn tối đa cho khu vực Để hai cột thu sét có thể phối hợp hiệu quả, khoảng cách giữa chúng phải đáp ứng điều kiện a < 7h, trong đó h là chiều cao của cột Việc đúng chuẩn khoảng cách giúp tối ưu hóa khả năng bảo vệ chống sét cho toàn bộ khu vực.
Khi hai cột thu sét có cùng độ cao h đặt cách nhau khoảng cách a, với điều kiện a < 7h, phạm vi bảo vệ của chúng có thể được xác định dễ dàng Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ nằm giữa hai cột thu sét phụ thuộc vào khoảng cách a và chiều cao của cột, giúp tối ưu hóa hiệu quả phòng chống sét Việc tính toán chính xác phạm vi bảo vệ đảm bảo an toàn tối đa cho khu vực được bảo vệ.
Hình 1-2 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét giống nhau
Chú ý: Khi độ cao của cột thu sét vượt quá 30m thì ngoài các hiệu chỉnh như trong phần chú ý của mục 1 thì còn phải tính ho theo công thức:
PT 1.7 c) Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau
Giả sử có hai cột thu sét: cột 1 có chiều cao h1, cột 2 có chiều cao h2 và Hai cột cách nhau một khoảng là a
Đầu tiên, vẽ phạm vi bảo vệ của cột cao H1 để xác định vùng an toàn Tiếp theo, vẽ đường thẳng ngang qua đỉnh cột thấp H2 và gặp đường sinh của phạm vi bảo vệ cột cao tại điểm 3, được xem là đỉnh của cột thu sét giả định Điểm này cùng với cột thấp H2 tạo thành đôi cột có độ cao bằng nhau là H2 và cách nhau khoảng cách là a’ Phần còn lại của phạm vi bảo vệ tương tự như phạm vi của cột 1, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong hệ thống chống sét.
Hình 1-3 Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét khác nhau d) Phạm vi bảo vệ của một nhóm cột (số cột >2)
Một nhóm cột sẽ tạo thành một đa giác bảo vệ, trong đó phạm vi được xác định bởi toàn bộ miền đa giác và phần giới hạn ngoài giống như của từng cặp cột.
Hình 1-4 Phạm vi bảo vệ của nhóm cột
Vật có độ cao hx nằm trong đa giác hình thành bởi các cột thu sét sẽ được bảo vệ nếu thoả mãn điều kiện:
Với D là đường tròn ngoại tiếp đa giác hình thành bởi các cột thu sét
Chú ý: Khi độ cao của cột lớn hơn 30m thì điều kiện bảo vệ cần được hiệu chỉnh theo p
Trong thực tế, việc tìm một vòng tròn đi qua các đỉnh của nhiều đỉnh như 4, 5 hoặc 6 là rất khó Chính vì vậy, người ta thường chia các hình thành các nhóm cột tam giác hoặc tứ giác để xác định điểm D Phương pháp này giúp giải quyết các bài toán hình học phức tạp một cách hiệu quả và dễ dàng hơn.
Trong trạm biến áp, đối tượng bảo vệ chính gồm máy biến áp, thiết bị cắt, dao cách ly, biến dòng và biến áp, với độ cao nhất của các thiết bị thường là thanh góp để đảm bảo an toàn và cách điện xuyên Việc bảo vệ thanh góp có vai trò thiết yếu vì thanh góp có độ cao lớn nhất, do đó nếu hệ thống bảo vệ được thanh góp thì cũng đảm bảo bảo vệ an toàn cho các thiết bị phía dưới trong trạm biến áp.
Phạm vi bảo vệ của dây thu sét
a) Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét
Phạm vi bảo vệ của dây thu sét có phạm vi rộng, giúp đảm bảo an toàn cho khu vực xung quanh Chiều rộng của vùng bảo vệ phụ thuộc vào chiều cao của dây thu sét, được thể hiện rõ ràng qua sơ đồ minh họa, giúp người dùng dễ dàng xác định phạm vi an toàn trong từng trường hợp.
Hình 1-5 Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét
Mặt cắt thẳng đứng theo phương vuông góc với dây thu sét tương tự cột thu sét ta có các hoành độ 0,6h và 1,2h
3ℎ thì 𝑏 𝑥 = 0,6ℎ(1 − ℎ ℎ 𝑥 ) PT 1.13 Chú ý: Khi độ cao của cột lớn hơn 30m thì điều kiện bảo vệ cần được hiệu chỉnh theo p b) Phạm vi bảo vệ của hai dây thu sét
Một số đường dây tải điện trên không sử dụng dây chống sét không đảm bảo chất lượng, chẳng hạn như các đường dây bố trí theo hình PI Để nâng cao khả năng bảo vệ chống sét, khi sử dụng hai dây thu sét cần đảm bảo khoảng cách giữa chúng thoả mãn điều kiện s < 4h, nhằm tạo hiệu quả phòng chống sét tối ưu cho hệ thống truyền tải điện.
Với khoảng cách s trên thì dây có thể bảo vệ được các điểm có độ cao
Phạm vi bảo vệ như hình vẽ a' b c a h 0,8h
Hình 1-6 Phạm vi bảo vệ của hai dây thu sét
Phần ngoài của phạm vi bảo vệ giống của dây được xác định rõ ràng, còn phần bên trong được giới hạn bởi vòng cung đi qua ba điểm quan trọng, bao gồm hai điểm treo dây thu sét và điểm có độ cao ℎ₀ = ℎ − 𝑠 Việc xác định chính xác phạm vi bảo vệ này đảm bảo an toàn tối đa cho hệ thống chống sét, giảm thiểu rủi ro gây hư hỏng hoặc mất an toàn khi có sự cố xảy ra Các yếu tố như chiều cao ℎ và khoảng cách 𝑠 đều ảnh hưởng đến hiệu quả của phạm vi bảo vệ, giúp tối ưu hóa thiết kế hệ thống chống sét hiệu quả và bền vững.
Mô tả trạm biến áp cần bảo vệ
Trạm biến áp 220/110 kV có cấu trúc gồm phía 220kV gồm 8 lộ đường dây, sử dụng sơ đồ 2 thanh góp có thanh góp vòng nhằm đảm bảo khả năng mở rộng và vận hành linh hoạt Phía 110kV gồm 12 lộ đường dây, áp dụng sơ đồ 2 thanh góp có thanh góp vòng để tối ưu hóa hiệu suất truyền tải và độ tin cậy của hệ thống điện.
Hình 1-7 Sơ đồ nối điện chính trạm biến áp
‐ Độ cao xà đón dây 220 kV: 17 m; độ cao xà thanh góp 220 kV: 10,5 m
‐ Độ cao xà đón dây 110 kV: 10,5 m; độ cao xà thanh góp 110 kV: 8 m
‐ Khoảng cách pha phía 220 kV: 4,5 m; phía 110 kV: 2,5 m
‐ Khoảng cách sân phía điện áp cao và điện áp thấp: 35 m
Hình 1-8 Sơ đồ mặt bằng đơn giản hoá
Tính toán các phương án chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp
Phương án 1
‐ Phía 220 kV dùng 12 cột trong đó cột 1÷4 được đặt trên xà đón dây cao 17m; cột 5÷12 được đặt trên xà thanh góp cao 10,5 m
‐ Phía 110 kV dùng 12 cột trong đó cột 13÷18 được đặt trên xà thanh góp cao 8 m; cột 19÷24 được đặt trên xà đón dây cao 10,5 m
Chiều cao tính toán bảo vệ cho trạm 220 kV là hx = 17 m và hx = 10,5 m
Chiều cao tính toán bảo vệ cho trạm 110 kV là hx = 10,5 m và hx = 8 m
Hình 1-9 Sơ đồ bố trí cột thu sét phương án 1
1.5.1.1 Tính toán độ cao hữu ích của cột thu lôi Để bảo vệ được một diện tích giới hạn bởi tam giác hoặc tứ giác nào đó thì độ cao cột thu lôi phải thỏa mãn:
D: đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác hoặc tứ giác h a : độ cao hữu ích của cột thu lôi
Phạm vi bảo vệ của nhiều cột thu lôi cùng hoạt động luôn lớn hơn so với phạm vi bảo vệ của một cột đơn lẻ, đảm bảo an toàn tối đa trước các sét đánh Để hai cột thu lôi phối hợp hiệu quả, cần đáp ứng điều kiện về thời gian hoạt động, cụ thể là phải diễn ra vào lúc 7 giờ sáng Việc phối hợp giữa các cột thu lôi không những nâng cao hiệu quả chống sét mà còn giảm thiểu rủi ro gây thiệt hại cho các công trình xây dựng Đảm bảo điều kiện phối hợp đúng thời điểm giúp hệ thống thu lôi hoạt động tối ưu, bảo vệ toàn diện hơn cho khu vực được bảo vệ.
