RealEDU.

1. TRƯỜ Ạ Ọ Ộ
NG Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N I
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên c u các bi n pháp b o v ng sét cho
ứ ệ ả ệ chố
đườ Nam Đị
ng dây 220kv Thái Bình- nh và
tính toán điện trường cho đường dây 220kv
ĐẶNG ĐỨ Ệ
C HI P
Ngành K thu
ỹ ật điện
Giảng viên hướ ẫ
ng d n: PGS.TS. Nguyễn Đình Thắng
Viện: Điện
HÀ NỘI, 2016

2. i
LỜI CAM OAN
Đ
Tôi xin cam đoan luận văn:" Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ chống sét cho
đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định và tính toán điện trường đường
cho
dây 220kV " là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày
trong luậ ăn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ luận văn nào
n v
trước đây.
Hà Nội, ngày 07 tháng 04 năm 2016
Tác giả luận văn
Đặng Đức Hiệp

3. ii
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Đình
Thắng. Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tác giả đã luôn nhận được những lời
chỉ bảo, quan tâm, động viên và sự giúp đỡ hết sức quý báu của Thầy để tác giả có
thể hoàn thành được luận văn này.
Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Nguyễn Hữu Kiên cùng
các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Hệ thống điện – Trường Đại học Bách Khoa
Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả thực hiện luận văn.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong việc nghiên cứu, học hỏi nhưng vì thời gian
có hạn, vấn đề nghiên cứu khá phức tạp, kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều nên bản
luận văn này không tránh khỏi thiếu sót cần bổ sung. Tác giả mong muốn nhận được
sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp.
Xin chân thành cám ơn!.
Tác giả luận văn
Đặng Đức Hiệp

4. iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................................ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG..........................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH VẼ...................................................................................................vii
MỞ ĐẦU..............................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY
. ...............4
1.1. Sự phát triển củ ớ
a lư i truyền tải điện. ......................................................................4
1.2. Khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC c a EVN
ủ NPT ...................................4
1.3. Ảnh hưởng của sét đến việc bảo vệ ng dây
đườ .......................................................5
1.3.1. Sự nguy hiểm của quá điện áp khí quyển ................................................ 5
1.3.2. Sự cố do sét đánh đối với đường dây truyền tải điện trên không................ 5
1.4. Tình hình sự cố trên đường dây 220 kV truyền tải điện Ninh Bình.......................6
1.4.1. Lưới điện 220 kV truyền tải điện Ninh Bình ............................................ 6
1.4.2. Phân tích đánh giá các biện pháp.......................................................... 10
1.5. Kết luận và hướng nghiên cứu của đề tài...........................................................11
CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT BẢO VỆ CHỐNG SÉT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP
.
GIẢM SUẤT CẮT CỦA ĐƯỜNG DÂY 220 kV........................................................12
2.1. Yêu cầu chung .........................................................................................................12
2.2. Ch tiêu ch ng sét c
ỉ ố ủa đường dây...........................................................................12
2.3. Tính toán suất cắt khi sét đánh vào đường dây......................................................15
2.3.1. Các điều kiện giả ế
thi t tính toán............................................................ 15
2.3.2. Xác định suất cắt do sét đánh vào đường dây : ....................................... 16
2.4. M t s
ộ ố ệ
bi n pháp giảm suất cắt của đường dây do sét.........................................23
2.4.1 Tăng chiều dài cách điện :..................................................................... 24
2.4.2. Giảm điện trở nối đất cột :.................................................................... 25
2.4.3. Giảm góc bảo v :
ệ ............................................................................... 26
2.4.4. nh
Ả hưởng của chi u cao c
ề ột :.............................................................. 27
2.5. Kết luận ....................................................................................................................28

5. iv
CHƯƠNG 3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY 220KV
. THÁI
BÌNH – NAM ĐỊNH ........................................................................................................30
3.1. Hi n tr
ệ ạng đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định..........................................30
3.1.1. Tình hình s c ng dây 220kV Thái Bình Nam
ự ố do sét đánh vào đườ –
Định........................................................................................................... 30
3.1.2. Nhận xét đánh giá tình hình sự c do sét
ố ................................................ 33
3.2. Một số biện pháp h n ch
ạ ế sự cố do sét đánh đường dây 220kV Thái Bình – Nam
Định .................................................................................................................................34
3.2.1. Đề cao công tác kiểm tra đường dây...................................................... 34
3.2.2. Đảm b o kho
ả ảng cách hành lang an toàn đường dây............................... 35
3.2.3. Bổ sung dây nối đất cho hệ thống tiếp địa cột......................................... 36
3.2.4. Bổ sung bát sứ dây dẫn ........................................................................ 37
3.2.5. Kiểm tra và bổ sung tiếp địa cột............................................................ 38
3.2.6. Tái hoàn thổ c h
phụ ồi điện trở ấ
su t của đất ............................................ 41
3.3. Phân tích nguyên nhân gi m thi
ả ểu sự cố do sét đánh trên đường dây sau khi đã
áp dụng các biện pháp ....................................................................................................45
3.3.1. So sánh số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây theo năm vận hành......... 45
3.3.2. Phân tích nguyên nhân tăng giảm số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây. 45
CHƯƠNG 4. SO SÁNH KINH TẾ CÁC BIỆN PHÁP, KẾT LUẬN VÀ KIẾN
NGHỊ..................................................................................................................................48
4.1. So sánh kinh tế các bi n pháp
ệ .................................................................................48
4.1.1. Biện pháp tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất đất.................................... 48
4.1.2. Biện pháp n i dài dây ti
ố ếp địa............................................................... 48
4.1.3. Biện pháp đóng bổ sung tiếp địa cột...................................................... 49
4.1.4. Biện pháp bổ sung cách điện ................................................................ 49
4.2. Kết luận và kiến nghị...............................................................................................50
4.2.1. Kết luận ............................................................................................. 50
4.2.1. Kiến nghị ........................................................................................... 51

6. v
CHƯƠNG 5 ĐIỆN TRƯỜNG CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CAO ÁP VÀ
.
ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG........................................................................................52
5.1. Yếu tố bất lợi do hệ thống truyền tải điện đường dây cao áp gây ra....................52
5.2. Ảnh hưởng của điện từ trường................................................................................53
5.2.1 Ảnh hưởng của hiện tượng cả ứng tĩnh điệ
m n......................................... 54
5.2.2.Ảnh hưởng do cả ứng điệ
m n từ ............................................................. 54
5.3.Ảnh hưởng do sự tăng điện thế trên nối đất trạm và đường dây...........................54
5.4.Ảnh hưởng của điện từ trường với cơ thể người....................................................55
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG DÂY 220KV
. ....................58
6.1.Phương pháp tính toán điện trường đường dây 220kV..........................................58
6.1.1 Đặc điểm phân b c
ố ủa điện trường dưới đường dây cao áp....................... 58
6.1.2. Lý thuyết tính toán trường điện từ ới đườ
dư ng dây cao áp....................... 62
6.1.3. Phương pháp tính trực tiếp cường độ điện trường ở mặt đất dưới đường dây
cao áp ......................................................................................................... 65
6.1.4. Phương pháp tính gián tiếp cường độ điện trường qua hàm thế φ ............. 69
6.1.5. Tính toán điện dung của đường dây cao áp. ........................................... 79
6.2. Áp dụng lý thuyết trường điện t ,tính gián ti
ừ ếp cường độ điệ ừ
n t trường dưới
đường dây 220kV qua hàm thế φ ..................................................................................87
6.2.1. Tính toán phân bố điện thế bên dưới đường dây 220kV mộ ạ
t m ch. .......... 87
6.2.2. Tính toán phân bố ệ
đi n thế bên dưới đường dây 220kV hai mạch............. 91
KẾT LUẶN CHUNG.....................................................................................................105
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................109

7. vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Khối lượng lưới truyền tải dự kiến xây dựng theo từng giai đoạn.............4
Bảng 1.2. Khối lượng quản lý các đường dây của PTC .............................................4
Bảng 1.3. Thống kê sự cố trên lưới 220 kV truyền tải điện Ninh Bình [11]..............6
Bảng 3.1. Điện trở nối đất của đường dây trên không..............................................44
Bảng 3.2. So sánh số vụ sự cố do sét đánh trên đường dây......................................45
Bảng 4.1. Tổng hợp chi phí tái hoàn thổ cho một vị trí móng cột............................48
Bảng 4.2. Tổng hợp chi phí nối dài dây tiếp địa cho một vị trí cột..........................48
Bảng 4.3. Tổng hợp chi phí đóng bổ sung tiếp địa cho một vị trí cột ......................49
Bảng 4.4. Tổng hợp chi phí bổ sung cách điện cho một vị trí cột............................49
Bảng 6.1. ...........................60
Thời gian làm việc cho phép 1 ngày dưới điện trường.
Bảng 6.2. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV một mạch, cao độ
dây và khoảng cách tim tuyến, Phương án Dx = 6.5; D = 4,0..................................88
Bảng 6.2a. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch theo độ
cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6.5m; D1=4.8m, D2=4.5m,
D3=4.2m....................................................................................................................94
Bảng 6.2b. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân
pha 2x300mm2
theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6,5m;
D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m.................................................................................95
Bảng 6.2c. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân
pha 2x300mm2
theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án khi
Hmin=9,7m Dx=6,5m; D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m...........................................96
Bảng 6.2d. Kết quả tính cường độ điện trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai
mạch, không phân pha. Phương án Dx=6.5; D1=4.8, D2=4.2; Lkc=300; n=0 ........97
không phân pha (n=0), phương án Dx=6.5...............................................................98
Bảng 6.2f. Kết quả tính cường độ điện trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai
mạch, phân pha 2x300mm2 (trường hợp thứ tự pha 2 mạch ngược nhau).............101

8. vii
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Sơ đồ thay thế trước khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về ...............19
Hình 2.2. ...................20
Sơ đồ thay thế sau khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về
Hình 2.3. ......................20
Điện áp tác dụng lên cách điện khi sét đánh vào đỉnh cột.
Hình 2.4. Đường cong thông số nguy hiểm .............................................................21
Hình 2.5. Sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét .................................................22
Hình 2.6. .........................24
Điện áp phóng điện tính theo chiều dài chuỗi cách điện.
Hình 2.7. Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và số bát sứ. ..................25
Hình 2.8. ............................26
Điện áp đặt trên cách điện tính theo điện trở chân cột.
Hình 2.9. ......26
Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và điện trở chân cột.
Hình 2.10. Xác suất sét đánh vòng qua dây dẫn vào dây chống sét tính theo góc bảo
vệ...............................................................................................................................27
Hình 2.11. .........................28
Số lần sét đánh vào đường dây tính theo chiều cao cột.
Hình 6.1. Lực tĩnh điện giữa 2 điện tích điểm..........................................................63
Hình 6.2. Điện trường gây ra bởi hệ hai trục mang ..................66
điện tích khác dấu.
Hình 6.3. Điện trường dưới mặt đất gây ra bởi bệ ba dây dẫn.................................67
Hình 6.4. Điện thế của hai trục dài thẳng song song mang điện..............................69
Hình 6.5. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc
với ĐDK 220kV một mạch .......................................................................................71
Hình 6.6. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc
với ĐDK 220kV hai mạch hình tháp ........................................................................75
Hình 6.7. Dây dẫn các pha của mỗi mạch được coi như bố trí thẳng đứng .............78
Hình 6.8. Điện dung của hệ “3 dây – đất” có dây pha bố trí bất kỳ thứ tự 1,2,3
tương ứng với thứ tự pha A, B, C .............................................................................80
Hình 6.9. -
Điện dung của hệ “3dây đất” có thứ tự 1,2,3 tương ứng với thứ tự pha
A, B, C.......................................................................................................................83
Hình 6.10. Điện dung của hệ “3 dây – đất” có dây pha bố trí thẳng đứng, thứ tự
1,2,3 tương ứng với thứ tự pha A, B, C. ...................................................................84
Hình 6.11. ....................................................................................85
Kết cấu phân pha

