Những Yếu Tố Nào Ảnh Hưởng Đến Tác Động Của Sét Trên Đường Dây Phân Phối 10kV
1. Quá áp do sét cảm ứng
Quá áp do sét cảm ứng đề cập đến quá áp tạm thời được tạo ra trên đường dây phân phối treo do phóng điện sét gần đó, ngay cả khi đường dây không bị đánh trực tiếp. Khi có tia chớp xảy ra gần đó, nó sẽ cảm ứng một lượng lớn điện tích lên các dây dẫn—đối cực với điện tích trong đám mây sấm.
Dữ liệu thống kê cho thấy, lỗi do sét liên quan đến quá áp cảm ứng chiếm khoảng 90% tổng số lỗi trên đường dây phân phối, khiến nó trở thành nguyên nhân chính gây mất điện trong hệ thống phân phối 10 kV. Nghiên cứu chỉ ra rằng, nếu một đường dây 10 kV nằm cách mặt đất 10 mét và sét đánh cách 50 mét, dòng sét lên tới 100 kA có thể được cảm ứng. Nếu không có biện pháp bảo vệ sét thích hợp, quá áp kết quả có thể đạt giá trị đỉnh cao tới 500 kV. Nếu mức cách điện của đường dây không đủ, quá áp này có thể dễ dàng xuyên thủng hoặc thậm chí làm vỡ cách điện, dẫn đến hiện tượng phóng điện hoặc hỏng dây dẫn.
2. Mức cách điện
Hư hỏng cách điện, đặc biệt là do sự phá hủy hoặc nổ của bộ phận cách điện, là một nguyên nhân chính khác gây ra lỗi trên đường dây phân phối. Hiệu suất của bộ phận cách điện quyết định trực tiếp sức mạnh cách điện tổng thể của đường dây phân phối 10 kV và do đó ảnh hưởng đáng kể đến độ tin cậy của hệ thống.
Trong quá trình hoạt động lâu dài, bộ phận cách điện có thể bị thoái hóa do ô nhiễm môi trường, độ ẩm, lão hóa hoặc căng thẳng cơ học. Nếu không kiểm tra, bảo dưỡng hoặc thay thế kịp thời, mức cách điện của toàn bộ đường dây có thể giảm đáng kể. Sự suy giảm này tăng khả năng phóng điện dưới điều kiện quá áp—đặc biệt là trong thời tiết giông bão—làm tăng thêm rủi ro mất điện do sét.
Do đó, việc kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên các bộ phận cách điện là cần thiết để đảm bảo tính toàn vẹn cách điện và an toàn hệ thống.
3. Lắp đặt bảo vệ chống sét
3.1 Bảo vệ biến áp
Khi quá áp do sét đạt vài lần điện áp định mức, nó có thể dễ dàng xuyên thủng cách điện xung quanh điểm trung tính của biến áp. Trong hầu hết các lắp đặt hiện tại ở Trung Quốc, van chặn sét thường chỉ được lắp đặt ở phía điện áp cao của biến áp, trong khi bảo vệ ở phía điện áp thấp vẫn chưa đầy đủ.
Van chặn sét có thể được lắp đặt trước cầu chì chính hoặc ở phía đường dây phân phối ra. Trong quá trình lắp đặt, đầu cuối điện áp thấp của van chặn sét phải được nối đất đúng cách.
Cần lưu ý rằng, dây dẫn trung tính (N-line) sau thiết bị bảo vệ kiểu dòng điện không nên được nối đất lặp lại. Ngược lại, thiết bị bảo vệ có thể không hoạt động đúng, làm suy yếu toàn bộ phương án bảo vệ. Do đó, dây nối đất của van chặn sét điện áp thấp nên được kết nối với đầu cuối chính của dây dẫn trung tính của biến áp, trước bất kỳ điểm nối đất lặp lại nào.
3.2 Cầu dao và công tắc gắn cột
Việc lắp đặt cầu dao và công tắc gắn cột có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy và an toàn của đường dây phân phối 10 kV. Tuy nhiên, trong thực tế, nhiều đường dây thiếu bảo vệ chống sét thích hợp cho các thiết bị quan trọng này. Nếu không có van chặn sét được lắp đặt ở cả hai bên của các công tắc, chúng có thể bị hư hại do quá áp do sét, có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị và mất điện kéo dài.
3.3 Bảo vệ chống sét cho tủ điện và các đơn vị khác
Một hệ thống phân phối 10 kV bao gồm nhiều đơn vị quan trọng, bao gồm tủ điện, băng tụ điện và bảng phân phối. Van chặn sét có thể được lắp đặt trên mỗi đơn vị (bảo vệ toàn diện) hoặc chỉ chọn lọc trên các đơn vị chính.
Phương pháp đầu tiên đòi hỏi chi phí ban đầu cao hơn, nhưng cung cấp độ tin cậy và độ đàn hồi của hệ thống cao hơn đáng kể. Việc lắp đặt chọn lọc giảm chi phí nhưng có thể để lại một số phần không được bảo vệ. Sự lựa chọn nên dựa trên đánh giá rủi ro, mức độ quan trọng của tải và hoạt động sét địa phương.