Với a: khoảng cách giữa 2 cột thu sét h: chiều cao toàn bộ cột thu sét
Xét nhóm cột 1-2-6-5 tạo thành hình chữ nhật: a 1-2 = 72 m ; a 1-5 = 35 m
Hình chữ nhật có đường chéo là: 𝐷 = √72 2 + 35 2 = 80,06 (𝑚)
Vậy độ cao hữu ích của cột thu lôi : ℎ 𝑎 ≥ 80,06
8 = 10 (𝑚) Xét nhóm cột 10, 11, 15 tạo thành hình tam giác đo được các kích thước như sau:
Nửa chu vi tam giác là: 𝑝 =50,2+50,2+72
2 = 86,2 (𝑚) Đường kính vòng tròn ngoại tiếp tam giác là:
Vậy độ cao hữu ích của cột thu sét: ℎ 𝑎 = 72,03
8 = 9 (𝑚) Tính toán tương tự cho các đa giác còn lại, ta có bảng kết quả sau:
Bảng 1.1 Độ cao hữu ích của cột thu lôi phương án 1 ĐA GIÁC Đường kính vòng tròn ngoại tiếp (m) ha (m)
1.5.1.2 Chọn độ cao tác dụng cho toàn trạm biến áp
Sau khi tính toán độ cao tác dụng chung cho các nhóm cột thu sét, ta chọn độ cao tác dụng cho toàn trạm như sau:
Vậy ta chọn ha = 11,4 m chung cho cả 2 phía từ đó tính độ cao của cột thu sét h = ha + hx
- Phía 220 kV: Độ cao tác dụng ha = 11,4 m Độ cao lớn nhất cần bảo vệ hx = 17 m
Do đó, độ cao các cột thu sét phía 220kV là: h = ha + hx = 11,4 + 17 = 28,4 (m)
- Phía 110 kV: Độ cao tác dụng ha = 11,4 m Độ cao lớn nhất cần bảo vệ hx = 10,5 m
Do đó, độ cao các cột thu sét phía 110kV là: h = ha + hx = 11,4 + 10,5 = 21,9 (m)
1.5.1.3 Bán kính bảo vệ của một cột thu sét ở các độ cao bảo vệ tương ứng
Bán kính bảo vệ của các cột 21,9 m (các cột N13 N24 phía 110kV)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 10,5 m là:
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 8 m là:
0,8.21,9) = 17,85 (m) Bán kính bảo vệ của các cột 28,4 m (các cột N1 N12 phía 220 kV)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 17 m là:
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 10,5 m là:
Bảng 1.2 Bán kính bảo vệ của cột thu sét phương án 1 Độ cao cần bảo vệ (m)
Bán kính bảo vệ tương ứng (m) Cột 21,9 m (110kV) Cột 28,4 m (220kV)
1.5.1.4 Tính phạm vi phối hợp bảo vệ của các cột thu sét
Khi xét một cặp cột có độ cao giống nhau, ví dụ cặp cột 1-2 có chiều cao a = 72 m và độ cao lớn nhất của khu vực cần bảo vệ giữa hai cột thu sét là h(,4 m Điều này giúp đảm bảo hiệu quả bảo vệ và an toàn chống sét cho khu vực được xác định rõ ràng dựa trên chiều cao hai cột.
7 = 18,11 (m) Bán kính của khu vực giữa hai cột thu sét là: Ở độ cao 17 m:
- Xét 1 cặp cột có độ cao khác nhau ví dụ cặp cột 9-13 a = 50,2 m và h9 = 28,4 m và h13 = 21,9 m
3× 28,4 = 18,93 (𝑚) do vậy ta vẽ cột giả định 9’ có độ cao 21,9 m cách cột 9 một khoảng
𝑥 = 0,75 (ℎ 9 − ℎ 13 ) = 0,75 (28,4 − 21,9) = 4,88 𝑚 Vậy khoảng cách từ cột giả định đến cột 13 là:
Phạm vi bảo vệ của hai cột 9’ và 13 là: Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa hai cột thu sét là:
7 = 15,43 (m) Bán kính của khu vực giữa hai cột thu sét là: Ở độ cao 10,5 m
0,8.15,43) = 8,15 (m) Tính toán tương tự cho các cặp cột còn lại ta có bảng:
Bảng 1.3 Phạm vi bảo vệ của các căp cột thu sét phương án 1
Từ bảng số liệu trên ta vẽ được phạm vi bảo vệ đối với các độ cao khác nhau như sau:
Hình 1-10 Phạm vi bảo vệ phương án 1
Phương án 2
‐ Phía 220 kV dùng 11 cột trong đó cột 1÷4 được đặt trên xà đón dây cao 17m; cột 5÷11 được đặt trên xà thanh góp cao 10,5 m
‐ Phía 110 kV dùng 12 cột trong đó cột 12÷17 được đặt trên xà thanh góp cao 8 m; cột 18÷23 được đặt trên xà đón dây cao 10,5 m
Chiều cao tính toán bảo vệ cho trạm 220 kV là hx = 17 m và hx = 10,5 m
Chiều cao tính toán bảo vệ cho trạm 110 kV là hx = 10,5 m và hx = 8 m
Hình 1-11 Sơ đồ bố trí cột thu sét phương án 2
1.5.2.5 Tính toán độ cao hữu ích của cột thu lôi
Tính toán tương tự phương án 1 ta có: ĐA GIÁC Đường kính vòng tròn ngoại tiếp (m) ha (m)
1.5.2.6 Chọn độ cao tác dụng cho toàn trạm biến áp
Sau khi tính toán độ cao tác dụng chung cho các nhóm cột thu sét, ta chọn độ cao tác dụng cho toàn trạm như sau:
Vậy ta chọn ha = 16,8 m chung cho cả 2 phía từ đó tính độ cao của cột thu sét, h = ha + hx
- Phía 220 kV: Độ cao tác dụng ha = 16,8 m, Độ cao lớn nhất cần bảo vệ hx = 17 m,
Do đó, độ cao các cột thu sét phía 220kV là: h = ha + hx = 16,8 + 17 = 33,8 (m),
- Phía 110 kV: Độ cao tác dụng ha = 16,8 m, Độ cao lớn nhất cần bảo vệ hx = 10,5 m,
Do đó, độ cao các cột thu sét phía 110kV là: h = ha + hx = 16,8 + 10,5 = 27,3 (m),
1.5.2.7 Bán kính bảo vệ của một cột thu sét ở các độ cao bảo vệ tương ứng
Bán kính bảo vệ của các cột 27,3 m (các cột N12 N23 phía 110kV)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 10,5 m là:
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 8 m là:
0,8.27,3) = 25,95 (m) Bán kính bảo vệ của các cột 33,8 m (các cột N1 N11 phía 220 kV)
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 17 m là:
- Bán kính bảo vệ ở độ cao 10,5 m là:
Bảng 1.4 Bán kính bảo vệ của cột thu sét phương án 2 Độ cao cần bảo vệ (m)
Bán kính bảo vệ tương ứng (m) Cột 27,3 m (110kV) Cột 33,8 m (220kV)
1.5.2.8 Tính phạm vi phối hợp bảo vệ của các cột thu sét
Đối với một cặp cột có chiều cao bằng nhau là 3,8 mét, như ví dụ cặp cột 1-2 với a = 72 m và h = 33,8 m, độ cao tối đa của khu vực cần bảo vệ giữa hai cột thu sét được xác định dựa trên các yếu tố kỹ thuật liên quan Việc tính toán chính xác này đảm bảo hiệu quả của hệ thống chống sét, giúp bảo vệ an toàn tài sản và con người Trong thiết kế hệ thống chống sét, việc lựa chọn cặp cột phù hợp có vai trò quan trọng trong việc mở rộng vùng bảo vệ, tối ưu khả năng thu hút sét và giảm thiểu thiệt hại gây ra bởi sét đánh.
