Nghiên cứu quá điện áp trong trang trại điện gió dưới tác động của dòng điện sét

Bài viết Nghiên cứu quá điện áp trong trang trại điện gió dưới tác động của dòng điện sét trình bày kết về nghiên cứu về QĐA trong trang trại điện gió khi xảy ra sét đánh vào tuabin gió, phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến QĐA sét trong trang trại điện gió như tham số của dòng điện sét, hệ thống nối đất của tua bin để từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm QĐA trong trang trại điện gió.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu quá điện áp trong trang trại điện gió dưới tác động của dòng điện sét KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 NGHIÊN CỨU QUÁ ĐIỆN ÁP TRONG TRANG TRẠI ĐIỆN GIÓ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA DÒNG ĐIỆN SÉT OVERVOLTAGE INVESTIGATION OF WIND FARM UNDER LIGHTNING STROKES Hoàng Tiến Thành1,*, Dương Duy Tiến1, Đồng Quốc Tú1, Ninh Văn Nam1 DOI: https://doi.org/10.57001/huih5804.2023.036 TÓM TẮT 1. GIỚI THIỆU Năng lượng điện gió ngày càng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng nhanh Năng lượng điện gió là một trong các nguồn năng của phụ tải, trong bối cảnh các nguồn năng lượng truyền thống ngày một hạn lượng tái tạo ngày càng phát triển trên thế giới cũng như chế và không được khuyến khích phát triển. Tuy nhiên, điện gió cũng có nhiều tại Việt Nam. Theo quy hoạch điện VII điều chỉnh [1] và dự nhược điểm, một trong các nhược điểm đó là các tuabin thường xuyên bị sét báo các sự thay đổi cơ cấu công suất nguồn điện theo các đánh gây ra quá điện áp (QĐA) ảnh hưởng tới vận hành của tuabin điện gió. Bài mốc thời gian (kịch bản phụ tải cơ sở), điện gió tại Việt Nam báo này trình bày kết về nghiên cứu về QĐA trong trang trại điện gió khi xảy ra ngày càng phát triển, năm 2021 công suất điện gió chỉ sét đánh vào tuabin gió, phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến QĐA sét trong chiểm tỷ trọng 1% nhưng dự báo đến năm 2030 tăng tới trang trại điện gió như tham số của dòng điện sét, hệ thống nối đất của tua bin 19% và đến năm 2045 tăng lên tới 35% tổng công suất các để từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm QĐA trong trang trại điện gió. Ngoài ra nguồn điện (hình 1). Công nghệ phát triển điện gió ngày cũng phân tích tác dụng và vai trò của bộ chống sét van (CSV) trong vấn đề chống càng mạnh, nên các tuabin hiện đại ngày càng được thiết sét lan truyền được lắp đặt phía hạ áp và trung áp của máy biến áp nối với máy kế với chiều cao bao gồm chiều cao trụ và chiều dài của phát tuabin gió. Kết quả cho thấy ứng dụng giải pháp này có thể giảm trị số QĐA cánh ngày càng lớn hơn để tối ưu hóa năng lượng khai thác do sét gây ra cao áp giảm 3 lần và phía hạ áp tới 56 lần. Kết quả nghiên cứu được từ gió, các tuabin gió có thể cao tới hơn 100m [2]. Tuy thực hiện bằng chương trình mô phỏng quá độ điện từ EMTP/ATP. nhiên, các tuabin với chiều cao lớn như vậy đặt ra mối quan Từ khoá: Tua bin gió, quá điện áp, chống sét van, EMTP/ATP. tâm lớn đối với việc chống sét. Bởi vì, các tuabin có chiều cao càng lớn nên càng dễ bị sét đánh, số lần sét đánh vào ABSTRACT tua bin phụ thuộc vào chiều cao và mật độ giông sét tại Wind power is increasingly developing to meet the rapidly increasing khu vực lắp tuabin gió [2]. Việt Nam nằm trong khu vực có demand of loads, in the context that traditional energy sources are increasingly mật độ giông sét khá cao [3], mật độ sét từ 1,4 - 14,9 limited and not encouraged for development. However, wind power also has lần/km2.năm nên số lần sét đánh vào các tua bin rất lớn, số many disadvantages, one of which is that the turbines are often struck by lần sét đánh vào tua bin có thể tới 30 lần/năm [4] và gây ra lightning causing overvoltage affecting the operation of wind turbines. This hư hỏng các thiết bị của tuabin. Do vậy, vấn đề chống sét paper presents the conclusion of the study on the overvoltage in the wind power cho tua bin phải được nghiên cứu cụ thể và toàn diện farm when lightning strikes the wind turbine, analyzes some factors affecting nhằm mục đích nâng cao độ tin cậy giảm thiểu thiệt hai do the lightning overvoltage in the wind farm such as the parameter of lightning sét gây ra. current, the system grounding system of the turbine to propose solutions to reduce overvoltage in wind farm. In addition, the effect and role of the surge arrester are also analyzed in the problem of surge protection installed on the low and medium voltage side of the transformer connected to the wind turbine generator. The results show that applying this solution can reduce the overvoltage value caused by lightning on the low voltage side by up to 56%. Research results are carried out by simulation program of electromagnetic transients EMTP/ATP. Keywords: Wind turbine, overvoltages, line surge arrester, overvoltages, EMTP/ATP. Hình 1. Tỷ trọng công suất điện gió dự báo đến 2045 [1] 1 Khi sét đánh trực tiếp vào cánh của một tuabin gió, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội dòng điện sét đi qua các đầu thu sét đã lắp trên các cánh * Email: duongduytien29@gmail.com của tuabin sau đó dòng điện sét dẫn qua dây thoát sét lắp Ngày nhận bài: 20/10/2022 đặt trong cánh và dẫn trên dây thoát sét lắp đặt trong trụ Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 03/02/2023 của tuabin gió xuống hệ thống nối đất (hình 2). Dòng điện ...