do an thiet ke chong set cho tram bien ap 220110

đồ án tốt nghiệp thiết kế chống sét cho trạm biến áp 220110kV của đại học đầy đủ.1231234812846128476127946123712sbdđábnábdámbdjáhodfhsdalkfwedfãd12341231213123123123123123123123123123123123123123123sdsadsad12312435èdf213123124124123213213421424

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP TRẠM BIẾN ÁP

220/110KV 4

1.1 Mở đầu 4

1,2, Các yêu cầu đối với hệ thống chống sét đánh thẳng 4

1,3, Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét 5

1,3,1, Phạm vi bảo vệ của cột thu sét 5

1,3,2, Phạm vi bảo vệ của dây thu sét 7

1,4, Mô tả đối tượng bảo vệ 8

1,5, Tính toán, lựa chọn các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp 9

1.5.1 Phương án 1 9

1.5.2 Phương án 2 19

1.6 So sánh và lựa chọn phương án 29

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110KV 31

2,1, Yêu cầu nối đất cho trạm biến áp 31

2,2, Tính toán nối đất 33

2,2,1, Nối đất an toàn 33

2,2,2, Nối đất chống sét 38

2,2,3, Nối đất bổ sung 44

CHƯƠNG 3: BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY 110KV 50

3,1, Mở đầu 50

3,2, Các chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây 50

3,2,1, Cường độ hoạt động của sét 50

3,2,2, Số lần sét đánh vào đường dây 51

3,2,3, Số lần phóng điện do sét đánh vào đường dây 52

3,2,4, Số lần cắt điện do sét đánh vào đường dây 52

3,2,5, Số lần cắt điện do quá điện áp cảm ứng 53

3,3, Tính toán chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đường dây 54

3,3,1, Thông số đường dây cần bảo vệ 54

3,3,2, Tính độ võng, độ treo cao trung bình, tổng trở của dây chống sét và đường dây, .55

3,3,3, Tính số lần sét đánh vào đường dây 62

3,3,4, Suất cắt do sét đánh vào đường dây 63

CHƯƠNG 4: BẢO VỆ CHỐNG SÉT TRUYỀN VÀO TRẠM 88

4,1, Mở đầu 88

4,2, Phương pháp tính toán quá điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm 89 4,3, Tính toán bảo vệ khi có sóng quá điện áp truyền vào trạm 95

4,3,1, Mô tả trạm cần bảo vệ 95

4,3,2, Lập sơ đồ thay thế tính toán trạng thái sóng của trạm 96

PHỤ LỤC 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

Để nâng cao chất lượng điện năng cho hệ thống điện thì việc bảo vệ chống sét chotrạm biến áp và đường dây tải điện là một việc hết sức cần thiết, Nếu thực hiện tốt việcnày nó có thể giảm thiểu số lần cắt điện do sét đánh làm cho hệ thống điện vận hành antoàn và tin cậy hơn,

Là một sinh viên ngành Hệ Thống Điện - Viện Điện – Trường Đại học Bách Khoa

Hà Nội, để hoàn thành chương trình đào tạo tại trường em được giao nhiệm vụ thiết kếtốt nghiệp về kỹ thuật điện cao áp, tên đề tài: ” Tính toán bảo vệ chống sét và nối đất cho trạm biến áp 110/220kV, Tính toán chỉ tiêu chống sét đường dây 110kV và sóng truyền vào trạm từ phía 110kV”,

Do trình độ, kiến thức hạn chế nên bản đồ án không thể tránh khỏi những sai sót,

Em kính mong sự đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án của em được hoànthiện hơn,

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Hệ Thống Điện, đặc biệt là

thầy Phạm Hồng Thịnh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này,

Hà Nội, tháng 9 năm 2012 Sinh viên

Đào Mạnh Đắc

CHƯƠNG 1: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP TRẠM

BIẾN ÁP 220/110KV 1.1 Mở đầu

Trạm biến áp là một bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điệnnăng, Các máy biến áp là thiết bị hết sức quan trọng và có các đặc điểm kỹ thuật riêngnên cần có các biện pháp bảo vệ riêng,