7 = 23,51 (m) Bán kính của khu vực giữa hai cột thu sét là: Ở độ cao 17 m:
- Xét 1 cặp cột có độ cao khác nhau ví dụ cặp cột 5-12 a = 64,07 m và h5 = 33,8 m và h12 = 27,3 m
3× 33,8 = 22,53 (𝑚) do vậy ta vẽ cột giả định 5’ có độ cao 27,3 m cách cột 5 một khoảng
𝑥 = 0,75 (ℎ 5 − ℎ 12 ) = 0,75 (33,8 − 27,3) = 4,88 𝑚 Vậy khoảng cách từ cột giả định đến cột 12 là:
Phạm vi bảo vệ của hai cột 5’ và 12 là: Độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa hai cột thu sét là:
7 = 18,84 (m) Bán kính của khu vực giữa hai cột thu sét là: Ở độ cao 8 m
0,8.18,84) = 13,26 (m) Tính toán tương tự cho các cặp cột còn lại ta có bảng:
Bảng 1.5 Phạm vi bảo vệ của các căp cột thu sét phương án 2
Hình 1-12 Phạm vi bảo vệ phương án 2
So sánh và tổng kết phương án
Về mặt kỹ thuật, cả hai phương án bố trí cột thu sét đều đảm bảo bảo vệ toàn diện cho tất cả các thiết bị trong trạm Các giải pháp này không những đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kỹ thuật mà còn tăng cường độ an toàn cho hệ thống Việc lựa chọn phương án phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu quả phòng chống sét và đảm bảo hoạt động liên tục của trạm trong mọi điều kiện thời tiết.
‐ Về mặt kinh tế: o Phương án 1:
+ Phía 220 kV dùng 12 cột cao 28,4 m trong đó 4 cột đặt trên xà cao 17m;
8 cột đặt trên xà cao 10,5 m
+ Phía 110 kV dùng 12 cột cao 21,9 m trong đó 6 cột đặt trên xà cao 10,5m;
6 cột đặt trên xà cao 8 m
+ Tổng chiều dài cột là:
+ Phía 220 kV dùng 11 cột cao 33,8 m trong đó 4 cột đặt trên xà cao 17m;
7 cột đặt trên xà cao 10,5 m
+ Phía 110 kV dùng 12 cột cao 27,3 m trong đó 6 cột đặt trên xà cao 10,5m;
6 cột đặt trên xà cao 8 m
+ Tổng chiều dài cột là:
Do tổng chiều dài cột của phương án 2 lớn hơn so với phương án 1, nên phương án 1 được chọn làm phương án tính toán thiết kế hệ thống chống sét cho trạm biến áp, đảm bảo tối ưu hóa về chiều dài cột và hiệu quả chống sét.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT
Mở đầu
Nối đất là quá trình kết nối các bộ phận kim loại trong hệ thống điện với hệ thống nối đất nhằm giảm nguy cơ bị sốc điện do hư hỏng cách điện Trong hệ thống điện, có ba loại nối đất chính bao gồm nối đất an toàn, nối đất chống quá dòng và nối đất bảo vệ, giúp đảm bảo an toàn cho người và thiết bị điện Việc nối đất đúng cách là yếu tố then chốt để giảm thiểu rủi ro chấn thương điện và tăng tính ổn định của hệ thống điện Hiểu rõ các loại nối đất trong hệ thống điện là bước quan trọng để đảm bảo an toàn và hoạt động hiệu quả của hệ thống.
Nối đất an toàn giúp bảo vệ người dùng khỏi nguy cơ bị điện giật khi cách điện của thiết bị hư hỏng Việc thực hiện nối đất cho các bộ phận kim loại không mang điện như vỏ máy, thùng máy biến áp và các giá đỡ kim loại đảm bảo điện thế thấp khi cách điện bị hỏng Nhờ đó, điện sẽ chảy về đất an toàn, giảm thiểu nguy cơ gây chấn thương cho người khi tiếp xúc.
Nối đất làm việc đảm bảo sự hoạt động bình thường của thiết bị và các bộ phận của nó theo quy định đã được đề ra Loại nối đất này bao gồm nối đất điểm trung tính của MBA trong hệ thống điện trung thế có điểm trung tính nối đất, nối đất của MBA đo lường và các kháng điện bù ngang trên các đường dây truyền tải điện xa.
Nối đất chống sét đóng vai trò quan trọng trong việc tản dòng điện sét ra đất, giúp giảm thiểu nguy cơ sét đánh trực tiếp vào các cấu trúc như cột thu sét hoặc đường dây Hệ thống nối đất này đảm bảo điện thế tại mọi điểm trên thân cột không vượt quá mức an toàn, từ đó bảo vệ các công trình và hạn chế các phóng điện ngược có thể gây hư hỏng Việc thiết lập hệ thống nối đất chống sét hiệu quả là yếu tố then chốt để đảm bảo an toàn điện và duy trì hoạt động liên tục của các thiết bị.
Các yêu cầu kĩ thuật
Bộ phận nối đất cần có trị số điện trở tản nhiệt càng thấp càng tốt để đảm bảo an toàn hệ thống Tuy nhiên, giảm điện trở tản nhiệt yêu cầu sử dụng nhiều kim loại và tăng khối lượng thi công, gây tăng chi phí Do đó, việc xác định tiêu chuẩn nối đất và lựa chọn phương án phù hợp phải cân nhắc giữa yếu tố kinh tế và yêu cầu kỹ thuật Điện trở nối đất an toàn được chọn sao cho các trị số điện áp bước và tiếp xúc không vượt quá giới hạn cho phép trong mọi điều kiện vận hành Theo quy trình tiêu chuẩn hiện hành, các quy định về tiêu chuẩn nối đất được xác định rõ ràng để đảm bảo an toàn hệ thống điện.
‐ Đối với thiết bị điện có điểm trung tính trực tiếp nối đất (dòng ngắn mạch chạm đất lớn) trị số điện trở nối đất cho phép là:𝑅 ≤ 0,5𝛺
‐ Đối với thiết bị điện có điểm trung tính cách điện (dòng ngắn mạch chạm đất bé) thì: o Nếu chỉ dùng cho các thiết bị cao áp
𝐼 (𝛺) PT 2.1 o Nếu chỉ dùng cho cả cao áp và hạ áp
Trong các nhà máy điện và trạm biến áp, hệ thống nối đất làm việc và nối đất an toàn thường được liên kết thành hệ thống chung để đảm bảo an toàn Việc lựa chọn loại nối đất phù hợp nhằm đạt được trị số điện trở nối đất thấp nhất, giúp giảm thiểu nguy cơ rò rỉ điện và đảm bảo hiệu quả bảo vệ hệ thống điện trong các cấp điện áp khác nhau.
Trong quá trình thực hiện nối đất, cần tận dụng các hình thức nối đất có sẵn như các đường ống, các kết cấu kim loại của công trình chôn trong đất, và móng bê tông để đảm bảo hiệu quả và an toàn hệ thống Việc sử dụng các phương pháp này giúp giảm thiểu chi phí và thời gian thi công, đồng thời tăng cường độ dẫn điện của hệ thống nối đất Đặc biệt, việc tận dụng các kết cấu kim loại đã có sẵn trong công trình góp phần nâng cao độ an toàn trong các hệ thống điện cao áp.
20 tông cốt thép Việc tính toán điện trở tản của các đường ống chôn trong đất hoàn toàn giống với điện cực hình tia
Do nối đất hoạt động trong môi trường không đồng nhất (đất - bê tông), điện trở suất của hệ thống này lớn hơn so với đất thuần tuý Vì vậy, trong quá trình tính toán, điện trở suất được điều chỉnh tăng thêm 25% để phản ánh chính xác hơn đặc tính của môi trường nối đất không đồng nhất.
Khung cốt thép là lưới không phải cực đặc nên không cần hiệu chỉnh bằng hệ số β = 1,4 để chuyển từ cực lưới sang cực đặc Đối với các thiết bị có dòng điện ngắn mạch chạm đất nhỏ, khi điện trở tản của các phần nối đất có sẵn đạt yêu cầu, không cần thực hiện nối đất bổ sung Tuy nhiên, với các thiết bị có dòng ngắn mạch chạm đất lớn, cần lắp đặt nối đất nhân tạo với trị số điện trở tản không quá 1Ω để đảm bảo an toàn.
Nối đất chống sét thông thường bao gồm nối đất của cột thu sét, cột điện và hệ thống nối đất tại trạm biến áp cũng như nhà máy điện Việc nối đất chống sét đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, giảm thiểu nguy cơ gây hỏng hóc do sét đánh Hệ thống nối đất này cần được thiết kế đúng tiêu chuẩn để bảo vệ trang thiết bị và con người khỏi tác động của sét Các giải pháp nối đất hiệu quả giúp duy trì an toàn và ổn định cho hệ thống điện khi gặp phải hiện tượng thời tiết cực đoan.
Bộ phận nối đất của cột thu sét và cột điện thường được bố trí độc lập để đảm bảo an toàn và hiệu quả chống sét Việc sử dụng hình thức nối đất tập trung giúp tối ưu hóa khả năng tản dòng điện, giảm thiểu rủi ro chồng chéo trong hệ thống điện Đảm bảo hệ thống nối đất được thiết kế đúng chuẩn là yếu tố quan trọng để bảo vệ tài sản và con người khỏi tác động của sét và quá tải điện.
