Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu dòng điện qua máy biến áp khi sét đánh trên đường dây

• Tác giả: Trịnh Minh Sang
• Người hướng dẫn: TS. Hồ Văn Nhật Chương
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Khảo sát dòng qua MBA khi sét đánh bất kỳ một điểm trên đường dây
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích của đề tài
• 1.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.3. Phạm vi ứng dụng
• 1.4. Nội dung luận văn
• 1.5. Đánh giá, phân tích bài báo
• 1.5.1. Formulas for calculating physical grounding resistance of grounding wire – electric pole system of high voltage transmission line [8]
• 1.5.2. Ưu điểm của các bài báo
• 1.5.3. Hạn chế của các bài báo
• 1.6. Nhiệm vụ của đề tài
• 1.7. Phạm vi nghiên cứu và giới hạn đề tài
• 2. NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH TẦN SỐ VÀ CÁC VẤN ĐỀ NỐI ĐẤT VÀ HỆ THỐNG DÂY CHỐNG SÉT
• 2.1. Phương pháp đặc tính tần số
• 2.2. Các vấn đề về hệ thống nối đất
• 2.2.1. Các dạng nối đất
• 2.2.2. Các vấn đề về thiết kế hệ thống nối đất
• 2.2.3. Hệ thống nối đất trạm biến áp
• 2.2.4. Bảo vệ chống sét cho các phần tử hệ thống điện
• 2.2.4.1. Bảo vệ chống sét đường dây tải điện
• 2.2.4.2. Sét đánh trực tiếp vào đường dây không có dây chống sét
• 2.2.4.3. Sét đánh trên đường dây có dây chống sét
• 2.2.4.4. Khi có hai dây chống sét
• 2.2.5. Bảo vệ chống sét trạm biến áp
• 2.2.6. Các yêu cầu kinh tế kỹ thuật kinh tế khi thiết kế hệ thống nối đất cho trạm và đường dây tải điện
• 3. XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ THEVENIN CỦA ĐƯỜNG DÂY CHỐNG SÉT – CỘT ĐIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHÂN BỐ DÒNG SÉT
• 3.1. Thành lập công thức tính tổng trở hệ thống
• 3.1.1. Mô hình toán hệ truyền tải điện đơn một dây chống sét
• 3.1.2. Tính tổng trở Thevenin nhìn từ đầu đường dây với mô hình n mạch pi có các thông số Z s và Z p giống nhau
• 3.1.3. Tổng trở Thevenin có tính đến chiều dài của khoảng vượt
• 3.1.4. Tính tổng trở Thevenin khi cuối đường dây có mắc thêm một phần tử Z1
• 3.2. Phương pháp tính dòng sét đơn giản
• 3.3. Tính toán trở kháng
• 3.4. Tính toán dòng điện
• 3.4.1. Trường hợp sét đánh tại cột cổng trạm biến áp
• 3.4.2. Trường hợp sét đánh tại cột thứ k trên đường dây
• 4. KHẢO SÁT DÒNG QUA HỆ THỐNG NỐI ĐẤT MÁY BIẾN ÁP KHI SÉT ĐÁNH TRÊN ĐƯỜNG DÂY CHỐNG SÉT
• 4.1. Khảo sát dòng qua hệ thống nối đất máy biến áp khi sét đánh trên đường dây chống sét
• 4.1.1. Các trường hợp sự cố sét đánh
• 4.1.2. Các thông số của đường dây chống sét
• 4.1.3. Khảo sát phần trăm dòng điện qua hệ thống nối đất máy biến áp so với dòng sét
• 4.1.3.1. Trường hợp sét đánh tại cột cổng
• 4.1.3.2. Trường hợp sét đánh tại vị trí bất kỳ k
• 4.1.4. Khảo sát phần trăm điện áp tại hệ thống nối đất máy biến áp so với điện áp sét
• 4.1.4.1. Trường hợp sét đánh tại cột cổng
• 4.1.4.2. Trường hợp sét đánh tại vị trí bất kỳ k
• 4.1.5. Nhận xét chung
• 5. KHẢO SÁT DÒNG QUA CUỘN DÂY MÁY BIẾN ÁP KHI SÉT ĐÁNH TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI
• 5.1. Khảo sát dòng qua cuộn dây máy biến áp khi sét đánh trên đường dây truyền tải
• 5.1.1. Các trường hợp sự cố sét đánh
• 5.1.2. Các thông số của đường dây truyền tải
• 5.1.3. Các thông số của máy biến áp
• 5.1.4. Khảo sát phần trăm dòng điện qua cuộn dây máy biến áp so với dòng sét
• 5.1.4.1. Trường hợp sét đánh tại đầu cực MBA
• 5.1.4.2. Trường hợp sét đánh tại vị trí bất kỳ k
• 5.1.5. Khảo sát phần trăm điện áp qua cuộn dây máy biến áp so với dòng sét
• 5.1.5.1. Trường hợp sét đánh tại đầu cực MBA
• 5.1.5.2. Trường hợp sét đánh tại vị trí bất kỳ k
• 5.1.6. Nhận xét chung
• 5.1.7. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: Chứng minh các công thức
• 1. Chứng minh công thức 3
• 2. Chứng minh công thức 3
• 3. Tính toán thông số đường dây chống sét
• 4. Tính toán thông số đường dây truyền tải
• 5. Tính toán thông số tổng trở cuộn dây máy biến áp
• PHỤ LỤC 2: Chương trình mô phỏng
• PHỤ LỤC 3: Bảng số liệu

