HUTECH

B GIÁO DC VÀ ÀO TO
TRNG I HC K THUT CÔNG NGH TP. HCM
NGUYN TRUNG LC NGHIÊN CU BO V QUÁ ÁP
TRÊN NG NGUN H ÁP
KHI SÉT ÁNH TRC TIP
VÀO NG DÂY TRUNG ÁP

LUN VN THC S
Chuyên ngành: Thit b, mng & Nhà máy đin
Mã s ngành: 60 52 50 HUTECH
ABSTRACT OF

THESIS
Thesis "Research on over voltage protection on low voltage power lines when the
lightning strikes directly to the medium-voltage lines" going into research of valve
lightning of Metal-oxide form on the medium and low voltage of some famous on the
world. The valve lightning of Metal-oxide form is still used to protect the over voltage
caused by lightning or switching impulse on the medium-and high-voltage grid. A model
of its IEEE, Manfred and Willi Zapsky Holzer was selected with a small correction to
build the medium and low voltage MOV models. The parameters of valve lightning
model are provided in the valve manufacturer's catalogue

.
Thesis also
f
ocuses on building model of standard lightning impulse source. By
using the Matlab software to simulate, test, testing the operation of this model. The
model results consistent with valve lightning fact of different manufacturers in different
voltage levels

.
Thesis also going to study the effects on the low voltage network when the
lightning strikes directly to the medium-voltage lines at different distances with the
different installed MOV positions, thus putting the best installed MOV position and
method




À
À
O T
O T


O
O
TR
TR


NG 
NG 


I H
I H


C K
C K


THU
THU



T NGHI
T NGHI


P TH
P TH


C S
C S


NGHIÊN C
NGHIÊN C


U B
U B


O V
O V


QU
QU
Á
Á
Á
Á

C TI
C TI


P V
P V
À
À
O 
O 


NG DÂY TRUNG
NG DÂY TRUNG
Á
Á
P
P
NG
NG


I H
I H


NG D
NG D



1.1. S cn thit ca đê tài
1.1.
1.1.
S
S


c
c


n
n
thi
thi


t
t
c
c
a
a
đê
đê


tà
tà
i

đ chính xác cao theo các thông s k thut ca nhà
sn xut;
 Xây dng công c mô phng quá đin áp trên đng
ngun h áp khi có sét đánh trc tip ti đng dây
trung áp và lan truyn qua máy bin áp

HUTECH
- 3 -
1.4. Giá tr thc tin ca lun vn
1.4. Giá tr thc tin ca lun vn
 Cung cp công c mô phng xung sét tiêu chun và mô
hình MOV trong vic nghiên cu đáp ng ca thit b
chng sét di tác đng ca xung sét lan truyn và đánh
giá hiu qu bo v ca h thng chng sét lan truyn
trên đng ngun h áp;
 Lun vn là tài liu tham kho có giá tr cho nhng ai
quan tâm ti vic nghiên cu bo v chng sét lan truyn
trên đng ngun h áp.
1.5. Ni dung ca lun vn
1.5. Ni dung ca lun vn
Chng 1: M đu
Chng 2: Tng quan v sét
Chng 3: Xây dng mô hình ngun phát sung sét tiêu chun
Chng 4: Cu to nguyên lý hot đng và mô hình MOV
Chng 5: Nghiên cu bo v quá áp trên đng ngun h
áp khi sét đánh trc tip ti đng dây trung áp.
Chng 6: Kt lun và hng nghiên cu phát trin

HUTECH
- 4 -

H2.2: Dng sóng xung sét gm tng ca hai thành phn
-Xung dòng và xung áp có
dng hoàn toàn ging nhau,
di đây ta ch xét dng xung
dòng đin t đó có th suy ra
xung áp tng t .
-Giá tr ca I, a, b t biu
thc trên có th xác đnh đi
vi tng dng xung dòng chun
t các giá tr: I1, t1, t2 thông
qua các đng cong chun nh
Hình 2.3, 2.4, 2.5.Hình 2.3: ng cong xác đnh t s b/a
Hình 2.4: ng cong xác đnh t s at1
Hình 2.5: ng cong xác đnh t s I1/I
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun

HUTECH
- 6 -
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
Tính t s b/a:
Nhp d liu t2/t1 và b/a t đ ng cong 2.3 vào ca s
Workspace thu đc kt qu nh Hình 2.6.
t2/t1(X):
[2.5;2.7;2.9;3.1;3.3;3.9;4.2;5;5.8;7.1;8.2;9.7;10.9;14;16.2;20.5;26.
5;32;35.5;37.3;41.7;48;49.5;70]
HUTECH
- 8 -
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun

2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
Kt qu thc hin mô hình trên MATLAB nh Hình 2.8
Hình 2.8: S đ khi to ngun phát xung
Hình 2.9: Biu tng ca mô
hình ngun phát xungHUTECH
- 9 -
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
2. Xây Dng Mô Hình Ngun Phát Xung Sét Chun
* Mô phng ngun phát xung dòng
Thc hin s đ mô phng nh Hình 2.10, nhp các thông s cho
ngun phát xung dòng nh Hình 2.11, kt qu dng sóng ca xung
8/20µs – 5kA, 1/5µs – 10kA, 10/350µs – 10kA, nh Hình 2.12, 2.13, 2.14
Hình 2.10: S đ mô phng ngun xung
dòng
Hình 2.11: S đ mô phng ngun xung dòngHình 2.12: Dng sóng ngun xung
dòng 8/20µs – 5kA

t vn đ
 ngh mt mô hình MOV h th không có khe h. Mô hình cng
đc xây dng da trên mô hình MOV ca IEEE vi mt vài hiu chnh
nh, thut toán đn gin và hiu qu trong vic xác đnh thông s ca mô
hình.