9. viii
Hình 6.12. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc
với ĐDK 220kV một mạch .......................................................................................87
Hình 6.13. Sơ đồ tính thế tác động lên người tại độ cao hp theo mặt cắt vuông góc
với ĐDK 220kV hai mạch hình tháp ........................................................................92
Hình 6.13a. Phân bố cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch theo độ cao
dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6.5m; D1=4.8m, D2=4.5m,
D3=4.2m....................................................................................................................94
Hình 6.13b. Phân bố cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân pha
2x300mm2
theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án Dx=6,5m;
D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m.................................................................................95
Hình 6.13c. Kết quả tính cường độ điện trường dưới ĐDK 220kV hai mạch, phân
pha 2x300mm2
theo độ cao dây và khoảng cách từ tim tuyến. Phương án khi
Hmin=9,7m Dx=6,5m; D1=4,8m, D2=4,5m, D3=4,2m...........................................96
Hình 6.13d. Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch,
không phân pha (n=0), phương án Dx=6.5...............................................................98
Hình 6.13e. Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai
mạch,.............................................................................................................. 100
Không phân pha (n = 0). Phương án Dx=6.5m; D1=4.8mm, D2=4.5m; D= 4.3mm
(nhìn phối cảnh) ......................................................................................................100
Hình 6.13f. Phân bố điện trường trong nửa khoảng cột dưới ĐDK 220kV hai mạch,
(n = 2) phân pha 2x300mm2. Phương án (trường hợp thứ tự pha 2 mạch ngược
nhau)........................................................................................................................102

10. 1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Điện năng là nguồn năng lượng hết sức quan trọng đối với mọi lĩnh vực của
mỗi quốc gia nhất là với các nước đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa
như nước ta.
Trong những thập niên qua ngành điện không ngừng phát triển cả về nguồn và
đường dây truyền tải đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho nền kinh tế quốc dân.
Để đảm bả cho thiết bị, vận hành hệ thống cung cấp điện liên tục,
o an toàn ,
đảm bảo an toàn cho công nhân viên sửa chữa, vận hành đường dây và các thiết bị
cao áp thì bảo vệ chống sét và tính toán điện trường cho hệ thống điện, cho đường
dây có một vị trí rất quan trọng nhất là đối với đường dây truyền tải điện cao áp và
siêu cao áp.
Lưới điện truyền tải 220kV với đặc thù đường dây dài đi qua nhiều vùng miền,
khu dân cư, địa hình địa chất khác nhau cho nên nó là một trong các phần tử có nguy
cơ chịu ảnh hưởng nặng n Cùng với đó, cần phải tính toán điện
ề nhất sự cố sét đánh.
trường hợp lý, nghiên cứu những ảnh hưởng của điện trường đối với cơ thể con người,
để đề xuất những quy định nhằm đảm bảo an toàn cho con người khi làm việc vận
hành trong vùng ảnh hưởng của điện trường đường dây 220kV.
Vận hành an toàn – kinh tế đường dây truyền tải 220kV là nhiệm vụ và chỉ tiêu
hàng đầu của đơn vị truyền tải, các biện pháp bảo vệ đường dây đặc biệt là bảo vệ
chống sét được đầu tư hết sức coi trọng. Tuy nhiên sét là hiện tượng tự nhiên xảy ra
một cách ngẫu nhiên nên việc phòng chống sét rất phức tạp và tốn kém trong đầu tư.
Sự cố sét đánh đối với đường dây 220kV đang là mối quan tâm của các đơn vị
quản lý, của các chuyên gia trong việc nghiên cứu để giảm thiểu số lần cắt điện và
thiệt hại.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu các biện pháp
bảo vệ chống sét cho đường dây 220kV Thái Bình – m Định và tính toán điện
Na
trường cho đường dây 220kV”

11. 2
2. ,
Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đề tài tập trung tìm hiểu, phân tích đánh giá tình hình quản lý vận hành, tình
hình sự cố sét trên đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định từ đó đề xuất các biện
pháp hạn chế sự cố sét đánh và tính toán điện trường cho đường dây 220kV.
3. Phương pháp nghiên cứu
Dựa vào lý thuyết chống sét của đường dây kinh điển,đánh giá phân tích tình
hình sự cố sét trên đường dây cụ thể, cho sự cố cụ thể nhằm đưa ra các biện pháp phù
hợp hạn chế tối đa ảnh hưởng của sét đến vận hành đường dây,làm giảm thiểu sự cố
do sét và có sự so sánh kinh tế giữa các biện pháp
Sử dụng phương pháp tính toán gián tiếp qua hàm thế để tính toán điện trường
dưới đường dây 220kV từ đó đưa ra phạm vi ảnh hưởng,hành lang an toàn của điện
trường.
4. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 6 chương
Bảo vệ chống sét.
Chương 1 : Tổng quan về bảo vệ chống sét đường dây.
Chương 2 : Lý thuyết bảo vệ chống sét và một số biện pháp giảm suất cắt
đường dây 220kV.
Chương 3 : Một số biện pháp bảo vệ chống sét cho đường dây 220kV Thái
Bình – Nam Định.
Chương 4 : So sánh kinh tế các biện pháp.
Tính toán điện trường.
Chương 5 : Điện trường của đường dây tải điện cao áp và ảnh hưởng của
chúng.
Chương 6 : Phương pháp tính toán điện trường đường dây cao áp 220kV.
Quá trình nghiên cứu cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, sự quan tâm
tạo điều kiện của đơn vị Truyền tải điện đội đường dây Nam Định và đặc
Ninh Bình,
biệt là sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn Đình Thắng luận văn này đã được
hoàn thành. Nhưng do thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên sẽ không

12. 3
tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung, tham gia góp ý của thầy cô, đồng nghiệp và
bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Hữu Kiên cùng các thầy cô giáo trong
bộ môn Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ, hướng dẫn em
hoàn thành bản luận văn này.
Tác giả mong muốn sao cho luận văn này sẽ tiếp tục có những nghiên cứu sâu
sắc hơn về đề tài bảo vệ chống sét đường dây 220kV và tính toán điện trường dưới
đường dây trên lưới truyền tải điện nói riêng và lưới truyền tải điện quốc
Ninh Bình
gia nói chung.

13. 4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY
1.1. Sự phát triển của lưới truyền tải điện.
Lưới truyền tải điện quốc gia hiện nay có trên 160 đường dây 220kV, 500kV
với tổng chiều dài gần 15000km. Các đường dây trải dài từ Bắc đến Nam đi qua nhiều
khu vực,địa hình khác nhau từ đồi núi cao,đầm lầy đến đồng bằng. Lưới truyền tải
điện ngày càng phát triển và mở rộng, khối lượng lưới truyền tải điện Việt Nam dự
kiến xây dựng theo từng giai đoạn đến năm 2030 được thể hiện :
Bảng 1.1. Khối lượng lưới truyền tải dự kiến xây dựng theo từng giai đoạn
Năm 2011-2015 2016-2020 2021-2025 2026-2030
ĐZ500kV (km) 3833 4539 2234 2724
ĐZ220kV (km) 10637 5305 5552 5020
1.2. Khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC của EVNNPT
Tính đến tháng 4/2015 khối lượng quản lý lưới truyền tải các PTC được thể hiện:
Bảng 1.2. Khối lượng quản lý các đường dây của PTC
Năm PTC1(km) PTC2(km) PTC3(km) PTC4(km)
2011 4528 2028 2726 4834
2012 4762 2163 2817 5026
2013 4855 2473.2 3046 5148
2014 5194 2726 3135 5360
2015 5268 2786 3076 5445
Như vậy,thời điểm hiện tại qua bảng số liệu ta thấy khối lượng quản lý lưới
truyền tải của PTC1 chiếm 31,8%; PTC2 chiếm 16,8%; PTC3 chiếm 18,6% và PTC
chiếm 32,9%.
Hệ thống truyền tải điện trong những năm qua đã phát triển mạnh mẽ nhằm đáp
ứng nhu cầu cho phụ tải của các vùng miền trong cả nước và khu vực. Việc đảm bảo

14. 5
vận hành hệ thống truyền tải điện an toàn – kinh tế là nhiệm vụ quan trọng bậc nhất
của ngành truyền tải trong đó bảo vệ đường dây để hạn chế tối thiểu sự cố do mọi
nguyên nhân là một trong các chỉ tiêu, yêu cầu quan trọng nhất.
1.3. Ảnh hưởng của sét đến việc bảo vệ đường dây
1.3.1. Sự nguy hiểm của quá điện áp khí quyển
Khi xẩy ra quá điện áp khí quyển tức là xẩy ra phóng điện sét thì toàn bộ năng
lượng của dòng điện sét sẽ tản vào trong lòng đất qua hệ thống nối đất của vật bị sét
đánh trực tiếp. Quá điện áp khí quyển có thể là do sét đánh trực tiếp vào vật cần bảo
vệ hoặc do sét đánh xuống mặt đất gần đó gây nên quá điện áp cảm ứng lên vật cần
bảo vệ.
Khi sét đánh điện áp sét rất cao có thể chọc thủng cách điện của các thiết bị gây
thiệt hại về kinh tế và nguy hiểm cho người.
Đối với thiết bị điện quá điện áp khí quyển thường lớn hơn rất nhiều điện áp thí
nghiệm xung kích của cách điện dẫn đến chọc thủng cách điện phá hỏng các thiết bị
quan trọng như máy biến áp, thiết bị bù... Đặc biệt đối với đường dây tải điện khi bị
sét đánh thường 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 quốc phòng.
- - an ninh -
1.3.2. Sự cố do sét đánh đối với đường dây truyền tải điện trên không
Đường dây truyền tải điện cao áp hầu hết là đường dây trên không và có chiều
dài lớn chạy qua các vùng có địa hình, địa chất khác nhau nên xác suất bị sét đánh là
rất lớn. Khi bị sét đánh có thể gây ra phóng điện trên cách điện đường dây dẫn đến
sự cố cắt điện. Đối với đường dây chỉ cần một điểm sự cố cũng có thể gây nên sự cố
ngắn mạch và dẫn đến ngừng cấp điện. Trong thực tế vận hành cho thấy các sự cố
trong hệ thống điện do sét gây nên chủ yếu là xẩy ra trên đường dây và truyền sóng
quá điện áp vào trạm biến áp.
Để giảm bớt sự cố do sét gây ra người ta dùng các biện pháp chống sét trên
đường dây. Đa số những lần sét đánh lên đường dây được thoát xuống đất an toàn,
chỉ có một số ít trường hợp dòng điện sét quá lớn gây phóng điện trên bề mặt cách
điện [6].

