Xây dựng chính sách phân phối sản phẩm thiết bị vệ sinh toto cho công ty cổ phần alphanam ec

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn:" Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ chống sét cho đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định và tính toán điện trường cho đường dây 220kV " là công trình

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn:" Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ chống sét cho

đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định và tính toán điện trường cho đường dây 220kV " là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trình bày

trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây

Hà Nội, ngày 07 tháng 04 năm 2016

Tác giả luận văn

Đặng Đức Hiệp

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đình

Thắng Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tác giả đã luôn nhận được những lời

chỉ bảo, quan tâm, động viên và sự giúp đỡ hết sức quý báu của Thầy để tác giả có thể hoàn thành được luận văn này

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Hữu Kiên cùng các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Hệ thống điện – Trường Đại học Bách Khoa

Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả thực hiện luận văn

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong việc nghiên cứu, học hỏi nhưng vì thời gian

có hạn, vấn đề nghiên cứu khá phức tạp, kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều nên bản luận văn này không tránh khỏi thiếu sót cần bổ sung Tác giả mong muốn nhận được

sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp

Xin chân thành cám ơn!

Tác giả luận văn

Đặng Đức Hiệp

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH VẼ vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY 4

1.1 Sự phát triển của lưới truyền tải điện 4

1.2 Khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC của EVNNPT 4

1.3 Ảnh hưởng của sét đến việc bảo vệ đường dây 5

1.3.1 Sự nguy hiểm của quá điện áp khí quyển 5

1.3.2 Sự cố do sét đánh đối với đường dây truyền tải điện trên không 5

1.4 Tình hình sự cố trên đường dây 220 kV truyền tải điện Ninh Bình 6

1.4.1 Lưới điện 220 kV truyền tải điện Ninh Bình 6

1.4.2 Phân tích đánh giá các biện pháp 10

1.5 Kết luận và hướng nghiên cứu của đề tài 11

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT BẢO VỆ CHỐNG SÉT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM SUẤT CẮT CỦA ĐƯỜNG DÂY 220 kV 12

2.1 Yêu cầu chung 12

2.2 Chỉ tiêu chống sét của đường dây 12

2.3 Tính toán suất cắt khi sét đánh vào đường dây 15

2.3.1 Các điều kiện giả thiết tính toán 15

2.3.2 Xác định suất cắt do sét đánh vào đường dây : 16

2.4 Một số biện pháp giảm suất cắt của đường dây do sét 23

2.4.1 Tăng chiều dài cách điện : 24

2.4.2 Giảm điện trở nối đất cột : 25

2.4.3 Giảm góc bảo vệ : 26

2.4.4 Ảnh hưởng của chiều cao cột : 27

2.5 Kết luận 28

CHƯƠNG 3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY 220KV THÁI

BÌNH – NAM ĐỊNH 30

3.1 Hiện trạng đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định 30

3.1.1 Tình hình sự cố do sét đánh vào đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định 30

3.1.2 Nhận xét đánh giá tình hình sự cố do sét 33

3.2 Một số biện pháp hạn chế sự cố do sét đánh đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định 34

3.2.1 Đề cao công tác kiểm tra đường dây 34

3.2.2 Đảm bảo khoảng cách hành lang an toàn đường dây 35

3.2.3 Bổ sung dây nối đất cho hệ thống tiếp địa cột 36

3.2.4 Bổ sung bát sứ dây dẫn 37

3.2.5 Kiểm tra và bổ sung tiếp địa cột 38

3.2.6 Tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất của đất 41

3.3 Phân tích nguyên nhân giảm thiểu sự cố do sét đánh trên đường dây sau khi đã áp dụng các biện pháp 45

3.3.1 So sánh số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây theo năm vận hành 45

3.3.2 Phân tích nguyên nhân tăng giảm số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây 45 CHƯƠNG 4 SO SÁNH KINH TẾ CÁC BIỆN PHÁP, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

4.1 So sánh kinh tế các biện pháp 48

4.1.1 Biện pháp tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất đất 48

4.1.2 Biện pháp nối dài dây tiếp địa 48

4.1.3 Biện pháp đóng bổ sung tiếp địa cột 49

4.1.4 Biện pháp bổ sung cách điện 49

4.2 Kết luận và kiến nghị 50

4.2.1 Kết luận 50

4.2.1 Kiến nghị 51

CHƯƠNG 5 ĐIỆN TRƯỜNG CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CAO ÁP VÀ

ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG 52

5.1 Yếu tố bất lợi do hệ thống truyền tải điện đường dây cao áp gây ra 52

5.2 Ảnh hưởng của điện từ trường 53

5.2.1 Ảnh hưởng của hiện tượng cảm ứng tĩnh điện 54

5.2.2.Ảnh hưởng do cảm ứng điện từ 54

5.3.Ảnh hưởng do sự tăng điện thế trên nối đất trạm và đường dây 54

5.4.Ảnh hưởng của điện từ trường với cơ thể người 55

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG DÂY 220KV 58

6.1.Phương pháp tính toán điện trường đường dây 220kV 58

6.1.1 Đặc điểm phân bố của điện trường dưới đường dây cao áp 58

6.1.2 Lý thuyết tính toán trường điện từ dưới đường dây cao áp 62

6.1.3 Phương pháp tính trực tiếp cường độ điện trường ở mặt đất dưới đường dây cao áp 65

6.1.4 Phương pháp tính gián tiếp cường độ điện trường qua hàm thế φ 69

6.1.5 Tính toán điện dung của đường dây cao áp 79

6.2 Áp dụng lý thuyết trường điện từ,tính gián tiếp cường độ điện từ trường dưới đường dây 220kV qua hàm thế φ 87

6.2.1 Tính toán phân bố điện thế bên dưới đường dây 220kV một mạch 87

6.2.2 Tính toán phân bố điện thế bên dưới đường dây 220kV hai mạch 91

KẾT LUẶN CHUNG 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Khối lượng lưới truyền tải dự kiến xây dựng theo từng giai đoạn 4