Khi đường dây đi qua các vùng đất ẩm có độ dẫn điện cao (𝜌 ≤ 3.10^4 Ω·m), nên tận dụng hệ thống nối đất có sẵn của móng và chân cột bê tông để tăng cường độ an toàn và hiệu quả grounding Việc sử dụng phần nối đất tự nhiên này giúp giảm thiểu chi phí thi công và đảm bảo độ tin cậy trong hệ thống chống sét, đồng thời giúp chống rò rỉ điện hiệu quả hơn trên các mặt bằng đất ẩm ướt.
Trong hệ thống thu sét của các trạm biến áp, khi bộ phận thu sét đặt ngay trên xà trạm, phần nối đất chống sét phải liên kết với mạch vòng nối đất an toàn của trạm để đảm bảo hiệu quả bảo vệ Tuy nhiên, việc nối đất chung này có thể dẫn đến dài đoạn nối đất phân bố, gây tăng điện trở và làm tăng khả năng xuất hiện điện áp giáng gây phóng điện trong đất Do đó, chỉ các trạm biến áp có cấp điện áp từ 110kV trở lên mới nên thực hiện nối đất chung, kèm theo các biện pháp bổ sung để đảm bảo an toàn và hiệu quả của hệ thống chống sét Ngoài ra, cần chú ý đến khoảng cách trong mạch dẫn điện trong đất từ chỗ nối đất của hệ thống thu sét để hạn chế các rủi ro về phóng điện và gây ảnh hưởng đến hệ thống.
Lý thuyết tính toán nối đất
2.3.1 Tính toán nối đất an toàn
Với cấp điện áp lớn hơn 110kV nối đất an toàn phải thoả mãn điều kiện là:
‐ Điện trở nối đất của hệ thống có giá trị 𝑅 ≤ 0,5𝛺
‐ Cho phép sử dụng nối đất an toàn và nối đất làm việc thành một hệ thống Điện trở nối đất của hệ thống
𝑅 𝑇𝑁 + 𝑅 𝑁𝑇 ≤ 0,5(𝛺) PT 2.3 Trong đó: 𝑅 𝑇𝑁 : Điện trở nối đất tự nhiên
𝑅 𝑁𝑇 : Điện trở nối đất nhân tạo (𝑅 𝑁𝑇 ≤ 1𝛺)
Trong phạm vi bài tập, hệ thống chống sét đường dây và cột điện 220kV, 110kV kết nối với trạm được xem xét là nguồn nối đất tự nhiên của trạm Việc phân tích này nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống chống sét, bảo vệ các thiết bị điện khỏi tác động của sét đánh Nối đất tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu nguy cơ gây cháy nổ hoặc hư hỏng thiết bị trong trạm điện Các hệ thống chống sét được thiết kế phù hợp để đảm bảo tính liên tục và ổn định của hệ thống điện khi xảy ra các hiện tượng khí tượng bất thường.
Ta có công thức tính toán như sau:
Trong đó: R cs : Điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng vượt
R c : Điện trở nối đất của cột điện
Xét trường hợp đơn giản nhất là trường hợp điện cực hình bán cầu
Dòng điện chạm đất I đi qua điểm sự cố sẽ tạo nên điện áp giáng trên bộ phận nối đất
Với R là điện trở tản của nối đất
Theo tính toán xác định được sự phân bố điện áp trên mặt đất theo công thức:
Nối đất thực tế thường sử dụng các hình thức cọc dài 2-3m bằng sắt tròn hoặc sắt góc, chôn thẳng đứng hoặc nằm ngang ở độ sâu 0,5-0,8m theo hình tia hoặc mạch vòng Các hình thức tổ hợp của các phương pháp này cũng được áp dụng để tối ưu hiệu quả hệ thống nối đất Trị số điện trở tản của cọc nối đất được xác định dựa trên các công thức đã được công bố trước, giúp đảm bảo an toàn chống sét và bảo vệ thiết bị điện tử Đối với nối đất nằm ngang, có thể sử dụng công thức chung để tính trị số điện trở tản xoay chiều, từ đó thiết lập hệ thống nối đất hiệu quả và bền vững.
Trong đó: L: Chiều dài tổng của điện cực t: Độ chôn sâu d: Đường kính điện cực khi điện cực dùng sắt tròn Nếu dùng sắt dẹt trị số d thay bằng 𝑏
2 (b - chiều rộng của sắt dẹt)
K: Hệ số phụ thuộc vào sơ đồ nối đất (tra bảng)
Hệ thống nối đất được thiết kế với nhiều cọc bố trí dọc theo chiều dài tia hoặc theo chu vi mạch vòng, giúp tối ưu hóa hiệu quả tản nhiệt Điện trở tản của hệ thống nối đất này được tính dựa trên các công thức kỹ thuật chính xác, đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện Việc tính toán chính xác điện trở tản giúp đảm bảo hệ thống nối đất hoạt động hiệu quả, giảm thiểu nguy cơ rò rỉ và tai nạn điện Chính vì vậy, việc xây dựng hệ thống nối đất theo các công thức tính điện trở tản phù hợp là yếu tố then chốt trong thiết kế hệ thống điện an toàn và tin cậy.
Trong đó: 𝑅 𝑐 : Điện trở tản của một cọc
𝑅 𝑡 : Điện trở tản của tia hoặc của mạch vòng n : Số cọc
𝜂 𝑡 : Hệ số sử dụng của tia dài hoặc của mạch vòng
𝜂 𝑐 : Hệ số sử dụng của cọc
2.3.2 Tính toán nối đất chống sét
Hai quá trình đồng thời xảy ra khi có dòng điện tản trong đất
‐ Quá trình quá độ của sự phân bố điện áp dọc theo chiều dài điện cực
‐ Quá trình phóng điện trong đất
Khi chiều dài điện cực ngắn (nối đất tập trung), chỉ cần xét quá trình phóng điện trong đất mà không cần quan tâm đến quá trình quá độ Ngược lại, với hình thức nối đất dài hoặc mạch vòng, cần xem xét cả hai quá trình vì chúng ảnh hưởng khác nhau đến hiệu quả nối đất Điện trở tản xung kích của nối đất tập trung không phụ thuộc vào kích thước hình học của điện cực, mà được xác định bởi biên độ dòng điện I, điện trở suất 𝜌 và đặc tính xung kích của đất nhằm đảm bảo hiệu quả tiêu xung cao nhất trong hệ thống nối đất.
Vì trị số điện trở tản xoay chiều của nối đất tỉ lệ với 𝜌 nên hệ số xung kích có trị số là:
PT 2.9 hoặc ở dạng tổng quát:
Tính toán nối đất phân bố dài không xét tới quá trình phóng điện trong đất
Sơ đồ đẳng trị của nối đất được thể hiện như sau:
Hình 2-1 Sơ đồ đẳng trị của hệ thống nối đất
Trong mọi trường hợp, có thể bỏ qua điện trở tác dụng R do giá trị của nó rất nhỏ so với điện trở tản Ngoài ra, phần điện dung C cũng không cần thiết phải xem xét, vì ngay cả trong trường hợp sóng xung kích, dòng điện qua điện dung rất nhỏ so với dòng qua điện trở tản Vì vậy, sơ đồ đẳng trị sẽ được giản lược thành dạng phù hợp để dễ dàng phân tích hơn.
Hình 2-2 Sơ đồ đẳng trị thu gọn
Trong sơ đồ thay thế trên thì:
: điện cảm của điện cực trên một đơn vị dài
: điện dẫn của điện cực trên một đơn vị dài
Với l: chiều dài cực r: bán kính cực ở phần trước nếu cực là thép dẹt có bề rộng b (m)
Gọi Z(x, t) là điện trở xung kích của nối đất kéo dài, nó là hàm số của không gian và thời gian t
U(x, t); I(x, t) là dòng điện và điện áp xác định từ hệ phương trình vi phân:
Giải (28) ta được điện áp tại điểm bất kỳ và tại thời điểm t trên điện cực:
Từ đó ta suy ra tổng trở xung kích ở đầu vào của nối đất
Với: (hằng số thời gian) Đặt ta có:
Tính toán nối đất phân bố dài khi có xét quá trình phóng điện trong đất
Việc giảm điện áp và mật độ dòng điện tại các phần xa của điện cực làm yếu quá trình phóng điện trong đất so với đầu nối đất Do đó, điện dẫn của nối đất phụ thuộc không chỉ vào dòng điện I mà còn vào tọa độ vị trí Tính toán tổng trở trong hệ thống này rất phức tạp và chỉ có thể giải quyết bằng phương pháp gần đúng Trong phạm vi của đề tài, chúng ta có thể bỏ qua quá trình phóng điện trong đất để đơn giản hóa phân tích.