HUTECH
- 11 -
3. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV H TH
3. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV H TH
Mô hình MOV h th đc xây dng da trên ý tng mô
hình MOV ca Manfred Holzer và Willi Zapsky.
Bin tr MOV đc thay th
bi mt phn t đin tr phi
tuyn có đc tính V-I, mt t
đin Cp mc song song vi nó
cùng vi mt đin tr song
song Rp. Tt c các phn t
này đc ni tip vi mt đin
cm Ls và đin tr Rs.
Bin tr MOV đc thay th
bi mt phn t đin tr phi
tuyn có đc tính V-I, mt t
đin Cp mc song song vi nó
cùng vi mt đin tr song
song Rp. Tt c các phn t
này đc ni tip vi mt đin
cm Ls và đin tr Rs.
in tr Rs ca
mô hình có giá tr

dòng đin có du tng ng vi đin áp đt vào 2 cc. Mô hình phn t
đin tr phi tuyn đc xây dng là phn t hai cc vi đc tính hai chiu
(dòng thun và dòng ngc đi xng).
Mô hình đin tr phi tuyn V=f(I) ca MOV
Mô hình MOV h th
3. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV H TH
3. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV H TH
Hình 4.22: Hp thoi khai báo bin
Parameters ca mô hình MOV h th

HUTECH
- 13 -
Dùng mô hình xung dòng 8/20ms kim tra đáp ng ca mô hình
MOV h th va xây dng nh s đ Hình 3.6. Thông s MOV ca
các hãng cn nhp vào mô hình nh Hình 3.7
Kim tra đáp ng MOV h th vi xung dòng chun
Hình 3.7: Hp thoi thông s
mô hình MOV h th
Hình 3.6: S đ mô phng đáp
ng ca MOV h th

Kim tra đáp ng MOV h th vi xung dòng chun
Hình 3.8: in áp d và dòng đin qua mô hình MOV khi mô phng
MOV VE17M02750K vi xung 8/20µs – 2kAHUTECH

V275LA40A
in áp d trên MOV
(crest)
Kim tra đáp ng MOV h th vi xung dòng chun
Bng 3.3: Kt qu mô phng MOV h th ca hãng SIEMENS
1,870,250,191,420,560.17
Sai s (%)_ mod
1090932,3831,61146985,5881,5Theo mô hình (V)_Vrmod
10709308301130980880Theo catalogue (V)_Vrcat
20kA10kA5kA20kA10kA5kA
B80K275B60K275
Loi MOV h th ca hãng Siemen
in áp d trên MOV (crest)
0,23-0,27-0,270,000,17-0,07
Sai s (%)_ mod
13131097957,413901152999,3Theo mô hình (V)_Vrmod
13101100960139011501000Theo catalogue (V)_Vrcat
20kA10kA5kA20kA10kA5kA
B40K275B32K275
Loi MOV h th ca hãng Siemenin áp d trên MOV (crest)
Kim tra đáp ng MOV h th vi xung dòng chunHUTECH
- 16 -
4. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH
4. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH

là các
b lc R-L, đin tr Rp là
đin tr ca MOV trong
vùng dòng đin rò
.
R
0
, R
1
, R
p
khong 1M.
Hình 4.1: S đ nguyên lý mô hình MOV
trung th.
L1 = Vn * (Vs -Vl)/(4 * Vl * 10^6)
L0 = Vn * (Vs -Vl)/(12 * Vl * 10^6)HUTECH
- 17 -
4. XÂY D
NG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH
4. XÂY D
NG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH
Hình 4.2: Hp thoi ca MV_MOV
Hình 4.3: Biu tng mô hình
MOV trung th4. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH

hãng COOPER
0,061,281,87
Sai s % (
r
)
59,3654,4251,14
in áp d mô phng
U
rsim
(kV)
59,453,850,2
in áp d ca nhà sn xut
U
rman
(kV)
20105
Biên đ dòng đin (kA)
8/20µs
Dng sóng dòng phóng đin
4. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH
4. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH
Kt qu mô phngHUTECH
- 20 -
2,571,733,73
Sai s % (
r
)

4. XÂY DNG MÔ HÌNH MOV TRUNG TH
Kt qu mô phng
Bng 4.2: Kt qu so sánh khi mô phng MOV trung th ca hãng ELPROBng 4.4: Kt qu so sánh khi mô phng MOV trung th ca hãng COOPER
0,012,0
Sai s % (
r
)
90,083,3
in áp d mô phng
U
rsim
(kV)
90,185,0
in áp d ca nhà sn xut
U
rman
(kV)
1020
Biên đ dòng đin (kA)
1/5µs8/20µs
Dng sóng dòng phóng đin
1,351,670,5
Sai s % (
r
)
76,0670,869,05
in áp d mô phng

lan truyn theo đng cp ngun và đng tín hiu
ng dây cp ngun b h hng do sét đánh
ng cáp thông tin b h hng do sét đánh
T cung cp đin b h hng do sét đánhBng đin b h hng do sét đánhT cung cp đin b h hng do sét đánh
Cáp thông tin và cáp ngm h hng do sét đánh
Công trình b h hng do sét đánh
5. KHO SÁT H THNG BO V QUÁ ÁP
5. KH
5. KH


O S
O S
Á
Á
T H
T H


TH
TH


NG B
NG B


O V
O V




NG B
NG B


O V
O V


QU
QU
Á
Á
Á
Á
P
P
Hình 5.1: S đ h thng bo v quá áp khi
không có van chng sét h áp
5. KHO SÁT H THNG BO V QUÁ ÁP
5. KH
5. KH


O S
O S