Bảng 1.2 Khối lượng quản lý các đường dây của PTC 4

Bảng 1.3 Thống kê sự cố trên lưới 220 kV truyền tải điện Ninh Bình [11] 6

Bảng 3.1 Điện trở nối đất của đường dây trên không 44

Bảng 3.2 So sánh số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây 45

Bảng 4.1 Tổng hợp chi phí tái hoàn thổ cho một vị trí móng cột 48

Bảng 4.2 Tổng hợp chi phí nối dài dây tiếp địa cho một vị trí cột 48

Bảng 4.3 Tổng hợp chi phí đóng bổ sung tiếp địa cho một vị trí cột 49

Bảng 4.4 Tổng hợp chi phí bổ sung cách điện cho một vị trí cột 49

Bảng 6.1 Thời gian làm việc cho phép 1 ngày dưới điện trường 60

Bảng 6.2 Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV một mạch, cao độ dây và khoảng cách tim tuyến, Phương án Dx = 6.5; D = 4,0 88

Bảng 6.2a Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến Phương án Dx=6.5m; D1=4.8m, D2=4.5m, D3=4.2m 94

Bảng 6.2b Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân pha 2x300mm2 theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến Phương án Dx=6,5m; D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m 95

Bảng 6.2c Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân pha 2x300mm2 theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến Phương án khi Hmin=9,7m Dx=6,5m; D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m 96

Bảng 6.2d Kết quả tính cường độ điện trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch, không phân pha Phương án Dx=6.5; D1=4.8, D2=4.2; Lkc=300; n=0 97

không phân pha (n=0), phương án Dx=6.5 98

Bảng 6.2f Kết quả tính cường độ điện trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân pha 2x300mm2 (trường hợp thứ tự pha 2 mạch ngược nhau) 101

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1 Sơ đồ thay thế trước khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về 19

Hình 2.2 Sơ đồ thay thế sau khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về 20

Hình 2.3 Điện áp tác dụng lên cách điện khi sét đánh vào đỉnh cột 20

Hình 2.4 Đường cong thông số nguy hiểm 21

Hình 2.5 Sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét 22

Hình 2.6 Điện áp phóng điện tính theo chiều dài chuỗi cách điện 24

Hình 2.7 Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và số bát sứ 25

Hình 2.8 Điện áp đặt trên cách điện tính theo điện trở chân cột 26

Hình 2.9 Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và điện trở chân cột 26

Hình 2.10 Xác suất sét đánh vòng qua dây dẫn vào dây chống sét tính theo góc bảo vệ 27

Hình 2.11 Số lần sét đánh vào đường dây tính theo chiều cao cột 28

Hình 6.1 Lực tĩnh điện giữa 2 điện tích điểm 63

Hình 6.2 Điện trường gây ra bởi hệ hai trục mang điện tích khác dấu 66

Hình 6.3 Điện trường dưới mặt đất gây ra bởi bệ ba dây dẫn 67

Hình 6.4 Điện thế của hai trục dài thẳng song song mang điện 69

Hình 6.5 Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc với ĐDK 220kV một mạch 71

Hình 6.6 Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc với ĐDK 220kV hai mạch hình tháp 75

Hình 6.7 Dây dẫn các pha của mỗi mạch được coi như bố trí thẳng đứng 78

Hình 6.8 Điện dung của hệ “3 dây – đất” có dây pha bố trí bất kỳ thứ tự 1,2,3 tương ứng với thứ tự pha A, B, C 80

Hình 6.9 Điện dung của hệ “3dây - đất” có thứ tự 1,2,3 tương ứng với thứ tự pha A, B, C 83

Hình 6.10 Điện dung của hệ “3 dây – đất” có dây pha bố trí thẳng đứng, thứ tự 1,2,3 tương ứng với thứ tự pha A, B, C 84

Hình 6.11 Kết cấu phân pha 85

Hình 6.12 Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc

với ĐDK 220kV một mạch 87

Hình 6.13 Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc với ĐDK 220kV hai mạch hình tháp 92

Hình 6.13a Phân bố cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch theo độ cao

dây và khoảng cách từ tim tuyến Phương án Dx=6.5m; D1=4.8m, D2=4.5m,

D3=4.2m 94

Hình 6.13b Phân bố cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân pha

D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m 95

Hình 6.13c Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân

Hmin=9,7m Dx=6,5m; D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m 96

Hình 6.13d Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch,

không phân pha (n=0), phương án Dx=6.5 98

Hình 6.13e Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai

mạch, 100Không phân pha (n = 0) Phương án Dx=6.5m; D1=4.8mm, D2=4.5m; D= 4.3mm (nhìn phối cảnh) 100

Hình 6.13f Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch,

(n = 2) phân pha 2x300mm2 Phương án (trường hợp thứ tự pha 2 mạch ngược nhau) 102

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Điện năng là nguồn năng lượng hết sức quan trọng đối với mọi lĩnh vực của mỗi quốc gia nhất là với các nước đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa như nước ta

Trong những thập niên qua ngành điện không ngừng phát triển cả về nguồn và đường dây truyền tải đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho nền kinh tế quốc dân

Để đảm bảo an toàn cho thiết bị, vận hành hệ thống, cung cấp điện liên tục, đảm bảo an toàn cho công nhân viên sửa chữa, vận hành đường dây và các thiết bị cao áp thì bảo vệ chống sét và tính toán điện trường cho hệ thống điện, cho đường dây có một vị trí rất quan trọng nhất là đối với đường dây truyền tải điện cao áp và siêu cao áp

Lưới điện truyền tải 220kV với đặc thù đường dây dài đi qua nhiều vùng miền, khu dân cư, địa hình địa chất khác nhau cho nên nó là một trong các phần tử có nguy

cơ chịu ảnh hưởng nặng nề nhất sự cố sét đánh Cùng với đó, cần phải tính toán điện trường hợp lý, nghiên cứu những ảnh hưởng của điện trường đối với cơ thể con người,