Tính toán nối đất an toàn
Trong phạm vi đề tài, chúng tôi tập trung phân tích hệ thống nối đất tự nhiên của trạm, đặc biệt là các hệ thống chống sét đường dây và cột điện 110kV, 220kV kết nối tới trạm Việc đảm bảo hệ thống nối đất này hiệu quả là yếu tố then chốt để bảo vệ thiết bị và con người khỏi ảnh hưởng của sét, đồng thời nâng cao độ an toàn của hệ thống điện cao thế Phân tích kỹ lưỡng hệ thống chống sét và nối đất tự nhiên giúp tối ưu hóa thi công và vận hành hệ thống lưới điện truyền tải điện năng an toàn, bền vững.
+ Dây chống sét ta sử dụng loại C-70 có 𝑟 𝑜 = 2,38𝛺/𝑘𝑚
+ Chiều dài khoảng vượt đường dây: 𝐿 𝐾𝑉110𝑘𝑉 = 216 𝑚; 𝐿 𝐾𝑉220𝑘𝑉 = 216 𝑚 Trạm có 8 lộ 220kV, 12 lộ 110 kV Theo công thức PT 2.4 ta có:
Trong đó: n - số lộ dây
𝑅 𝑐 - điện trở nối đất cột điện 𝑅 𝑐 = 18 𝛺
- Đối với các lộ đường dây chống sét 220 kV:
- Đối với các lộ đường dây chống sét 110 kV:
Trong hệ thống nối đất, giá trị 𝑅𝑇𝑁 được tính là 0,253 + 0,233 = 0,121 Ω Nhận xét cho thấy rằng giá trị này thấp hơn 0,5 Ω, đáp ứng tiêu chuẩn về nối đất an toàn theo lý thuyết Tuy nhiên, do nối đất tự nhiên có thể gặp biến động, nên việc sử dụng nối đất nhân tạo là cần thiết để đảm bảo tính ổn định và an toàn của hệ thống điện.
Mạch vòng: loại thanh dẹt có tiết diện hình chữ nhật (40x5mm), chôn sâu 0,8m và chôn lùi vào mỗi cạnh 0,5m cách tường rào của trạm
Với trạm bảo vệ có kích thước hình chữ nhật có các chiều là: 𝑙 1 = 270,5 𝑚 và
Ta lấy lùi lại mỗi cạnh 0,5m để cách xa móng tường trạm
Chúng tôi sử dụng mạch vòng bao quanh trạm hình chữ nhật ABCD với kích thước lần lượt là 𝑙1 = 169,5 m và 𝑙2 = 144,5 m để đảm bảo an toàn hệ thống Điện trở nối đất của hệ thống mạch vòng này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì khả năng chống sét và cải thiện hiệu quả bảo vệ điện Kích thước phù hợp của mạch vòng giúp giảm thiểu nguy cơ rò điện, nâng cao độ bền của hệ thống điện trạm Tính toán điện trở nối đất dựa trên hình dạng và kích thước mạch vòng nhằm tối ưu khả năng thoát sét và bảo vệ các thiết bị trong trạm Điều này đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và an toàn trước các tác nhân gây nhiễu điện hoặc rò rỉ điện bên ngoài.
Với: L: chu vi của mạch vòng(𝐿 = (𝑙 1 + 𝑙 2 ) 2 = (169,5 + 144,5) 2 628 (𝑚)) t: độ chôn sâu của thanh làm mạch vòng, lấy 𝑡 = 0,8𝑚
𝜌 𝑡𝑡 : điện trở suất tính toán của đất đối với thanh làm mạch vòng chôn ở độ sâu t : 𝜌 𝑡𝑡 = 𝜌 𝑑𝑜 K mùa
𝜌 𝑑𝑜 : Điện trở suất của đất trong khu vực trạm biến áp đo khi trời khô
𝜌 𝑑𝑜 = 139 𝛺𝑚 Tra bảng với thanh ngang chôn sâu 0,8 m ta có K mùa =1,6
⇒ 𝜌 𝑡𝑡 = 139.1,6 = 222,4(𝛺𝑚) d: đường kính thanh làm mạch vòng (nếu thanh dẹt có bề rộng b thì 𝑑 = 𝑏/2)
Ta chọn thanh có bề rộng là 𝑏 = 4cm do đó: 𝑑 = 𝑏/2 = 4/2 = 2(cm) 0,02(𝑚)
K: hệ số phụ thuộc hình dáng của hệ thống nối đất
Hình 2-3 Hệ số K phụ thuộc l 1 /l 2
144,5 = 1,173 Giá trị này nằm trong khoảng (1; 1,5)
Sử dụng phương pháp nội suy tuyến tính ta có:
1,5 − 1 = 5,63 Thay các công thức trên vào công thức tính R MV ta được
0,8.0,02 = 0,725 (Ω) < 1(Ω) Vậy điện trở nối đất của hệ thống là:
0,121 + 0,725=0,104 Ω < 0,5 Ω Kết luận : Hệ thống thiết kế nối đất trên đảm bảo an toàn cho TBA 220/110 kV
Tính toán nối đất chống sét
2.5.1 Tính toán nối đất và kiểm tra điều kiện phóng điện
Trong thiết kế hệ thống nối đất chống sét cho trạm biến áp 220/110 kV, việc kết hợp nối đất chống sét chung với nối đất an toàn là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả bảo vệ Hệ thống nối đất chống sét thường được phân bố theo dạng mạch vòng dài, giúp giảm thiểu tác động khi xảy ra tia sét và nâng cao khả năng tiêu thoát dòng sét một cách an toàn Do đó, sơ đồ thay thế chống sét phù hợp sẽ dựa trên nguyên tắc này để tối ưu hóa hiệu quả và độ an toàn của hệ thống.
Giá trị của 𝐿 𝑜 và 𝐺 𝑜 được xác định như sau:
- Tính 𝐿 𝑜 : Theo PT 2.11 ta có : 𝐿 𝑜 = 0,2 (𝑙𝑛 𝑙
𝑟− 0,31) (μH/m) Trong đó: l: chiều dài điện cực : 𝑙 = 𝐿 𝐶𝐻𝑈𝑉𝐼
- Tính 𝐺 𝑜 : Theo PT 2.12 ta có: 𝐺 𝑜 = 1
K mùa at = 1,6 và K mùa set = 1,25
2.5.1.1 Tính phân bố điện áp và tổng trở xung kích của hệ thống nối đất
Chọn dạng sóng xiên góc của dòng điện sét có biên độ không đổi:
Hình 2-4 Đồ thị dạng sóng của dòng điện sét
Thời gian đầu sóng theo đề bài là 𝜏 𝑑𝑠 = 3 (μs)
Theo PT 2.13 ta có tổng trở xung kích của hệ thống nối đất nhân tạo:
Do coi mạch vòng là sự ghép song song của hai tia nên Để xác định được , ta xét các chuỗi số sau: khi t khi t ds s ds ds
Trong chuỗi số này, chúng ta tập trung vào các số hạng chứa e -4 và bỏ qua các số hạng từ e -5 trở đi vì giá trị của chúng rất nhỏ so với các phần tử trước đó Điều này giúp đơn giản hóa quá trình tính toán và tập trung vào các phần tử ảnh hưởng lớn nhất của chuỗi Việc xác định đúng giá trị của k sẽ đảm bảo kết quả chính xác và tối ưu trong phân tích chuỗi số.
Ta chọn k trong khoảng từ 19 ( )
Bảng 2.1 Bảng tính toán chuỗi k 1
Từ bảng trên ta có: ∑ 1
2.5.1.2 Kiểm tra quá điện áp trên các thiết bị
Trong trạm biến áp, máy biến áp là yếu tố quan trọng nhất nhưng cũng là phần tử dễ bị tổn thương nhất, do đó cần kiểm tra định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định Để đảm bảo an toàn khi có dòng điện sét đi vào nối đất, trạm biến áp phải tuân thủ các điều kiện an toàn cần thiết, giúp phòng tránh rủi ro và bảo vệ thiết bị cũng như người vận hành.
