Tiểu luận đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220kV Vĩnh Châu, Sóc Trăng

• Tác giả: Đặng Ngọc Toàn
• Người hướng dẫn: ThS. Trịnh Nguyễn Viết Tâm
• Trường học: Trường Đại Học Điện Lực
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện-Điện Tử
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Bảo Vệ Chống Sét Cho Trạm Biến Áp 220kV Vĩnh Châu, Sóc Trăng
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
• NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO DỰ ÁN TRẠM BIẾN ÁP 220KV VĨNH CHÂU – TỈNH SÓC TRĂNG
• 1.1. Giới thiệu về Trạm biến áp 220kV Vĩnh Châu
• 1.2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống chống sét đánh thẳng
• 1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật chung
• 1.2.2. Phạm vi bảo vệ của cột thu sét
• 1.2.2.1. Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét độc lập
• 1.2.2.2. Phạm vi bảo vệ của hai hay nhiều cột thu sét
• 1.2.2.3. Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có độ cao khác nhau
• 1.2.2.4. Phạm vi bảo vệ của một nhóm cột (số cột > 2)
• 1.2.3. Phạm vi bảo vệ của dây thu sét
• 1.2.3.1. Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét
• 1.2.3.2. Phạm vi bảo vệ của hai dây thu sét
• 1.3. Mô tả trạm biến áp cần bảo vệ
• 1.4. Tính toán các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp
• 1.4.1. Phương án 1
• 1.4.2. Phương án 2
• 1.4.3. So sánh và tổng kết phương án
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT
• 2.1. Mở đầu

I. Giới thiệu về hệ thống bảo vệ chống sét

Hệ thống bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220kV Vĩnh Châu là một phần quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện và duy trì hoạt động ổn định của lưới điện. Bảo vệ chống sét không chỉ giúp ngăn chặn thiệt hại do sét đánh mà còn bảo vệ các thiết bị điện khỏi các sự cố không mong muốn. Việc thiết kế hệ thống này cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt để đảm bảo hiệu quả tối ưu. Theo đó, các thiết bị bảo vệ cần được bố trí hợp lý trong phạm vi an toàn của hệ thống. Điều này bao gồm việc sử dụng các cột thu sét và dây chống sét được lắp đặt ở độ cao thích hợp để tối ưu hóa khả năng bảo vệ.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống bảo vệ chống sét

Hệ thống bảo vệ chống sét đóng vai trò thiết yếu trong việc bảo vệ trạm biến áp 220kV khỏi các tác động của thiên nhiên. Sét đánh có thể gây ra những thiệt hại nghiêm trọng, không chỉ làm hỏng thiết bị mà còn có thể dẫn đến việc ngừng cung cấp điện, ảnh hưởng đến sản xuất và phát triển kinh tế. Do đó, việc thiết kế một hệ thống bảo vệ hiệu quả là rất cần thiết. Các biện pháp bảo vệ bao gồm việc lắp đặt cột thu sét, dây chống sét và hệ thống nối đất, tất cả đều phải được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

II. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống chống sét

Để đảm bảo hiệu quả của hệ thống bảo vệ chống sét, cần phải tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật cụ thể. Tất cả các thiết bị bảo vệ phải nằm trong phạm vi an toàn của hệ thống. Đối với trạm biến áp 220kV, việc lắp đặt cột thu sét cần được thực hiện trên các kết cấu có sẵn hoặc độc lập, đảm bảo rằng các cột này được nối đất đúng cách. Đặc biệt, khoảng cách giữa các thiết bị và cột thu sét phải được tính toán để tránh hiện tượng phóng điện trong không khí. Hệ thống thu sét cũng cần có tiết diện đủ lớn để đảm bảo khả năng dẫn điện khi có dòng sét đi qua.

2.1. Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống chống sét

Tiêu chuẩn thiết kế cho hệ thống bảo vệ chống sét bao gồm việc xác định độ cao và vị trí của các cột thu sét. Cần phải tính toán phạm vi bảo vệ của từng cột thu sét, đảm bảo rằng tất cả các thiết bị trong trạm biến áp đều nằm trong khu vực bảo vệ. Các công thức tính toán phạm vi bảo vệ cần được áp dụng chính xác để đảm bảo hiệu quả tối ưu. Ngoài ra, việc sử dụng các vật liệu chất lượng cao cho hệ thống thu sét cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo độ bền và hiệu suất của hệ thống.

III. Phân tích và đánh giá các phương án bảo vệ

Trong quá trình thiết kế, hai phương án bảo vệ chống sét đã được đề xuất cho trạm biến áp 220kV Vĩnh Châu. Phương án đầu tiên sử dụng cột thu sét độc lập, trong khi phương án thứ hai sử dụng dây chống sét. Cả hai phương án đều đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho thiết bị. Tuy nhiên, phương án đầu tiên được đánh giá là hiệu quả hơn về mặt kinh tế do số lượng cột ít hơn và không cần sử dụng dây thu sét. Việc lựa chọn phương án phù hợp sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như chi phí, hiệu quả bảo vệ và khả năng lắp đặt.

3.1. So sánh giữa các phương án

Khi so sánh hai phương án bảo vệ, phương án sử dụng cột thu sét độc lập cho thấy ưu điểm về chi phí và tính đơn giản trong lắp đặt. Trong khi đó, phương án sử dụng dây chống sét có thể cung cấp phạm vi bảo vệ rộng hơn nhưng lại tốn kém hơn về mặt vật liệu và lắp đặt. Việc lựa chọn phương án nào sẽ phụ thuộc vào điều kiện thực tế của trạm biến áp và yêu cầu cụ thể của dự án. Cần phải cân nhắc kỹ lưỡng giữa chi phí và hiệu quả bảo vệ để đưa ra quyết định cuối cùng.