Tính toán đề xuất giải pháp giảm suất cắt do sét cho tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Trong các tuyến đường dây truyền tải đi qua địa phận tỉnh Gia Lai, Công trình đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 trải dài trên lãnh thổ hai nước Lào và Việt Nam, các cột điện thiết kế đa số là cột có chiều cao trên 50m, cao trình lớn, nằm ở khu vực mật độ sét cao, có nhiều cung đoạn đi qua địa hình đồi núi cao, nhiều vị trí cột được đặt trên đỉnh đồi nên dễ thu hút các tia sét.
Xuất phát từ các vấn đề trên, đề tài “Tính toán, đề xuất giải pháp giảm suất cắt do sét cho đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1” là cần thiết nhằm đảm bảo việc cung cấp điện liên tục của đường dây.
Mục đích nghiên cứu của đề tài
– Hạn chế suất cắt điện do sét gây ra trên tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1.
– Để có cơ sở lý thuyết để tiến hành các biện pháp cải thiện suất cắt đường dây từ đó tiến hành các biện pháp thực tế để kiểm nghiệm trên đường dây.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1.
Phương pháp nghiên cứu
– Phân tích các sự cố do sét trên các cung đoạn tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 trong những năm vận hành.
– Trên cơ sở lý thuyết tính suất cắt và số liệu thực tế để tính toán số lần sự cố tại các vị trí cột của đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1.
– Trên cơ sở số lần sự cố tại các vị trí cột của đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 đã được tính toán, tác giả sẽ đề xuất giải pháp nhằm hạn chế số lần sự cố gây ra tại các vị trí cột có số lần sự cố cao đó nhằm giảm suất cắt đường dây.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
– Tính toán, đề xuất giải pháp nhằm hạn chế số lần sự cố gây ra tại các vị trí cột trên đường dây.
– Làm cơ sở để giúp các đơn vị quản lý vận hành hạn chế tối đa mất điện do sét đến đường dây truyền tải 220kV, góp phần nâng cao đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục.
Đặt tên đề tài
Căn cứ vào mục tiêu và nhiệm vụ nêu trên đề tài được đặt tên: “Tính toán, đề xuất giải pháp giảm suất cắt do sét cho tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1”.
Cấu trúc luận văn
Nội dung luận văn được biên chế thành: Ngoài phần Mở đầu và Kết luận sẽ có 3 chương:
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN VÀ TUYẾN ĐƯỜNG DÂY 220KV PLEIKU 2 – XEKAMAN 1
CHƯƠNG 2 – SUẤT CẮT TUYẾN ĐƯỜNG DÂY 220KV PLEIKU 2 – XEKAMAN 1
CHƯƠNG 3 – ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM SUẤT CẮT DO SÉT
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN VÀ TUYẾN ĐƯỜNG DÂY 220KV PLEIKU 2 – XEKAMAN 1
1.1. Tổng quan về sét và hiện tượng quá điện áp khí quyển
1.1.1. Tổng quan về sét và quá điện áp khí quyển
1.1.2. Tình hình giông sét trên địa bàn tỉnh Gia Lai, Kontum và các khu vực đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 đi qua
Theo các nghiên cứu của Viện Vật lý địa cầu, Việt Nam nằm ở tâm dông sét châu Á, một trong ba tâm dông trên thế giới có hoạt động dông sét mạnh. Mùa dông ở Việt Nam tương đối dài bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 10. Số ngày dông trung bình khoảng 100 ngày/ năm và số giờ dông trung bình là 250 giờ/ năm.
Hai Tỉnh Gia Lai và Kontum là một trong những địa bàn có mật độ giông sét cao trên cả nước. Theo số liệu về mật độ sét do Viện Vật lý Địa cầu cung cấp: mật độ sét ở khu vực nơi có đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 đi qua trung bình là 8,2 cú sét đánh/ km2/ năm.
1.2. Tổng quan về tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1:
1.2.1. Quy mô đường dây
1.2.2. Các thông số kỹ thuật chính của đường dây
Điểm đầu : điểm G0 gần biên giới Việt Nam – Lào.
Điểm cuối : G30 (vị trí bắt đầu trùng với đường dây 220kV Sêsan 4 – Pleiku hiện có)
Số mạch : 02 mạch.
Loại cột : Cột thép hình 2 mạch (Loại cột néo TP.222 và cột đỡ SP.222, ngoài ra còn một số cột có ký hiệu khác tại một số vị trí đặc biệt).
Loại cách điện: Cách điện composite
Bố trí DCS: 02 DCS treo trên đỉnh cột, sử dụng 01 dây cáp thép GSW-70 và 01 dây chống sét kết hợp cáp quang OPGW-70.
Loại tiếp địa: Kiểu cọc – tia kết hợp
Bố trí dây dẫn: Dây dẫn bố trí dọc từ trên xuống dưới.
Loại dây dẫn: dây nhôm lõi thép phân pha 2xACSR-400/51.
Tổng chiều dài đường dây (mạch kép): 92,744 km.
1.2.3. Bảng số liệu thông số kỹ thuật của đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1:
Bảng 1.3: Bảng số liệu thông số kỹ thuật của đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1
1.3. Các biện pháp bảo vệ chống sét hiện tại áp dụng trên đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1.
1.3.1. Thiết kế tiếp địa
Đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 được thiết kế treo dây chống sét trên đỉnh cột về 02 phía.
Hệ thống tiếp địa hiện hữu được thiết kế theo kiểu tia – cọc kết hợp, số lượng cọc tiếp địa sử dụng tại mỗi vị trí từ 2 đến 12 cọc.
1.3.2. Các giải pháp trong quản lý vận hành của Truyền tải điện Gia Lai
Giá trị điện trở của hệ thống tiếp địa được đơn vị đo kiểm tra định kỳ 1 năm 1 lần nhằm kịp thời phát hiện ra các khiếm khuyết, hư hỏng đối với hệ thống tiếp địa để sửa chữa như bổ sung hoặc thay thế hệ thống tiếp địa.
1.4. Tình hình sự cố do sét trên tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1
1.4.1. Các sự cố do sét trên tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 (Phần trên lãnh thổ Việt Nam) giai đoạn từ năm 2016 đến năm 2019
1.4.2. Các sự cố do sét trên tuyến đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 (Tuyến đang xét từ G0 đến G30 dài 92,744 km) giai đoạn từ năm 2016 đến năm 2019
Từ những số liệu đã nêu ở trên, ta có thể thấy trong cung đoạn đường dây đang xét có 11 lần sự cố xảy ra do sét (2,75 lần sự cố/ năm).
Với tình hình sự cố do giông sét như trên, tác giả luận văn nhận thấy cần thiết phải đề xuất các giải pháp giảm suất cắt do sét gây nên cho đường dây trên.
Kết luận Chương 1:
Hiện trượng quá điện áp khí quyển khi xuất hiện trên đường dây tải điện trên không là rất nguy hiểm, sóng quá điện áp không chỉ gây nên phóng điện trên cách điện đường dây, đưa đến cắt điện mà còn có thể truyền theo đường dây vào trạm gây nguy hiểm cho các điện của các thiết bị trong trạm, sét đánh trực tiếp vào đường dây dẫn đến khả năng gián đoạn cấp điện cho phụ tải do sự cố cắt điện gây thiệt hại và ảnh hưởng lớn về Kinh tế – Xã hội – An ninh – Quốc phòng.
Đường dây 220kV Pleiku 2 – Xekaman 1 từ Nhà máy Thủy điện Xekaman 1 bên Lào đến Trạm 500kV Pleiku 2, truyền tải công suất của các Nhà máy thủy điện Xekaman 1 và Xekaman San-xay từ Lào về Việt Nam. Vì vậy cần phải nhiên cứu giảm suất cắt gây ra do quá điện áp khí quyển, đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho đường dây trên.
CHƯƠNG 2: SUẤT CẮT TUYẾN ĐƯỜNG DÂY 220KV PLEIKU 2 – XEKAMAN 1
2.1. Lý thuyết về tính suất cắt/ số lần sự cố đường dây:
2.1.1. Phương pháp tính suất cắt/ số lần sự cố theo cột điển hình (cổ điển)
2.1.2. Tính toán các thông số cơ bản
2.1.3. Suất cắt điện đường dây do sét đánh vòng
2.1.4. Suất cắt điện đường dây do sét đánh vào dây chống sét ở khoảng vượt
2.1.5. Suất cắt điện đường dây do sét đánh vào đỉnh cột (kể cả số lần sét đánh vào dây chống sét gần đỉnh cột)
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT HOA HOC\KY THUAT DIEN\LOP GIA LAI\LOP GIA LAI (Ở nhà)\LOP GIA LAI\File gui T.Khoa 28.09.20 (Dot 02)\File gui T.Khoa 28.09.20 (Dot 02)\Pham Van Binh (Final)(R)\TOM TAT