Đối với trạm biến áp thì các thiết bị thường được đặt ngoài trời, nên khi bị sét đánhtrực tiếp có thể sẽ gây ra những hậu quả nặng nề (hỏng lớp cách điện bên trong…) nếukhông được bảo vệ, Sự cố mất điện ở trạm còn ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp vànền kinh tế, Do vậy trạm biến áp có yêu cầu bảo vệ cao,

Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp người ta dùng cột thu lôi vàdây chống sét, Tác dụng của hệ thống này là tập trung điện tích để định hướng cho cácphóng điện sét tập trung vào đó tránh sét đánh vào các thiết bị bên dưới tạo ra khu vực

an toàn cho các thiết bị này,

Hệ thống thu sét phải có các dây tiếp địa để dẫn dòng sét từ kim thu sét vào hệthống nối đất, Để nâng cao tác dụng của hệ thống này thì trị số điện trở nối đất của bộphận thu sét phải đủ nhỏ để tản dòng sét một cách nhanh nhất, bảo đảm sao cho khi códòng sét đi qua thì điện áp trên các bộ phận thu sét không đủ lớn để gây phóng điệnngược đến các thiết bị gần đó, Ngoài ra khi thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trựctiếp vào trạm ta cần phải quan tâm đến các chỉ tiêu kinh tế sao cho hợp lý và bảo đảm mỹquan tổng thể của trạm,

1,2, Các yêu cầu đối với hệ thống chống sét đánh thẳng

Yêu cầu đối với bảo vệ chống sét đánh trực tiếp của trạm biến áp là tất cả các thiết

bị cần bảo vệ phải nằm trọn trong phạm vi bảo vệ an toàn của hệ thống bảo vệ, Đối vớitrạm biến áp 220kV ta dùng cột thu lôi, còn đối với đường dây 220kV ta dùng dây chốngsét,

Đối với trạm biến áp 220kV có mức cách điện cao, do dó có thể đặt các thiết bị thusét trên các kết cấu của trạm, Các kết cấu đó phải gắn vào hệ thống nối đất của trạm theo

đường ngắn nhất sao cho dòng điện sét khuyếch tán vào hệ thống nối đất theo 3 đến 4thanh cái nối đất với hệ thống, mặt khác phải có nối đất bổ sung để cải thiện trị số củađiện trở nối đất,

Khâu yếu nhất trong trạm phân phối ngoài trời là cuộn dây máy biến áp, vì vậy khidùng cột thu lôi để bảo vệ máy biến áp thì yêu cầu khoảng cách giữa điểm nối vào cột thulôi và điểm nối vào hệ thống nối đất của vỏ máy biến áp phải lớn hơn 15m,

Tiết diện các dây dẫn dòng điện sét phải đủ lớn để đảm bảo tính ổn định nhiệt khi códòng sét chạy qua,

Đối với các dây chống sét ta treo dọc theo chiều dài của đường dây bảo vệ và đặt caohơn các đường dây được bảo vệ,

1,3, Phạm vi bảo vệ của cột thu sét và dây chống sét

1,3,1, Phạm vi bảo vệ của cột thu sét

Độ cao cột thu lôi:

(1,1)Trong đó : hx: Độ cao vật được bảo vệ

ha: Độ cao tác dụng của cột thu lôi, được xác định theo từng nhóm cột (ha  D/8 m, D là đường tròn ngoại tiếp đa giác đỉnh là các chân cột)-Phạm vi bảo vệ của cột thu lôi độc lập là:

r x =0,75h.(1− h x

h ) (1,4)

- Phạm vi bảo vệ của nhiều cột lớn hơn từng cột cộng lại, Nhưng để phối hơp bảo

vệ giữa các cột thì khoảng cách giữa hai cột phải thoả mãn a  7h, Khi có 2 cột thu lôiđặt gần nhau thì phạm vi bảo vệ ở độ cao lớn nhất giữa 2 cột là h0 được xác định theocông thức:

-Coi h0 là cột thu sét giả tưởng tính phạm vi bảo vệ cho độ cao hx tương tự như cáccông thức (1,3) và (1,4)

Hình 1,1, Trường hợp 2 cột thu lôi có chiều cao bằng nhau

-Trường hợp hai cột thu lôi có độ cao khác nhau thì việc xác định phạm vi bảo vệnhư sau:

-Khi cột thu lôi A và B có độ cao h1 và h2 như hình vẽ dưới đây:

Hình1,2, Trường hợp 2 cột thu lôi có chiều cao khác nhau

-Bằng cách giả sử vị trí x có đặt cột thu lôi C có độ cao h2, khi đó các khoảng cáchAB=a, BC=a’, Khi đó xác định được khoảng cách x và a’ như sau:

1,3,2, Phạm vi bảo vệ của dây thu sét

Phạm vi bảo vệ của dây chống sét được thể hiện như hình vẽ:

Hình 1,3, Phạm vi bảo vệ của dây chống sét

Chiều rộng của phạm vi bảo vệ được tính theo công thức sau:

Phạm vi bảo vệ dọc theo chiều dài đường dây như hình vẽ:

Hình 1,4, Góc bảo vệ của một dây chống sét

Có thể tính toán được góc giới hạn  là 300 nhưng thực tế thường lấy khoảng

=200  250

1,4, Mô tả đối tượng bảo vệ

-Trạm biến áp 220kV/110kV Tràng Bạch, gồm hai máy biến áp AT1 và AT2

-Chiều rộng trạm 139,5m

-Chiều dài trạm 266m

-Các xà phía 110kV cao 8m và 11m, các xà phía 220kV cao 11m và 17m,

-Sơ đồ mặt bằng trạm như hình vẽ :

Hình1,5, Mặt bằng trạm 220/110kV Tràng Bạch

1,5, Tính toán, lựa chọn các phương án bảo vệ chống sét đánh thẳng cho trạm biến áp

1.5.1 Phương án 1

1,5,1,1, Bố trí các cột thu lôi

Hình 1,6, Sơ đồ bố trí các cột thu lôi của phương án 1

+ Phía 110kV bố trí 12 cột: các cột 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 bố trí trên xà cao 8m; các cột 6,8,9,10,11 và 12 bố trí trên các xà cao 11m,

+ Phía 220kV bố trí 21 cột: trong đó cột 15 được đặt trên các xà cao 17m; các cột12,13,14,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32 và 33 đặt trên các cột cao11m

1,5,1,2, Tính toán cho phương án 1

a) Tính độ cao tác dụng của các cột thu sét

Để tính được độ cao tác dụng của các cột thu sét ta phải xác định được đường kínhđường tròn ngoại tiếp đa giác đi qua các chân cột D, Độ cao tác dụng thoả mãn điều kiện:

Tam giác (9; 10; 14) có:

Tam giác (10; 13; 14) có:

Tam giác (11; 12; 13) có:

Áp dụng công thức, ta có bảng độ cao tác dụng tối thiểu của các nhóm cột như sau:

Bảng 1,1, Bảng độ các tác dụng tối thiểu của các nhóm cột

Độ cao cột thu lôi 1,2,3,4,5,6,7,11,12 là:

Độ cao cột thu lôi phía 220kV và 8,9,10 là:

b) Phạm vi bảo vệ của từng cột

+) Phạm vi bảo vệ của các cột phía 110kV (trừ các cột 8,9,10) cao 18m

c) Phạm vi bảo vệ vủa các cặp cột biên,

* Bán kính bảo vệ của 2 cột có độ cao bằng nhau:

Xét cặp cột (1; 2) có cùng độ cao h = 18m cách nhau một khoảng a = 20m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m

Bán kính bảo vệ ở độ cao 11m

nên

Xét cặp cột (2; 3) có cùng độ cao h = 18m cách nhau một khoảng a = 30m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m

Như vậy ta có

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 11m:

nên

Xét cặp cột (7; 16) có khoảng cách giữa 2 cột này là d = 35,4m,

Như vậy ta có

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 11m:

Xét cặp cột (27; 28) (28; 29) (29; 30) (27; 28) (30; 31) (32; 33) (18; 19) (17; 18)(16; 17) có cùng độ cao h = 24m cách nhau một khoảng a = 34m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 11m

Bán kính bảo vệ ở độ cao 17m

Xét cặp cột (10; 13) có cùng độ cao h = 24m cách nhau một khoảng a = 34,7m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ ở độ cao 17m

nên

Xét cặp cột (8; 16) có cùng độ cao h = 24m cách nhau một khoảng a = 51,3m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Nâng chiều cao cột (8,16) lên 24,5m