để đề xuất những quy định nhằm đảm bảo an toàn cho con người khi làm việc vận hành trong vùng ảnh hưởng của điện trường đường dây 220kV

Vận hành an toàn – kinh tế đường dây truyền tải 220kV là nhiệm vụ và chỉ tiêu hàng đầu của đơn vị truyền tải, các biện pháp bảo vệ đường dây đặc biệt là bảo vệ chống sét được đầu tư hết sức coi trọng Tuy nhiên sét là hiện tượng tự nhiên xảy ra một cách ngẫu nhiên nên việc phòng chống sét rất phức tạp và tốn kém trong đầu tư

Sự cố sét đánh đối với đường dây 220kV đang là mối quan tâm của các đơn vị quản lý, của các chuyên gia trong việc nghiên cứu để giảm thiểu số lần cắt điện và thiệt hại

Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu các biện pháp

bảo vệ chống sét cho đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định và tính toán điện trường cho đường dây 220kV”

2 Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đề tài tập trung tìm hiểu, phân tích đánh giá tình hình quản lý vận hành, tình hình sự cố sét trên đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định từ đó đề xuất các biện pháp hạn chế sự cố sét đánh và tính toán điện trường cho đường dây 220kV

3 Phương pháp nghiên cứu

Dựa vào lý thuyết chống sét của đường dây kinh điển,đánh giá phân tích tình hình sự cố sét trên đường dây cụ thể, cho sự cố cụ thể nhằm đưa ra các biện pháp phù hợp hạn chế tối đa ảnh hưởng của sét đến vận hành đường dây,làm giảm thiểu sự cố

do sét và có sự so sánh kinh tế giữa các biện pháp

Sử dụng phương pháp tính toán gián tiếp qua hàm thế để tính toán điện trường dưới đường dây 220kV từ đó đưa ra phạm vi ảnh hưởng,hành lang an toàn của điện trường

4 Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm 6 chương

Bảo vệ chống sét

Chương 1 : Tổng quan về bảo vệ chống sét đường dây

Chương 2 : Lý thuyết bảo vệ chống sét và một số biện pháp giảm suất cắt đường dây 220kV

Chương 3 : Một số biện pháp bảo vệ chống sét cho đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định

Chương 4 : So sánh kinh tế các biện pháp

Tính toán điện trường

Chương 5 : Điện trường của đường dây tải điện cao áp và ảnh hưởng của chúng

Chương 6 : Phương pháp tính toán điện trường đường dây cao áp 220kV

Quá trình nghiên cứu cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, sự quan tâm tạo điều kiện của đơn vị Truyền tải điện Ninh Bình, đội đường dây Nam Định và đặc

biệt là sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn Đình Thắng luận văn này đã được

hoàn thành Nhưng do thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên sẽ không

tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung, tham gia góp ý của thầy cô, đồng nghiệp và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hữu Kiên cùng các thầy cô giáo trong

bộ môn Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành bản luận văn này

Tác giả mong muốn sao cho luận văn này sẽ tiếp tục có những nghiên cứu sâu sắc hơn về đề tài bảo vệ chống sét đường dây 220kV và tính toán điện trường dưới đường dây trên lưới truyền tải điện Ninh Bình nói riêng và lưới truyền tải điện quốc gia nói chung

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY

1.1 Sự phát triển của lưới truyền tải điện

Lưới truyền tải điện quốc gia hiện nay có trên 160 đường dây 220kV, 500kV với tổng chiều dài gần 15000km Các đường dây trải dài từ Bắc đến Nam đi qua nhiều khu vực,địa hình khác nhau từ đồi núi cao,đầm lầy đến đồng bằng Lưới truyền tải điện ngày càng phát triển và mở rộng, khối lượng lưới truyền tải điện Việt Nam dự kiến xây dựng theo từng giai đoạn đến năm 2030 được thể hiện :

Bảng 1.1 Khối lượng lưới truyền tải dự kiến xây dựng theo từng giai đoạn

1.2 Khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC của EVNNPT

Tính đến tháng 4/2015 khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC được thể hiện:

Bảng 1.2 Khối lượng quản lý các đường dây của PTC

Hệ thống truyền tải điện trong những năm qua đã phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu cho phụ tải của các vùng miền trong cả nước và khu vực Việc đảm bảo

vận hành hệ thống truyền tải điện an toàn – kinh tế là nhiệm vụ quan trọng bậc nhất của ngành truyền tải trong đó bảo vệ đường dây để hạn chế tối thiểu sự cố do mọi nguyên nhân là một trong các chỉ tiêu, yêu cầu quan trọng nhất

1.3 Ảnh hưởng của sét đến việc bảo vệ đường dây

1.3.1 Sự nguy hiểm của quá điện áp khí quyển

Khi xẩy ra quá điện áp khí quyển tức là xẩy ra phóng điện sét thì toàn bộ năng lượng của dòng điện sét sẽ tản vào trong lòng đất qua hệ thống nối đất của vật bị sét đánh trực tiếp Quá điện áp khí quyển có thể là do sét đánh trực tiếp vào vật cần bảo

vệ hoặc do sét đánh xuống mặt đất gần đó gây nên quá điện áp cảm ứng lên vật cần bảo vệ

Khi sét đánh điện áp sét rất cao có thể chọc thủng cách điện của các thiết bị gây thiệt hại về kinh tế và nguy hiểm cho người

Đối với thiết bị điện quá điện áp khí quyển thường lớn hơn rất nhiều điện áp thí nghiệm xung kích của cách điện dẫn đến chọc thủng cách điện phá hỏng các thiết bị quan trọng như máy biến áp, thiết bị bù Đặc biệt đối với đường dây tải điện khi bị sét đánh thường dẫn đến khả năng gián đoạn cấp điện cho phụ tải do sự cố cắt điện gây thiệt hại và ảnh hưởng lớn về kinh tế - xã hội - an ninh - quốc phòng

