Nghiên cứu giải pháp bảo vệ quá áp cho trạm phân phối điện tại Tuy Hòa, Phú Yên

Luận văn thạc sĩ phân tích hcmute nghiên cứu giải pháp bảo vệ quá áp cho trạm phân phối thành phố tuy hòa tỉnh phú yên, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả

• Tác giả: Phạm Đình Quyền
• Người hướng dẫn: PGS.TS Quyền Huy Ánh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Giải Pháp Bảo Vệ Quá Áp Cho Trạm Phân Phối Điện Tại Tuy Hòa, Phú Yên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tuy Hòa

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM TẠ
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.2. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC
• 1.2.1. Các nghiên cứu trong nƣớc
• 1.2.2. Các nghiên cứu ngoài nƣớc
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CHỐNG SÉT VAN TRUNG ÁP (MVSA)
• 2.1. CẤU TẠO MOV
• 2.2. ĐẶC TÍNH V-I của MOV
• 2.3. THỜI GIAN ĐÁP ỨNG của MOV
• 2.4. CHỐNG SÉT VAN TRUNG THẾ (MVSA)
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH MÁY PHÁT XUNG DÒNG VÀ CHỐNG SÉT VAN TRUNG ÁP
• 3.1. MÔ HÌNH MÁY PHÁT XUNG DÒNG TIÊU CHUẨN 8/20µS
• 3.2. Dạng xung dòng tiêu chuẩn 8/20µs
• 3.3. Xây dựng sơ đồ khối máy phát xung 8/20µs
• 3.4. Thực hiện mô phỏng
• 3.5. MÔ HÌNH MVSA CỦA MATLAB
• 3.5.1. Mô hình chống sét van trong Matlab
• 3.5.2. Giao diện khai báo mô hình chống sét van trong Matlab
• 3.5.3. Mô hình MVSA theo PINCETI
• 3.5.4. Xây dựng mô hình các phần tử phi tuyến A0 , A1
• 3.5.5. Xây dựng mô hình MVSA hoàn chỉnh
• 3.6. Mạch mô phỏng MVSA theo PINCETI
• 3.7. So sánh và đánh giá các mô hình MVSA
• 3.8. Mô phỏng điện áp dƣ của MVSA AZG2 của hãng Cooper
• 3.9. Mô phỏng đáp ứng của MVSA EVP của hãng Ohio Brass
• 3.10. Đánh giá chung
• 3.11. Xác định điện áp dƣ của MVSA có xét đến chiều dài dây nối
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BẢO VỆ QUÁ ÁP CHO TRẠM PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ TUY HÒA, TỈNH PHÚ YÊN
• 4.1. Tổng quan về lƣới điện và trạm biến áp phân phối thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên
• 4.2. Quan hệ điện áp đầu cực máy biến áp theo vị trí lắp đặt chống sét van trung áp
• 4.3. Trƣờng hợp lắp đặt 1 MVSA bảo vệ TBA có một MBA
• 4.4. Trƣờng hợp lắp đạt 1 MVSA bảo vệ 2 MBA
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN
• 5.1. HƢỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về quá áp và tầm quan trọng của bảo vệ quá áp

Quá áp là hiện tượng điện áp vượt quá mức cho phép trong hệ thống điện, có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng cho các thiết bị điện. Giải pháp bảo vệ quá áp cho trạm phân phối điện là một yếu tố quan trọng nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Tại Tuy Hòa, Phú Yên, việc bảo vệ quá áp không chỉ giúp bảo vệ tài sản mà còn đảm bảo an toàn cho người vận hành. Theo nghiên cứu, việc lắp đặt các thiết bị bảo vệ như chống sét van trung áp (MVSA) là cần thiết để giảm thiểu rủi ro từ các sự cố điện. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu thiệt hại mà còn nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện.

1.1. Tác động của quá áp đến hệ thống điện

Quá áp có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến hệ thống điện. Các thiết bị như máy biến áp và các thiết bị điện khác có thể bị hư hỏng do điện áp dư. Việc không có giải pháp bảo vệ hiệu quả có thể dẫn đến việc phải thay thế thiết bị, gây tốn kém cho các công ty điện lực. Nghiên cứu cho thấy rằng, việc lắp đặt MVSA có thể giảm thiểu rủi ro này. Theo số liệu thống kê, thiệt hại do quá áp có thể lên đến hàng triệu đồng mỗi năm cho các công ty điện lực nếu không có biện pháp bảo vệ thích hợp.