Trong đó: I : Biên độ của dòng điện sét
: Tổng trở xung kích ở đầu vào nối đất của dòng điện sét
: Điện áp 50% của máy biến áp
Kiểm tra điều kiện này ta thấy:
Ta thấy rằng phải tiến hành nối đất bổ sung để đảm bảo không có phóng điện ngược
2.5.2.3 Nối đất mạch vòng kết hợp với cọc xung quanh mạch vòng Để giảm điện trở nối đất đồng thời đảm bảo được tiêu chuẩn theo yêu cầu của nối đất chống sét ta chọn phương án đóng cọc bổ xung tạo thành mạch vòng a a l h l/2 t=h+l/2
Hình 2-5 trình bày sơ đồ nối đất của thanh vòng cọc trong hệ thống nối đất của trạm Điện trở nối đất nhân tạo của hệ thống được xác định dựa trên công thức cụ thể, giúp đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện Việc tính toán chính xác điện trở nối đất là yếu tố quan trọng để duy trì hiệu suất hoạt động và phòng tránh các sự cố điện.
Trong đó: :điện trở nối đất của mạch vòng
: điện trở nối đất của cọc n: số cọc
, : hệ số sử dụng của cọc và thanh Điện trở nối đất của cọc:
Trong đó : l: chiều dài cọc, ta chọn , cọc được làm bằng thép tròn 40
: điện trở suất tính toán,với cọc ta tính được 𝜌 𝑡𝑡 𝑐 = 𝜌 đ ∗ 𝐾 𝑐 𝑚𝑠 Tra giáo trình hướng dẫn thiết kế kỹ thuật điện ta có 𝐾 𝑐 𝑚𝑠 = 𝐾 𝑚ù𝑎 = 1,15
Vậy ta có: 𝜌 𝑡𝑡 𝑐 = 139.1,15 = 159,85 (𝛺𝑚) Độ chôn sâu của cọc: ℎ = 0,8𝑚
Giá trị của t được tính như sau: 𝑡 = 𝑙
Ta tính được điện trở tản của một cọc như sau:
4.2,3 − 3) = 45,36 (𝛺) Ở trên ta đã tính được điện trở của mạch vòng là 𝑅 𝑀𝑉𝑠𝑒𝑡 =0,566 (𝛺)
Ta cần tính n, 𝜂 𝑐 , 𝜂 𝑚𝑣 Việc xác định các giá trị này được tiến hành như sau: Xét tỷ số a/l Với a/l = 1 suy ra a = l = 3m
Vậy ta có số lượng cọc dọc theo chu vi mạch vòng là:
Thay các giá trị 𝑅 𝑀𝑉𝑠𝑒𝑡 , 𝑅 𝑐 , n, 𝜂 𝑐 , 𝜂 𝑚𝑣 vào công thức ta có điện trở nối đất của hệ thống nối đất mạch vòng – thanh – cọc như sau:
0,566 210.0,35 + 45,36.0,19= 0,511 (𝛺) Tính tổng trở xung kích:
Ta tính được 𝑇 1 như sau: 𝑇 1 = 𝐿 0 𝐺 0 𝑙 2
Ta chọn k trong khoảng từ 19 ( )
Do ta coi hệ thống nối đất gồm có hai tia ghép song song nên tổng trở nối đất tại thời điểm 𝑡 = 𝜏 𝑑𝑠 = 3 μs là:
Bảng 2.2 Bảng tính toán chuỗi nối đất mạch vòng kết hợp cọc xung quanh mạch vòng k 1
Từ bảng trên ta có: ∑ 1
Kiểm tra điều kiện an toàn cho máy biến áp:
Giá trị điện áp đầu vào trong đất là:
Qua kết quả tính toán này ta phải đi tính toán nối đất bổ sung để đảm bảo không có phóng điện ngược
2.5.2.4 Nối đất mạch vòng kèm theo nối đất bổ sung cho trạm
Trong hệ thống nối đất bổ sung, chúng tôi sử dụng phương pháp nối đất tập trung gồm các thanh và cọc đặt tại chân các cột thu sét và chân các thiết bị nhằm tăng cường khả năng dẫn điện Việc xác định điện trở 𝑍 𝑏𝑠 dựa trên lý thuyết là rất khó khăn, do đó, phương án nối đất bổ sung được lựa chọn theo hình thức đơn giản và hiệu quả để đảm bảo an toàn chống sét.
Chọn thanh nối đất bổ sung là loại thép dẹt có:
‐ Khoảng cách giữa hai cọc: 𝑎 = 3𝑚
Nối đất được tính toán cho chống sét nên ta lấy K mùa như sau: Đối với thanh ngang chôn sâu 𝑡 = 0,8𝑚
Sơ đồ nối đất bổ sung như sau:
Hình 2-6 Sơ đồ nối đất bổ sung
L: chiều dài thanh (𝐿 = 6𝑚), K mùa = 1,25 t: độ chôn sâu của thanh làm tia 𝑡 = 0,8𝑚
𝜌 𝑡𝑡.𝑇 : điện trở suất tính toán của nối đất đối với thanh làm tia chôn ở độ sâu t
Vì ta chọn thanh dẹt có bề rộng 𝑏 = 4𝑐𝑚 nên đường kính thanh làm tia bằng:
𝑑 = 𝑏/2 = 4/2 = 2(𝑐𝑚) = 0,02(𝑚) s: hệ số hình dáng lấy k = 1 do nối đất là tia ngang
4.𝑡 ′ −𝑙 𝐶) Trong đó: 𝜌 𝑡𝑡𝐶 là điện trở suất của đất với cọc ở độ sâu: 𝑡 = 0,8𝑚, K mùa = 1,15
ttC = đ K mùa = 139.1,15 = 159,85 (.m) d: là đường kính cọc: 𝑑 = 0,04𝑚
4.2,3−3) = 45,38 (Ω) Điện trở bổ sung được tính theo công thức sau: 𝑅 𝐵𝑆 = 𝑅 𝐶 𝑅 𝑇
𝜂 𝑇 , 𝜂 𝑐 : hệ số sử dụng của thanh và cọc
Ta có công thức tính tổng trở xung kích khi có nối đất bổ sung như sau:
1 , trong chuỗi số này ta chỉ tính đến e -4 (vì từ e -5 trở đi có giá trị rất nhỏ) có nghĩa là ta tính với 𝑋 𝑘 sao cho:
Mạch vòng của hệ thống nối đất gồm hai tia có cùng độ dài 𝑙 = 314 m được kết nối song song, tạo thành sơ đồ thay thế hiệu quả cho hệ thống Việc thiết kế này giúp giảm thiểu trở kháng tổng thể, tối ưu hóa khả năng truyền tải dòng điện và nâng cao độ tin cậy của hệ thống nối đất Chọn cấu hình song song cho mạch vòng còn giúp giảm thiểu nguy cơ quá tải và đảm bảo an toàn trong vận hành, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về ổn định và bảo vệ của hệ thống điện.
Trong đó: 𝐿 ′ , 𝐺 ′ lần lượt là điện cảm và điện dẫn của 1 đơn vị dài 𝐿 ′ = 𝐿 0 /2; 𝐺 ′ 2 𝐺 0
Hình 2-7 Sơ đồ thay thế của hệ thống nối đất
13,537𝑋 𝑘 = −0,04𝑋 𝑘 Giải phương trình trên bằng Matlab và được nghiệm như sau:
Function tinhnghiem n = 0; for x = [0:0.00001:28.15]; y = tan(x)+ 0.04*x; if abs(y) < 1e-4 n = n + 1; x0(n)=x; y0(n)=y; end end e = 1e-3; for i = 1:n-1 for j = i+1:n if abs(x0(i)-x0(j)) abs(y0(j)) x0(i)=0; y0(i)=0; else x0(j)=0; y0(j)=0 ; end end end end for i=1:n
Bảng 2.3 Bảng tính toán giá trị 𝐵 = ∑ ∞ 𝑘=1 𝐵 𝑘 k 𝑋 𝑘 𝑐𝑜𝑠(𝑋 𝑘 ) 1
Từ đó tính được: 𝑍 𝑋𝐾 (0, 𝜏 đ𝑠 ) = 𝐴 + 𝐵 = 0,492 + 3,12 = 3,612 (Ω) Điện áp khi có dòng điện đi vào nối đất tại thời điểm t = 𝜏 𝑑𝑠 (thời điểm dòng điện sét đạt giá trị cực đại) là:
Vì giá trị của U_d thấp hơn 50% MBA nên hệ thống nối đất bổ sung đảm bảo yêu cầu của hệ thống chống sét, giúp bảo vệ máy biến áp khỏi các ảnh hưởng của sét đánh vào trạm Kết luận: Phương án nối đất mạch vòng có nối đất bổ sung đảm bảo an toàn và chống sét hiệu quả, phù hợp để sử dụng trong hệ thống nối đất của trạm.