1.3.2 Sự cố do sét đánh đối với đường dây truyền tải điện trên không

Đường dây truyền tải điện cao áp hầu hết là đường dây trên không và có chiều dài lớn chạy qua các vùng có địa hình, địa chất khác nhau nên xác suất bị sét đánh là rất lớn Khi bị sét đánh có thể gây ra phóng điện trên cách điện đường dây dẫn đến

sự cố cắt điện Đối với đường dây chỉ cần một điểm sự cố cũng có thể gây nên sự cố ngắn mạch và dẫn đến ngừng cấp điện Trong thực tế vận hành cho thấy các sự cố trong hệ thống điện do sét gây nên chủ yếu là xẩy ra trên đường dây và truyền sóng quá điện áp vào trạm biến áp

Để giảm bớt sự cố do sét gây ra người ta dùng các biện pháp chống sét trên đường dây Đa số những lần sét đánh lên đường dây được thoát xuống đất an toàn, chỉ có một số ít trường hợp dòng điện sét quá lớn gây phóng điện trên bề mặt cách điện [6]

Vì sét là hiện tượng tự nhiên diễn biến rất phức tạp và có tính ngẫu nhiên nên việc bảo vệ đường dây tuyệt đối không bị sự cố do sét đánh là không thể thực hiện được Do đó phương hướng đúng đắn trong việc tính toán mức độ bảo vệ chống sét của đường dây là phải xuất phát từ chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật có nghĩa là biện pháp chống sét khả thi được thiết kế - thực thi làm cho đường dây có số lần cắt điện do sét thấp nhất có thể đồng thời đảm bảo chi phí đầu tư hợp lý

Trong tính toán thiết kế bảo vệ cho đường dây thường người ta xem xét trường hợp nguy hiểm và nặng nề nhất đó là sét đánh trực tiếp khi đó đường dây phải hứng chịu toàn bộ năng lượng của phóng điện sét

1.4 Tình hình sự cố trên đường dây 220 kV truyền tải điện Ninh Bình

1.4.1 Lưới điện 220 kV truyền tải điện Ninh Bình

Truyền tải điện Ninh Bình hiện tại quản lý 113,3 km mạch đơn, 112,8km mạch kép và 6km 4 mạch đường dây 220 kV Các đường dây đi trên địa phận của các tỉnh phía là Thái Bình, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình và Thanh Hóa

Thống kê sự cố và sự cố do sét trên đường dây 220 kV

Bảng 1.3 Thống kê sự cố trên lưới 220 kV truyền tải điện Ninh Bình [11]

Năm Số vụ sự cố

( vụ )

Số vụ sự cố do sét ( vụ ) ( %)

1 Sự cố trên đường dây 220 kV Nho Quan – Thanh Hóa

- Thời gian xẩy ra sự cố: 23 giờ 24 phút ngày 22/7/2013 Thời gian vận hành trở lại: 23 giờ 31 phút ngày 22/7/2013 Thời gian ngừng cấp điện : 7 phút

- Vị trí sự cố: vị trí cột 37,38 pha C

- Hiện trạng điểm sự cố:

a.Chuỗi sứ pha C VT 37 : Tính từ đầu xà xuống dây dẫn :

+ Các bát cách điện số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1-6cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 6-25cm2 + Toàn bộ phụ kiện treo sứ có vết phóng điện tại khớp nối

b Chuỗi sứ pha C VT 38: Tính từ đầu xà xuống dây dẫn :

+ Các bát cách điện số 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 15 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1-10cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 5-40cm2

- Tóm tắt sự cố: Bảo vệ khoảng cách vùng 1 pha C tác động

- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: cách trạm Nho Quan : 15,9 km

- Nguyên nhân: trời mưa to, có giông sét nhiều, sự cố do sét đánh vào đường dây gây phóng điện qua chuỗi cách điện

2 Sự cố trên đường dây 220 kV Hà Đông – Nho Quan

- Thời gian xẩy ra sự cố: 16 giờ 50 phút ngày 18/05/2008 Thời gian vận hành trở lại: 17 giờ 06 phút ngày 18/05/2008 Thời gian ngừng cấp điện: 15 phút

- Vị trí sự cố: vị trí cột 85 pha A

- Hiện trạng điểm sự cố: VT 85 chuỗi cách điện pha A bị phóng điện 15 bát, dây dẫn có nhiều vết màu trắng, mỏ phóng + khoá máng có vệt cháy do phóng điện; VT86 Chuỗi cách điện pha A bị phóng điện 15 bát, phụ kiện treo móc + mỏ phóng + khoá máng có vệt cháy do phóng điện

- Tóm tắt sự cố: Sự cố thoáng qua pha B.AR Thành công

- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: Tới T500NQ là: 40,18km Tới E1.4 là: 40,6km

- Nguyên nhân: trời mưa to, có giông sét nhiều, sự cố do sét đánh

3 Sự cố trên đường dây 220 kV Thái Bình – Nam Định

- Thời gian xẩy ra sự cố: 02 giờ 50 phút ngày 01/09/2014 Thời gian vận hành trở lại: 03 giờ 15 phút ngày 01/09/2014 Thời gian ngừng cấp điện: 25 phút

- Vị trí sự cố: vị trí cột 45 pha B ( giữa )

- Hiện trạng điểm sự cố:

a.Bát sứ :

+ Bát sứ số 1 có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 5cm2

+ Bát sứ số 2 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2

+ Bát sứ số 3 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2

+ Bát sứ số 4 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2

+ Bát sứ số 5 củ sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 7cm2

+ Bát sứ số 6 củ sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2

+ Bát sứ số 7 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 10cm2

+ Bát sứ số 8 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2

+ Bát sứ số 9 củ sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2

+ Bát số 10 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2

+ Bát số 11 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2

b.Dây dẫn : Dây dẫn đoạn gần chuỗi sứ không có vết phóng điện

c Phụ kiện : Tại chuỗi sứ pha B (giữa) vị trí 45

+ Sừng phóng điện bảo vệ chuỗi sứ làm việc (sừng phóng điện phía trên bị phóng điện chảy đầu; vòng phóng điện phía dưới có vết phóng điện dài 7cm)