Tóm tắt

I. Tổng quan về dòng điện qua máy biến áp khi sét đánh

Nghiên cứu dòng điện qua máy biến áp (MBA) khi sét đánh trên đường dây là một lĩnh vực quan trọng trong ngành điện. Hiện tượng sét đánh có thể gây ra những tác động nghiêm trọng đến hệ thống điện, đặc biệt là máy biến áp. Việc hiểu rõ về dòng điện sét và cách nó ảnh hưởng đến MBA giúp các kỹ sư thiết kế hệ thống bảo vệ hiệu quả hơn.

1.1. Đặc điểm của dòng điện sét và máy biến áp

Dòng điện sét có biên độ lớn và thời gian ngắn, thường gây ra các hiện tượng như quá áp. Máy biến áp cần được thiết kế để chịu đựng những tác động này nhằm bảo vệ hệ thống điện.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu dòng điện sét

Nghiên cứu này không chỉ giúp bảo vệ máy biến áp mà còn đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống điện. Việc phân tích dòng điện sét giúp xác định các biện pháp bảo vệ cần thiết.

II. Vấn đề và thách thức khi sét đánh vào đường dây điện

Khi sét đánh vào đường dây điện, dòng điện sét có thể gây ra các sự cố nghiêm trọng. Các vấn đề này bao gồm quá áp, hư hỏng thiết bị và mất điện. Việc hiểu rõ các thách thức này là cần thiết để phát triển các giải pháp bảo vệ hiệu quả.

2.1. Tác động của sét đến hệ thống điện

Sét đánh có thể gây ra các tác động như hư hỏng thiết bị, mất điện và thậm chí là cháy nổ. Điều này đòi hỏi các biện pháp bảo vệ hiệu quả.

2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng điện sét

Các yếu tố như độ cao của cột điện, khoảng cách giữa các cột và điều kiện thời tiết có thể ảnh hưởng đến dòng điện sét. Việc phân tích các yếu tố này giúp tối ưu hóa thiết kế hệ thống bảo vệ.

III. Phương pháp nghiên cứu dòng điện qua máy biến áp

Để nghiên cứu dòng điện qua máy biến áp khi sét đánh, các phương pháp tính toán và mô phỏng được sử dụng. Những phương pháp này giúp xác định chính xác dòng điện và điện áp tại các điểm khác nhau trong hệ thống.

3.1. Mô hình hóa dòng điện sét

Mô hình hóa giúp dự đoán dòng điện sét và tác động của nó đến máy biến áp. Các mô hình này thường sử dụng các thông số kỹ thuật của hệ thống điện.

3.2. Phân tích số liệu thực nghiệm

Phân tích số liệu thực nghiệm từ các sự cố sét đánh giúp xác định các đặc điểm của dòng điện qua máy biến áp. Điều này cung cấp thông tin quý giá cho việc cải thiện thiết kế.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu về dòng điện qua máy biến áp khi sét đánh có thể được áp dụng trong thực tiễn để cải thiện độ tin cậy của hệ thống điện. Các biện pháp bảo vệ được đề xuất giúp giảm thiểu thiệt hại do sét đánh.

4.1. Các biện pháp bảo vệ máy biến áp

Các biện pháp như lắp đặt thiết bị chống sét và hệ thống nối đất giúp bảo vệ máy biến áp khỏi tác động của sét. Những biện pháp này đã được chứng minh là hiệu quả trong nhiều trường hợp.

4.2. Kết quả từ các nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp bảo vệ giúp giảm thiểu đáng kể thiệt hại do sét đánh. Các số liệu thu thập được cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu quả của các giải pháp.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu dòng điện sét

Nghiên cứu dòng điện qua máy biến áp khi sét đánh là một lĩnh vực quan trọng và cần thiết. Tương lai của nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới và cải tiến các phương pháp bảo vệ.

5.1. Tương lai của công nghệ bảo vệ

Công nghệ bảo vệ máy biến áp sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các thiết bị mới. Những thiết bị này sẽ giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ trước các tác động của sét.

5.2. Nhu cầu nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để hiểu rõ hơn về tác động của sét đến hệ thống điện. Việc này sẽ giúp cải thiện thiết kế và bảo vệ máy biến áp trong tương lai.