15. 6
Vì sét là hiện tượng tự nhiên diễn biến rất phức tạp và có tính ngẫu nhiên nên
việc bảo vệ đường dây tuyệt đối không bị sự cố do sét đánh là không thể thực hiện
được. Do đó phương hướng đúng đắn trong việc tính toán mức độ bảo vệ chống sét
của đường dây là phải xuất phát từ chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật có nghĩa là biện pháp
-
chống sét khả thi được thiết kế thực thi làm cho đường dây có số lần cắt điện do sét
-
thấp nhất có thể đồng thời đảm bảo chi phí đầu tư hợp lý.
Trong tính toán thiết kế bảo vệ cho đường dây thường người ta xem xét trường
hợp nguy hiểm và nặng nề nhất đó là sét đánh trực tiếp khi đó đường dây phải hứng
chịu toàn bộ năng lượng của phóng điện sét.
1.4. Tình hình sự cố trên đường dây 220 kV truyền tải điện Ninh Bình
1.4.1. Lưới điện 220 kV truyền tải điện Ninh Bình
Truyền tải điện Ninh Bình hiện tại quản lý 113,3 km mạch đơn, 112,8km mạch
kép và 6km 4 mạch đường dây 220 kV. Các đường dây đi trên địa phận của các tỉnh
phía là Thái Bình, Hà Nam, Ninh Bình và Thanh Hóa.
Nam Định,
Thống kê sự cố và sự cố do sét trên đường dây 220 kV
Bảng 1.3. Thống kê sự cố trên lưới 220 kV truyền tải điện Ninh Bình [11]
Năm
Số vụ sự cố
( vụ )
Số vụ sự cố do sét
( vụ ) ( %)
2007 10 4 25
2008 8 1 12,5
2009 8 2 25
2010 6 1 16,66
2011 5 1 20
2012 5 1 20
2013 6 2 33,33
2014 7 1 14,28
Trong số các vụ sự cố do sét đánh trên có nhiều vụ nghiêm trọng gây ra sự cố
vĩnh cửu mất điện trong thời gian khá dài. Điển hình có các vụ sau:

16. 7
1. Sự cố trên đường dây 220 kV Nho Quan – Thanh Hóa
- Thời gian xẩy ra sự cố: 23 giờ 24 phút ngày 22/7/2013. Thời gian vận hành trở
lại: 23 giờ 31 phút ngày 22/7/2013. Thời gian ngừng cấp điện : 7 phút
- Vị trí sự cố: vị trí cột 37,38 pha C.
- Hiện trạng điểm sự cố:
a.Chuỗi sứ pha C VT 37 : Tính từ đầu xà xuống dây dẫn :
+ Các bát cách điện số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14 củ sứ có vết phóng
điện kích thước 1 6cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 6
- -25cm2.
+ Toàn bộ phụ kiện treo sứ có vết phóng điện tại khớp nối.
b. Chuỗi sứ pha C VT 38: Tính từ đầu xà xuống dây dẫn :
+ Các bát cách điện số 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 15 củ sứ có vết phóng điện
kích thước 1 10cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng điện kích thước 5
- -40cm2
c. Dây dẫn:
+ Tại vị trí 37: Dây dẫn đoạn từ máng đỡ đến chống rung về phía cột 38 dài
1,4m có nhiều vết bị phóng điện sáng lấm tấm.
+ Tại vị trí 38: Dây dẫn đoạn từ máng đỡ đến chống rung về phía 39 dài 1,4m
có nhiều vết bị phóng điện sáng lấm tấm.
- Tóm tắt sự cố: Bảo vệ khoảng cách vùng 1 pha C tác động.
- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: cách trạm Nho Quan : 15,9 km.
- Nguyên nhân: trời mưa to, có giông sét nhiều, sự cố do sét đánh vào đường
dây gây phóng điện qua chuỗi cách điện.
2. Sự cố trên đường dây 220 kV Hà Đông – Nho Quan
- Thời gian xẩy ra sự cố: 16 giờ 50 phút ngày 18/05/2008. Thời gian vận hành
trở lại: 17 giờ 06 phút ngày 18/05/2008. Thời gian ngừng cấp điện: 15 phút.
- Vị trí sự cố: vị trí cột 85 pha A.
- Hiện trạng điểm sự cố: VT 85 chuỗi cách điện pha A bị p điện 15 bát, dây
hóng
dẫn có nhiều vết màu trắng, mỏ phóng + khoá máng có vệt cháy do phóng điện; VT86
Chuỗi cách điện pha A bị phóng điện 15 bát, phụ kiện treo móc mỏ phóng
+ + khoá
máng có vệt cháy do phóng điện.

17. 8
- Tóm tắt sự cố: Sự cố thoáng qua pha B.AR Thành công.
- .
Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: Tới T500NQ là: 40,18km Tới E1.4 là:
40,6km.
- Nguyên nhân: trời mưa to, có giông sét nhiều, sự cố do sét đánh.
3. Sự cố trên đường dây 220 kV – Nam Định
Thái Bình .
- Thời gian xẩy ra sự cố: 02 giờ 50 phút ngày 01/09/2014. Thời gian vận hành
trở lại: 03 giờ 15 phút ngày 01/09/2014. Thời gian ngừng cấp điện: 25 phút.
- Vị trí sự cố: vị trí cột 45 pha B ( giữa ).
- Hiện trạng điểm sự cố:
a.Bát sứ :
+ Bát sứ số 1 có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 5cm2.
+ Bát sứ số 2 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 2cm2.
+ Bát sứ số 3 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 2cm2.
+ Bát sứ số 4 có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết phóng
điện kích thước 3cm2.
+ Bát sứ số 5 củ sứ có vết phóng điện kích thước 3cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 7cm2.
+ Bát sứ số 6 củ sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.
+ Bát sứ số 7 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 10cm2.
+ Bát sứ số 8 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.
+ Bát sứ số 9 củ sứ có vết phóng điện kích thước 2cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.

18. 9
+ Bát số 10 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 3cm2.
+ Bát số 11 củ sứ có vết phóng điện kích thước 1cm2, bề mặt tán sứ có vết
phóng điện kích thước 2cm2.
b.Dây dẫn : Dây dẫn đoạn gần chuỗi sứ không có vết phóng điện
c. Phụ kiện : Tại chuỗi sứ pha B (giữa) vị trí 45.
+ Sừng phóng điện bảo vệ chuỗi sứ làm việc (sừng phóng điện phía trên bị
phóng điện chảy đầu; vòng phóng điện phía dưới có vết phóng điện dài 7cm).
+ Vòng treo đầu tròn và U treo sứ có vết phóng điện tại các điểm tiếp xúc.
+ Táp treo sứ đầu xà có 2 vết phóng điện dài 1cm tại điểm tiếp giáp với thanh
cái xà.
-
d. Hệ thống mỏ phóng, nối đất: Trong khoảng néo 44 53, vị trí cột néo 44 dây
chống sét đặt mỏ phóng, nối đất dây chống sét tại vị trí cột néo 53.
+ Tại vị trí 45 đầu xà chống sét có vết phóng điện kích thước 20cm2 và tại
mỏ phóng sét có vết phóng điện.
+ Tại vị trí 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 mỏ phóng không làm việc (không có
vết phóng điện).
e. Hệ thống tiếp địa : Tiếp xúc tiếp địa không có vết phóng điện
- Tóm tắt sự cố: sự cố thoáng qua pha B.AR không thành công, đóng lại bằng
tay thành công.
- Khoảng cách từ trạm đến điểm sự cố: cách trạm Nam Định 6,5 km.
- Nguyên nhân: Sét đánh trực tiếp vào cột (đầu xà chống sét) gây nên quá điện
áp, phóng điện từ cột vào dây dẫn thông qua chuỗi sứ pha B.
Các biện pháp áp dụng để giảm thiểu số lần cắt và thiệt hại do sét
Trước tình hình sự cố do sét trên đường dây xẩy ra khá thường xuyên, ruyền tải
t
điện Ninh Bình đã đưa ra nhiều biện pháp để áp dụng cho các đường dây. Trong đó
có một số biện pháp sau:

19. 10
1. Các biện pháp không phải cắt điện
- Thực hiện xử lý hệ thống thoát sét từ dây chống sét xuống chân cột bằng cách
bổ sung thêm dây thu sét xuống chân cột, nối dài dây tản sét xuống vùng đất thấp
hơn, kiểm tra các mối hàn, mối nối dây thu sét.
- Giảm trị số điện trở nối đất bằng cách đóng bổ sung hệ thống tiếp địa, sử dụng
hoá chất để cải thiện điện trở suất của đất tạo cho dòng điện sét tản trong đất được
nhanh nhất.
2.Các biện pháp phải cắt điện
- Tăng cường cách điện tại nơi có điện trở nối đất cột cao, điện trở suất của đất
lớn, nơi địa hình khó áp dụng các biện pháp khác hiệu quả bằng cách tăng thêm một,
hai bát sứ cho chuỗi sứ.
- Thực hiện kiểm tra thay thế cách điện gốm bằng cách điện thuỷ tinh kết hợp
bổ sung bát sứ tại các khu vực có ô nhiễm nặng về khói bụi, hoá chất, khu vực khai
thác mỏ.
1.4.2. Phân tích đánh giá các biện pháp
- Đối với biện pháp xử lý hệ thống thoát sét từ dây chống sét xuống chân cột và
giảm trị số điện trở nối đất: đây là biện pháp tốt dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết
và đánh giá trên thực nghiệm đó là khi khả năng thoát sét nhanh thì sẽ giảm sự cố do
sét gây ra. Song trên thực tế những tuyến đường dây đi qua nhiều địa hình, địa chất
khác nhau có các cột nằm ở vị trí địa hình hiểm trở, điện trở suất đất rất lớn như khu
vực Ninh Bình, Thanh Hóa, Hà Nam ... đòi hỏi chi phí đầu tư lớn nên không thể thực
hiện giảm trị số điện trở nối đất cột bằng biện pháp đóng bổ sung tiếp địa hoặc biện
pháp nối dài dây dẫn sét vì khi dây dẫn sét quá dài không còn tác dụng tản nhanh
dòng sét.
- Đối với biện pháp tăng cường cách điện bằng cách lắp thêm chuỗi sứ hoặc
thay thế chuỗi sứ cần phải xem xét tính toán cụ thể cho vị trí cột nào, pha nào để
mang lại hiệu quả ( tăng cách điện, giảm góc α ) mà không vi phạm khoảng cách an
toàn pha-pha, pha- đất. Trong trường hợp thay đổi kết cấu đầu đường dây gần phía

20. 11
trạm biến áp phải xem xét đến khả năng ảnh hưởng của sóng sét lan truyền vào trạm
để thực hiện tính toán chỉnh định cài đặt các bảo vệ cho trạm.
1.5. Kết luận và hướng nghiên cứu của đề tài
Để giảm thiểu sự cố trên lưới điện truyền tải 220 kV cần áp dụng nhiều biện
pháp kỹ thuật khác nhau. Đối với sự cố do sét cần phối hợp và thực hiện đồng bộ các
biện pháp trên cơ sở thu thập thông tin tổng hợp phân tích mới đem lại hiệu quả.
- -
Sét là hiện tượng ngẫu nhiên, với góc nhìn hệ thống thì việc phòng chống sét
mang tính chất cục bộ.
Vì vậy mà đề tài luận văn này đề cập là dựa vào lý thuyết mô hình bảo vệ chống
sét cho đường dây kinh điển, xem xét tình hình quản lý vận hành và sự cố cụ thể của
đường dây trên địa bàn cụ thể, xác định nguyên nhân đưa ra đánh giá để tìm ra biện
pháp cụ thể phù hợp nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng của sét đến vận hành đường dây,
làm giảm thiểu số vụ sự cố do sét đồng thời có sự so sánh kinh tế các biện pháp.

21. 12
CHƯƠNG 2
LÝ THUYẾT BẢO VỆ CHỐNG SÉT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM
SUẤT CẮT CỦA ĐƯỜNG DÂY 220 kV
2.1. Yêu cầu chung
Vì trị số của quá điện áp khí quyển rất lớn nên không thể chọn được mức cách
điện của đường dây đáp ứng được hoàn toàn yêu cầu của quá điện áp khí quyển mà
chỉ chọn theo mức độ hợp lý về kinh tế và kỹ thuật. Do đó yêu cầu đối với bảo vệ
chống sét đường dây không phải loại trừ hoàn toàn khả năng sự cố do sét mà chỉ là
giảm sự cố tới mức giới hạn hợp lý (xuất phát từ yêu cầu và sơ đồ cung cấp điện của
phụ tải, số lần cắt dòng điện ngắn mạch cho phép của máy cắt điện, đường dây có
hoặc không có thiết bị tự đóng lại…), tức là phải có được phương thức bảo vệ đường
dây sao cho tổn hao do sét gây ra là thấp nhất.
Trong việc tính toán của bảo vệ chống sét đường dây do sét đánh ta sẽ tính toán
suất cắt điện cho một năm với chiều dài đường dây là 100 km.
2.2. Chỉ tiêu chống sét của đường dây
Xét đường dây có chiều dài L và độ treo cao trung bình của dây là h, đường dây
sẽ thu hút về phía mình các phóng điện sét trên dải đất có chiều rộng là 6h và chiều
dài bằng toàn bộ chiều dài đường dây L. Ta có số lần sét đánh xuống 1km2
trong một
ngày sét là (0,1÷0,15) lần nên có thể tính được tổng số lần sét đánh trực tiếp vào
đường dây theo công thức:
N = (0,1÷0,15).6h.10-3
.L.nngs (2.1)
(lần/năm)
h .
Trong đó: – độ treo cao trung bình của dây trên cùng (m)
.
L – chiều dài đường dây (km)
nngs .
– số ngày sét trong một năm (khu vực đường dây đi qua)
Tùy theo vị trí sét đánh mà quá điện áp xuất hiện trên cách điện đường dây có
trị số khác nhau. Người ta phân biệt các trường hợp sét đánh trực tiếp vào đường dây
có treo dây chống sét như sau:

22. 13
- Số lần sét đánh vào đỉnh cột (kể cả số lần sét đánh vào đoạn dây chống sét gần
đỉnh cột):
NC 2)
≈ N/2 (2.
- Số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn:
Nα =N.υα 3)
(2.
Với υα là xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn. Theo
kinh nghiệm vận hành cho thấy υα không chỉ phụ thuộc vào góc bảo vệ α mà còn tăng
theo chiều cao cột điện, xác suất này được tính theo công thức:
C
. h
lg 4
90

  

4)
(2.
Trong đó: .
α – góc bảo vệ của dây chống sét
hC .
– chiều cao của cột điện
- Số lần sét đánh vào điểm giữa khoảng vượt dây chống sét:
NKV = N N
– C N
– α 5)
≈ N/2 (2.
- Số lần xẩy ra phóng điện trên đường dây:
Vì tham số của phóng điện sét ( biên độ dòng điện sét Is và độ dốc của dòng điện
sét: a = dis /dt) có thể có nhiều trị số khác nhau. Do đó không phải tất cả số lần sét
đánh trên đường dây đều gây nên phóng điện trên cách điện đường dây. Để có phóng
điện thì quá điện áp khí quyển phải có trị số lớn hơn mức cách điện xung kích của
đường dây, khả năng này được biểu thị bởi xác suất phóng điện υpđ. Như vậy số lần
xảy ra phóng điện trên cách điện là:
Npđ = N.υpđ = (0,6÷0,9).h.10-3
.L.nngs.υpđ (2.6)
Trong đó: υpđ - xác suất phóng điện do quá điện áp đường dây khi có sét đánh vào
dây dẫn, tham số này được xác định như sau:
50%
dd
4.U
26,1.Z
50%
pd qa 50%
dd
4U
P U U P I e
Z

 

 
     
 
 
 
(2.7)
Với: Zdd - tổng trở sóng của dây dẫn.
U50% - 1230 kV.
điện áp phóng điện xung kích của cách điện đường dây là
- Số lần xẩy ra cắt điện đường dây:

23. 14
Do thời gian tác dụng của quá điện áp khí quyển rất ngắn ( khoảng 100μs ),
trong khi thời gian làm việc của hệ thống bảo vệ rơle thường không nhỏ hơn một nửa
chu kỳ tần số công nghiệp ( 0,015s ) nên các rơle chưa kịp tác động. Vì vậy Npđ chưa
phải là số lần cắt điện đường dây. Phóng điện xung kích chỉ gây nên cắt điện đường
dây khi tia lửa phóng điện xung kích chuyển thành hồ quang duy trì bởi điện áp làm
việc của lưới điện. Xác suất chuyển từ tia lửa phóng điện xung kích thành hồ quang
phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó yếu tố quan trọng nhất là Gradien của điện áp
làm việc dọc theo đường phóng điện.
= f(E)
η
Với E = Ulv/Lcs
Trong đó: Ulv .
– điện áp làm việc của đường dây
Lcs – chiều dài phóng điện chuỗi sứ.
Số lần cắt điện do sét đánh hàng năm là:
Ncđ = (0,6÷0,9).h.10-3
.L.nngs.υpđ.η 8)
(2.
Để so sánh khả năng chịu sét của các đường dây có các tham số khác nhau qua
những vùng có cường độ hoạt động sét khác nhau, thường tính trị số suất cắt đường
dây, tức là số lần cắt đường dây có chiều dài 100km. Công thức xác định suất cắt
đường dây như sau:
ncđ = (0,6÷0,9).h.nngs.υpđ.η ( lần/100km.năm) 9)
(2.
Từ đó ta xác định được chỉ tiêu chống sét cho đường dây là khoảng thời gian
giữa hai lần cắt điện của đường dây:
cd
1
m
n
 10)
(năm/lần cắt) (2.
Nhận xét
Từ đây ta thấy có hai hướng khác nhau trong việc giảm thấp số lần cắt điện:
- Giảm υpđ được thực hiện bằng cách treo dây chống sét và tăng cường cách điện
đường dây. Treo dây chống sét là biện pháp rất có hiệu quả trong việc giảm số lần cắt
điện đường dây, tuy nhiên cần lưu ý một số vấn đề sau:

24. 15
+ Dây chống sét làm nhiệm vụ bảo vệ chống sét đánh thẳng cho dây dẫn, nhưng
chưa phải là an toàn tuyệt đối, mà vẫn còn khả năng sét đánh vào dây dẫn.
+ Dù không xét đến khả năng sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn, thì
việc bảo vệ bằng dây chống sét sẽ gây nên điện áp tác dụng lên cách điện, mà phần
chủ yếu của nó là điện áp giáng trên bộ phận nối đất cột điện. Nếu dòng điện sét và
điện trở nối đất của cột điện lớn, thì điện áp tác dụng lên cách điện có khả năng vượt
quá mức cách điện xung kích của nó, gây nên phóng điện ngược tới dây dẫn. Như
vậy dây chống sét chỉ phát huy tác dụng được nhiều hay ít còn tùy thuộc vào tình
hình nối đất của cột điện.
- Giảm xác suất hình thành hồ quang  được thực hiện bằng cách giảm cường
độ điện trường dọc theo đường phóng điện.
2.3. Tính toán suất cắt khi sét đánh vào đường dây.
2.3.1. Các điều kiện giả thiết tính toán
1.Tổng số lần sét đánh trên đường dây:
N = (0,6 – 0,9).h.10-3
.L.nngs (2.11)
Với: –
L chiều dài đường dây tính toán L = 100 km.
nngs – số ngày giông sét trong một năm tại vùng khảo sát là nngs =100 ngày.
h – độ treo cao trung bình của dây chống sét.
Số lần sét đánh vào đường dây được phân bố như sau:
N = NC + N + NKV (2.12)
Trong đó: Nc – số lần sét đánh vào đỉnh cột và khu vực gần đỉnh cột.
Nα – số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn.
NKV – số lần sét đánh vào khoảng vượt.
Theo tính toán :
+ NC 
2
N ( lần/năm.100km )
Suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột được ký hiệu là : nc .
+ NKV 
2
N
( lần/năm.100km )
Suất cắt do sét đánh vào khoảng vượt là : nkv.

25. 16
+ Ndd = N* 
 ( lần/năm.100km )
Suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột là : ndd
3.Tổng suất cắt khi sét đánh vào đường dây tải điện :
n = nc + nkv + ndd (lần/năm.100km).
4.Dòng điện sét được chọn theo dạng sóng xiên góc với độ dốc a(kA/ s
 ) và
biên độ I :
- Xác suất để dòng điện sét vượt quá trị số I được tính :
I
26,1
I
V e

 (2.13)
- Xác suất để độ dốc dòng điện sét vượt quá trị số a,được tính :
a
10,9
a
V e

 (2.14)
2.3.2. Xác định suất cắt do sét đánh vào đường dây :
2.3.2.1.Suất cắt do sét đánh vào dây dẫn :
ndd = N*V *Vpđ1* (2.15)
Trong đó :
+ V  : Xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn, xác định theo
công thức :
C
. h
lgV 4
90


  (2.16)
α – Góc bảo vệ dây chống sét ( ° ).
h - độ cao dây chống sét ( m ).
+ Vpđ1 : xác suất phóng điện trên cách điện, xác định theo công thức :
50%
dd
4.U
26,1.Z
50%
pd1 qa 50%
dd
4U
V P U U P I e
Z

 
 
    
 
 
 
(2.17)
50%
U - mức cách điện xung kích của chuỗi cách điện ( trị số điện áp tới hạn
trung bình ).
Zdd – tổng trở sóng của dây dẫn.
+: xác suất hình thành hồ quang ngắn mạch.

26. 17
2.3.2.2.Suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột :
nc =
2
N
*Vpđ2* (2.18)
Vpđ2 : xác suất phóng điện trên cách điện đường dây, được xác định theo
điều kiện :
Vpđ2 = P Ucđ(t)>Upđ(t)  (2.19)
+ Upđ(t) : là đặc tính V-S của cách điện.
+ Ucđ(t) : điện áp tác dụng lên cách điện của đường dây, được xác định :
d t
lv c
cd cu cu
U U U U I .R
    k.Ucs (2.20)
Xác định thành phần điện áp tác dụng lên cách điện :
- Ulv: thành phần điện của điện áp làm việc của đường dây, được lấy bằng
giá trị trung bình trong nửa chu kỳ :
T
2
lv dm
0
2
U 2Usin( t)dt 0,52U
T
  
 (2.21)
- d
cu
U : thành phần điện áp cảm ứng xuất hiện trên dây dẫn,được tạo bởi điện
trường của điện tích trong khe sét,được xác định theo công thức :
d vq c
cs dd
cu 2
dd c
( .t h ) ( .t H).( .t h)
h 0,1.a.h
U (a,t) (1 K ). .ln
h (1 ) .h . h.H
 
      
   
  
 
 
(2.22)
Trong đó :
+ - tốc độ phát triển của khen phóng điện ngược, = β.c ( c là tốc độ truyền
sóng trong không khí, trị số bằng vận tốc ánh sáng ).
+ k – hệ số ngẫu hợp giữa dây dẫn và dây chống sét (
c
dd
h
1
h
 ) biểu thị sự giảm
sút trị số điện áp cảm ứng do có treo dây chống sét.
+ H = hc + hdd ; h = hc - hdd

27. 18
- t
cu
U : thành phần từ của điện áp cảm ứng trên dây dẫn, được tạo bởi sự biến
thiên của từ trường của dòng điện trong cột và trong khe sét được xác định
theo công thức :
t dd dd
c s c
dd dd
cu c c
di di di
U L . M (t). L . aM (t)
dt dt dt
    (2.23)
Trong đó :
dd
c
L : điện cảm phần cột điện từ mặt đất tới độ treo cao dây dẫn, dd
c
L = Lo.hdd
(Lo là điện cảm đơn vị dài của thân cột ).
dd
M (t): hỗ cảm giữa mạch khe sét với mạch dây dẫn ( là hàm của thời gian
do khe ngược phát triển dần lên cao ), xác định theo công thức :
dd
dd
dd
.t H h H
M (t) 0,2.h ln .ln 1
(1 ).H 2h h
 
  
  
 
 
 
(2.24)
- uR: thành phần điện áp giáng trên nối đất của cột điện, thành phần này xuất
hiện ở các phần nối đất của cột điện ( thân, xà…).
UR = IC.R (2.25)
IC : dòng điện đi qua cột.
R : điện trở nối đất của cột điện.
- k.Ucs : thành phần điện áp xuất hiện trên dây dẫn do ngẫu hợp giữa dây dẫn
và dây chống sét là trị số giữa điện áp trên dây chống sét (u
, cs) với hệ số ngẫu
hợp ( k ).
Ta thấy rằng các thành phần : t
cu
U ; Ic R ; -k.Ucs trong công thức (2.13) có liên
hệ với Ic và c
di
dt
mà các giá trị của chúng phụ thuộc vào tình hình khúc xạ,
phản xạ của sóng áp và sóng dòng trên dây chống sét tại các cột lân cận, tại đó
dây chống sét được nối đất. Xét hai trường hợp :
+ Trước có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về ( kv
2.l
t
c
 ) ta có sơ đồ mạch.

28. 19
iS
iC
2iCS
diS
LC
RC
CS
dt
MC
CS
ZCS
2
vq
Hình 2.1. Sơ đồ thay thế trước khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về
cs
c
L - điện cảm của thân cột kể từ đất tới độ cao dây chống sét, cs
c 0 cs
L L .h
 .
Mcs
(t) - -
hỗ cảm giữa khe sét và mạch vòng dây chống sét đất, được xác định
bằng công thức:
cs cs
cs
cs
.t 2h
M (t) 0,2.h ln 1
2(1 ).h
 
 
 
 

 
(2.26)
vq
CS
Z - điện cảm phần cột điện từ mặt đất tới độ treo cao dây chống sét,
vq 0CS
CS
Z
Z 

( có giá trị từ 1,2 đến 1,4 ).
Từ sơ đồ mạch ta có kết quả sau :
vq
vq cs cs
c cs
vq
cs c 1
Z
a
i (a,t) . Z .t 2M (t)
Z 2R
 
  
 
 
 
(2.27)
vq
c cs
vq
cs c
di a.Z
(a,t)
dt Z 2.R


Với
vq
cs c
1 cs
c
Z 2R
2L

 
Điện áp trên dây chống sét được xác định theo công thức :
cs cs
c
cs c c c
di
U (a,t) i R L . M .a
dt
   (2.28)
+ Sau khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về ( kv
2.l
t
c
 ) ta có sơ đồ mạch.

29. 20
iS
iC
2iCS
diS
LC
RC
RCS
CS
dt
MC
CS
LCS
2
2
Hình 2.2. Sơ đồ thay thế sau khi có sóng phản xạ từ cột lân cận trở về
Trong đó dây chống sét được thay thế điện cảm của khoảng vượt:
0
cs kv
cs
Z l
L
c

Ta có kết quả :
2
cs
cs .t
c
c
a. L 2M (t)
i (a,t) .(1 e )
2R

 

 
 
2
cs
cs .t
c
2
c
a. L 2M (t)
di
(a,t) . e
dt 2R

 

 
 
Với: c
2 cs
cs c
2R
L 2L
 

Trong tính toán, trị số điện áp Ucđ (t) sẽ được xác định ứng với các giá trị
khác nhau của các độ dốc dòng điện sét như sau :
Hình 2.3. Điện áp tác dụng lên cách điện khi sét đánh vào đỉnh cột.
0 t
Ucd
3 t 2 t1
a3
a 2
a 1
§Æc tÝnh V-
t

30. 21
Giao điểm của đường Ucđ(t) với đặc tính phóng điện V S của chuỗi cách điện
-
Upđ(t) sẽ cho thời gian phóng điện tp. Với giả thiết phóng điện trên cách điện đường
dây xảy ra khi dòng điện đạt biên độ Ii , từ các thời gian phóng điện tp xác định được
biên dòng điện Ii = ai.tp, quan hệ này được gọi là đường cong thông số nguy hiểm
,đường cong này chia không gian tọa độ ( I,a ) thành hai miền : miền nguy hiểm và
miền an toàn. a thấy rằng xác suất phóng điện V
T pđ2 sẽ là xác suất để cặp thông số
của dòng điện sét ( I, a ) rơi vào miền nguy hiểm. Ta có :
Vpđ2 = P MNH
(a,I)∈ = .
I a
v dV
 (2.29)
Khi tình toán phải vẽ quan hệ vI = f(Va), xác suất phóng điện chính là diện tích
giới hạn bởi đường cong này và các trục tọa độ.
(a) (b)
Hình 2.4. Đường cong thông số nguy hiểm
2.3.2.3.Suất cắt do sét đánh vào khoảng vượt :
Ở đây đã giả thiết rằng địa điểm sét đánh đúng vào giữa khoảng vượt và khi bỏ
qua các khoảng vượt lân cận sẽ được sơ đồ tính toán như trên hình vẽ 2.5 :
0 a 1 a2 a3
a
i3
i2
i1
M.N.H
i
0
vi 
vi
v
 v

31. 22
iS
iS/2 iS/2
R R
C C
Hình 2.5. Sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét
Điện áp tác dụng lên chuỗi cách điện được xác định theo :
 CS
LV
cd C
a(1 k)
U (t) U Rt I
2

   (2.30)
Việc xác định xác suất phóng điện ( Vpđ3 ) sẽ được thực hiện tương tự như đối
với trường hợp sét đánh vào đỉnh cột. Cuối cùng ta được suất cắt khi sét đánh vào
khoảng vượt là :
nkv =
N
2
.Vpđ3. (2.31)
2.3.2.4.Suất cắt do sét đánh vào đường dây :
n = nc + nkv + ndd (lần/năm.100km). (2.32)
2.3.2.5.Nhận xét
- m=1/n.
Chỉ tiêu chống sét Như vậy, để tăng chỉ tiêu chống sét ta cần giảm
suất cắt của đường dây.
- Cần tính toán kỹ các phương án làm giảm suất cắt của đường dây, dựa vào
đó ta có thể đề xuất các phương án tăng cường khả năng chống sét cho đường dây

32. 23
220kV. Ngoài ra còn cần phải xét đến yếu tố kinh tế của từng phương án để đề xuất
phương án hợp lý.
- Khi các thông số về đường dây không thay đổi, khi trị số điện trở suất của
đất được duy trì nếu điện trở nối đất cột thay đổi thì nó sẽ ảnh hưởng tới suất cắt của
đường dây khi sét đánh. Điện trở nối đất cột có giá trị tỷ lệ với suất cắt của đường
dây. Cụ thể là:
+ Điện trở nối đất cột tăng thì suất cắt của đường dây tăng.
+ Điện trở nối đất cột giảm thì suất cắt của đường dây giảm.
- Tỷ trọng suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột và lân cận đỉnh cột chiếm đa số trong
suất cắt tổng do sét đánh vào đường dây.
2.4. Một số biện pháp giảm suất cắt của đường dây do sét
Suất cắt là số lần cắt điện trên 100 km đường dây trong một năm và được tính bởi
công thức :
nc = nđc n
+ dd + nkv (lần/100km.năm) (2.33)
Trong đó : + nđc .
: Suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột
+ nkv : Suất cắt do sét đánh vào khoảng vượt.
n
+ dd : Suất cắt do sét đánh trực tiếp vào dây dẫn.
Hoặc theo công thức :
nc = mms.hcs.nng.s.[ 1. . 3
. (1 ) .
c c
pd pd
h h
l l
 
    
    ] (2.34)
Theo công thức trên ta thấy, suất cắt phụ thuộc vào :
+ Độ dài chuỗi sứ.
+ Điện trở nối đất cột.
+ Góc bảo vệ.
+ Số ngày giông sét trong năm.
+ Chiều cao cột.
+ Khoảng vượt.
+ Độ cao treo dây chống sét.
+ Môi trường xung quanh dây dẫn.
Từ đó ta có thể đề ra các biện pháp giảm suất cắt của đường dây :

33. 24
+ Giảm góc bảo vệ bằng cách bố trí lại các pha, treo thêm dây chống sét.
+ Tăng hệ số ngẫu hợp bằng cách treo thêm dây chống sét.
+ Giảm điện trở nối đất.
+ Tăng chiều dài cách điện nhằm tăng cường cách điện cho đường dây.
+ Treo chống sét van (CSV) đường dây.
+ Một số biện pháp mới.
Tại Việt Nam hiện đang áp dụng một số biện pháp nhằm làm giảm suất cắt như :
+ Giảm điện trở nối đất của cột.
+ Tăng chiều dài cách điện.
+ Tháo mỏ phóng điện ( Khe hở phóng điện ).
+ Nối tắt dây chống sét vào cột.
+ Thí điểm lắp chống sét van trên đường dây.
2.4.1 Tăng chiều dài cách điện :
Mức điện áp chịu đựng của chuỗi cách điện có thể được tính toán theo công thức sau:
VFO(t) = ( 400 + 0.75
710
t
) W (2.35)
Trong đó : + VFO(t) : điện áp phóng điện (kV).
+ W : chiều dài chuỗi cách điện (m).
+ t : thời gian tồn tại xung quanh điện áp ( s
 ).
Khi tăng chiều dài cách điện thì mức chịu đựng điện áp trên cách điện được
nâng lên như hình dưới :
Hình 2.6. Điện áp phóng điện tính theo chiều dài chuỗi cách điện.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t(µs)
W=2.1m
W=2.3m
W=2.5m
Ucd(kV)

34. 25
Tăng số bát sứ trong cách điện thì Imax được nâng lên như hình vẽ :
Hình 2.7. Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và số bát sứ.
Nhận xét Khi tăng chiều dài cách điện từ 2,1m lên 2,5m thì điện áp cách điệ
: + n
được nâng lên 15%.
+ Khi tăng số bát sứ từ 14 lên 19 thì dòng điện sét nguy hiểm cực đại Imax
tăng lên 25kA.
2.4.2. Giảm điện trở nối đất cột :
Điện áp cách điện khi sét đánh vào khoảng vượt :
cs
S S
cd lv C c
i (1 K) di
1 K
U (t) U R L
2 2 dt
 
   (2.36)
Với Rc .
: điện trở chân cột
Lc : điện cảm thân cột,Lo = 0,6µH/m.
Hc : chiều cao cột.
K : hệ số ngẫu hợp.
Dòng điện sét có dạng :
Is = at thì S
di
dt
=
d(at)
a
dt
 (2.37)
Vậy :
c
cs
cd lv c
a R at
U (at) U (1 K) L
2 2

   


Ví dụ : a=50kA/µs; K=0,116; hc = 44,5m; Lo = 0,6µH/m.
0
20
40
60
80
100
120
12 13 14 15 16 17 18 19 20
Số bát sứ
I (kA)
max

35. 26
lv pmax
0
1
U U sin( t)d t 114kV

   

Khi giảm điện trở nối đất cột thì điện áp trên cách điện giảm đi như hình dưới:
Hình 2.8. Điện áp đặt trên cách điện tính theo điện trở chân cột.
Hình 2.9. Quan hệ giữa dòng điện sét nguy hiểm cực đại và điện trở chân cột.
Nhận xét : Khi giảm điện trở nối đất thì điện áp trên cách điện giảm và dòng điện
sét I
nguy hiểm cực đại max tăng đáng kể.
2.4.3. Giảm góc bảo vệ :
Xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn là 

Trong đó :
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
12 14 15 16 17 18 19 20
13
t(µs)
Rc =10 Rc =20 Rc =30
Ucđ(kV)
0
50
100
150
200
250
5 10 15 20 25 30 Rtđ(Ω)
I (kA)
max

36. 27
C
. h
lg 4
90


   (2.38)
Ví dụ : hc = 44,5m.
Hình 2.10. Xác suất sét đánh vòng qua dây dẫn vào dây chống sét tính theo
góc bảo vệ.
Nhận xét : Khi giảm góc bảo vệ thì xác suất sét đánh vào dây dẫn giảm theo.
2.4.4. Ảnh hưởng của chiều cao cột :
Ns = Ng
0,6
28
10
h b
 

 
 
(2.39)
Trong đó :
+ Ns : số lần sét đánh vào đường dây trên 100km trong 1 năm.
+ h : chiều cao cột (m).
+ b : khoảng cách giữa hai dây chống sét.
+ Ng : mật độ giông sét (lần/1km2.năm).
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
18 22 24 26 28 30 32
20 Góc bảo vệ α
Va.10 -2

37. 28
Hình 2.11. Số lần sét đánh vào đường dây tính theo chiều cao cột.
Nhận xét : Khi giảm chiều cao của cột từ 56m xuống còn 42m thì số lần sét đánh vào
đường dây giảm đáng kể.
2.5. Kết luận
Suất cắt của đường dây 220kV phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố vì vậy trong tính
toán bảo vệ chống sét cho đường dây phải chọn phương án sao cho hợp lý về kinh tế
và đảm bảo về mặt kỹ thuật.
Số lần sét đánh vào đường dây phụ thuộc vào địa lý nơi có đường dây đi qua.
Vùng địa lý có mật độ phóng điện sét hay có số ngày dông sét trong năm lớn thì khả
năng đường dây đi qua sẽ bị phóng điện sét nhiều.
Ta có thể hạn chế số lần cắt điện đường dây do sét bằng cách:
+ Giảm xác suất hình thành hồ quang khi tăng chiều dài chuỗi sứ cách điện

nhưng phải tính đến mức độ hợp lý về mặt kinh tế.
+ Phải chọn trị số điện trở nối đất cột điện một cách hợp lý sao cho vừa đảm
bảo an toàn kỹ thuật vừa đảm bảo tính kinh tế.
Tuy nhiên trên thực tế đường dây cho thấy việc bố trí cột, tuyến phụ thuộc rất
nhiều vào địa hình địa chất nơi đường dây đi qua nên:
+ Khoảng cách giữa các khoảng vượt là khác nhau dẫn tới chiều dài mỗi
khoảng vượt và độ võng treo dây khác nhau.
0
2
4
6
8
10
12
14
40 42 44 46 50 52 56
48 54 h(m)
lần/100km.năm

38. 29
+ Độ cao cột cũng như độ treo cao của dây dẫn, dây chống sét phụ thuộc vào
loại cột thiết kế nên góc bảo vệ  là không giống nhau.
+ Số lượng bát sứ đặt trên các cột khác nhau là không giống nhau nên chiều
dài cách điện là khác nhau.
+ Đặc biệt là điện trở suất đất tại các vị trí có trị số đo khác nhau rõ rệt.
+ Mật độ sét tại các khu vực nơi tuyến đường dây đi qua cũng như biên độ và
độ dốc của những cú sét khi đánh vào đường dây là không giống nhau.
Do đó để vận dụng lý thuyết tính toán suất cắt tổng cũng như xác định các tham số
ảnh hưởng khi có sét đánh trên toàn tuyến đường gặp nhiều khó khăn.
Tuy nhiên, dựa vào những tính toán làm giảm suất cắt của đường dây cùng những
phân tích thực tế sự cố trên đường dây ta hoàn toàn có thể đề suất một số biện pháp
nhằm bảo vệ đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định một cách đảm bảo về kỹ thuật
và hợp lý về kinh tế.

39. 30
CHƯƠNG 3
MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY 220KV
THÁI BÌNH – NAM ĐỊNH
3.1. Thái Bình
Hiện trạng đường dây 220kV – Nam Định
Đường dây 220kV – Nam Định 1&2 với tổng chiều dài 23,04km
Thái Bình
thuộc quản lý của đơn vị truyền tải điện Ninh Bình. Đường dây 220kV –
Thái Bình
Nam Định 1 được đóng điện và đưa vào sử dụng vào T11/2003 và đường dây Thái
Bình – Nam Định 2 được đưa vào sử dụng vào ngày 18/10/2014.
Đường dây có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho phụ tải chính trạm 220 kV khu
vực các tỉnh Thái Bình, Nam Định và Ninh Bình.
Với vai trò nhiệm vụ quan trọng trên việc đảm bảo vận hành an toàn kinh tế
-
là yêu cầu quan trọng bậc nhất đối với đơn vị. Tuy nhiên sau 12 năm vận hành, tuy
đường dây đi qua địa hình chủ yếu là đồng bằng, vượt sông, địa chất khác nhau cộng
với ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên khách quan, yếu tố chủ quan trong quản lý vận
hành nên không tránh khỏi những sự cố xẩy ra trên toàn tuyến đường dây nói chung
đặc biệt là trên đoạn đường dây Thái Bình – Nam Định nơi đi qua địa hình, địa chất
khác nhau. Trong số các sự cố xẩy ra thì sự cố do sét chiếm đa số.
Để nghiên cứu bảo vệ tuyến đường dây 220kV – Nam Định ta tiến
Thái Bình
hành phân tích cụ thể tình hình quản lý vận hành, thông số về đường dây, phương
thức vận hành, tình hình sự cố.
3.1.1. Tình hình sự cố do sét đánh vào đường dây 220kV Thái Bình – Nam Định.
Tình hình sự cố do sét đánh vào đường dây 220 kV Thái Bình – Nam Định qua
các năm được thống kê từ năm 2004 đến tháng 2015 [11].

40. 31
- Năm 2004 có 02 vụ . Trong đó có vụ điển hình sau :
Ngày
tháng
năm
Tên
đường dây
sự cố
Thời gian
vận hành
trở lại
Tóm tắt
sự cố
Khoảng cách
từ trạm đến
điểm sự cố
(Km)
Vị trí
phát hiện sự cố
10h55’
29/04/2004
Thái Bình –
Nam Định 1
(273E3.7 –
271E11.1)
11h05’
29/04/2004
Bảo vệ
quá dòng
cắt nhanh
tác động
(REF 545)
trạm Thái Bình.
Cột 36 pha B
vòng và sừng đẳng thế
bị phóng bong mạ.
- Năm 2005 có 1 vụ :
Ngày
tháng
năm
Tên
đường dây
sự cố
Thời
gian
vận
hành
trở lại
Tóm tắt
sự cố
Khoảng cách
từ trạm đến
điểm sự cố
(Km)
Vị trí
phát hiện sự cố
1h16’
24/12/
05
Thái Bình –
Nam Định 1
(273E3.7 –
271E11.1)
1h20’
24/12/0
5
Bảo vệ
khoảng cách
tác động.
+ Cách trạm
Thái Bình :
13,9km
+ Cách trạm
Nam Định
3,5km
+ Do phóng điện dọc theo chuỗi sứ đỡ
lèo pha A vào thanh cái xà và thanh
giằng xà vị trí cột 11.
+ Dây chống sét bị đứt 1 sợi tở dài
30cm cách cột 11 về phía cột 12 là
35m.
+ Bát sứ số 16 của chuỗi sứ đỡ lèo
pha A bị chảy bề mặt 5cm2
củ sứ có
vết phóng điện 1cm2
Thanh cái treo
sứ đỡ có 1 vết phóng điện, thanh
giằng xà I328 có 2 vết phóng điện.
-

41. 32
- Năm 2007 có 2 vụ điển hình :
Ngày
tháng
năm
Tên
đường dây
sự cố
Thời gian
vận hành
trở lại
Tóm tắt
sự cố
Khoảng cách
từ trạm đến
điểm sự cố (Km)
Vị trí
phát hiện sự cố
13h16
15/02/
07
Thái Bình – Nam
Định1
13h30’
15/02/07
Bảo vệ
khoảng
cách tác
động
+ Cách trạm Thái
Bình : 10,5km
+ Cách trạm Nam
Định 11,5km
+ Do phóng điện dọc theo
chuỗi sứ đỡ lèo pha C vào
thanh cái xà và thanh giằng
xà vị trí cột 20.
22h05'
02/05/
07
Thái Bình – Nam
Định1 (273E3.7
– 271E11 )
.1
22h15’
02/05/07
Bảo vệ
khoảng
cách tác
động.
+ Cách trạm Thái
Bình : 15,5km
+ Cách trạm Nam
Định 6,5km
+ Do phóng điện dọc theo
chuỗi sứ đỡ lèo pha A vào
thanh cái xà và thanh giằng
xà vị trí cột 15,16.
- Năm 2009 có 1 vụ điển hình :
Ngày
tháng
năm
Tên
đường dây
sự cố
Thời
gian
vận
hành
trở lại
Tóm tắt
sự cố
Khoảng cách
từ trạm đến
điểm sự cố
(Km)
Vị trí
phát hiện sự cố
23h30’
1/12/0
9
Thái Bình – Nam
Định 1 (273E3.7 –
271E11.1)
23h36’
1/12/09
Bảo vệ
khoảng cách
tác động.
AR không
thành công,
đóng lại
bằng tay
thành công
+ Cách trạm
Thái Bình :
14,67km
+ Cách trạm
Nam Định
3,4km
+ Do phóng điện lèo dẫn pha B tại
vị trí cột 15 và 16
+ Dây lèo pha B dưới cùng bị
phóng rộp sáng bề mặt kích thước
(5x2) cm

42. 33
- Năm 2013 có 1 vụ điển hình :
Ngày
tháng
năm
Tên
đường dây
sự cố
Thời
gian
vận
hành
trở lại
Tóm tắt
sự cố
Khoảng cách
từ trạm đến
điểm sự cố
(Km)
Vị trí
phát hiện sự cố
16h16’
3/6/13
Thái Bình – Nam
Định1 (273E3.7 –
271E11.1)
16h36’
3/6/13
Bảo vệ
khoảng cách
tác động
+ Cách trạm
Thái Bình :
3,6km
+ Do phóng điện dây dẫn pha B tại
vị trí cột 40-41
- Năm 2014 có 1 vụ điển hình :
Ngày
tháng
năm
Tên
đường dây
sự cố
Thời
gian
vận
hành
trở lại
Tóm tắt
sự cố
Khoảng
cách
từ trạm đến
điểm sự cố
(Km)
Vị trí
phát hiện sự cố
2h50’
1/9/14
Thái Bình – Nam
Định1 (273E3.7 –
271E11.1)
3h15’
1/9/14
Bảo vệ khoảng
cách tác động.
AR không thành
công, đóng lại
bằng tay thành
công
+ Cách trạm
Nam Định
6,5km.
+ Sét đánh trực tiếp vào cột
(đầu xà chống sét) gây nên
quá điện áp, phóng điện từ
cột vào dây dẫn thông qua
chuỗi sứ pha B vị trí cột 45.
3.1.2. Nhận xét đánh giá tình hình sự cố do sét
Qua thông số ở các bảng trên chúng ta thấy sự cố do sét đánh trên đường dây
Nam Định – Thái Bình có chiều hướng gia tăng qua các năm. Cụ thể như sau:
- Thời gian xẩy ra sự cố thường vào mùa mưa, mùa xuất hiện nhiều giông sét
khoảng từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm.Qua đó ta thấy công tác phòng tránh sự cố
nên được tính toán và đưa ra giải pháp về kỹ thuật phải kịp thời trước mùa mưa, giải
pháp về đảm bảo an toàn vận hành, khoảng cách hành lang an toàn phải tiến hành cả
trước và trong mùa mưa.

43. 34
- Sự cố xẩy ra là bất kỳ thời điểm nào trong ngày có thể vào buổi sáng sớm, buổi
chiều, hay vào ban đêm và cũng không phụ thuộc vào lượng mưa nhiều hay ít mà
xuất hiện sét đánh. Cho thấy công tác chuẩn bị đầy đủ sẵn sàng về nhân lực vật lực
-
để tìm và khắc phục sự cố kịp thời là hết sức quan trọng nhằm tránh sự cố lặp lại hoặc
ảnh hưởng lan tràn sau sự cố mà không được phát hiện và khắc phục kịp thời.
- Vị trí điểm sự cố là không cố định, có thể xẩy ra tại cột đỡ, cột néo, tại các địa
hình khác nhau cũng không phải sự cố chỉ xẩy ra ở nơi có điện trở cột cao. Cho thấy
sét đánh là ngẫu nhiên rất khó phán đoán vị trí chính xác để có phương án phòng
chống hiệu quả như mong muốn.
- Thiệt hại không chỉ xẩy ra với cách điện mà còn với cả dây chống sét, mỏ
phóng, vòng cân bằng điện trường điều đó chứng tỏ biên độ và độ dốc dòng sét là rất
lớn.
- út
Sự cố với cả 2 mạch tại 1 vị tri cột, sự cố liên tiếp 2, 3 lần trong vòng 20 ph
điều đó chứng tỏ mật độ sét khá cao và phân bố không đều theo khu vực, các đợt sét
đánh là liên tục.
- Sự cố xẩy ra với cách điện của bất kỳ pha nào pha trên, pha giữa, pha dưới
thậm chí sự cố với cả cách điện đã được bổ sung thêm bát sứ để tăng khoảng cách
điều đó chứng tỏ ảnh hưởng do sét không quá phụ thuộc vào góc bảo vệ α đặt ra cho
ta thấy nguyên nhân về chất lượng của cách điện cũng như sự lão hoá của cách điện
theo thời gian là không giống nhau.
Từ những nhận xét đánh giá trên thì các biện pháp khắc phục cụ thể để hạn chế
sư cố do sét đánh trên các lĩnh vực quản lý vận hành và kỹ thuật là:
3.2. Thái Bình
Một số biện pháp hạn chế sự cố do sét đánh đường dây 220kV –
Nam Định
3.2.1. Đề cao công tác kiểm tra đường dây
Phân tích nguyên nhân sự cố do sét tại khoảng cột số 11-12 ( Sự cố làm cho dây
chống sét bị đứt 1 sợi xước dài 30cm cách cột 11 về phía cột 12 là 35 m ) cho thấy:
khu vực này nền đất có độ ẩm, không phải là nơi hay bị sét đánh . Thông số điện trở
suất đất thấp, điện trở cột đo được trong các đợt kiểm tra định kỳ luôn đạt dưới 10Ω.

44. 35
Tại vị trí này trước sự cố chưa hề tồn tại nguyên nhân kỹ thuật có thể gây sự cố. Tuy
nhiên sau sự cố đội kiểm tra đã pháp hiện nguyên nhân chính đó là tại cột số 11 đã bị
cắt 2 đoạn dây thu sét khoảng 1,5 m ở trụ số 1 và trụ số 3 dưới mặt đất.Có thể do
người dân cắt trong sinh hoạt hằng ngày.
Nhận xét
Đây là sự cố hy hữu đáng tiếc xẩy ra song lại đặt ra cho ta thấy công tác kiểm
tra định kỳ, thường xuyên là hết sức quan trọng trong kinh nghiệm quản lý vận hành
đường dây nhất là trong mùa mưa bão giông sét nhiều.
Đề xuất
- Khi thực hiện các công việc kiểm tra đường dây không chỉ bằng mắt, bằng
ống nhòm với dây dẫn, chuỗi sứ, bằng megomet để đo trị số điện trở mà còn tiến hành
các động tác cơ khí như rung lắc, tác động mạnh vào dây nối đất để phát hiện được
những mối hàn nối kém, những đoạn ô xi hoá do môi trường mà khắc phục kịp thời
đảm bảo yêu cầu dẫn sét của hệ thống nối đất được tốt nhất.
- Bên cạnh công tác kiểm tra cần đề cao công tác phối hợp với chính quyền địa
phương nơi có tuyến đường dây đi qua trong việc tuyên truyền giáo dục về an toàn
điện nhất là tuyên truyền về tác dụng của hệ thống thu sét cột điện cho người dân sinh
sống gần đó hiểu để có ý thức bảo vệ.
3.2.2. Đảm bảo khoảng cách hành lang an toàn đường dây
Phân tích nguyên nhân sự cố tại cột số 15 16 cột néo, dây lèo pha B dưới cùng
-
bị phóng rộp sáng bề mặt kích thước (5x2) cm: Nguyên nhân là do sét đánh gãy cành
cây, bị gió lốc mạnh cuốn cành cây vào dây lèo gây phóng điện. Khi kiểm tra tại hiện
trường cho thấy một cành cây to bị bẻ gẫy, có vết cháy xém dọc theo thân cây. Đây
được coi là nguyên nhân gián tiếp do sét đánh thẳng vào cây ngoài hành lang gây nên
sự cố cho đường dây.
Sự cố trên cho ta thấy việc kiểm tra khoảng cách hành lang an toàn cần phải chú
ý tới các nguy cơ có thể ảnh hưởng tới đường dây. Theo quy định về chiều rộng hành
lang an toàn đối với đường dây 220kV là 06 m tính từ dây ngoài cùng theo chiều
thẳng đứng về hai phía đường dây, chạy song song với đường dây ở trạng thái tĩnh

45. 36
(Nghị định số 106/2005/NĐ CP ngày17/8/2005 qui định chi tiết và hướng dẫn thi
-
hành một số điều của Luật điện lực về bảo vệ an toàn công trình lưới điện cao áp,
điều 4.1b) [9]. Tuy nhiên trong thực tế có nhiều vị trí cột, đoạn đường dây đi qua một
số vùng tồn tại nhiều cây to nằm ngoài phần hành lang an toàn nhưng có nguy cơ gây
ảnh hưởng tới an toàn đường dây khi xảy ra hiện tượng giông, lốc, mưa gió to nhất là
trong mùa mưa bão.
Nhận xét
Trên tuyến đường dây – Nam Định 1&2 tuy đi qua vùng đồng bằng
Thái Bình
nhưng vẫn có những vị trí có nhiều cây cao có khả nguy cơ vi phạm chiều cao an toàn
cho phép.
Đề xuất
- Các khu vực có nguy cơ vi phạm khoảng cách an toàn trong hành lang an toàn
cần được kiểm tra thường xuyên để chặt dọn nhất là trong mùa mưa cây phát triển rất
nhanh.
- Đối với các khu vực có nguy cơ vi phạm khoảng cách an toàn ngoài hành lang
cần được kiểm kê và có phương án bổ sung chi phí đền bù hỗ trợ để mở rộng hành
lang tại các khu vực này nhằm tránh các sự cố gián tiếp do sét đánh gây ra với đường
dây.
3.2.3. Bổ sung dây nối đất cho hệ thống tiếp địa cột
Đường dây 220kV – Nam Định hầu hết đi qua khu vực đồng bằng dễ
Thái Bình
thi công hệ thống tiếp địa. Tuy nhiên có một số đoạn có địa hình,địa chất đặc biệt đó
là vị trí 19 ( đoạn vượt sông Hồng ) và vị tr 40 ( đoạn vượt sông Trà Lý
-20 í 39- ), có
độ ẩm cao nên việc thi công hệ thống tiếp địa và đảm bảo trị số điện trở thấp cũng
gặp nhiều khó khăn.
Phân tích nguyên nhân sự cố sét đánh tại cột 20 ta thấy trị số điện trở cột cao
10-20 o mùa,
Ω tùy the đây được xem là nguyên nhân chính gây sự cố sét đánh.
Để thử nghiệm và kiểm tra tính hiệu quả của biện pháp này, được sự nhất trí của
đơn vị quản lý tác giả đã phối hợp cùng đội quản lý vận hành đường dây tiến hành
các công đoạn:

46. 37
1. Kiểm tra thực địa các vị trí móng có điện trở nối đất cột cao, điện trở suất đất
lớn:
Stt
Cột
số
Loại tiếp địa
theo thiết kế
Rtđ
(Ω)
Điện trở suất
đất (Ωm)
Địa hình
1 20 RS4 12,86 52,3 sông
2. Lựa chọn vị trí cột số 20 nằm trong khoảng vượt sông, có độ ẩm cao, địa
chất phức tạp.
3. -
Dùng hệ thống cọc gồm hai bộ tiếp địa RS 4 hàn nối thành 2 tia và hàn nối
với dây nối, nối bổ sung vào hệ thống tiếp địa hiện có của cột.
4. Kiểm tra đo điện trở nối đất cột sau thi công cho thấy trị số đo được giảm
đáng kể. Cụ thể như bảng sau:
Cột số
Điện trở nối đất cột (Ω) Chênh lệch
giảm
Trước thi công Sau thi công
20 12,86 5,12 - 7,74
Theo Quy phạm trang bị điện, nhà xuất bản Lao động Xã hội, năm 2006, "
-
Chương II.5.73, bảng II.5.5. Điện trở nối đất cột" với điện trở suất đất đến 100Ωm
thì 0 nên
giá trị điện trở nối đất là dưới 1 Ω vị trí này đã đạt yêu cầu [8].
Nhận xét
- Qua số liệu bảng trên ta thấy biện pháp trên là rất hữu hiệu đã làm giảm đáng
kể điện trở nối đất cột.
- Biện pháp này không phải cắt điện, dễ thực hiện nhưng lại phụ thuộc nhiều
vào địa hình nơi tuyến đường dây đi qua.
Đề xuất
- Các vị trí cột vượt sông hoặc ở gần đó có ao, hồ nên cần kiểm tra, tính toán, lựa
chọn để áp dụng biện pháp này.
3.2.4. Bổ sung bát sứ dây dẫn
Xem xét tăng cường cách điện tại nơi có điện trở nối đất cột cao, điện trở suất
của đất lớn, nơi địa hình khó áp dụng các biện pháp khác hiệu quả như độ cao trên

47. 38
1000m so với mực nước biển, chiều cao cột trên 40m, hay nơi đường dây đi qua vùng
khai thác mỏ ô nhiễm khói bụi bằng cách tăng thêm hai bát sứ/chuỗi.
Để đảm bảo hiệu quả về kinh tế và yêu cầu về kỹ thuật trước khi bổ sung cần
xác định và tính toán kỹ từng vị trí theo công thức xác định số lượng chuỗi sứ theo Qui
phạm trang bị điện, nhà xuất bản Lao động - Xã hội, năm 2006, " Chương II.5.50" [8].
n = d .Umax /D ( 3.1 )
Trong đó :
- n: Số bát cách điện trong 1chuỗi
- d: Tiêu chuẩn đường rò theo vùng nhiễm bẩn ( Vùng bình thường:
16 mm/kV, ô nhiễm nhẹ: 20 mm/kV, ô nhiễm: 25 mm/kV, ô nhiễm nặng
hoặc gần biển 5km: 31 mm/kV,
- D: Chiều dài đường rò của 1 bát cách điện
- Umax : Điện áp làm việc lớn nhất trên đường dây ( kV )
Nhận xét
Thái Bình
Đối với đường dây – Nam Định từ 2011 đã thực hiện bổ sung bát
sứ cho các vị trí hay bị sự cố, vị trí có nguy cơ sét đánh cao, như khoảng cột 31 đi
30-
qua nhà máy gạch, ô nhiễm khói bụi . Kết quả đã hạn chế sự cố tại các vị trí này (Ví
dụ các vị trí: 30, 31, 49, 50).
Đề xuất
- -
Vì biện pháp này phải thực hiện đóng cắt điện đường dây nên cần chú ý
công tác chuẩn bị đầy đủ điều kiện trước thi công và an toàn trong thi công, thi công
phải khẩn trương để hạn chế thời gian ngừng cấp điện gây thiệt hại về kinh tế.
- Nên kết hợp biện pháp này với các công tác khác trên đường dây như thay
sứ hỏng, vệ sinh sứ, sơn xà, xử lý khoảng đất, sửa chữa thay nối
cách pha- pha, pha-
dây dẫn...
3.2.5. Kiểm tra và bổ sung tiếp địa cột
Đối với các vị trí sự cố lặp lại phải thực hiện đào kiểm tra tiếp địa cột xem thi
công có đúng thiết kế không nếu sai thì lắp đặt lại, đo trị số điện trở nối đất cột nếu
còn cao so với Quy phạm thì tiến hành bổ sung tiếp địa.

48. 39
Đây là biện pháp kỹ thuật đơn giản cần cân nhắc trước tiên dựa trên tính toán
lý thuyết và kết quả thực tế. Biện pháp này được áp dụng phổ biến tại các đơn vị quản
lý vận hành đường dây cao áp với các lý do chính sau:
- Rất dễ thực thi với địa hình tương đối dốc hoặc bằng phẳng.
- Rất trực quan và cho kết quả ngay sau khi thực hiện.
- Không phải cắt điện nên không gây thiệt hại do ngừng cấp điện – Đáp ứng
được yêu cầu về vận hành kinh tế đường dây.
- Thi công nhanh, không phải sử dụng máy móc, không phải đòi hỏi các biện
pháp an toàn về điện.
- Có thể kết hợp với các công tác khác như xử lý kè móng, tái hoàn thổ.
Tuy nhiên để biện pháp này đạt kết quả như mong muốn cần chú ý:
- Đo điện trở suất của đất để tính toán xác định điện trở nối đất cột cần đạt mà
bổ sung, thay thế tiếp địa một cách hợp lý.
- Thi công đúng kỹ thuật để đảm bảo hệ thống nối đất cột làm nhiệm vụ tản sét
nhanh nhất, an toàn nhất.
- Có sự tính toán phối hợp với các biện pháp như: Lắp đặt chống sét van, chuyển
dây nối đất trực tiếp dây chống sét.
Tại vị trí cột số 19 đơn vị quản lý tiến hành kiểm tra mặc dù tiếp địa thi công
đúng thiết kế song trị số điện trở nối đất cột cao ( Rcột = 12,51Ω) đơn vị đã thực hiện
hàn bổ sung 02 bộ tiếp địa RS 4 đo lại trị số đạt yêu cầu ( R
- cột 3
= ,03Ω).
Nhận xét
Theo đánh giá của đơn vị quản lý hầu hết các vị trí được bổ sung tiếp địa đến
nay sự cố đã không lặp lại.
Đề xuất
- Qua kết quả đo định kỳ điện trở suất đất, điện trở cột hàng năm cần kiểm tra
rà soát các vị trí còn cao để tính toán áp dụng giải pháp này đưa điện trở cột về giới
hạn Quy phạm trang bị điện cho phép dựa trên công thức tính toán điện trở của sơ đồ
nối đất hình tia [2].

49. 40
2
.
R ln
2. . .
tt K L
l t d


 (3.2)
Trong đó:
R: điện trở của bộ nối đất
L : chiều dài toàn bộ thanh nối
ρtt : điện trở suất tính toán = ρdo.(1,4÷1,8)
d : đường kính điện cực
t : là độ chôn sâu
K : hệ số phụ thuộc vào hình dạng của hệ thống nối đất.
- Trường hợp phải bổ sung tiếp địa phải tính toán điện trở bổ sung và thi công
đúng yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo sau khi bổ sung hệ thống nối đất làm việc hiệu quả
và tiết kiệm chi phí.
- Trong nối đất bổ sung thường sử dụng dạng nối đất tập trung gồm thanh và cọc
tại chân các cột dựa theo các công thức tính toán dưới đây [2].
Điện trở thanh được tính theo công thức:
2
tt T
T
T T
Kl
R .ln
2. .l t.d



(3.3)
l
Trong đó: T – chiều dài thanh
t – độ chôn sâu của thanh
ρtt – điện trở suất tính toán của nối đất dạng thanh chôn sâu t:
ρtt = ρ0.Kmùa = ρ0.1,25 (Ωm)
d – đường kính thanh dùng nối đất
K – hệ số hình dáng của nối đất, với nối đất dạng tia lấy K = 1
Điện trở cọc được tính theo công thức:
tt
C
2.l 1 4.t l
R (ln ln )
2. .l d 2 4.t l
 
 
 
(3.4)
Trong đó: ρtt u h:
– điện trở suất tính toán của nối đất dạng cọc chôn sâ
ρtt = ρ0.Kmùa = ρ0.1,25 (Ωm)
d – đường kính cọc

50. 41
Giá trị của t được tính như sau:
l
t h
2
 
Điện trở bổ sung được tính theo công thức:
C T
BS
T C C T
R R
R
R n R

  
(3.5)
n
Trong đó: – số cọc
ηT, ηC – hệ số sử dụng của thanh và cọc ( ηc = 0,83, ηT = 0,86)
Tính toán tổng trở xung kích của hệ thống khi có nối đất bổ sung như sau:
2
ds
k
2
1
x
.
T
BS NTS NTS
XK ds
k 1 NTS
BS NTS
2
BS k
R R 2R
Z (0, ) e A B
R 1
R R
R cos x

 


    
 
 (3.6)
Trong đó:
.
( )
BS NTS
BS NTS
R R
A
R R
 

;
2
ds
k
2
1
x
.
T
NTS
k 1 NTS
2
BS k
2R
B e
R 1
R cos x

 





Giá trị điện áp đầu vào trong đất là:
Uđ I
= S.ZXK(0,t) ( kV ) (3.7)
Qua kết quả thu được nếu Uđ< U50% cs = 1230 kV thì thỏa mãn yêu cầu về điện áp
phóng điện của cách điện.
3.2.6. Tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất của đất
Do trong quá trình thi công đào đúc móng nền đất tại vị trí thi công bị đào xới
san lấp trên bề mặt rộng làm ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu đất, khi thi công xong
công tác hoàn thổ không được đơn vị thi công, tư vấn giám sát và đơn vị tiếp nhận
vận hành đường dây chú trọng thực hiện nên ảnh hưởng rất lớn tới sự phục hồi và
sinh trưởng của thảm thực vật – tác nhân chính để duy trì độ ẩm, chống xói lở móng
cột, giữ nguyên trạng cấu trúc của đất tại các vị trí móng cột. Đây là nguyên nhân cốt
lõi làm cho điện trở suất của đất tăng cao theo thời gian vận hành của đường dây chưa
kể đến việc sạt lở chân móng cột gây mất an toàn cho công trình – đòi hỏi phát sinh
chi phí bảo dưỡng cải tạo.

51. 42
Khi độ ẩm nền đất không được duy trì, lớp đất mặt bị nước mưa làm xói lở chỉ
còn lại nền đất đá khô cứng thì biện pháp bổ sung tiếp địa tại chân cột cho hệ thống
nối đất không đem lại hiệu quả.
Kết quả thử nghiệm và tính toán cho thấy tại vị trí cột số 40 sau khi tiến hành
bổ sung tiếp địa cho hệ thống nối đất bằng 02 bộ tiếp địa RS 4 kết quả đo được trị số
-
điện trở nối đất cột chỉ giảm được từ 2 5 Ω. Như vậy biện pháp bổ sung tiếp địa cột
-
vị trí này không hiệu quả đồng nghĩa với nguy cơ sự cố do sét đánh không giảm.
Biện pháp hữu hiệu nhất trong trường hợp này là thực hiện tái hoàn thổ tại chân
cột. Tại vị trí cột 55 có nền đất khô cứng n gặp khó khăn trong việc áp dụng biện
nê
pháp nối bổ sung dây tiếp địa xuống nơi đất thấp hay thực hiện đào đổ hoá chất vào
tiếp địa cột. Tác giả cùng đơn vị quản lý vận hành đã tiến hành thực hiện tái hoàn thổ
qua các bước sau:
1. Dùng sỏi đá xếp xung quanh chân móng cột trên diện tích 225 m2
(Ngang
tuyến 15 m X dọc tuyến 15 m ).
2. Đào xới nền đất tại chỗ và đổ đất lấy từ 2 phía hành lang an toàn tạo thành lớp
đất xốp, mầu dầy trung bình 0,3 m.
3. Đào các gốc cỏ hương bài có đường kính khóm từ 0,2 - 0,3 m trồng theo hàng
khoảng cách các khóm là 0,8 m. Đây là loại cây tự nhiên rất thích nghi với điều kiện
khí hậu nhiệt đới ở nước ta, đặc biệt phát triển rất nhanh vào mùa mưa có khả năng
duy trì độ ẩm cao cho đất và chống sói mòn móng cột.
4. Tiến hành đo điện trở suất đất và đo điện trở nối đất cột sau 4 tháng kết quả
đo được rất khả quan các trị số đo được giảm rõ rệt. cụ thể như bảng sau:
Stt Trị số đo
Trước thi
Sau thi công
Chênh lệch
1 Điện trở suất đất ( Ωm) 56,8 11,68 - 45,12
2 Điện trở nối đất cột (Ω) 15,7 6,65 - 9,05
Nhận xét
- Biện pháp này thời gian cho kết quả có lâu hơn các biện pháp khác nhưng lại
đem lại hiệu quả cao về kinh tế kỹ thuật. Điện trở nối đất cột giảm nhiều nhờ điện
-
trở suất đất được cải thiện về gần với trị số ban đầu của nguyên thổ.

52. 43
- Như vậy biện pháp tái hoàn thổ phục hồi điện trở suất đất là biện pháp cốt lõi
của việc duy trì điện trở cột theo tính toán thiết kế và thi công ban đầu đồng thời nâng
cao hiệu quả cho biện pháp bổ sung tiếp địa.
- So sánh về hiệu quả trong việc làm giảm trị số điện trở suất đất, giảm trị số
điện trở nối đất cột thì biện pháp này có nhiều ưu điểm hơn biện pháp sử dụng hoá
chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn để cải thiện trị số điện trở cột [13 ]
đó là:
+ Biện pháp tái hoàn thổ tạo nên độ ẩm đồng đều trên toàn bộ khu vực móng
với diện tích 250 ÷ 400 m2
tuỳ theo từng loại móng, đây là môi trường lý tưởng để
hệ thống nối đất làm việc có hiệu quả trong việc tản nhanh nhất dòng sét ra nền đất
xung quanh trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng
than bùn chỉ tạo nên rãnh ẩm xung quang đường đi của bộ tiếp địa, phần đất khô cứng
còn lại vẫn không được cải thiện. Trong trường hợp dòng sét có biên độ và độ dốc
lớn khó có thể tản một cách nhanh chóng.
+ Biện pháp tái hoàn thổ duy trì được độ ẩm ổn định trên bề mặt cũng như trong
lòng đất đặc biệt là trong mùa mưa, mùa giông sét nhiều cũng là mùa sinh trưởng tốt
nhất của thảm thực vật, do đó việc tản sét càng hiệu quả trong khi biện pháp sử dụng
hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn sẽ mất dần độ ẩm theo thời gian.
+ Biện pháp tái hoàn thổ là biện pháp thân thiện với môi trường không những
duy trì tốt độ ẩm mà còn góp phần hạn chế khả năng gây sói mòn, sạt lở móng đặc
biệt là không ăn mòn kim loại, không gây ảnh hưởng đến kết cấu của bộ tiếp địa trong
khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A hay biện pháp sử dụng than bùn lại có
nguy cơ gây ăn mòn kim loại khi các chất này kết hợp với các chất khác trong lòng
đất đồng thời khi thi công phải đào xới đất chạy dọc theo bộ tiếp địa ảnh hưởng đến
bề mặt xung quanh của đất.
+ Biện pháp tái hoàn thổ rất dễ dàng trong thi công và không phải sử dụng máy
móc hay bất kỳ loại hoá chất nào trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A
hay biện pháp sử dụng than bùn thi công khó khăn hơn nhiều phải tiến hành đào và

53. 44
phủ kín hoá chất, than vào bộ tiếp địa sau đó dùng máy đầm nén để gắn kết hoá chất
với đất thì mới có tác dụng.
+ Biện pháp tái hoàn thổ là biện pháp kinh tế vì vật tư và thi công ngay tại chỗ
nên chi phí thấp trong khi biện pháp sử dụng hoá chất GEM 25A có chi phí cao hơn
do giá mua hoá chất, than bùn cao ( Giá thành cho một vị trí áp dụng giải pháp sử
dụng hoá chất GEM 25A là 11.551.086 đồng, [ 13])
Đề xuất
- Thái Bình
Tuyến đường dây – Nam Định chủ yếu đi qua vùng đồng bằng nên
hầu như toàn bộ các vị trí cột đều có có thể áp dụng biện pháp này.
- Qua kết quả đo kiểm tra định kỳ điện trở suất đất, điện trở nối đất một số cột
năm 2014 ( bảng phụ lục 1 ) ta thấy:
+ Cần kiểm tra, chọn lọc áp dụng biện pháp này đối với vị trí móng kè điện
các
trở cột còn cao: cột số 3, 12, 14, 15,16, 20, 21, 46 ( mặc dù có vị trí đã được xử lý, bổ
sung tiếp địa) bên cạnh đó thì việc tiến hành thi công các vị trí này cũng dễ dàng và
ít tốn kém hơn các vị trí khác vì đã có sẵn mặt phẳng móng ta chỉ cần xếp đá sỏi cao
thêm 30 ÷ 40 cm sau đó đổ đất, trồng cỏ hoặc để cỏ tự xâm thực thì chỉ sau một thời
gian ngắn sẽ giảm thấp được điện trở suất đất khi đó chắc chắn trị số điện trở cột sẽ
giảm mà chưa cần phải áp dụng thêm biện pháp đóng bổ sung tiếp địa.
+ Đối với các vị trí cột còn lại có điện trở nối đất cột cao, để đảm bảo tính hiệu
quả của biện pháp này tại từng vị trí cần xét đến khu vực có nguy cơ ảnh hưởng sự
cố do sét đánh đồng thời kiểm tra tính toán so sánh điện trở nối đất cột với điện trở
suất đất trong giới hạn Quy phạm trang bị điện cho phép theo bảng dưới đây [8].
Bảng 3.1. Điện trở nối đất của đường dây trên không.
Stt Điện trở suất đất (Ωm ) Điện trở nối đất (Ω )
1 Đến 100 10
2 Trên 100 ÷ 500 15
3 Trên 500 ÷ 1000 20
4 Trên 1000 ÷ 5000 30
5 Trên 5000 6.10 -3
ρ