Phương án ta chọn có 24 cột chống sét như vậy số lượng sắt thép dùng trong nối đất bổ sung là: L2 = 24.(6+3x3) = 360 (m)
Số lượng sắt thép dùng trong hệ thống nối đất là:
TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÓNG QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN LAN TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY VÀO TRẠM BIẾN ÁP
Mở đầu
Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp đòi hỏi mức độ cao do các thiết bị quan trọng như máy biến áp và máy cắt có cách điện yếu hơn so với đường dây, dẫn đến nguy cơ phóng điện và ngắn mạch hệ thống Phóng điện trên cách điện có thể gây ra sự cố nghiêm trọng, thậm chí phá hủy hệ thống ngay cả khi sử dụng phương tiện hiện đại Mặc dù kết cấu cách điện được thiết kế để có mức cách điện trong mạch cao hơn ngoài mạch, quá trình già cỗi và tác động của quá điện áp có thể làm phá hoại lớp cách điện, gây chọc thủng điện môi và phóng điện men theo bề mặt cách điện Do đó, khi lựa chọn biện pháp chống sét, cần tính toán giảm thiểu tối đa xác suất sự cố, đảm bảo trạm có khả năng chịu sét hàng trăm năm mà không xảy ra điện áp nguy hiểm đối với cách điện, nhằm nâng cao độ an toàn và độ bền của hệ thống điện.
Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp bao gồm chống sét đánh thẳng và chống sóng truyền từ đường dây vào trạm Trong đó, bảo vệ chống sét đánh thẳng được thực hiện bằng cột thu lôi, còn phần này tập trung nghiên cứu chống sét truyền từ đường dây vào trạm Mức cách điện xung kích của trạm được lựa chọn dựa trên điện áp dư của chống sét van và ngày càng giảm do nâng cao chất lượng thiết bị; do đó, mức cách điện của trạm thường thấp hơn nhiều so với đường dây Quá điện áp do sét đánh trực tiếp vào dây chống sét có thể gây phóng điện ngược hoặc truyền cảm ứng khi sét đánh gần đường dây, làm lan truyền tới trạm biến áp Nếu quá điện áp vượt quá mức cách điện xung kích của đường dây, sẽ xảy ra phóng điện xuống đất, và biên độ quá điện áp sẽ dần giảm xuống tới mức điện áp xung kích đường dây (U50%).
Lý thuyết tính toán điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm
Việc tính toán quá điện áp do sóng truyền vào trạm có thể được thực hiện thông qua các mô hình hoặc phương pháp trực tiếp dựa trên quy tắc sóng đẳng trị Phương pháp mô hình cho phép xác định đường cong nguy hiểm đối với các trạm có kết cấu phức tạp, giúp bảo vệ hệ thống một cách chính xác và nhanh chóng Trong khi đó, phương pháp tính toán trực tiếp phức tạp hơn, thường chỉ áp dụng cho các trạm có kết cấu đơn giản Cơ sở của phương pháp này là lập sơ đồ thay thế và sử dụng quy tắc sóng đẳng trị cùng phương pháp lập bảng các sóng tới để tính trị số điện áp tại các điểm nút chính một cách chính xác.
Sóng truyền vào trạm qua những khoảng cách nhỏ giữa các nút có thể được xem là quá trình biến dạng của sóng Vì sóng không biến dạng và truyền với tốc độ không đổi v trên đường dây, nên khi một sóng từ nút m tới nút x có dạng Umx(t), thì tại điểm x sóng sẽ có dạng tương ứng Quá trình này đảm bảo tính liên tục của dạng sóng trong quá trình truyền, giúp duy trì tín hiệu và truyền tải dữ liệu hiệu quả.
𝑣 l: khoảng cách từ nút m tới nút x v: vận tốc truyền sóng v
Hình 3-1 Quá trình truyền sóng giữa hai nút
Sóng tới điểm x có biên độ bằng biên độ của sóng tới tại điểm m nhưng bị chậm hơn một khoảng thời gian Δt Việc xác định sóng phản xạ và khúc xạ tại một nút dễ dàng thực hiện nhờ vào quy tắc Petersen và nguyên lý sóng đẳng trị.
Theo quy tắc Petersen, khi một sóng truyền trên đường dây có tổng trở sóng Z_m gặp phải tổng trở tập trung Z_x ở cuối, sóng phản xạ và khúc xạ có thể được tính toán dựa trên sơ đồ tương đương với các thông số tập trung Việc xác định các hệ số phản xạ và khúc xạ giúp tối ưu hoá hệ thống truyền dẫn và giảm thiểu mất mát tín hiệu Sơ đồ này thể hiện rõ mối liên hệ giữa các thành phần, từ đó hỗ trợ phân tích hiệu quả đặc tính truyền sóng trên đường dây.
Hình 3-2 Sơ đồ tương đương của quy tắc Petersen
Sóng khúc xạ U x được tính như điện áp trên phần tử Z x
Sóng phản xạ : 𝑈 𝑚𝑥 ′ = 𝑈 𝑥 − 𝑈 𝑡 (U t là sóng tới)
Trong các hệ thống tuyến tính, khi Z_m và Z_x là các thông số tuyến tính, và U_t là hàm thời gian có ảnh phức hoặc biến toán tử, ta có thể xác định U_x bằng phương pháp phức hoặc phương pháp toán tử Các phương pháp này giúp giải quyết các bài toán liên quan đến biến đổi tín hiệu trong miền thời gian và miền tần số một cách hiệu quả Việc sử dụng phương pháp phức hoặc toán tử phù hợp sẽ tối ưu hóa quá trình phân tích và xử lý tín hiệu trong các hệ thống kỹ thuật.
Khi nút x có nhiều đường dây đi đến thì có thể lập sơ đồ Petersen dưạ trên quy tắc sóng đẳng trị
Theo quy tắc sóng đẳng trị:
Khi nhiều phần tử như đường dây và các tham số tập trung R, L, C cùng kết nối tại một điểm, tổng trở sóng của chúng lần lượt là Z₁, Z₂, , Zₙ Các dạng sóng U₁x, U₂x, , Uₙx truyền dọc theo các phần tử này tới điểm nút x, tạo thành các dòng năng lượng phức tạp trên hệ thống.
Trong trường hợp không xảy ra phản ứng hỗ cảm giữa các phần tử, và chiều dòng điện được quy ước đi về phía điểm nút x là chiều dương, ta có phương trình mô tả dòng điện trong mạch Điều này giúp đơn giản hóa phân tích mạch điện, đảm bảo chính xác trong tính toán các dòng điện và điện áp Việc xác định hướng dòng điện đúng theo quy ước là yếu tố quan trọng để xây dựng các phương trình điện phù hợp với thực tế mạch.
Hình 3-3 Sơ đồ nguyên lý sóng đẳng trị
Chia hai vế phương trình này cho∑ 1
I x : dòng điện đi trong phần tử Zx
Quy tắc Petersen có thể được rút ra từ các biểu thức đã cho, giúp tính toán điện áp và dòng điện tại nút một cách chính xác Việc thay thế các tham số phân bố rải bằng các tham số tập trung tạo thành mạch vòng giúp đơn giản hóa phép phân tích, trong đó tổng trở Z đt và Z ghép nối tiếp với nguồn e(t)=2.U đt là các yếu tố quan trọng Trị số của nguồn e(t) phản ánh tổng các sóng khúc xạ tại điểm nút, dựa trên giả thiết rằng các tham số phân bố đều, mang lại hiệu quả trong việc phân tích các mạch điện phân tán.
𝑍 𝑚: hệ số khúc xạ tại điểm x của sóng truyền từ mạch Z m
3.2.1 Xác định điện áp trên Zx là điện dung
Khi tổng trở Z x chỉ có điện dung C thì phương trình điện áp được viết như sau
Trong đó : U C (t): điện áp trên tụ điện C
I C (t): dòng điện đi qua tụ điện C
Z đt : tổng trở sóng đẳng trị của n đường dây tới nút x
Thay vào công thức ta có :
Từ công thức PT 3.4 ta rút ra được dạng sai phân :
Từ đây rút ra ta được:
Với điều kiện đầu là U C (0) = 0
3.2.2 Xác định điện áp và dòng điên trong chống sét van
Việc tính toán bảo vệ chống sóng truyền vào trạm chính là việc tính toán để chọn chống sét van
Chống sét van được phân làm hai loại :
‐ Chống sét van có khe hở
‐ Chống sét van không khe hở
Ta chọn loại chống sét van không khe hở để đảm bảo hiệu quả bảo vệ chống lại sóng truyền vào trạm, vì loại này có nhiều ưu điểm vượt trội so với loại có khe hở Chống sét van kiểu mới được làm từ điện trở ZnO (oxit kẽm), có hệ số phi tuyến thấp hơn nhiều so với chống sét van có khe hở bằng SiC, giúp tăng độ ổn định và khả năng chống quá áp Loại chống sét van không khe hở phù hợp hơn trong các hệ thống yêu cầu độ bền cao và hiệu suất ổn định trong môi trường điện áp cao.