+ Vòng treo đầu tròn và U treo sứ có vết phóng điện tại các điểm tiếp xúc + Táp treo sứ đầu xà có 2 vết phóng điện dài 1cm tại điểm tiếp giáp với thanh cái xà

d Hệ thống mỏ phóng, nối đất: Trong khoảng néo 44-53, vị trí cột néo 44 dây chống sét đặt mỏ phóng, nối đất dây chống sét tại vị trí cột néo 53

+ Tại vị trí 45 đầu xà chống sét có vết phóng điện kích thước 20cm2 và tại

mỏ phóng sét có vết phóng điện

+ Tại vị trí 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 mỏ phóng không làm việc (không có vết phóng điện)

e Hệ thống tiếp địa : Tiếp xúc tiếp địa không có vết phóng điện

- Tóm tắt sự cố: sự cố thoáng qua pha B.AR không thành công, đóng lại bằng tay thành công

- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: cách trạm Nam Định 6,5 km

- Nguyên nhân: Sét đánh trực tiếp vào cột (đầu xà chống sét) gây nên quá điện

áp, phóng điện từ cột vào dây dẫn thông qua chuỗi sứ pha B

Các biện pháp áp dụng để giảm thiểu số lần cắt và thiệt hại do sét

Trước tình hình sự cố do sét trên đường dây xẩy ra khá thường xuyên, truyền tải điện Ninh Bình đã đưa ra nhiều biện pháp để áp dụng cho các đường dây Trong đó

có một số biện pháp sau:

1 Các biện pháp không phải cắt điện

- Thực hiện xử lý hệ thống thoát sét từ dây chống sét xuống chân cột bằng cách

bổ sung thêm dây thu sét xuống chân cột, nối dài dây tản sét xuống vùng đất thấp hơn, kiểm tra các mối hàn, mối nối dây thu sét

- Giảm trị số điện trở nối đất bằng cách đóng bổ sung hệ thống tiếp địa, sử dụng hoá chất để cải thiện điện trở suất của đất tạo cho dòng điện sét tản trong đất được nhanh nhất

2.Các biện pháp phải cắt điện

- Tăng cường cách điện tại nơi có điện trở nối đất cột cao, điện trở suất của đất lớn, nơi địa hình khó áp dụng các biện pháp khác hiệu quả bằng cách tăng thêm một, hai bát sứ cho chuỗi sứ

- Thực hiện kiểm tra thay thế cách điện gốm bằng cách điện thuỷ tinh kết hợp

bổ sung bát sứ tại các khu vực có ô nhiễm nặng về khói bụi, hoá chất, khu vực khai thác mỏ

1.4.2 Phân tích đánh giá các biện pháp

- Đối với biện pháp xử lý hệ thống thoát sét từ dây chống sét xuống chân cột và giảm trị số điện trở nối đất: đây là biện pháp tốt dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết

và đánh giá trên thực nghiệm đó là khi khả năng thoát sét nhanh thì sẽ giảm sự cố do sét gây ra Song trên thực tế những tuyến đường dây đi qua nhiều địa hình, địa chất khác nhau có các cột nằm ở vị trí địa hình hiểm trở, điện trở suất đất rất lớn như khu vực Ninh Bình, Thanh Hóa, Hà Nam đòi hỏi chi phí đầu tư lớn nên không thể thực hiện giảm trị số điện trở nối đất cột bằng biện pháp đóng bổ sung tiếp địa hoặc biện pháp nối dài dây dẫn sét vì khi dây dẫn sét quá dài không còn tác dụng tản nhanh dòng sét

- Đối với biện pháp tăng cường cách điện bằng cách lắp thêm chuỗi sứ hoặc thay thế chuỗi sứ cần phải xem xét tính toán cụ thể cho vị trí cột nào, pha nào để mang lại hiệu quả ( tăng cách điện, giảm góc α ) mà không vi phạm khoảng cách an toàn pha-pha, pha- đất Trong trường hợp thay đổi kết cấu đầu đường dây gần phía

trạm biến áp phải xem xét đến khả năng ảnh hưởng của sóng sét lan truyền vào trạm

để thực hiện tính toán chỉnh định cài đặt các bảo vệ cho trạm

1.5 Kết luận và hướng nghiên cứu của đề tài

Để giảm thiểu sự cố trên lưới điện truyền tải 220 kV cần áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật khác nhau Đối với sự cố do sét cần phối hợp và thực hiện đồng bộ các biện pháp trên cơ sở thu thập thông tin - tổng hợp- phân tích mới đem lại hiệu quả Sét là hiện tượng ngẫu nhiên, với góc nhìn hệ thống thì việc phòng chống sét mang tính chất cục bộ

Vì vậy mà đề tài luận văn này đề cập là dựa vào lý thuyết mô hình bảo vệ chống sét cho đường dây kinh điển, xem xét tình hình quản lý vận hành và sự cố cụ thể của đường dây trên địa bàn cụ thể, xác định nguyên nhân đưa ra đánh giá để tìm ra biện pháp cụ thể phù hợp nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng của sét đến vận hành đường dây, làm giảm thiểu số vụ sự cố do sét đồng thời có sự so sánh kinh tế các biện pháp

CHƯƠNG 2

LÝ THUYẾT BẢO VỆ CHỐNG SÉT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM

SUẤT CẮT CỦA ĐƯỜNG DÂY 220 kV

2.1 Yêu cầu chung

Vì trị số của quá điện áp khí quyển rất lớn nên không thể chọn được mức cách điện của đường dây đáp ứng được hoàn toàn yêu cầu của quá điện áp khí quyển mà chỉ chọn theo mức độ hợp lý về kinh tế và kỹ thuật Do đó yêu cầu đối với bảo vệ chống sét đường dây không phải loại trừ hoàn toàn khả năng sự cố do sét mà chỉ là giảm sự cố tới mức giới hạn hợp lý (xuất phát từ yêu cầu và sơ đồ cung cấp điện của phụ tải, số lần cắt dòng điện ngắn mạch cho phép của máy cắt điện, đường dây có hoặc không có thiết bị tự đóng lại…), tức là phải có được phương thức bảo vệ đường dây sao cho tổn hao do sét gây ra là thấp nhất

