Cho phép sử dụng nối đất an toàn với nối đất làm việc thành một hệ thống.Điện trở nối đất của hệ thống là :... Nối đất tự nhiên của trạm là hệ thống chống sét đ-ờng dây và cột điện 110kV
Trang 1Chương 7:
Các số liệu dùng để tính toán nối
đất
Điện trở suất đo đ-ợc của đất: d 80 m
Điện trở nối đất cột đ-ờng dây: R c1 9 ( );R c2 16 ( );R c3 23 ( ) Dây chống sét sử dụng loại C- 70 có điện trở đơn vị là:
km
r0 2 , 38 /
Chiều dài khoảng v-ợt đ-ờng dây là: l 290 m Phía 220 kv
l 200m Phía 110 kv
Điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng v-ợt
là :
) ( 69 , 0 10 290 38 , 2
0
220 r l
) ( 476 , 0 10 200 38 , 2
0
110 r l
Số lộ trong trạm: Phía 220 kv n 5
Phía 110 kv n 2
2.2.1 Nối đất an toàn.
Cho phép sử dụng nối đất an toàn với nối đất làm việc thành một hệ thống.Điện trở nối đất của hệ thống là :
Trang 2
TN NT
TN NT TN
NT HT
R R
R R R
R
(2.2)
Trong đó : RTN: điện trở nối đất tự nhiên
RNT: điện trở nối đất nhân tạo R NT 1
a) Điện trở nối đất tự nhiên.
Nối đất tự nhiên của trạm là hệ thống chống sét đ-ờng dây và cột điện 110kV và 220kV tới trạm
Ta có công thức sau:
4
1 2
1 1
cs c
c TN
R R
R n
(2.3)
Trong đó : n: số lộ dây
Rcs: điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng v-ợt
Rc: điện trở nối đất của cột điện
-Phía 220 kv
) ( 434 , 0 4
1 69 , 0
9 2
1
9
5
1
1
TN
) ( 599 , 0 4
1 69 , 0
16 2
1
16
5
1
2
TN
R
) ( 73 , 0 4
1 69 , 0
23 2
1
23
5
1
3
TN
R
Trang 3-Phía 110 kv
) ( 922 , 0 4
1 476 , 0
9 2
1
9
2
1
1
TN
) ( 265 , 1 4
1 476 , 0
16 2
1
16
2
1
1
TN
R
) ( 539 , 1 4
1 476 , 0
23 2
1
23
2
1
1
TN
R
RTN_1 = (RTN220_1) // (RTN110_1) = 0,295 ( )
RTN_2 = (RTN220_2) // (RTN110_2) = 0,431 ( )
RTN_3 = (RTN220_3) // (RTN110_3) = 0,495 ( )
Ta thấy các giá trị điện trở RTN<0,5Ω đạt yêu cầu về lý thuyết Tuy vậy nối đất tự nhiên có nhiều thay đổi vì vậy để đảm bảo an toàn ta phải nối đất nhân tạo
b Điện trở nối đất nhân tạo.
Nối đất có các hình thức cọc dài 2-3m bằng sắt tròn hay sắt chôn thẳng đứng Thanh dài chôn nằm ngang ở độ sâu 0,5 - 0,8m
đặt theo hình tia; mạch vòng hoặc tổ hợp của hai hình thức trên
- Đối với nối đất chôn nằm ngang có thể dùng công thức chung sau:
Trang 4
t d
L K l
R
.
ln 2
2
Trong đó :
L: chiều dài tổng của điện cực
d: đ-ờng kính điện cực khi điện cực dùng sắt tròn Nếu dùng sắt dẹt thì trị số d thay bằng b2 với b là chiều rộng của sắt dẹt
t: độ chôn sâu
K: hệ số hình dạng phụ thuộc sơ đồ nối đất
- Hệ thống nối đất gồm nhiều cọc bố trí dọc theo chiều dài tia hoặc theo chu vi mạch vòng:
C T T
C
C T HT
R n R
R R R
.
Trong đó:
RC: điện trở tản của một cọc
RT: điện trở tản của tia hoặc của mạch vòng
n: số cọc
ηT: hệ số sử dụng của tia dài hoặc của mạch vòng
ηC: hệ số sử dụng của cọc
Đối với trạm biến áp khi thiết kế hệ thống nối đất nhân tạo ta sử dụng hình thức nối đất mạch vòng xung quanh trạm bằng các thanh dẹt Mạch vòng cách móng t-ờng bao quanh trạm mỗi chiều 1m
Điện trở mạch vòng của trạm là:
t d
L K L
R MV
.
ln 2
2
Trang 5Trong đó:
L: chu vi mạch vòng
L1
L2
L3
L4
Với sơ đồ mặt bằng trạm đã cho ta cần quy đổi mạch vòng trạm về mạch vòng hình chữ nhật có các cạnh là l5, l6
L5, l6 đ-ợc xác định nhờ hệ ph-ơng trình:
MV
MV
S l l l l
L xl l xl l
4 3 2 1
3 4 2 1
.
2 2
LMV= 625 m
SMV= 19272.5 (m2)
Thay vào hệ ph-ơng trình trên ta giải đ-ợc:
) ( 95 227
) ( 55 84
6
5
m l
m l
t: Độ chôn sâu của thanh lấy t = 0,8m
ρtt: điện trở xuất tính toán của đất đối với thanh làm mạch vòng chôn ở độ sâu t
mua do
tt k
Tra bảng với thanh ngang chôn sâu t = 0,8m ta có kmùa = 1,6
Trang 6) ( 128 6 , 1
d: đ-ờng kính thanh làm mạch vòng Chọn thanh có bề rộng là b = 4cm
) ( 10 2 2
10 4 2
2
2
m
b
K: hệ số hình dạng phụ thuộc hình dáng của hệ thống nối đất Giá trị của ( )
6
5
l
l f
K đ-ợc cho ở bảng sau:
Bảng 2.1: Bảng ( )
6
5
l
l f
Ta có đồ thị sau:
Hệ số hỡnh dạng
0
2
4
6
8
10
12
l1/l2 K
Hình 2.1: Hệ số hình dạng ( )
6
5
l
l f
2 7
55 84
95 227
6
l
l Tra đồ thị ta có: K 6 , 82
Trang 7Vậy điện trở mạch vòng là:
10 2 8 , 0
625 82 , 6 ln 625 2
128
2
2
MV
R
R MV 0 , 617 1 đạt yêu cầu
Ta có điện trở nối đất của hệ thống:
) ( 199 0 617 , 0 295 , 0
617 , 0 295 , 0
//
1 1
1 1
TN NT
TN NT
TN NT HT
R R
R R
R R R
) ( 253 0 617 , 0 431 , 0
617 , 0 431 , 0
//
2 2
2 2
TN NT
TN NT
TN NT HT
R R
R R
R R R
) ( 274 0 617 , 0 495 , 0
617 , 0 495 , 0
//
3 3
3 3
TN NT
TN NT
TN NT HT
R R
R R
R R R
Max(R HT) 0 , 274 0 , 5 đạt yêu cầu