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ ở độ cao 17m

Tính toán tương tự với các cột liền kề khác ta có bảng sau:

Bảng 1,2, Kết quả tính bán kính bảo vệ giữa các cột liền kề

+ Các cột phía 110kV

h0(m)

2/3,h0(m)

r0x(m)

x(m)

a'(m)

h'0(m)

r0x(m)

Hình 1,7, Sơ đồ phạm vi bảo vệ của phương án 1

Nhận xét: Ta thấy tất cả các thiết bị trong trạm đều được bảo vệ,

Hình 1,8, Sơ đồ bố trí các cột thu lôi phương án 2

+ Phía 110kV bố trí 10 cột: các cột 1,2,3,4,5,7,8,9 và 10 bố trí trên xà cao 11m; cột

6 bố trí trên xà cao 8m,

+ Phía 220kV bố trí 19 cột: trong đó các cột 19,20,21,23,24,25,26,27,28,29 và 13được đặt trên các xà cao 17m; các cột 11,12,14,15,16,17,18 và 22 đặt trên các cột cao11m

1,5,2,2, Tính toán cho phương án 2

a) Tính độ cao tác dụng của các cột thu sét

+) Phía 110kV

Đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật: (1; 2; 9; 10), (2; 3; 8; 9 là:

Đường kính đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật: (3; 4; 7; 8), (4; 5; 6; 7) là:

Độ cao tác dụng tối thiểu của các cột này là:

Tam giác (7; 8; 12) có:

Tam giác (8; 11; 12) có:

Tam giác (8; 9; 11) có:

Áp dụng công thức, ta có bảng độ cao tác dụng tối thiểu của các nhóm cột như sau:

Bảng 1,3, Bảng độ các tác dụng tối thiểu của các nhóm cột

Nhóm cột

Độ cao cột thu lôi phía 110kV (không kể 7;8;9) là:

Độ cao cột thu lôi phía 220kVvà các cột 7;8;9 là:

b) Phạm vi bảo vệ của từng cột

+) Phạm vi bảo vệ của các cột phía 110kV cao 19m

c) Phạm vi bảo vệ vủa các cặp cột biên,

* Bán kính bảo vệ của 2 cột có độ cao bằng nhau:

Xét cặp cột (1; 2) có cùng độ cao h = 19m cách nhau một khoảng a = 40m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m

Phạm vi bảo vệ chưa bao hoàn toàn khu vực cần bảo vệ

Nâng cột 1;2;3;4;5 lên 21,5m

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m

Bán kính bảo vệ ở độ cao 11m

Xét cặp cột (3; 4) có cùng độ cao h = 21,5m cách nhau một khoảng a = 30m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m

Bán kính bảo vệ ở độ cao 11m

Xét cặp cột (23; 24) có cùng độ cao h = 25m cách nhau một khoảng a = 34m:

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 11m

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 11m

Như vậy ta có

Độ cao của cột giả tưởng giữa 2 cột này là:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 8m:

Bán kính bảo vệ của cột giả tưởng ở độ cao 11m:

Tính toán tương tự với các cột liền kề khác ta có bảng sau:

Bảng 1,4, Kết quả tính bán kính bảo vệ giữa các cột liền kề

+ Các cột phía 110kV

Cặp

cột

Độ cao cột(m)

a(m)

h0(m)

2/3h0(m)

r0x(m)

+ Các cột phía 220kV

Cặp

cột

Độ cao cột(m)

a(m)

h0(m)

2/3,h0(m)

r0x(m)

+ Các cột có độ cao khác nhau

Cặp

cột

Độ cao cột(m)

a(m)

x(m)

a'(m)

h'0(m)

r0x(m)

a(m)

x(m)

a'(m)

h'0(m)

r0x(m)

a(m)

x(m)

a'(m)

h'0(m)

r0x(m)

Hình 1,9, Phạm vi bảo vệ của phương án 2

Nhận xét: Toàn bộ các thiết bị trong trạm đều được bảo vệ, Tổng số cột là 24

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP

220/110KV

2,1, Yêu cầu nối đất cho trạm biến áp

Nhiệm vụ của nối đất là tản dòng điện xuống đất để đảm bảo cho điện áp trên vậtđược nối đất có trị số bé, Hệ thống nối đất là một bộ phận quan trọng trong việc bảo vệquá điện áp, tùy theo nhiệm vụ và hiệu quả mà hệ thống nối đất được chia làm 3 loại,

