Nghiên cứu phân bổ dòng sét và điện áp trên SPD tại HCMUTE

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

CẢM TẠ

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC HÌNH

DANH SÁCH CÁC BẢNG

MỞ ĐẦU. CHƯƠNG MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU.1. TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

MỞ ĐẦU.2. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

MỞ ĐẦU.3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

MỞ ĐẦU.4. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

MỞ ĐẦU.5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI

MỞ ĐẦU.6. TÍNH THỰC TIỄN

MỞ ĐẦU.7. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

MỞ ĐẦU.8. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. CHƯƠNG 1: CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CHỐNG SÉT VAN

1.1. CÁC LOẠI CÁCH ĐIỆN

1.2. KHÁI NIỆM VỀ SÉT

1.3. THIẾT BỊ CHỐNG SÉT VAN

1.4. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC LOẠI CHỐNG SÉT

1.4.1. Khe hở phóng điện

1.4.2. Chống sét ống

1.4.3. Chống sét SiC

1.4.4. Cấu trúc của đĩa van SiC

1.4.5. Cấu trúc của khe hở

1.5. Thiết kế khe hở kèm theo điện trở

1.6. Chống sét van MOV không khe hở

1.7. Cấu tạo một chống sét MOV (Metal Oxide Varistor)

1.8. Đặc tính của MOV. So sánh sự làm việc của các chống sét SIC và MOV

1.9. Chế độ hoạt động khi có quá áp tạm thời

1.10. Chế độ hoạt động ở dòng xung

1.11. Tính ổn định đối với hoạt động phóng điện

2. CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CHỐNG SÉT VAN MOV

2.1. CẤU TẠO CƠ BẢN MOV

2.2. TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA BIẾN TRỞ ZNO

2.3. THỜI GIAN ĐÁP ỨNG

3. CHƯƠNG 3: CÁC MÔ HÌNH CHỐNG SÉT VAN

3.1. CÁC MÔ HÌNH ĐƯỢC ĐỀ NGHỊ

3.2. Mô hình truyền thống ATP

3.3. Mô hình được đề nghị bởi IEEE

3.4. Mô hình đề nghị. Xác định các thông số

3.5. Mô hình được đề nghị bởi Pinceti

3.6. Mô hình được đề nghị. Xác định thông số

3.7. Mô hình được đề nghị. Xác định thông số

4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CÁC MÔ HÌNH MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB

4.1. MỤC ĐÍCH MÔ PHỎNG

4.2. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MATLAB

4.3. Phần mềm MATLAB

4.4. Cơ sở về SIMULINK

4.5. Đánh giá mô hình MATLAB. Giới thiệu mô hình

4.6. Nguyên lý làm việc của mô hình

4.7. Đánh giá mô hình

4.8. Mạch mô phỏng Matlab. MÔ HÌNH NGUỒN PHÁT XUNG SÉT

4.9. Dạng xung sét

4.10. Các dạng xung không chu kỳ chuẩn

4.11. Xây dựng mô hình nguồn phát xung

4.12. Xây dựng sơ đồ khối

4.13. Thực hiện mô phỏng

4.14. XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỐNG SÉT VAN DẠNG MOV PHỤ THUỘC TẦN SỐ

4.15. XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỐNG SÉT VAN DẠNG MOV PHỤ THUỘC TẦN SỐ TRONG MATLAB

4.16. Giới thiệu một số khối (block) dùng trong mô hình

4.17. Xây dựng các mô hình chống sét van trung áp

4.18. Xây dựng mô hình MOV theo IEEE

4.19. Xây dựng mô hình MOV theo Pinceti

4.20. Xây dựng mô hình MOV theo P-K

5. CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG SO SÁNH CÁC MÔ HÌNH CHỐNG SÉT VAN TRUNG ÁP BẰNG MATLAB

5.1. MÔ PHỎNG ĐÁP ỨNG CỦA CÁC CHỐNG SÉT VAN TRUNG ÁP EVP VÀ AZG2

5.2. Chống sét van trung áp EVP ProtectiveCharacteristics

5.3. Thông số kỹ thuật

5.4. Thông số mô hình. Kết quả mô phỏng

5.5. Dạng sóng của mô hình

5.6. Biểu đồ đánh giá sai số. Chống sét van loại Type AZG2 Surge Arresters

5.7. Thông số kỹ thuật

5.8. Thông số mô hình. Kết quả mô phỏng

5.9. Dạng sóng của mô hình

5.10. Biểu đồ đánh giá sai số

5.11. NHẬN XÉT CHUNG

CHƯƠNG KẾT LUẬN

HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về dòng sét và điện áp

Dòng sét là một hiện tượng tự nhiên xảy ra khi có sự tích tụ điện tích trong mây, dẫn đến sự phóng điện giữa mây và mặt đất. Hiện tượng này không chỉ gây ra thiệt hại cho con người mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến các thiết bị điện. Điện áp do sét gây ra có thể vượt quá mức chịu đựng của nhiều thiết bị, dẫn đến hư hỏng hoặc thậm chí là cháy nổ. Việc nghiên cứu phân bổ dòng sét và điện áp trên các thiết bị bảo vệ như SPD (Surge Protective Device) là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Theo thống kê, Việt Nam có số ngày dông sét cao, điều này càng làm tăng nguy cơ xảy ra sự cố điện do sét.

1.1. Tác động của dòng sét đến hệ thống điện

Dòng sét có thể gây ra quá điện áp tạm thời, ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị điện. Khi sét đánh vào hệ thống điện, nó có thể tạo ra điện áp cao trong thời gian ngắn, dẫn đến việc phá hủy cách điện và gây ra sự cố. Các thiết bị như SPD được thiết kế để bảo vệ hệ thống điện khỏi những tác động này. Việc nghiên cứu và đánh giá các mô hình chống sét là cần thiết để đảm bảo rằng các thiết bị này hoạt động hiệu quả trong điều kiện thực tế.

II. Hệ thống SPD tại HCMUTE

Hệ thống SPD tại HCMUTE được thiết kế để bảo vệ các thiết bị điện khỏi các tác động của dòng sét. Hệ thống này bao gồm nhiều loại thiết bị khác nhau, mỗi loại có chức năng và đặc điểm riêng. Việc phân tích và đánh giá hiệu quả của các thiết bị này là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Các mô hình chống sét được xây dựng dựa trên các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn bảo vệ hiện hành. Nghiên cứu này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của hệ thống mà còn cung cấp thông tin hữu ích cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này.

2.1. Các loại thiết bị bảo vệ

Trong hệ thống SPD, có nhiều loại thiết bị bảo vệ khác nhau như chống sét van và thiết bị bảo vệ quá áp. Mỗi loại thiết bị có cách thức hoạt động và ứng dụng riêng. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp với từng loại hệ thống điện là rất quan trọng. Các thiết bị này cần được kiểm tra và đánh giá thường xuyên để đảm bảo rằng chúng hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách thức hoạt động của các thiết bị này và cách chúng có thể được cải thiện.

III. Phương pháp nghiên cứu và mô phỏng

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp mô phỏng để đánh giá hiệu quả của các mô hình chống sét. Phần mềm Matlab được sử dụng để xây dựng các mô hình và thực hiện các thử nghiệm mô phỏng. Các thông số kỹ thuật của thiết bị được lấy từ catalogue của nhà sản xuất, giúp đảm bảo tính chính xác của mô hình. Kết quả mô phỏng sẽ được so sánh với các giá trị thực tế để đánh giá độ chính xác và hiệu quả của các mô hình. Phương pháp này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn cung cấp cái nhìn rõ ràng về cách thức hoạt động của các thiết bị trong điều kiện thực tế.

3.1. Xây dựng mô hình trong Matlab

Việc xây dựng mô hình trong Matlab cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng điều chỉnh các thông số và quan sát sự thay đổi của điện áp và dòng sét trong các tình huống khác nhau. Mô hình này giúp đánh giá được hiệu quả của các thiết bị SPD trong việc bảo vệ hệ thống điện. Kết quả từ mô phỏng sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc cải tiến thiết kế và lựa chọn thiết bị bảo vệ phù hợp.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu về phân bổ dòng sét và điện áp trên SPD tại HCMUTE đã chỉ ra tầm quan trọng của việc bảo vệ hệ thống điện khỏi các tác động của sét. Các mô hình chống sét được xây dựng và đánh giá cho thấy hiệu quả trong việc giảm thiểu rủi ro cho thiết bị điện. Để nâng cao hiệu quả bảo vệ, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các thiết bị mới, đồng thời cải tiến các mô hình hiện có. Việc này không chỉ giúp bảo vệ an toàn cho hệ thống điện mà còn góp phần nâng cao độ tin cậy trong hoạt động của các thiết bị điện.

4.1. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới trong lĩnh vực bảo vệ quá áp và chống sét. Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến sẽ giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ và giảm thiểu thiệt hại do sét gây ra. Đồng thời, cần có các chương trình đào tạo cho kỹ sư và nhân viên kỹ thuật để nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của việc bảo vệ hệ thống điện khỏi các tác động của sét.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Phân bổ dòng sét và điện áp trên các SPD khi sét đánh vào tòa nhà