Nghiên cứu các giải pháp giảm sự cố do sét cho lưới điện EVNHANOI

Các nội dung nghiên cứu gồm: Ứng dụng mô phỏng số bằng Comsol để đánh giá hiện trạng hệ thống tiêu thoát sét bao gồm dây thoát sét, loại cột điện, loại tiếp địa (RC1 và RC2) và đề xuất các biện pháp cải thiện hiệu quả thoát sét của các phần tử này; Ứng dụng phần mềm quá độ điện từ (EMTP) trong tính toán tổng thể ảnh hưởng của các thông số (biên độ và độ dốc dòng sét, hệ thống thoát sét, mức cách điện đường dây) đến quá điện áp trên cách điện đường dây do sét để cải thiện hiệu quả bảo vệ chống sét cho từng khoảng cột cũng như cho toàn bộ tuyến đường dây.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu các giải pháp giảm sự cố do sét cho lưới điện EVNHANOI CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM SỰ CỐ DO SÉT CHO LƯỚI ĐIỆN EVNHANOI METHODOLOGY METHOD FOR LIGHTNING PERFORMANCE IMPROVEMENT OF EVNHANOI ELECTRICAL NETWORK 1 1 2 2 Nguyễn Anh Dũng , Quách Tuấn Anh , Phạm Đại Nghĩa , Hoàng Quang Thọ , 3 3 Trần Anh Tùng , Trần Thanh Sơn 1Tổng Công ty Điện lực Hà Nội, 0963227779, dungna1966@gmail.com 2Công ty Lưới điện Cao thế Hà Nội, 0963002020, nghiaevnhn@gmail.com 3Khoa Kỹ thuật điện – Đại học Điện lực, 0944705876, tungta@epu.edu.vn Tóm tắt: Độ tin cậy cung cấp điện của các đường dây trên không trên lưới điện EVN Hà Nội nói riêng và lưới điện Việt Nam nói chung phụ thuộc vào tần suất sự cố do sét. Để cải thiện hiệu năng chống sét cho lưới điện thực tế của EVNHANOI, cần phải nghiên cứu toàn diện hệ thống thu/dẫn sét như dây chống sét, các loại cột điện, hệ thống tiếp địa, chống sét van, chống sét đa tia và cơ sở dữ liệu thực tế về đặc tính, biên độ dòng điện sét thu thập từ hệ thống định vị sét. Các nội dung nghiên cứu gồm: Ứng dụng mô phỏng số bằng Comsol để đánh giá hiện trạng hệ thống tiêu thoát sét bao gồm dây thoát sét, loại cột điện, loại tiếp địa (RC1 và RC2) và đề xuất các biện pháp cải thiện hiệu quả thoát sét của các phần tử này; Ứng dụng phần mềm quá độ điện từ (EMTP) trong tính toán tổng thể ảnh hưởng của các thông số (biên độ và độ dốc dòng sét, hệ thống thoát sét, mức cách điện đường dây) đến quá điện áp trên cách điện đường dây do sét để cải thiện hiệu quả bảo vệ chống sét cho từng khoảng cột cũng như cho toàn bộ tuyến đường dây; Triển khai hệ thống giám sát online chống sét van với các tính năng quan trọng gồm giám sát trị số dòng rò, trị số dòng sét online, số lần sét đánh, thời gian sét đánh vào đường dây; Xây dựng phần mềm quản lý dữ liệu sét với tính năng theo dõi online các sự kiện sét trên địa bàn TP Hà Nội; Gán đầy đủ lưới điện 110, 220kV của X06 và lưới 35, 22kV của 30 PC với tọa độ chính xác để tính toán vị trí sét đánh vào đường dây; Các module báo cáo tổng hợp sự kiện sét theo từng khu vực phục vụ công tác QLKT và số liệu để tính toán giải pháp chống sét cho đường dây. Bài báo này báo cáo một phần nội dung nghiên cứu nêu trên, tập trung trình bày kết quả nghiên cứu cải thiện khả năng dẫn và tản dòng điện sét của các cột và tiếp địa đường dây trung thế bằng mô phỏng số. Các kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc cột bê tông ly tâm kèm dây tiếp địa bố trí ngoài có thể làm giảm tổng trở sóng của hệ thống. Bên cạnh đó, các đề xuất cải tạo điện cực dạng cọc RC1 giúp làm giảm tổng trở và điện áp quá độ khi tản dòng sét có đặc tính tần số cao. Các kết quả này từ đó có thể hỗ trợ các nhà quản lý lưới điện trong công tác thiết kế và vận hành các đường dây trung thế để làm giảm suất sự cố do sét. Từ khoá: suất sự cố; dòng điện sét; dây tiếp địa; điện cực; mô phỏng số Abstract: The power supply reliability of the overhead distribution lines on the electrical network of EVN Hanoi in particular and Vietnam in general depends on the failure rates caused by lightning. In order to improve the performance of lightning protection for the actual electrical network of EVNHANOI, it is necessary to 211 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 comprehensively study the lightning conductor/receiver system such as grounding wire, types of poles, grounding systems, lightning arresters, multi-beam lightning protection. and the actual database of lightning current characteristics and amplitudes collected from the lightning positioning system. The research contents include: Applying numerical simulation by Comsol to assess the current status of the lightning discharge system including grounding wire, type of pole, and grounding electrodes (RC1 and RC2) and propose measures to improve lightning performance of these elements; Application of electromagnetic transient program (EMTP) in overall calculation of the influence of parameters (amplitude and slope of lightning current, lightning discharge system, insulation level) to overvoltage on the insulation to improve the efficiency of lightning protection for each tower span as well as for the entire overhead line; Deploying an online monitoring system for surge arrester with important features including monitoring leakage current, lightning peak current, number of lightning strikes, lightning strike time on the line; Building lightning data management software with online monitoring of lightning events in Hanoi city; Fully assign the 110, 220kV power grid of X06 and the 35, 22kV grid of 30 PCs with exact coordinates to calculate the location of lightning strikes on the line; The module reports summarizing lightning events by area for technical management and data to calculate lightning protection solutions for overhead lines. This paper reports a part of the investigation mentioned above, the results focus on improving the conduction and dissipation of the lightning current of the concrete pole and its grounding electrode by numerical simulation. The simulation results show that the centrifugal concrete pole structure with external grounding wire can reduce the surge impedance of the system. Otherwise, the improved rod electrode RC1 decrease the transient impedance and voltage when dissipating the lightning currents with high frequency characteristics. These results can thus assist the utilities in the design and operation of the overhead medium voltage distribution lines to reduce fa ...