Nối đất làm việc

Nhiệm vụ chính là đảm bảo sự làm việc bình thường của các thiết bị ở trạng thái

đã qui định, Loại này gồm có:

- Nối đất điểm trung tính máy biến áp

- Các máy biến điện áp, các thiết bị chống sét

- Nối đất các thiết bị bù ngang trên đường dây tải điện đi xa

Nối đất an toàn

Có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cho người khi cách điện bị hư hỏng, Thực hiện nốiđất an toàn bằng cách nối đất các bộ phận kim loại không mang điện như vỏ máy điện,thùng dầu máy biến áp, các giá đỡ kim loại, Khi cách điện bị hư hỏng thì trên các bộ phậnkim loại sẽ có một điện thế nhưng do nối đất nên điện thế này nhỏ không gây nguy hiểmcho người,

Nối đất chống sét

Có tác dụng làm tản dòng điện sét vào trong đất khi có sét đánh vào cột thu lôi haydây chống sét, Hạn chế sự hình thành và lan truyền của sóng quá điện áp do phóng điệnsét gây nên, Nối đất chống sét còn có nhiệm vụ hạn chế hiệu điện thế giữa hai điểm bất kìtrên cột điện và đất,

Về nguyên tắc là phải tách rời các hệ thống nối đất nói trên nhưng trong thực tế cóthể một hệ thống nối đất chung cho các nhiệm vụ, Song hệ thống nối đất chung phải đảmbảo yêu cầu của các thiết bị có dòng ngắn mạch lớn do vậy điện trở nối đất phải nhỏ, Khi điện trở nối đất nhỏ thì có thể tản dòng điện với mật độ lớn, tác dụng của nốiđất an toàn hơn, Nhưng để đạt được điện trở nối đất nhỏ thì rất tốn kém do vậy trong tínhtoán ta phải thiết kế sao cho hợp lí cả hai yếu tố đảm bảo kỹ thuật và kinh tế,

Một số yêu cầu về kỹ thuật của điện trở nối đất:

Trị số điện trở nối đất của nối đất an toàn được chọn sao cho các trị số điện ápbước và tiếp xúc trong mọi trường hợp đều không vượt quá giới hạn cho phép,

+ Đối với các thiết bị điện có điểm trung tính trực tiếp nối đất yêu cầu điện trở nốiđất phải thoả mãn: R≤0,5Ω

+ Đối với các thiết bị có điểm trung tính cách điện thì: R≤250

+ Đối với hệ thống có điểm trung tính cách điện với đất và chỉ có một hệ thống nối

đất dùng chung cho cả thiết bị cao áp và hạ áp thì: R≤125

+ Khi dùng nối đất tự nhiên nếu điện trở nối đất tự nhiên đã thoả mãn yêu cầu củacác thiết bị có dòng ngắn mạch bé thì không cần nối đất nhân tạo nữa, Còn nếu điện trởnối đất tự nhiên không thoả mãn đối với các thiết bị cao áp có dòng ngắn mạch lớn thì taphải tiến hành nối đất nhân tạo và yêu cầu trị số của điện trở nối đất nhân tạo là: R≤1Ω,+ Trong khi thực hiện nối đất có thể tận dụng các hình thức nối đất sẵn có như cácđường ống và các kết cấu kim loại của công trình chôn trong đất,,,Việc tính toán điện trởtản của các đường ống chôn trong đất hoàn toàn giống với điện cực hình tia,

+ Vì đất là môi trường không đồng nhất, khá phức tạp do đó điện trở suất của đấtphụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần của đất như các loại muối, axít ,,, chứa trong đất,

độ ẩm, nhiệt độ và điều kiện khí hậu, Ở Việt nam khí hậu thay đổi theo từng mùa nên độ