Trong việc tính toán của bảo vệ chống sét đường dây do sét đánh ta sẽ tính toán suất cắt điện cho một năm với chiều dài đường dây là 100 km

2.2 Chỉ tiêu chống sét của đường dây

Xét đường dây có chiều dài L và độ treo cao trung bình của dây là h, đường dây

sẽ thu hút về phía mình các phóng điện sét trên dải đất có chiều rộng là 6h và chiều

ngày sét là (0,1÷0,15) lần nên có thể tính được tổng số lần sét đánh trực tiếp vào đường dây theo công thức:

N = (0,1÷0,15).6h.10-3.L.nngs (lần/năm) (2.1)

L – chiều dài đường dây (km)

Tùy theo vị trí sét đánh mà quá điện áp xuất hiện trên cách điện đường dây có trị số khác nhau Người ta phân biệt các trường hợp sét đánh trực tiếp vào đường dây

có treo dây chống sét như sau:

- Số lần sét đánh vào đỉnh cột (kể cả số lần sét đánh vào đoạn dây chống sét gần đỉnh cột):

NC ≈ N/2 (2.2)

- Số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn:

theo chiều cao cột điện, xác suất này được tính theo công thức:

- Số lần sét đánh vào điểm giữa khoảng vượt dây chống sét:

NKV = N – NC – Nα ≈ N/2 (2.5)

- Số lần xẩy ra phóng điện trên đường dây:

đánh trên đường dây đều gây nên phóng điện trên cách điện đường dây Để có phóng điện thì quá điện áp khí quyển phải có trị số lớn hơn mức cách điện xung kích của

xảy ra phóng điện trên cách điện là:

Npđ = N.υpđ = (0,6÷0,9).h.10-3.L.nngs.υpđ (2.6)

dây dẫn, tham số này được xác định như sau:

50%

dd 4.U 26,1.Z 50%

- Số lần xẩy ra cắt điện đường dây:

Do thời gian tác dụng của quá điện áp khí quyển rất ngắn ( khoảng 100μs ), trong khi thời gian làm việc của hệ thống bảo vệ rơle thường không nhỏ hơn một nửa

phải là số lần cắt điện đường dây Phóng điện xung kích chỉ gây nên cắt điện đường dây khi tia lửa phóng điện xung kích chuyển thành hồ quang duy trì bởi điện áp làm việc của lưới điện Xác suất chuyển từ tia lửa phóng điện xung kích thành hồ quang phụ thuộc vào nhiều yếu tố Trong đó yếu tố quan trọng nhất là Gradien của điện áp làm việc dọc theo đường phóng điện

η = f(E) Với E = Ulv/Lcs

Số lần cắt điện do sét đánh hàng năm là:

Ncđ = (0,6÷0,9).h.10-3.L.nngs.υpđ.η (2.8)

Để so sánh khả năng chịu sét của các đường dây có các tham số khác nhau qua những vùng có cường độ hoạt động sét khác nhau, thường tính trị số suất cắt đường dây, tức là số lần cắt đường dây có chiều dài 100km Công thức xác định suất cắt đường dây như sau:

 (năm/lần cắt) (2.10)

Nhận xét

Từ đây ta thấy có hai hướng khác nhau trong việc giảm thấp số lần cắt điện:

đường dây Treo dây chống sét là biện pháp rất có hiệu quả trong việc giảm số lần cắt điện đường dây, tuy nhiên cần lưu ý một số vấn đề sau:

+ Dây chống sét làm nhiệm vụ bảo vệ chống sét đánh thẳng cho dây dẫn, nhưng chưa phải là an toàn tuyệt đối, mà vẫn còn khả năng sét đánh vào dây dẫn

+ Dù không xét đến khả năng sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn, thì việc bảo vệ bằng dây chống sét sẽ gây nên điện áp tác dụng lên cách điện, mà phần chủ yếu của nó là điện áp giáng trên bộ phận nối đất cột điện Nếu dòng điện sét và điện trở nối đất của cột điện lớn, thì điện áp tác dụng lên cách điện có khả năng vượt quá mức cách điện xung kích của nó, gây nên phóng điện ngược tới dây dẫn Như vậy dây chống sét chỉ phát huy tác dụng được nhiều hay ít còn tùy thuộc vào tình hình nối đất của cột điện

độ điện trường dọc theo đường phóng điện

2.3 Tính toán suất cắt khi sét đánh vào đường dây

2.3.1 Các điều kiện giả thiết tính toán

1.Tổng số lần sét đánh trên đường dây:

Với: L – chiều dài đường dây tính toán L = 100 km

h – độ treo cao trung bình của dây chống sét

Số lần sét đánh vào đường dây được phân bố như sau:

- Xác suất để độ dốc dòng điện sét vượt quá trị số a,được tính :

a 10,9 a



2.3.2 Xác định suất cắt do sét đánh vào đường dây :

2.3.2.1.Suất cắt do sét đánh vào dây dẫn :

Xác định thành phần điện áp tác dụng lên cách điện :

giá trị trung bình trong nửa chu kỳ :

T 2

trường của điện tích trong khe sét,được xác định theo công thức :

sút trị số điện áp cảm ứng do có treo dây chống sét

+ H = hc + hdd ; h = hc - hdd

- U : thành phần từ của điện áp cảm ứng trên dây dẫn, được tạo bởi sự biến tcuthiên của từ trường của dòng điện trong cột và trong khe sét được xác định theo công thức :

dd

M (t) : hỗ cảm giữa mạch khe sét với mạch dây dẫn ( là hàm của thời gian

do khe ngược phát triển dần lên cao ), xác định theo công thức :

hiện ở các phần nối đất của cột điện ( thân, xà…)

R : điện trở nối đất của cột điện

phản xạ của sóng áp và sóng dòng trên dây chống sét tại các cột lân cận, tại đó dây chống sét được nối đất Xét hai trường hợp :

tc

Hình 2.1 Sơ đồ thay thế trước khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về

Hình 2.2 Sơ đồ thay thế sau khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về

Trong đó dây chống sét được thay thế điện cảm của khoảng vượt:

0

cs kv cs

Z lL

khác nhau của các độ dốc dòng điện sét như sau :

Hình 2.3 Điện áp tác dụng lên cách điện khi sét đánh vào đỉnh cột

Giao điểm của đường Ucđ(t) với đặc tính phóng điện V-S của chuỗi cách điện

,đường cong này chia không gian tọa độ ( I,a ) thành hai miền : miền nguy hiểm và

của dòng điện sét ( I, a ) rơi vào miền nguy hiểm Ta có :

giới hạn bởi đường cong này và các trục tọa độ

Hình 2.4 Đường cong thông số nguy hiểm

2.3.2.3.Suất cắt do sét đánh vào khoảng vượt :

Ở đây đã giả thiết rằng địa điểm sét đánh đúng vào giữa khoảng vượt và khi bỏ qua các khoảng vượt lân cận sẽ được sơ đồ tính toán như trên hình vẽ 2.5 :

0

vivi

i S

Hình 2.5 Sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét

Điện áp tác dụng lên chuỗi cách điện được xác định theo :

với trường hợp sét đánh vào đỉnh cột Cuối cùng ta được suất cắt khi sét đánh vào khoảng vượt là :

- Cần tính toán kỹ các phương án làm giảm suất cắt của đường dây, dựa vào

đó ta có thể đề xuất các phương án tăng cường khả năng chống sét cho đường dây

220kV Ngoài ra còn cần phải xét đến yếu tố kinh tế của từng phương án để đề xuất phương án hợp lý

- Khi các thông số về đường dây không thay đổi, khi trị số điện trở suất của đất được duy trì nếu điện trở nối đất cột thay đổi thì nó sẽ ảnh hưởng tới suất cắt của đường dây khi sét đánh Điện trở nối đất cột có giá trị tỷ lệ với suất cắt của đường dây Cụ thể là:

+ Điện trở nối đất cột tăng thì suất cắt của đường dây tăng

+ Điện trở nối đất cột giảm thì suất cắt của đường dây giảm

- Tỷ trọng suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột và lân cận đỉnh cột chiếm đa số trong suất cắt tổng do sét đánh vào đường dây

2.4 Một số biện pháp giảm suất cắt của đường dây do sét

Suất cắt là số lần cắt điện trên 100 km đường dây trong một năm và được tính bởi công thức :

+ ndd : Suất cắt do sét đánh trực tiếp vào dây dẫn

Hoặc theo công thức :

l    l     ] (2.34) Theo công thức trên ta thấy, suất cắt phụ thuộc vào :

+ Độ cao treo dây chống sét

+ Môi trường xung quanh dây dẫn

Từ đó ta có thể đề ra các biện pháp giảm suất cắt của đường dây :

+ Giảm góc bảo vệ bằng cách bố trí lại các pha, treo thêm dây chống sét

+ Tăng hệ số ngẫu hợp bằng cách treo thêm dây chống sét

+ Giảm điện trở nối đất

+ Tăng chiều dài cách điện nhằm tăng cường cách điện cho đường dây + Treo chống sét van (CSV) đường dây

+ Một số biện pháp mới

Tại Việt Nam hiện đang áp dụng một số biện pháp nhằm làm giảm suất cắt như :

+ Giảm điện trở nối đất của cột

+ Tăng chiều dài cách điện

+ Tháo mỏ phóng điện ( Khe hở phóng điện )

+ Nối tắt dây chống sét vào cột

+ Thí điểm lắp chống sét van trên đường dây

2.4.1 Tăng chiều dài cách điện :

Mức điện áp chịu đựng của chuỗi cách điện có thể được tính toán theo công thức sau:

VFO(t) = ( 400 + 7100.75

+ W : chiều dài chuỗi cách điện (m)

+ t : thời gian tồn tại xung quanh điện áp (s)

Khi tăng chiều dài cách điện thì mức chịu đựng điện áp trên cách điện được nâng lên như hình dưới :

Hình 2.6 Điện áp phóng điện tính theo chiều dài chuỗi cách điện

Ucd(kV)

Tăng số bát sứ trong cách điện thì Imax được nâng lên như hình vẽ :

Hình 2.7 Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và số bát sứ

Nhận xét : + Khi tăng chiều dài cách điện từ 2,1m lên 2,5m thì điện áp cách điện

được nâng lên 15%

tăng lên 25kA

2.4.2 Giảm điện trở nối đất cột :

Điện áp cách điện khi sét đánh vào khoảng vượt :

Khi giảm điện trở nối đất cột thì điện áp trên cách điện giảm đi như hình dưới:

Hình 2.8 Điện áp đặt trên cách điện tính theo điện trở chân cột

Hình 2.9 Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và điện trở chân cột

Nhận xét : Khi giảm điện trở nối đất thì điện áp trên cách điện giảm và dòng điện

2.4.3 Giảm góc bảo vệ :

Trong đó :

0 1000

I max (kA)

Nhận xét : Khi giảm góc bảo vệ thì xác suất sét đánh vào dây dẫn giảm theo

2.4.4 Ảnh hưởng của chiều cao cột :

Ns = Ng

0,62810

Va.10 -2

Hình 2.11 Số lần sét đánh vào đường dây tính theo chiều cao cột

Nhận xét : Khi giảm chiều cao của cột từ 56m xuống còn 42m thì số lần sét đánh vào đường dây giảm đáng kể

Ta có thể hạn chế số lần cắt điện đường dây do sét bằng cách:

nhưng phải tính đến mức độ hợp lý về mặt kinh tế

+ Phải chọn trị số điện trở nối đất cột điện một cách hợp lý sao cho vừa đảm bảo an toàn kỹ thuật vừa đảm bảo tính kinh tế

Tuy nhiên trên thực tế đường dây cho thấy việc bố trí cột, tuyến phụ thuộc rất nhiều vào địa hình địa chất nơi đường dây đi qua nên:

+ Khoảng cách giữa các khoảng vượt là khác nhau dẫn tới chiều dài mỗi khoảng vượt và độ võng treo dây khác nhau

0 2 4 6 8 10 12 14

lần/100km.năm

+ Độ cao cột cũng như độ treo cao của dây dẫn, dây chống sét phụ thuộc vào

+ Số lượng bát sứ đặt trên các cột khác nhau là không giống nhau nên chiều dài cách điện là khác nhau

+ Đặc biệt là điện trở suất đất tại các vị trí có trị số đo khác nhau rõ rệt + Mật độ sét tại các khu vực nơi tuyến đường dây đi qua cũng như biên độ và

độ dốc của những cú sét khi đánh vào đường dây là không giống nhau

Do đó để vận dụng lý thuyết tính toán suất cắt tổng cũng như xác định các tham số ảnh hưởng khi có sét đánh trên toàn tuyến đường gặp nhiều khó khăn

Tuy nhiên, dựa vào những tính toán làm giảm suất cắt của đường dây cùng những phân tích thực tế sự cố trên đường dây ta hoàn toàn có thể đề suất một số biện pháp nhằm bảo vệ đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định một cách đảm bảo về kỹ thuật

và hợp lý về kinh tế

CHƯƠNG 3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY 220KV

THÁI BÌNH – NAM ĐỊNH

3.1 Hiện trạng đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định

Đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định 1&2 với tổng chiều dài 23,04km thuộc quản lý của đơn vị truyền tải điện Ninh Bình Đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định 1 được đóng điện và đưa vào sử dụng vào T11/2003 và đường dây Thái Bình – Nam Định 2 được đưa vào sử dụng vào ngày 18/10/2014

Đường dây có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho phụ tải chính trạm 220 kV khu vực các tỉnh Thái Bình, Nam Định và Ninh Bình

Với vai trò nhiệm vụ quan trọng trên việc đảm bảo vận hành an toàn - kinh tế

là yêu cầu quan trọng bậc nhất đối với đơn vị Tuy nhiên sau 12 năm vận hành, tuy đường dây đi qua địa hình chủ yếu là đồng bằng, vượt sông, địa chất khác nhau cộng với ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên khách quan, yếu tố chủ quan trong quản lý vận hành nên không tránh khỏi những sự cố xẩy ra trên toàn tuyến đường dây nói chung đặc biệt là trên đoạn đường dây Thái Bình – Nam Định nơi đi qua địa hình, địa chất khác nhau Trong số các sự cố xẩy ra thì sự cố do sét chiếm đa số

Để nghiên cứu bảo vệ tuyến đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định ta tiến hành phân tích cụ thể tình hình quản lý vận hành, thông số về đường dây, phương thức vận hành, tình hình sự cố

3.1.1 Tình hình sự cố do sét đánh vào đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định

Tình hình sự cố do sét đánh vào đường dây 220 kV Thái Bình – Nam Định qua các năm được thống kê từ năm 2004 đến tháng 2015 [11]

- Năm 2004 có 02 vụ Trong đó có vụ điển hình sau :

Ngày

tháng

năm

Tên đường dây

sự cố

Thời gian vận hành trở lại

Tóm tắt

sự cố

Khoảng cách

từ trạm đến điểm sự cố (Km)

Vị trí phát hiện sự cố

10h55’

29/04/2004

Thái Bình – Nam Định 1 (273E3.7 – 271E11.1)

11h05’

29/04/2004

Bảo vệ quá dòng cắt nhanh tác động (REF 545) trạm Thái Bình

Cột 36 pha B vòng và sừng đẳng thế

Tóm tắt

sự cố

Khoảng cách

từ trạm đến điểm sự cố (Km)

Vị trí phát hiện sự cố

+ Cách trạm Thái Bình : 13,9km + Cách trạm Nam Định 3,5km

+ Do phóng điện dọc theo chuỗi sứ đỡ lèo pha A vào thanh cái xà và thanh

giằng xà vị trí cột 11

+ Dây chống sét bị đứt 1 sợi tở dài 30cm cách cột 11 về phía cột 12 là

35m + Bát sứ số 16 của chuỗi sứ đỡ lèo

sứ đỡ có 1 vết phóng điện, thanh giằng xà I328 có 2 vết phóng điện

-

sự cố

Thời gian vận hành trở lại

Tóm tắt

sự cố

Khoảng cách

từ trạm đến điểm sự cố (Km)

Vị trí phát hiện sự cố

+ Cách trạm Thái Bình : 10,5km + Cách trạm Nam Định 11,5km

+ Do phóng điện dọc theo chuỗi sứ đỡ lèo pha C vào thanh cái xà và thanh giằng

+ Cách trạm Thái Bình : 15,5km + Cách trạm Nam Định 6,5km

+ Do phóng điện dọc theo chuỗi sứ đỡ lèo pha A vào thanh cái xà và thanh giằng

sự cố

Thời gian vận hành trở lại

Tóm tắt

sự cố

Khoảng cách

từ trạm đến điểm sự cố (Km)

Vị trí phát hiện sự cố

AR không thành công, đóng lại bằng tay thành công

+ Cách trạm Thái Bình : 14,67km + Cách trạm Nam Định 3,4km

+ Do phóng điện lèo dẫn pha B tại

vị trí cột 15 và 16 + Dây lèo pha B dưới cùng bị phóng rộp sáng bề mặt kích thước

(5x2) cm