II. Mô hình chống sét van trung áp MVSA

Mô hình chống sét van trung áp (MVSA) được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và các nghiên cứu trước đó. Mô hình này cho phép mô phỏng và đánh giá hiệu quả của các thiết bị bảo vệ quá áp trong điều kiện thực tế. Việc sử dụng phần mềm Matlab để mô phỏng giúp đánh giá chính xác các thông số như điện áp dư và thời gian đáp ứng của thiết bị. Kết quả cho thấy rằng, mô hình MVSA có thể giảm thiểu điện áp dư xuống mức an toàn, từ đó bảo vệ các thiết bị trong trạm phân phối điện. Đặc biệt, việc xác định vị trí lắp đặt và số lượng MVSA là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tối ưu.

2.1. Đặc điểm và cấu tạo của MVSA

MVSA được cấu tạo từ các thành phần chính như MOV (Metal Oxide Varistor), có khả năng hấp thụ và phân tán năng lượng từ các xung điện. Đặc tính V-I của MOV cho thấy khả năng hoạt động hiệu quả trong việc bảo vệ quá áp. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc lựa chọn đúng loại MOV và cấu hình lắp đặt sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu quả bảo vệ. Các thông số như điện trở, điện dung và độ tự cảm cũng cần được tính toán chính xác để đảm bảo hoạt động ổn định của MVSA trong hệ thống điện.

III. Đề xuất giải pháp bảo vệ quá áp cho trạm phân phối tại Tuy Hòa

Đề xuất giải pháp bảo vệ quá áp cho trạm phân phối điện tại Tuy Hòa, Phú Yên bao gồm việc lắp đặt MVSA tại các vị trí chiến lược trong lưới điện. Việc này không chỉ giúp bảo vệ các thiết bị mà còn nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc lắp đặt một hoặc hai MVSA cho mỗi trạm biến áp là hợp lý, tùy thuộc vào cấu trúc và yêu cầu của lưới điện. Các số liệu mô phỏng cho thấy rằng, với việc lắp đặt MVSA, điện áp dư có thể giảm xuống dưới mức cho phép, từ đó bảo vệ an toàn cho các thiết bị trong trạm.

3.1. Phân tích hiệu quả của giải pháp

Phân tích hiệu quả của giải pháp bảo vệ quá áp cho thấy rằng, việc lắp đặt MVSA có thể giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị do quá áp. Các số liệu từ mô phỏng cho thấy, sai số điện áp dư khi sử dụng MVSA là rất thấp, từ 1,65% đến 3,01%. Điều này chứng tỏ rằng, giải pháp này không chỉ hiệu quả mà còn tiết kiệm chi phí cho các công ty điện lực. Hơn nữa, việc bảo vệ an toàn cho người vận hành cũng là một yếu tố quan trọng không thể bỏ qua.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh lưới điện phân phối trung áp tại thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên, việc bảo vệ trạm phân phối khỏi các hiện tượng quá áp do sét là một yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và giảm thiểu thiệt hại thiết bị. Theo báo cáo của ngành điện lực, lưới điện trung áp 22kV tại Tuy Hòa trải dài trên địa bàn 12 phường và 4 xã, với nhiều trạm biến áp công cộng và chuyên dùng, dễ bị ảnh hưởng bởi sét đánh trực tiếp và sét lan truyền. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng mô hình chống sét van trung áp (MVSA) có xét đến chiều dài dây nối trong môi trường Matlab, đồng thời đề xuất vị trí lắp đặt và số lượng MVSA hợp lý cho trạm phân phối có một hoặc hai máy biến áp tại Điện lực Tuy Hòa. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2017-2019, tập trung vào mạng phân phối điện tại thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên. Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp công cụ mô phỏng chính xác với sai số điện áp dư thấp nhất 1,65% và cao nhất 3,01%, mà còn góp phần nâng cao hiệu quả bảo vệ quá áp, giảm chi phí bảo trì và tăng tuổi thọ thiết bị trong lưới điện phân phối.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Cấu tạo và đặc tính của biến trở oxit kim loại (MOV): MOV là thiết bị phi tuyến có đặc tính V-I gần giống diode đấu ngược, với khả năng chuyển từ trở kháng cao sang thấp khi điện áp vượt ngưỡng, giúp hấp thu năng lượng xung sét. Vi cấu trúc của MOV gồm các hạt ZnO với các tiếp giáp P-N tạo nên hiệu ứng biến trở, cho phép thiết bị hoạt động hiệu quả trong việc khử xung quá độ.

• Mô hình chống sét van trung áp (MVSA) theo đề xuất của PINCETI: Mô hình này đơn giản hóa dựa trên mô hình IEEE, loại bỏ điện dung ký sinh và sử dụng các phần tử phi tuyến A0, A1 với các thông số điện cảm L0, L1 được xác định qua các công thức liên quan đến điện áp dư và điện áp định mức của MVSA. Mô hình có giao diện thân thiện trong Matlab, cho phép nhập các thông số kỹ thuật từ catalogue nhà sản xuất.

• Mô hình máy phát xung dòng tiêu chuẩn 8/20µs: Dạng xung dòng tiêu chuẩn được mô phỏng bằng phương trình hàm mũ, mô phỏng chính xác dạng sóng xung sét tác động lên hệ thống điện, là cơ sở để đánh giá hiệu quả của MVSA.

Các khái niệm chính bao gồm: điện áp dư (residual voltage), điện áp định mức (rated voltage), dòng xung sét (surge current), điện trở dây nối, và đặc tính phi tuyến của MOV.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập từ tài liệu chuyên ngành, catalogue thiết bị MVSA của các hãng như Cooper và Ohio Brass, các bài báo khoa học trong và ngoài nước, cùng số liệu thực tế tại Điện lực Tuy Hòa.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm Matlab để xây dựng mô hình MVSA theo PINCETI, mô phỏng điện áp dư dưới tác động của xung dòng tiêu chuẩn 8/20µs với các biên độ 3kA, 5kA, 10kA. So sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu catalogue để đánh giá độ chính xác mô hình.

• Timeline nghiên cứu: Từ năm 2017 đến 2019, bao gồm giai đoạn thu thập tài liệu, xây dựng mô hình, mô phỏng và đề xuất giải pháp bảo vệ quá áp cho trạm phân phối tại Tuy Hòa.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mô hình được áp dụng cho hai trường hợp trạm phân phối điển hình có một máy biến áp và hai máy biến áp, đại diện cho mạng phân phối tại địa phương.

• Phương pháp tổng hợp: Kết hợp phân tích mô hình, mô phỏng và tham khảo ý kiến chuyên gia để đề xuất vị trí lắp đặt MVSA tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Mô hình MVSA theo PINCETI có độ chính xác cao: Sai số điện áp dư so với giá trị catalogue của nhà sản xuất thấp nhất là 1,65% và cao nhất là 3,01%, cho thấy mô hình phù hợp để mô phỏng hiệu quả bảo vệ của MVSA trong môi trường Matlab.

2. Ảnh hưởng của chiều dài dây nối đến điện áp dư: Mối quan hệ điện áp dư theo chiều dài dây nối từ chống sét van xuống đất được xây dựng thành phương trình cụ thể, cho thấy điện áp dư tăng theo chiều dài dây nối, ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ.

3. Vị trí và số lượng MVSA hợp lý cho trạm phân phối: Đối với trạm có một máy biến áp, lắp đặt một MVSA tại đầu cực máy biến áp với chiều dài dây nối khoảng 4m là tối ưu. Đối với trạm hai máy biến áp, bố trí một MVSA bảo vệ chung với chiều dài dây nối lần lượt 4m và 8m cho hai máy biến áp, hoặc điều chỉnh khoảng cách dây nối để cân bằng điện áp đầu cực, giúp giảm thiểu quá áp.

4. So sánh hiệu quả bảo vệ giữa các mô hình: Mô hình MVSA theo PINCETI cho kết quả mô phỏng điện áp dư tương đồng với mô hình Matlab chuẩn và dữ liệu thực tế, vượt trội hơn so với các mô hình chỉ dựa trên đặc tính V-I đơn giản.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các phát hiện trên xuất phát từ việc mô hình MVSA theo PINCETI tích hợp đầy đủ các yếu tố phi tuyến và điện cảm của thiết bị, đồng thời xét đến điện trở dây nối, yếu tố thường bị bỏ qua trong các mô hình trước đây. Việc mô phỏng điện áp dư theo chiều dài dây nối giúp nhận diện rõ ràng ảnh hưởng của hệ thống dây dẫn đến hiệu quả bảo vệ, từ đó đề xuất vị trí lắp đặt MVSA hợp lý hơn.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với các báo cáo về mô hình chống sét van sử dụng phần mềm ATP/EMTP, nhưng ưu điểm của nghiên cứu là ứng dụng Matlab phổ biến trong đào tạo và vận hành tại Việt Nam, giúp dễ dàng triển khai và áp dụng thực tế.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ quan hệ điện áp dư theo chiều dài dây nối, bảng so sánh điện áp dư mô phỏng và catalogue, cũng như sơ đồ bố trí MVSA trong trạm phân phối để minh họa hiệu quả bảo vệ.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai mô hình MVSA theo PINCETI trong phần mềm Matlab để các đơn vị điện lực và học viên cao học ngành kỹ thuật điện có công cụ mô phỏng chính xác, phục vụ nghiên cứu và vận hành bảo vệ quá áp. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng; Chủ thể: các trung tâm đào tạo và phòng kỹ thuật điện lực.

2. Lắp đặt MVSA tại vị trí đầu cực máy biến áp với chiều dài dây nối tối ưu (khoảng 4m cho trạm một máy biến áp, điều chỉnh phù hợp cho trạm hai máy biến áp) nhằm giảm thiểu điện áp dư và tăng hiệu quả bảo vệ. Thời gian thực hiện: 12 tháng; Chủ thể: Công ty Điện lực Phú Yên và các đơn vị quản lý lưới điện.

3. Đào tạo và nâng cao nhận thức cho cán bộ kỹ thuật về ảnh hưởng của chiều dài dây nối đến hiệu quả bảo vệ MVSA, giúp vận hành và bảo trì hệ thống chống sét hiệu quả hơn. Thời gian: 3 tháng; Chủ thể: Ban quản lý kỹ thuật và đào tạo nội bộ.

4. Mở rộng nghiên cứu và ứng dụng mô hình cho các trạm phân phối khác trong tỉnh Phú Yên, nhằm chuẩn hóa giải pháp bảo vệ quá áp trên toàn bộ mạng lưới phân phối. Thời gian: 18 tháng; Chủ thể: Công ty Điện lực Phú Yên phối hợp với các viện nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư và cán bộ kỹ thuật điện lực: Nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn về mô hình và giải pháp bảo vệ quá áp, áp dụng trực tiếp trong vận hành và bảo trì lưới điện phân phối.

2. Học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành kỹ thuật điện: Tài liệu tham khảo quan trọng về mô hình MVSA trong Matlab, phương pháp mô phỏng và phân tích điện áp dư, phục vụ cho các đề tài nghiên cứu chuyên sâu.

3. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách trong ngành điện: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các tiêu chuẩn, quy trình lắp đặt và bảo vệ thiết bị điện trong mạng phân phối.

4. Các nhà sản xuất và cung cấp thiết bị chống sét: Tham khảo để cải tiến sản phẩm, tối ưu hóa đặc tính kỹ thuật phù hợp với điều kiện vận hành thực tế tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình MVSA theo PINCETI có ưu điểm gì so với các mô hình khác?
   Mô hình này đơn giản, dễ khai báo thông số từ catalogue, loại bỏ điện dung ký sinh không cần thiết, và xét đến điện trở dây nối, giúp mô phỏng chính xác điện áp dư với sai số thấp (1,65%-3,01%). Ví dụ, mô hình cho kết quả gần sát với dữ liệu thực tế của hãng Cooper và Ohio Brass.

2. Tại sao chiều dài dây nối ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ của MVSA?
   Chiều dài dây nối tạo ra điện cảm và điện trở, làm tăng điện áp dư tại đầu cực máy biến áp, giảm hiệu quả bảo vệ. Do đó, việc xác định chiều dài dây nối tối ưu giúp giảm thiểu quá áp và bảo vệ thiết bị tốt hơn.

3. Phần mềm Matlab có ưu điểm gì trong nghiên cứu này?
   Matlab phổ biến trong đào tạo và nghiên cứu tại Việt Nam, có giao diện thân thiện, hỗ trợ mô phỏng phức tạp và dễ dàng tích hợp mô hình MVSA theo PINCETI, giúp các đơn vị điện lực và học viên dễ dàng áp dụng.

4. Giải pháp lắp đặt MVSA cho trạm có hai máy biến áp như thế nào?
   Có thể lắp một MVSA bảo vệ chung cho hai máy biến áp với chiều dài dây nối khác nhau, hoặc điều chỉnh khoảng cách dây nối để cân bằng điện áp đầu cực, giảm thiểu quá áp và tăng hiệu quả bảo vệ.

5. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng rộng rãi cho các khu vực khác không?
   Có thể, vì mô hình và phương pháp đề xuất có tính tổng quát, phù hợp với các trạm phân phối trung áp có cấu hình tương tự, đặc biệt trong điều kiện khí hậu và lưới điện Việt Nam.

Kết luận

• Xây dựng thành công mô hình chống sét van trung áp (MVSA) theo đề xuất của PINCETI trong môi trường Matlab với độ chính xác cao, sai số điện áp dư từ 1,65% đến 3,01%.
• Xác định được mối quan hệ điện áp dư theo chiều dài dây nối, làm cơ sở đề xuất vị trí lắp đặt MVSA hợp lý cho trạm phân phối tại Tuy Hòa.
• Đề xuất giải pháp lắp đặt MVSA cho trạm một và hai máy biến áp, giúp giảm thiểu quá áp và tăng độ tin cậy cung cấp điện.
• Kết quả nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao, hỗ trợ các đơn vị điện lực và học viên ngành kỹ thuật điện trong nghiên cứu và vận hành bảo vệ quá áp.
• Khuyến nghị triển khai mô hình và giải pháp tại các trạm phân phối trong tỉnh Phú Yên, đồng thời mở rộng nghiên cứu cho các khu vực khác.

Next steps: Triển khai đào tạo, áp dụng mô hình trong thực tế, và mở rộng nghiên cứu ứng dụng.

Các đơn vị điện lực và học viên ngành kỹ thuật điện nên áp dụng mô hình và giải pháp này để nâng cao hiệu quả bảo vệ quá áp, giảm thiểu thiệt hại do sét gây ra.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Công ty Điện lực Phú Yên mà Điện lực Tuy Hòa là một đơn vị trực thuộc. Với phân vùng quản lý và vận hành bao gồm cả 12 phường và 4 xã với rất nhiều trạm biến áp chuyên dùng, trạm biến áp công cộng cũng như đường dây phân phối trung áp 22kV gần như đi trên không trải rộng cả thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên nên rất dễ bị sét đánh trực tiếp cũng như sét lan truyền trên đường dây trung thế và trạm biến áp có cấp điện áp 22kV, cấp điện phục vụ sản xuất kinh doanh trên địa bàn. Hiện tại, nhằm giảm hư hỏng do giông sét gây ra trên lưới điện trung áp, Điện lực Tuy Hòa - Công ty Điện lực Phú Yên có rất nhiều biện pháp như: gắn các chống sét van trung áp trên tất cả các phát tuyến chính, và các nhánh rẽ cho trạm phân phối.

Việc phải giảm thiểu rủi ro thiệt hại do sét nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, cũng như giảm chi phí thay thế các vật tư thiết bị hư hỏng do sét gây ra cho lưới điện và trạm biến áp phân phối cho Điện lực Tuy Hòa nói riêng và Công ty Điện lực Phú Yên nói chung là yêu cầu bức thiết. Các đề tài nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra những ưu và nhược điểm của các thiết bị chống sét hiện tại mà Điện lực Tuy Hòa - Công ty Điện lực Phú Yên đang sử dụng, các hãng cung cấp thiết bị chống sét lớn trong và ngoài nước như: Ohio Brass, Cooper, Tuấn Ân, Sahra, … cũng có những buổi thuyết trình về công nghệ cũng những đặc tính của từng loại. Tuy nhiên, đề tài này chỉ ra hướng nghiên cứu sâu rộng hơn và có bài toán giải quyết cấp thiết cho hệ thống chống sét, bảo vệ tài sản và an toàn cho người quản lý vận hành. Xuất phát từ những thực tế trên, đề tài: “Nghiên cứu giải pháp bảo vệ quá áp cho trạm phân phối thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên” đi sâu vào nghiên cứu và xây dựng mô hình chống sét van trung thế (MVSA) và đề xuất phương án hợp lý bố trí MVSA bảo vệ trạm biến áp phân phối điển hình một MBA và hai MBA trong lưới điện phân phối thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên.

CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC HVTH: Phạm Đình Quyền Trang 1 Luan van Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh 1. Các nghiên cứu trong nƣớc. Nghiên cứu và lập mô hình mô phòng chống sét van kiểu MOV trên lưới trung thế; Lê Vũ Minh Quang; LV ThS, Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, 2004. Công trình này trình bày phương thức xây dựng mô hình chống sét van trung áp dựa trên đề xuất của IEEE.

Nghiên cứu và lập mô hình mô phỏng thiết bị chống sét van trên lưới trung thế; Võ Thị Thảo Phương; LV ThS, Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2005. Công trình này trình bày phương thức xây dựng mô hình chống sét van trung áp dựa trên đề xuất của IEEE, có cải tiến về cách xác định các thông số của mô hình 3. Nghiên cứu hiệu quả của chống sét van trong mạng phân phối có xét đến vị trí lắp đặt và điện trở nối đất; Trương Ngọc Hưng; LV ThS, Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, 2006. Công trình này nghiên cứu hiệu quả bảo vệ của chống sét van khi xét đến việc thay đổi vị trí lắp đặt và điện trở nối đất.

Định vị trí lắp đặt chống sét van tối ưu trong lưới phân phối; Nguyễn Công Tráng; LV ThS, Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2010. Công trình này tính toán vị trí lắp đặt tối ưu chống sét van bảo vệ cách điện máy biến áp trong trường hợp trạm có một máy và hai máy biến áp. Mô hình biến trở oxyt kẽm cho các nghiên cứu về sự phối hợp cách điện; Nguyễn Thị Lệ Hải; LV ThS, Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2013. Công trình này xây dựng mô hình biến trở oxyt kẽm cho các nghiên cứu phối hợp bảo vệ cách điện khi xuất hiện quá áp do sét.

Nghiên cứu biện pháp bảo vệ quá áp do sét cho lưới điện phân phối huyện Phú Tân, tỉnh Cà Mau; Mai Nguyễn Trưởng; LV ThS, Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2017. Công trình này trình bày cách sử dụng mô hình chống sét van trung áp theo đề xuất của P-K và giải pháp bảo vệ quá áp do sét cho lưới điện phân phối huyện Phú Tân, tỉnh Cà Mau. HVTH: Phạm Đình Quyền Trang 2 Luan van Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh 1. Các nghiên cứu ngoài nƣớc.

ALBA, “Evaluation Of Metal Oxide Surge Arrester Models Based On Laboratory Experiments”, High Voltage Department, Center of Research and Electro-Energetic Tests, Superior Polytechnic Institute Jose Antonio Echeverria, Cuba, Volume- 5, Issue-1, Jan. Bài báo này trình bày phương thức xây dựng mô hình chống sét van kiểu oxyt kim loại bằng phần mềm ATP trên cơ sở các thông số thử nghiệm. Analysis of MOV Surge Arrester Models by using Alternative Transient Program ATP/EMTP; Vishal R. Sudarshana Reddy; IJSTE - International Journal of Science Technology & Engineering | Volume 3 | Issue 02 | August 2016.

Bài báo này trình bày cách xây dựng mô hình chống sét van với sự trợ giúp của phần mềm ATP/EMTP. Mirzaie, “Condition Assessment of Metal Oxide Surge Arrester Based on Multi-Layer SVM Classifier”, Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, Vol. Simulations of lightning overvoltages in HV electric power system for various surge arresters and transmission lines models; Piotr Oramus, Marek Florkowski; Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. Bài báo này mô phỏng quá điện áp do sét khi sét đánh vào đường dây truyền tải và sét đánh vào đỉnh cột với các mô hình chống sét van và mô hình đường dây truyền tải khác nhau.

Mehdi Nafar, Ghahraman Solookinejad and Masoud Jabbari, “Comparison of IEEE and Pinceti Models of Surge Arresters”, Department of Electrical Engineering, College of Engineering, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, IRAN, Research Journal of Engineering SciencesVol. HVTH: Phạm Đình Quyền Trang 3 Luan van Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bài báo này so sánh hai mô hình chống sét van theo đề xuất của IEEE và của Picenti. Các mô hình này được xây dựng bằng phần mềm EMTP. Simplified Modeling of Metal Oxide Surge Arresters; Pramuk Unahalekhaka; 11th Eco-Energy and Materials Science and Engineering (11th EMSES), Energy Procedia 56 ( 2014).

Bài báo này trình bày cách xây dựng mô hình chống sét van theo đề xuất của P-K với sự trợ giúp của phần mềm ATP/EMTP. Sai số lớn nhất là 5,39%. Babaei, “Modification of IEEE Model for Metal Oxide Arresters Against Transient Impulses Using Genetic Algorithms”, Department of Electrical, East Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(10):, 2011 , ISSN 1991-8178, pp. Parameters’ selection for metal oxide surge arresters models using genetic algorithm; P.

Stathopulos; 30th International Conference on Lightning Protection - ICLP 2010. Bài báo này trình bày phương thức lựa chọn thông số cho mô hình chống sét van sử dụng giải thuật GEN. Stathopulos, “Comparison of metal-oxide surge arresters circuit models and implementation on high-voltage transmission lines of the Hellenic network”, School of Electrical and Computer Engineering, High Voltage Laboratory, National Technical University of Athens,9 Iroon Politechniou Street, Zografou Campus, Athens 157 80, Greece, IET Gener. IEEE Working group 3.11, “Modeling of metal oxide surge arresters”, IEEE Transactions on Power Delivery Vol.

Các công trình nghiên cứu nêu trên đều xây dựng mô hình chống sét với sự trợ giúp của phần mềm ATP, hay EMTP. Tuy nhiên, hiện nay phần mềm Matlab sử dụng phổ biến tại các trường đại học trong nước vì vậy việc xây dựng mô hình chống sét van trong môi trường Matlab là cần thiết. Ngoài ra, các mô hình chống sét HVTH: Phạm Đình Quyền Trang 4 Luan van Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh van nêu trên chưa tính đến tổng trở dây nối giữa chống van và dây pha, giữa chống sét van và đất nên việc cải tiến mô hình chống sét van có xét đến yếu tố này là yêu cầu bức thiết. Ngoài ra, việc xác định vị trí lắp đặt chống sét bảo vệ TBA được xác định theo phương pháp giải tích đề xuất theo tiêu chuẩn IEEE.

Luận văn sẽ xây dựng mô hình chống sét van theo đề xuất của PINCETI có xét đến chiều dài dây nối, đồng thời, việc xác định vị trí lắp đặt chống sét bảo vệ TBA được xác định theo phương pháp mô hình hóa - mô phỏng, áp dụng cho TBA phân phối điển hình trong lưới phân phối thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI  Nghiên cứu tiêu chuẩn chống sét liên quan đến chống sét van trung áp.  Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý làm việc và thông số kỹ thuật của chống sét van trung áp dạng MOV.  Nghiên cứu và xây dựng mô hình chống sét van trung áp theo đề xuất của Matlab và theo đề xuất của PINCETI có xét đến chiều dài dây nối trong môi trường Matlab.

 Xây dựng mô hình máy phát xung tiêu chuẩn 8/20us.  Đánh giá độ chính xác của các mô hình chống sét van trung áp đề xuất bằng phương pháp mô hình hóa và mô phỏng.  Xây dựng quan hệ điện áp dư của MVSA theo chiều dài dây nối từ chống sét van xuống đất.  Đề xuất vị trí lắp đặt hợp lý chống sét van trung áp bảo vệ MBA trong trạm phân phối điển hình (1 MBA và 2 MBA) tại mạng phân phối của Điện lực Tuy Hòa - Công ty Điện lực Phú Yên.

GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI  Nghiên cứu và xây dựng mô hình chống sét van trung áp theo đề xuất của PICENTI có xét đến điện trở dây nối trong môi trường Matlab. HVTH: Phạm Đình Quyền Trang 5 Luan van Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh  Nghiên cứu, đánh giá và đề xuất vị trí hợp lý lắp đặt chống sét van trung áp bảo vệ MBA trong mạng phân phối lưới điện Điện lực Tuy Hòa - Công ty Điện lực Phú Yên. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đề tài sử dụng các phương pháp sau:  Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu: là phương pháp đóng vai trò chủ đạo. Sử dụng các tài liệu có sẵn, các tài liệu trên internet, các bài báo khoa học, … Để phục vụ cho để tài nghiên cứu này.

 Phƣơng pháp chuyên gia: là phương pháp đóng vai trò bổ trợ. Tham khảo ý kiến của các giáo viên hướng dẫn, các giảng viên và các chuyên gia trong lĩnh vực chống sét.  Phƣơng pháp mô hình hóa - mô phỏng: Sử dụng phần mềm Matlab và mô phỏng chống sét van trung áp dưới tác dụng của các dạng xung sét không chu kỳ.  Phƣơng pháp phân tích và tổng hợp: Là phương pháp đóng vai trò bổ trợ.