Phân bố dòng sét trong hệ thống nối đất trạm dây chống sét cột điện khi có sét đánh

• Tác giả: Hồ Văn Nhật Chương
• Trường học: Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hệ thống điện
• Đề tài: Phân bố dòng sét trong hệ thống nối đất trạm - dây chống sét - cột điện khi có sét đánh tại một điểm bất kỳ trên dây chống sét
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp trường
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• 1. PHẦN I: CÔNG THỨC TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ VÀ PHÂN BỐ DÒNG TRONG HỆ THỐNG “NỐI ĐẤT TRẠM-DÂY CHỐNG SÉT-CỘT ĐIỆN”
• 1.1. Tổng quan
• 1.2. Phương Pháp Tính
• 1.2.1. Cơ sở tính toán
• 1.2.2. Tính tổng trở Thevenin nhìn từ đầu đường dây không tải với mô hình n mạch pi có các thông số và giống nhau
• 1.2.3. Tính tổng trở Thevenin khi cuối đường dây có mắc thêm một phần tử Z1
• 1.3. Phương pháp tính dòng sét đi qua nối đất của trạm
• 1.3.1. Tính toán trở kháng
• 1.3.1.1. Khi cuối đường dây hở mạch Z2 = ∞
• 1.3.1.2. Khi cuối đường dây được kết nối với tổng trở Z1
• 1.3.2. Tính toán dòng điện
• 1.3.2.1. Trường hợp sét đánh tại cột cổng trạm biến áp
• 1.3.2.2. Khi sét đánh tại cột thứ k trên đường dây chống sét
• 1.3.2.3. Xác định dòng điện tản vào hệ thống nối đất TBA
• 1.3.3. Tóm tắt
• 2. PHẦN II: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN PHÂN BỐ DÒNG TRONG HỆ THỐNG “NỐI ĐẤT TRẠM-DÂY CHỐNG SÉT-CỘT ĐIỆN”
• 2.1. Khảo sát dòng điện chạy qua nối đất tram biến áp
• 2.1.1. Khảo sát dòng điện đi vào nối đất trạm biến áp 1 khi xét tới ảnh hưởng Rp
• 2.2. Tổng kết
• 3. PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Phân bố dòng sét trong hệ thống nối đất

Nghiên cứu tập trung vào phân bố dòng sét trong hệ thống nối đất của trạm chống sét và cột điện. Mục tiêu là thiết lập các công thức tính toán dòng điện sét khi sét đánh vào dây chống sét tại một điểm bất kỳ. Phương pháp này giúp xác định ảnh hưởng của các thông số hệ thống lên sự phân bố dòng sét, từ đó đề xuất các biện pháp cải thiện hiệu quả.

1.1. Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính

Dựa trên lý thuyết đường dây truyền tải, hệ thống dây chống sét được mô hình hóa thành mạch điện tương đương. Các thông số như trở kháng nối đất của cột (Zp) và trở kháng dây chống sét (Zs) được sử dụng để tính toán. Phương pháp này đơn giản hóa việc tính toán dòng sét đi qua hệ thống nối đất, giúp xác định nhanh giá trị dòng điện tại các vị trí khác nhau.

1.2. Ảnh hưởng của thông số hệ thống

Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của các thông số như điện trở nối đất (Rp) và trở kháng dây chống sét (Rs) lên sự phân bố dòng sét. Kết quả cho thấy, khi Rp giảm, dòng điện sét đi vào trạm biến áp cũng giảm, giúp giảm thiểu nguy cơ gây hại cho trạm.

II. Hệ thống chống sét và an toàn điện

Nghiên cứu đề cập đến hệ thống chống sét và an toàn điện trong việc bảo vệ trạm biến áp và cột điện. Việc xác định chính xác dòng sét đi qua hệ thống nối đất giúp đảm bảo an toàn cho thiết bị và người vận hành.

2.1. Thiết kế hệ thống chống sét

Nghiên cứu đề xuất các phương pháp thiết kế chống sét hiệu quả, dựa trên việc phân tích dòng sét và trở kháng nối đất. Các biện pháp này giúp cải thiện sự phân bố dòng sét, giảm thiểu thiệt hại do sét gây ra.

2.2. Đánh giá an toàn điện

Việc tính toán dòng sét đi qua hệ thống nối đất giúp đánh giá mức độ an toàn của trạm biến áp. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, việc giảm điện trở nối đất (Rp) có thể làm giảm đáng kể nguy cơ gây hại cho trạm.

III. Kết quả tính toán và ứng dụng thực tế

Nghiên cứu đưa ra các kết quả tính toán cụ thể về phân bố dòng sét trong hệ thống nối đất trạm chống sét và cột điện. Các kết quả này có giá trị thực tiễn cao, giúp cải thiện hiệu quả của hệ thống chống sét.

3.1. Kết quả tính toán

Kết quả tính toán cho thấy, khi điện trở nối đất (Rp) tăng, dòng sét đi vào trạm biến áp cũng tăng, làm tăng nguy cơ gây hại. Ví dụ, khi Rp = 5Ω, dòng sét đi vào trạm chiếm 25.96% tổng dòng sét, trong khi khi Rp = 40Ω, tỷ lệ này là 22.38%.

3.2. Ứng dụng thực tế

Nghiên cứu cung cấp tài liệu tham khảo cho các nhà thiết kế hệ thống nối đất và chống sét. Các kết quả tính toán có thể được sử dụng để cải thiện thiết kế hệ thống, đảm bảo an toàn cho trạm biến áp và cột điện.