Xét đặc tính của chống sét van (V-A) được viết dưới dạng : 𝑈 = 𝐾 𝐼 𝛼
Hình 3-5 Đặc tính V – A của chống sét van
Miền II ứng với miền làm việc của chống sét van (có dòng điện I 1kA) thì điện áp dư của loại chống sét van có điện trở phi tuyến làm bằng ZnO, thấp hơn loại chống sét van có điện trở làm bằng SiC sẽ có độ an toàn cao hơn, ngoài ra nó còn đem lại hiệu quả kinh tế do làm giảm thấp mức cách điện xung kích trong trạm
Miền I ứng với khi không có quá điện áp, dòng điện rò trên điện trở gốc ZnO rất bé so với dòng điện rò trên điện trở gốc SiC và bé đến mức có thể nối thẳng loại điện trở này vào lưới điện mà không đòi hỏi phải cách ly bằng khe hở như chống sét van cổ điển (dùng điện trở gốc SiC) Bởi vậy loại này không có khe hở, việc không dùng khe hở chẳng những làm đơn giản hóa cấu trúc của thiết bị bảo vệ, thu gọn kích thước, mà còn loại được dập hồ quang của dòng điện kế tục trên khe hở này, một vấn đề phức tạp trong sản xuất, chế tạo cũng như thử nghiệm về khả năng dập hồ quang
Trạm cao áp phía 220 kV sử dụng chống sét van không khe hở có điện trở phi tuyến là ZnO
Từ sơ đồ Petersen ta có phương trình điện áp sau :
Tính toán bảo vệ sóng quá điện áp truyền vào trạm
Khoảng cách từ TG đến MBA và từ CSV đến TG là 15m, CSV đặt trên thanh góp
Hình 3-6 Sơ đồ đặt chống sét van
Thông số của sơ đồ:
‐ Biên độ sóng tới: 1140 kV
‐ Loại chống sét van: CSV không khe hở ZnO
‐ Đặc tính của chống sét van:
‐ Thời gian truyền sóng giữa nút 1 và nút 2 trong đó 𝑣 là vận tốc ánh sáng:
‐ Thời gian truyền sóng giữa nút 1 và nút 3:
300= 0,05(𝜇𝑠) Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn bước thời gian là ước số chung lớn nhất của 𝑡 12 và 𝑡 13 : 𝛥𝑡 = 0,05𝜇𝑠
Hình 3-7 Sơ đồ truyền sóng và sơ đồ thay thế tính điện áp tại nút 1
Giá trị điện dung thay thế của các thiết bị trong trạm như sau:
Máy biến áp: CMBA = 1500pF
Thanh góp: CTG = C0.lTG = 8,33.153 = 1275pF
3 (𝛺) Hằng số thời gian nạp mạch:
Hệ số khúc xạ tại nút I là:
Từ sơ đồ ta có:
‐ 𝑈 01 ′ , 𝑈 21 ′ , 𝑈 31 ′ là sóng tới từ nút 0 và sóng phản xạ 2,3 truyền về nút 1 nhưng chậm pha sau thời gian là:
T C1 (2𝑈 𝑑𝑡 (𝑡) − 𝑈 1 (𝑡)) Suy ra sóng rời nút 1:
Hình 3-8 Sơ đồ truyền sóng và sơ đồ thay thế tính điện áp tại nút 2
Tại nút 2 có đặt chống sét van nên ta có:
2𝑈 𝑑𝑡2 = 𝐼𝑍 𝑑𝑡2 + 𝑈 2 = 𝐼𝑍 𝑑𝑡2 + 𝐴 ∗ 𝐼 𝛼 = 𝐼𝑍 𝑑𝑡2 + 420 𝐼 0,03 Điện áp sóng rời nút 2
Hình 3-9 Sơ đồ truyền sóng và sơ đồ thay thế tính điện áp tại nút 3
Tại nút 3 có đặt máy biến áp nên ta có:
Hằng số thời gian nạp mạch:
𝑇 3 (2𝑈 𝑑𝑡3 − 𝑈 3 ) Điện áp sóng rời nút 3
Tính 𝐼 𝑐𝑠𝑣 bằng matlab: function x1 = Slove12(a) x1=[]; syms x for i=1:length(a) if a(i) < 356 x1(i)=0; else eqn = 400*x + 420*(x^(0.03)) == a(i);
S = solve(eqn,x,'Real',true); x1(i)=double(S); end disp(i); end end
Bảng 3.1 Bảng tính toán điện áp tại các nút
Nút 1 Nút 2 Nút 3 t U'01 U'21 U'31 2Udt1 △U1 U1 U12 U13 U10 U'12 2Udt2 Icsv U2 U21 U'13 2Udt3 △U3 U3 U31
Sóng đến Điện áp nút
Sóng đến Điện áp nút
Sóng đến Điện áp nút sóng rời
3.3.2 Kiểm tra điều kiện an toàn của các thiết bị trong trạm
3.3.2.4 Đặc tính chịu đựng của máy biến áp 220kV
Tra trong giáo trình kỹ thuật điện cao áp ta có đặc tính cách điện của máy biến áp theo điện áp chịu cực đại:
Bảng 3.2 Bảng giá trị chịu đựng điện áp cách điện của máy biến áp t(às) 0 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8
Hình 3-10 Điện áp tại các nút và điện áp chịu đựng của trạm biến áp
Dựa trên đồ thị trình bày, có thể thấy rằng điện áp tác dụng lên cách điện của máy biến áp khi có sóng truyền vào từ trạm trên đường dây 220kV đều nằm dưới giới hạn khả năng cách điện, đảm bảo an toàn cho thiết bị Điều này cho thấy tất cả các nút đều không gây phóng điện, giúp máy biến áp hoạt động một cách an toàn và ổn định.
3.3.2.5 Kiểm tra dòng điện qua chống sét van Để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của chống sét van cần phải hạn chế dòng điện qua nó không vượt quá 5 đến 10 kA Dòng điện sét lớn làm cho điện áp dư tăng cao ảnh hưởng tới sự phối hợp cách điện trong nội bộ trạm biến áp và có thể gây hư hỏng cho cống sét van
Hình 3-11 Dòng điện qua chống sét van
Từ kết quả tính toán trong bảng ta thấy dòng điện qua chống sét van vẫn đảm bảo cho chống sét van làm việc bình thường
3.3.2.6 Kiểm tra an toàn cách điện của thanh góp 220kV Điện áp phóng điện xung kích của chuỗi sứ 13 bát sứ loại = 4,5
Bảng 3.3 Đặc tính V-S của cách điện thanh góp t(às) 1 2 3 4 5 6 8
Hình 3-12 Đồ thị đặc tính V-S và điện áp thanh góp
Đường đặc tính phóng điện của chuỗi cách điện và điện áp xuất hiện trên thanh góp của trạm thể hiện qua đồ thị Khi có sóng truyền vào trạm, điện áp thanh góp luôn nằm dưới đường đặc tính phóng điện của chuỗi sứ cách điện, đảm bảo an toàn cho thanh góp của trạm This means that the station's busbar remains protected from electrical discharge risks during transient voltage events.
Sóng khúc xạ giảm theo số lượng dây dẫn, nghĩa là khi số đường dây tăng lên, sóng khúc xạ sẽ giảm đi và ngược lại Khi sóng truyền qua một đường dây vào trạm, điện áp của thanh góp sẽ giảm đi (n – 1) lần nếu có n lộ dây nối vào thanh góp Các tính toán đã được thực hiện cho trường hợp nguy hiểm nhất, đó là vận hành với chỉ một đường dây và một máy biến áp, cho thấy các thiết bị trong trạm vẫn được bảo vệ an toàn.
Với chống sét van đã chọn đúng loại và cách bố trí thiết bị trong trạm theo thiết kế, đảm bảo an toàn cho vận hành của trạm biến áp Việc lắp đặt hợp lý giúp bảo vệ hệ thống khỏi các tác nhân bên ngoài, từ đó duy trì hiệu suất hoạt động ổn định và nâng cao độ tin cậy của trạm biến áp Chọn loại chống sét van phù hợp và xác định vị trí lắp đặt chính xác là yếu tố then chốt để đảm bảo an toàn hệ thống điện.