ẩm của đất cũng thay đổi theo dẫn đến điện trở suất cuả đất cũng biến đổi trong phạm virộng, Do vậy trong tính toán thiết kế về nối đất thì trị số điện trở suất của đất dựa theo kếtquả đo lường thực địa và sau đó phải hiệu chỉnh theo hệ số mùa, mục đích là tăng cường

an toàn,

Công thức hiệu chỉnh như sau:

ρTT=ρdo.Km (2,1)

Trong đó:

tt: điện trở suất tính toán của đất,

đo: điện trở suất đo được của đất,

Km: hệ số mùa của đất,

Hệ số Km phụ thuộc vào dạng điện cực và độ chôn sâu của điện cực,

2,2, Tính toán nối đất

Điện trở suất đo được của đất: ,

Điện trở nối đất cột đường dây ta xét với giá trị: ,

RTN: điện trở nối đất tự nhiên,

RNT: điện trở nối đất nhân tạo RNT≤1Ω,

2,1,1,1, Điện trở nối đất tự nhiên

Nối đất tự nhiên của trạm là hệ thống dây chống sét đường dây và nối đất cột điện110kV và 220kV tới trạm,

Ta có công thức sau:

Rcs: điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng vượt,

Rc : điện trở nối đất của cột điện, với Rc=10(Ω)

2,1,1,2, Điện trở nối đất nhân tạo

Nối đất có các hình thức cọc dài 2-3m bằng sắt tròn hay sắt dẹt chôn thẳng đứng,thanh dài chôn nằm ngang ở độ sâu 0,5-0,8m đặt theo hình tia, mạch vòng hoặc tổ hợpcủa hai hình thức trên,

- Đối với nối đất chôn nằm ngang có thể dùng công thức chung sau:

(2,4)

Trong đó :

L: chiều dài tổng của điện cực,

d: đường kính điện cực khi điện cực dùng sắt tròn, Nếu dùng sắt dẹt thì trị số d thay

bằng 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 thanh nằm ngang hoặctheo chu vi mạch vòng:

Hình 2,1, Sơ đồ quy đổi mạch vòng tương đương

Mạch vòng bao quanh trạm có chiều dài là l1=220m, chiều rộng là l2 =82,5m và cóđường gấp khúc l3=89m, l4=49m, l5= 177m, l6=41m, l7=46m l8=90,5m chu vi là Lt=746m,

Quy đổi thành hình chữ nhật tương đương cùng diện tích và chu vi có các cạnh là

l9=269,5m và l10= 103,5m,

Điện trở mạch vòng của trạm là:

(2,6)Trong đó:

L: chu vi mạch vòng, L=746m,

t: Độ chôn sâu của thanh lấy t= 0,8m,

ρtt: điện trở suất tính toán của đất đối với thanh làm mạch vòng chôn ở độ sâu t,

ρtt=ρd.kmua

Tra bảng với thanh ngang chôn sâu t=0,8m ta có kmùa=1,6,

d: đường kính thanh làm mạch vòng, Chọn thanh có bề rộng là b=4cm,

K: hệ số hình dạng phụ thuộc hình dáng của hệ thống nối đất,

Giá trị của được cho ở bảng sau:

l9/l10 K

Hình 2,2, Đồ thị

Tra đồ thị ta có:

Vậy điện trở mạch vòng là:

đạt yêu cầu do đó ta không phải đóng thêm cọc bổ sung,

Ta có điện trở nối đất của hệ thống:

- Quá trình quá độ của sự phân bố điện áp dọc theo chiều dài điện cực,

- Quá trình phóng điện trong đất,

Khi chiều dài điện cực ngắn (nối đất tập trung) thì không cần xét quá trình quá độ

mà chỉ cần xét quá trình phóng điện trong đất, Ngược lại khi nối đất dùng hình thức phân

bố dài (tia dài hoặc mạch vòng) thì đồng thời phải xét cả hai quá trình có ảnh hưởng khácnhau đến hiệu quả nối đất,

a Điện trở tản xung kích của nối đất tập trung

Điện trở tản xung kích không phụ thuộc vào kích thước hình học của điện cực mà

nó được quy định bởi biên độ dòng điện I, điện trở suất ρ và đặc tính xung kích của đất,

Vì trị số điện trở tản xoay chiều nối đất tỷ lệ với ρ nên hệ số xung kích có giá trị :

(2,9) hoặc ở dạng tổng quát: