Nghiên cứu các phương pháp tính toán và giải pháp giảm điện trở các vùng có điện trở suất cao

Để hạn chế được điều đó người ta thường sử dụng chức năng tự động đóng lại đường dây sau sự cố thoáng qua và giảm điện nối đất cho hệ thống, lắp đặt chống sét van cho đường dây, tăng chi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

Nguyễn Trung Phương

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ GIẢI PHÁP GIẢM ĐIỆN TRỞ CÁC VÙNG CÓ ĐIỆN TRỞ SUẤT CAO

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này do tôi thực hiện, các số liệu tính toán được sử

dụng trong luận văn và các kết quả nghiên cứu hoàn toàn trung thực và chưa được

công bố trong các công trình khác

Hà Nội, tháng 3 năm 2012

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Trung Phương

MỤC LỤC

Trang Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ

Lời mở đầu 1

Chương 1: Tổng quan về hệ thống nối đất các trạm biến áp và đường dây thuộc khu vực Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý 4

1.1 Giới thiệu khái quát về lưới điện thuộc khu vực Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý 4

1.2 Các quy định, tiêu chuẩn liên quan đến hệ thống nối đất 4

1.2.1 Nối đất các thiết bị điện tại các vùng đất có điện trở suất cao 4

1.2.2 Các quy định về nối đất trạm biến áp 5

1.2.3 Các quy định nối đất cột đường dây trên không 6

1.3 Các phương pháp thường được sử dụng để giảm điện trở nối đất 7

1.3.1 Lợi dụng các vật tiếp đất tự nhiên có sẵn 7

1.3.2 Thay đất gốc có điện trở suất cao bằng đất mới có điện trở suất thấp 7 1.3.3 Giảm điện trở suất đất bằng muối ăn 8

1.3.4 Bổ sung thêm hệ thống tiếp đất 8

1.3.5 Sử dụng hóa chất để làm giảm điện trở suất cục bộ 8

1.4 Nhận xét 10

Chương 2: Lựa chọn phương pháp tính trị số điện trở nối đất của trạm biến áp 11

2.1 Giới thiệu các phương pháp tính 11

2.1.1 Phương pháp tính toán của Nga 11

2.1.2 Phương pháp tính toán của Schwarz 16

2.2 Đánh giá và lựu chọn phương pháp tính 21

2.2.1 Hê thống nối đất là một mạch vòng chưa có cọc nối đất 21

a Tính theo phương pháp của Nga 21

b Tinh theo phương pháp của Schwarz 22

2.2.2 Hệ thống nối đất là một mạch vòng có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi 23

a Tính theo phương pháp của Nga 23

b Tinh theo phương pháp của Schwarz 24

2.2.3 Hệ thống nối đất là lưới có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi 26

a Tính theo phương pháp của Nga 26

b Tinh theo phương pháp của Schwarz 27

2.2.4 Nhận xét và đánh giá phương pháp tính điện trở nối đất 29

2.3 Tính toán điện trở nối đất theo phương pháp Schwarz cho thiết kế định hình mẫu của Tổng Công ty điện lực Việt Nam 30

2.3.1 Tính trong trường hợp đất đồng nhất 30

2.3.2 Tính trong trường hợp đất không đồng nhất 34

2.3.3 Nhận xét về các thiết kế định hình trạm biến áp 36

2.4 Nối đất an toàn theo tiêu chuẩn ANSI/IEEE80 37

2.4.1 Điện trở cơ thể người 37

2.4.2 Phản ứng của cơ thể con người đối với dòng điện xoay chiều hình sin tần số công nghiệp 38

2.4.3 Tính điện áp bước và điện áp tiếp xúc cho phép 39

2.4.4 Phương pháp và trình tự tính toán 44

2.4.5 Tính toán điện trở nối đất cho mẫu thiết kế định hình kiểu 2 theo tiêu chuẩn ANSI/IEEE 80 45

Chương 3: Biện pháp giảm điện trở cột điện đường dây ở vùng có điện trở suất cao 50

3.1 Tính toán điện trở tiếp địa đường dây 220kV Tràng Bạch - Hoành Bồ 50

3.1.1 Tính toán cho loại tiếp địa RS4x30-4 51

3.1.2 Tính toán cho loại tiếp địa RS2x30-4 53

3.1.3 Nhận xét 54

3.2 Các biện pháp giảm điện trở các cột đường dây 55

3.2.1 Giảm điện trở tiếp địa đường dây bằng cách sử dụng tham bùn 55

a Hệ số k1 ảnh hưởng đối với lớp đất bổ sung 56

b Các phương án khi sử dụng than bùn 58

3.2.2 Giảm điện trở tiếp địa bằng cách sử dụng hoá chất Gem 60

3.2.3 Nhận xét 62

3.2.4 Tính toán phương án giảm điện trở nối đất các cột đường dây khi sử dụng than bùn và hoá chất Gem 62

3.3 So sánh chỉ tiêu chống sét cho đường dây trước và sau khi bổ sung tiếp địa cột điện 67

3.3.1 Số liệu tính toán 67

3.3.2 Tính số lần sét đánh thẳng lên đường dây 68

3.3.3 Tính suất cắt của đường dây 220kV do sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây pha 68

3.3.4 Tính suất cắt của đường dây 220kV khi sét đánh vào khoảng vượt 71

3.3.5 Tính suất cắt của đường dây 22kV khi sét đánh vào đỉnh cột và lân cận đỉnh cột 78

3.3.6 Tính toán điện áp xuất hiện trên cách điện pha A của đường dây khi sét đánh vào đỉnh cột 87

3.3.7 So sánh suất cắt trước và sau khi cải tạo hệ thống tiếp địa 94

Một số hình ảnh trong quá trình thi công cải tạo hệ thống tiếp địa cột điện 96

Tài liệu tham khảo 101

Phụ lục 103

Ngoài tác dụng có lợi của dông như mang lại lượng nước mưa, khả năng cung cấp nitrat của phóng điện sét đem lại cho nông nghiệp nguồn đạm phong phú, dông sét còn gây ảnh hưởng tiêu cực lên kinh tế xã hội Dông có thể gây lụt lội (những đợt dông front kéo dài), sét thường xuyên là hiểm họa gây thiệt hại về người

và của Trong thập kỷ gần đây, rất nhiều công trình, đường dây tải điện, kho tàng, các thiết bị ngành bưu chính viễn thông, thiết bị nghiên cứu khoa học, thiết bị điện

tử đã bị sét đánh hỏng gây thiệt hại rất lớn; ngoài thiệt hại về kinh tế, sét còn gây thiệt hại về người, gây tâm lý hoang mang ở một số địa phương như xã Cổ Dũng (Hải Dương), huyện Đông Anh (Hà Nội), Đồng bằng sông Cửu Long.v.v… và gây nên những sự cố trong vận hành Hệ thống điện

Trong lĩnh vực phòng chống sét hầu hết Việt Nam sử dụng các thiết bị phòng chống sét nhập ngoại Nhiều loại máy móc thiết bị phòng chống sét được tung ra trên thị trường Hiệu quả của nhiều phương pháp mới còn chưa rõ ràng, thậm chí nhiều kết quả còn đem lại hậu quả không mong muốn Nhiều công ty nước ngoài quảng cáo thiết bị với tài liệu kỹ thuật chứa đựng những thông tin không tin cậy mang nhiều tính chất quảng cáo Quy phạm chống sét đang sử dụng đã có những

điểm lạc hậu cần tiến hành rà soát sửa đổi, công tác tư vấn cần đẩy mạnh hơn Trong thời gian qua đã có nhiều công trình nghiên cứu và đã phân vùng mật độ sét trên lãnh thổ nước ta, vì vậy việc lựa chọn và đưa ra bản đồ sét ghi chi tiết để phục

vụ cho công tác thiết kế và bảo vệ các đường dây tải điện và trạm biến áp là rất cần thiết và quan trọng

Công ty Truyền tải điện 1 là một đơn vị thành viên của Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia với nhiệm vụ quản lý và vận hành lưới điện áp từ cấp 220kV đến 500kV Với địa bàn quản lý rộng Trong khi đó đường dây lại là phần tử dài nhất trong lưới điện nên thường bị sét đánh và gây ra quá điện áp (quá điện áp khí quyển) Quá điện áp có thể gây ra phóng điện tạo thành ngắn mạch làm cho các máy cắt đường dây tác động, ảnh hưởng đến sự cung cấp điện liên tục của lưới và đến sự

an toàn của các thiết bị điện khác trong trạm Việc bảo vệ đường dây đến mức an toàn tuyệt đối không thể thực hiện được vì vốn đầu tư vào đường dây quá lớn như tăng cường cách điện đường dây và đặt các thiết bị bảo vệ chống sét… Do đó phương hướng đúng đắn là việc tính toán mức độ bảo vệ chống sét của đường dây phải xuất phát từ chỉ tiêu kinh tế, tức là phải tìm phương thức bảo vệ đường dây sao cho tổn hao do sét gây ra thấp nhất

Hiện tại ở một số trạm biến áp và đặc biệt là các tuyến đường dây đi qua các đồi núi, rẻo cao có điện trở suất cao, trị số điện trở không đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn quy phạm hiện hành Công ty Truyền tải điện 1 đã có các biện pháp xử lý như bổ sung thêm hệ thống nối đất, hố than bùn, muối ăn, hóa chất GEM v.v… nhưng song chưa giải quyết được hoàn toàn Do đó việc nghiên cứu các tiêu chuẩn

kỹ thuật quốc tế và áp dụng các giải pháp xử lý hệ thống nối đất theo công nghệ mới là một vấn đề cần thiết

Để giải quyết vấn đề nêu trên đề tài “Nghiên cứu các phương pháp tính toán

và giải pháp để giảm điện trở tiếp địa các vùng có điện trở suất cao” được trình bày với các nội dung sau đây:

1 Tổng quan về hệ thống nối đất các trạm biến áp và đường dây thuộc khu vực Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý

2 Lựa chọn phương pháp tính trị số điện trở nối đất của trạm biến áp

3 Biện pháp giảm điện trở cột điện đường dây ở vùng có điện trở suất cao

Để hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Đình Thắng, các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trung tâm bồi dưỡng và Đạo tạo sau đại học trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Do thời gian có hạn vấn đề nghiên cứu có liên quan đến nhiều lĩnh vực và chưa hiểu biết nhiều nên luận văn còn nhiều hạn chế và thiếu sót Tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, các chuyên gia và bạn bè đồng nghiệp để

đề tài này được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày tháng 3 năm 2012

Tác giả Nguyễn Trung Phương

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CÁC TRẠM BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY THUỘC KHU VỰC TRUYỀN TẢI ĐIỆN QUẢNG NINH QUẢN LÝ 1.1 Giới thiệu khái quát về lưới điện thuộc khu vực truyền tải điện Quảng Ninh quản lý

Hệ thống lưới truyền tải điện Việt Nam hiện nay đang đóng một vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện Việt Nam Hiện tại Việt Nam đang mua điện từ Trung Quốc thông qua 02 đường 110kV Móng Cái, 02 đường 220kV Hà Khẩu Tuyên Quang và xuất khẩu sang nước bạn Lào Với hệ thống lưới điện rộng lớn, chủ yếu đi qua các vùng đồi núi cao và các rẻo cao nên việc sự cố trên đường dây

do sét là không thể tránh khỏi, giảm suất cắt là một tiêu chí hàng đầu đối với ổn định và cung cấp điện cho hệ thống Để hạn chế được điều đó người ta thường sử dụng chức năng tự động đóng lại đường dây sau sự cố thoáng qua và giảm điện nối đất cho hệ thống, lắp đặt chống sét van cho đường dây, tăng chiều dài cách điện.v.v… Đối với các vùng có điện trở suất của đất cao người ta có thể giảm điện trở nối đất bằng cách bổ sung thêm hệ thống nối đất hoặc giảm điện trở bằng cách giảm điện trở suất của đất

Truyền tải điện Quảng Ninh đang quản lý 01 trạm biến áp 500kV; 02 trạm biến áp 220kV; 92,4km đường dây 500kV mạch kép; 214km đường dây 220kV mạch kép và 40km đường dây 220kV mạch đơn Ở đây các trạm biến áp có cấp điện áp từ 220kV trở lên đều có kích thước lớn nên điện trở hệ thống nối đất hầu hết đều đạt tiêu chuẩn so với quy phạm Tuy nhiên các tuyến đường dây 220kV lại chủ yếu đi qua các vùng núi cao có điện trở suất rất lớn, nên việc làm giảm trị số điện trở tiếp địa cho các cột đường dây ở đây cũng là một bài toán khó khăn đối với đơn

vị cũng như Công ty

1.2 Các quy định, tiêu chuẩn liên quan đến hệ thống nối đất

1.2.1 Nối đất các thiết bị điện tại các vùng đất có điện trở suất cao

a Đối với vùng có điện trở suất cao lớn hơn 500m thì được xác định vào thời gian bất lợi nhất trong năm (đo vào mùa khô), để tiến hành các trang bị nối đất nhân tạo ta có thể sử dụng các biện pháp sau đây, [7]:

- Tăng chiều dài cọc nối đất nếu điện trở suất của đất giảm theo độ sâu

- Đặt điện cực nối đất kéo dài (có thể từ 1-2km) nếu ở gần đó có những chỗ điện trở suất thấp của đất nhỏ hơn

- Cải tạo đất để làm giảm điện trở suất đất (dùng bột sét, bột bentônít hoặc than chì v.v… trộn với các chất phụ gia khác)

b Đối với những vùng đất đá lởm chởm và có điện trở suất lơn hơn 500m được xác định vào thời gian bất lợi nhất trong năm, việc nối đất các thiết bị điện phải áp dụng các biện pháp quy định trong điều I.7.41 tài liệu [7] Trong trường hợp sử dụng các biện pháp do không hợp lý về phương diện kinh tế thì cho phép tăng trị số điện trở nối đất quy định trong quy phạm lên 0,001[] lần nhưng không được lớn hơn 5

1.2.2 Các quy định về nối đất trạm biến áp

a Bảo vệ chống sét đánh thẳng vào trạm biến áp và các thiết bị ngoài trời thường được sử dụng kim chống sét bố trí trên cao như các cột pooctick và cột đèn pha chiếu sáng được coi như là cột chống sét

b Dây chống sét của đường dây tải điện trên không có điện áp 110kV trở lên thường được nối vào kết cấu nối đất của hệ thống phân phối ngoài trời (trạm biến áp) Dây chống sét của đường dây trên không được nối vào kết cấu nối đất của hệ thống phân phối ngoài trời khi điện trở suất tương đương của đất đo mùa sét đến 750m - không phụ thuộc vào diện tích mạch vòng dây nối đất của trạm, lớn hơn 750÷ 1000m khi diện tích mạch vòng nối đất của trạm 10000m2 trở lên Dây chống sét của đường dây trên không nếu không cho phép kéo vào trạm thì dừng lại

ở cột cuối đường dây Đoạn đường dây trên không cho vào trạm không có dây chống sét thì được bảo vệ bằng kim thu sét bố trí trong trạm, trên cột đường dây trên không hoặc gần đường dây trên không Chỗ nối dây nối đất của các kết cấu có kim thu sét hay dây thu sét vào hệ thống nối đất chung của trạm phải cách chỗ nối của máy biến áp (cuộn kháng) ít nhất 15m tính theo vành đai nối đất chính

c Trang bị nối đất của thiết bị điện có điện áp lớn hơn 1000V trong mạng điện

có trung tính nối đất hiệu quả phải đảm bảo trị số điện trở nối đất và trị số điện áp

tiếp xúc cũng như điện áp trên trang bị nối đất Những yêu cầu này không được áp dụng cho các trang bị nối đất các cột điện đường dây tải điện trên không

d Điện trở của trang bị nối đất không được lớn hơn 0,5 trong bất cứ thời gian nào trong năm, có tính đến điện trở nối đất tự nhiên Điện trở nối đất nhân tạo không được vượt quá 1

e Trang bị nối đất phải đảm bảo trị số điện áp tiếp xúc không lớn hơn giá trị quy định trong bất kỳ thời gian nào trong năm khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua Khi xác định giá trị cho phép của điện áp tiếp xúc thì thời gian tác động tính toán phải lấy bằng tổng thời gian tác động của bảo vệ và thời gian cắt hoàn toàn của máy cắt

Để xác định giá trị của điện áp tiếp xúc cho phép ở chỗ làm việc của công nhân khi thực hiện các thao tác đóng cắt có thể xuất hiện ngắn mạnh ra các kết cấu

mà nhân viên vận hành có thể chạm tới, thì thời gian tác động của bảo vệ phải lấy bằng thời gian tác động của bảo vệ dự phòng Đối với những chỗ làm việc còn lại thì lấy thời gian này bằng thời gian tác động của bảo vệ chính

1.2.3 Các quy định nối đất cột đường dây trên không

Điện trở nối đất của ĐDK điện áp 6-22kV ở vùng ít dân cư khi có điện trở suất đến 100Ωm không quá 30Ω, khi điện trở suất của đất trên 100Ωm không quá 0,3 Còn lại điện trở nối đất các ĐDK đều được quy định như bảng 1-1, [7] Đối với ĐDK cao trên 40m có dây chống sét thì điện trở nối đất phải nhỏ hơn 2 lần trị số trong bảng 1-1

Bảng: 1-1: Điện trở nối đất của ĐDK

1.3 Các phương pháp thường được sử dụng để giảm điện trở nối đất

Trong thời gian gần đây các đường dây và trạm biến áp được xây dựng nhiều, để giảm chi phí đầu tư người ta thường chọn các vùng đồi núi và thưa dân cư

để xây dựng các công trình đường dây và trạm biến áp Vì vậy việc thiết kế nối đất đạt tiêu chuẩn và có tuổi thọ là vấn đề rất cần thiết, vì các hệ thống nối đất phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

- Giá trị điện trở nối đất của hệ thống phải đảm bảo đúng theo quy phạm hiện hành

- Tuổi thọ công trình cao

- Không ảnh hưởng đến môi trường xung quang

- Giá thành thấp

Những vùng đất có điện trở suất cao hoặc rất cao như vùng đất cát, đất gan

gà, đất nhiều sỏi đát, núi đá phong hóa, đá tổ ông v.v…, việc thiết kế một hệ thống tiếp đất sao cho đạt được trị số điện trở tiếp đất đạt tiêu chuẩn theo quy phạm sẽ gặp nhiều khó khăn Đối với những vùng đất trên, muốn giảm điện trở suất đất người ta

có thể áp dụng các giải pháp sau:

1.3.1 Lợi dụng các vật tiếp đất tự nhiên có sẵn

Đối với các thiết bị nối đất trong mạng điện xoay chiều, trước hết sử dụng nối đất tự nhiên Đó là các thiết bị và cấu kiện khác nhau, tùy theo tính chất của bản thân, chúng có thể đồng thời làm cả chức năng nối đất: ống nước, vỏ cáp kim loại, các cấu kiện bằng thép hoặc bêtông cốt thép của tòa nhà và các công trình chôn chắc chắn xuống đất

Sử dụng hợp lý nối đất tự nhiên sẽ làm đơn giản và hạ giá thành các công trình nối đất Trong thực tế, phần lớn trường hợp hệ thống đường dây, đường ống ngầm có giá trị điện trở nối đất rất thấp (khoảng 1÷2), trong khi đó một hệ thống nối đất nhân tạo muốn đạt được trị số nhỏ theo yêu cầu lại gặp nhiều khó khăn và tốn kém (đối với trường hợp điện trở suất cao, diện tích nhỏ)

1.3.2 Thay đất gốc có điện trở suất cao bằng đất mới có điện trở suất thấp

Nếu lớp đất trên bề mặt có điện trở suất cao hoặc có độ dẫn điện kém nhưng

có chiều dày không lớn (khoảng 20cm) thì việc giảm chỉ số tiếp địa có thể áp dụng các giải pháp sau:

- Đào đất xung quang cực nối đất với bán kính từ 1,5÷2m, độ sâu bằng chiều dài cọc nối đất cộng thêm với độ chôn sâu (khoảng 0,8m)

- Sau khi đặt cực tiếp đất, lấp đầy hố bằng đất tự nhiên có điện trở suất thấp hơn rồi tưới nước, đầm chặt Với hệ thống tiếp đất gồm nhiều cực nối đất thì tiến hành nối các thanh liên kết cực khi hố chưa lấp đất

Loại đất sử dụng để lấp hố là loại đất có điện trở suất nhỏ hơn điện trở suất của đất gốc nơi đặt hệ thống tiếp đát từ 5÷10 lần, ví dụ hệ thống tiếp địa đặt trong đất cát hoặc đá thì có thể sử dụng đất sét, than bùn, đất đen, đất pha sét v.v… tưới nước, đầm chặt lấp đầy hố

1.3.3 Giảm điện trở suất đất bằng muối ăn

Dùng muối ăn để cải tạo độ dẫn điện của đất làm trị số điện trở suất của đất giảm nhanh trong điều kiện đất ẩm Thời gian đầu khi đổ muối trị số điện trở suất đất giảm chậm bởi muối ăn chưa ngấm vào đất, khoảng 1 năm mới ổn định đối với vùng đất cát, đất rời Độ ổn định của lớp đất có muối có trong đất phục thuộc vào thành phần cấu tạo của đất, độ ẩm, số lượng và mức độ các trận mưa…, ở những vùng mưa nhiều thời gian định kỳ cải tạo bổ sung muối phải rút ngắn lại

Khi sử dụng muối ăn làm cho các bộ phận của nối đất bị ăn mòn dẫn đến giảm tuổi thọ của hệ thống tiếp đất, đồng thời muối dễ bị các mạch nước ngầm rửa trôi làm cho giá trị điện trở nối đất không ổn định

1.3.4 Bổ sung thêm hệ thống tiếp đất

Nếu trong trường hợp ta đã sử dụng nối đât tự nhiên hoặc không nhưng trị số điện trở nối đất vẫn không đảm bảo theo quy phạm hiện hành thì chúng ta có thể bổ sung thêm hệ thống nối đất cũ bằng hệ thống nói đất mới có thể là các tia kéo dài đến vùng có điện trở suất thấp hơn hoặc tăng chiều dài thanh cọc nối đất đến lớp đất phía dưới có điện trở suất nhỏ hơn

1.3.5 Sử dụng hóa chất để làm giảm điện trở suất cục bộ

Theo kết quả thực nghiệm, trong khoảng 0,3m xung quanh điện cực, điện trở tản đạt 68% tổng điện trở tản của cả điện cực, nên việc làm giảm điện trở suất của vùng đất này sẽ có hiệu quả rất lớn trong việc giảm điện trở tản của điện cực nối đất Nguyên tắc cơ bản của giải pháp này là làm giảm điện trở suất đất bằng cách thay lớp đất tự nhiên bằng loại đất có điện trở suất nhỏ hơn hoặc bổ sung các hóa chất để tạo môi trường dẫn điện tốt xung quanh điện cực Giải pháp này được sử dụng ở những nơi đất khô cằn, có điện trở suất đất cao (ρ> 500Ω.m) hoặc không thể thực hiện giải pháp bổ sung điện cực Phương pháp này có ưu điểm là giá trị điện trở nối đất ổn định, ít thay đổi theo mùa do độ ẩm và nhiệt độ ẩm của lớp đất phía dưới ổn định

a Hợp chất tăng cường tiếp đất EEC (Earth Enhancing Compound) thường được sử dụng ở khu vực có cấu tạo đại chất là sỏi đá rời rạc hoặc diệp thạch với điện trở suất trong khoảng 100÷1000m EEC là chất gồm hai thành phần hóa chất có độ phân

ly mạnh:

- Sunfat đồng chiếm 15% coc dạng bột màu xanh

- Sudium Ferro Cyanide chiếm khoảng 85%, dạng bột màu vàng

Sau khi hòa tan từng thành phần với nước và tưới vào hố và rãnh tiếp địa, chúng ta sẽ kết hợp với nhau và đất tạo thành dạng hồ dích màu nâu, tạo ra môi trường dẫn điện rất tốt bao bọc vật nối đất và tồn tại lâu dài trong đất

b Vật liệu GEM (Grounding Enhancement Materials)

Được phát triển từ năm 1992, hoá chất giảm và ổn định điện trở đất GEM (Ground Enhancing Materials) là một loại vạt liệu bền vững và dẫn điện siêu hạng GEM là vật liệu lý tưởng để sử dụng ở những nơi đất có tính dẫn điện xấu Sử dụng hoá chất GEM nhằm giải quyết những khó khăn trong việc xử lý tiếp địa cho những vùng đất dẫn điện kém như: Vùng đất điện trở suất cao, khu vực đồi núi, cát sỏi, diện tích làm tiếp địa bị giới hạn Giảm điện trở tiếp đất từ 50% đến 90% so với phương pháp không sử dụng GEM Ổn định điện trở đất theo thời gian và kéo dài tuổi thọ của hệ thống đất do GEM tạo thành dạng rắn bao quanh lấy điện cực làm giảm sự ăn mòn điện hoá từ môi trường đất GEM không bị biến đổi và phân huỷ

theo thời gian do đó không cần bảo trì hoặc thay thế Không cần sự hiện diện thường xuyên của nướcđể duy trì tính dẫn điện Dễ dàng sử dụng, có thể sử dụng ở dạng khô hay ướt Có thể trộn lẫn với xi măng, đất đá, bùn than đẻ tạo bề mặt tiếp xúc lớn và giảm kích thước hệ thống nối đất khi các phương pháp tiếp đất truyền thống không thực hiện được Đặc điểm của hoá chất giảm điện trở đất:

-Cấu tạo dạng bột, màu xám đen

-Bền vững không cần bảo trì (không bị ăn mòn do phản ứng với muối hay hoá chất) -Điện trở suất của GEM: 12 Ω cm, dẫn điên tốt hơn cả nước biển và không cần sự hiện diện của nước để duy trì tính dẫn điện

- Không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường Đáp ứng tiêu chuẩn EPA (tổ chức bảo vệ môi trường của Mỹ)

1.4 Nhận xét

Qua tổng quan về hệ thống nối đất các trạm biến áp và đường dây thuộc khu vực Truyền tải điện Quảng Ninh quản lý đề tài đã đi nghiên cứu các phương pháp

và biện pháp giảm điện trở nối đất cho trạm biến áp và cột đường dây như sau:

1 Lựa chọn phương pháp tính trị số điện trở nối đất của trạm biến áp và đánh giá chỉ tiêu an toàn của hệ thống lưới nối đất theo tiêu chuẩn ANSI/IEEE80

2 Biện pháp giảm điện trở cột điện đường dây ở vùng có điện trở suất cao và đánh giá chỉ tiêu chống sét cho đường dây trước và sau khi bổ sung tiếp địa cột điện

CHƯƠNG 2

LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRỊ SỐ ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CỦA

TRẠM BIẾN ÁP

2.1 Giới thiệu các phương pháp tính

2.1.1 Phương pháp tính toán của Nga

Cho đến nay dựa vào kết quả tính toán trên mô hình vật lý của hệ thống nối đất phức tạp và kết quả tính toán bằng phương pháp giải tích, người ta có thể phân tích ảnh hưởng của các yếu tố như diện tích của hệ thống nối đất, số lượng, kích thước thanh nối và cọc nối đất, cách bố trí cọc, độ chôn sâu Phương pháp tính điện trở nối đất được trình bày trong tài liệu [2]:

Về cơ bản sự phân tích này là nhằm xét các giá trị số điện trở cực đại (Rmax)

và cực tiểu (Rmin) của hệ thống nối đất trên một diện tích đã cho, trên cơ sở đó xác định trị số thực tế của hệ thống:

Rmax =

S d

Trong đó:

-điện trở suất của đất (m);

S-diện tích mạch vòng nối đất (m2);

d1-đường kính lưới nối đất (m);

a Khi hệ thống nối đất là một mạch vòng hình chữ nhật cạnh ha và hb thì điện trở nối đất của hệ thống được tính theo công thức:

RHT-giá trị điện trở nối đất của hệ thống mạch vòng ();

-điện trở suất của đất (m);

L-chiều dài toàn bộ thanh nối, nếu là mạch vòng sẽ lấy chu vi (m); d-đường kính thanh nối (m), nếu thanh nối dẹt thì đường kính thanh

nối được lấy bằng

2

b

, với b là bề rộng của thanh dẹt;

h-độ chôn sâu của hệ thống nối đất (m);

K-hệ số phụ thuộc vào hình dạng của hệ thống nối đất;

Bảng 2-1 Hệ số K theo hình dạng của hệ thống nối đất

b Khi hệ số nối đất là một mạng lưới

Để nghiên cứu ảnh hưởng của lưới nối đất tiến hành xác định RC của lưới với

số lượng ô lưới m (tính dọc theo cạnh chu vi) và tính với trường hợp giới hạn (toàn

bộ diện tích là một tấm kim loại) Trên cơ sở đó xác định được hệ số suy giảm AC

Hệ số suy giảm AC phụ thuộc vào

S

d

và m

Hình 2-1 Hệ số suy giảm A C

Trên hình 2-1 ta thấy rằng việc tăng số ô của lưới chỉ làm giảm điện trở khi m<16

Để hiểu rõ ảnh hưởng của các thanh ngang của lưới đối với AC, ta so sánh trị

số điện trở của lưới với số ô trong các trường hợp:

- Chỉ có thanh dọc

- Có cả thanh dọc và cả thanh ngang

Kết quả cho thấy với cùng số lượng kim loại thì tốt nhất nên dùng hình thức nối đất chỉ có các thành dọc mà không nên dùng kiểu lưới và lúc đó AC sẽ có giá trị nhỏ

c Khi hệ thống nối đất là một mạch vòng có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi

Để nghiên cứu người ta đã tiến hành đo trên mô hình điện trở của mạch vòng

RMV có cọc chôn dọc theo chu vi trong các điều kiện

l-chiều dài cọc nối đất (m);

a-khoảng cách giữa các cọc nối đất (m);

d-đường kính thanh nối (m);

S-diện tích mạnh vòng (m2);

Qua nghiên cứu thấy rằng khi tỉ số

S

a

thay đổi vài lần thì chỉ làm cho trị số

điện trở nối đất thay đổi khoảng (2÷3)% và ảnh hưởng của đường kính cọc là không đáng kể nên không xét đến yếu tố đó

Dựa theo kết quả nghiên cứu người ta xác định được hệ số AMV phụ thuộc

giảm mà tác dụng của cọc cũng bị giảm vì

S

1 tiến đến 0 thì RMV sẽ tiến đến Rmax

Qua đó ta thấy với cùng một tổng độ dài của các cọc thì cọc dài sẽ làm giảm

RMV nhiều hơn so với cọc ngắn Như vậy đối với diện tích nhỏ thì dùng cọc nối đất dài sẽ mang lại hiệu quả cao hơn

d Khi hệ thống nối đất kiểu lưới có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi

Với hệ số AC, AMV và với kết quả nghiên cứu trên mô hình của các loại nối

đất kiểu lưới có cọc chôn dọc theo chu vi với các số liệu

1

C

C MV

MV MV

A

A A

A

ACmin, AMVmin - hệ số của các giá trị số cực tiểu của điện trở nối đất (trường hợp khi

mà toàn bộ vùng đất giới hạn bởi diện tích A và các cọc là một lưới dây kín)

Hình 2-3 Hệ số A min

Theo hình 2-3 ta nhận thấy:

- Cọc dài có tác dụng làm giảm trị số điện trở nối đất của điện trở (Rmin) nhiều hơn

so với cọc ngắn

- Lưới có tác dụng làm giảm trị số điện trở nối đất ứng với khi diện tích lớn Do đó với trạm có diện tích nhỏ để giảm điện trở nối đất nên dùng hình thức nối đất gồm

cả thanh nối và cọc Đối với trạm có diện tích lớn thì ngược lại, nếu sử dụng hình thức nối đất không cọc thì trị số giới hạn Rmin rất ít thay đổi nên khi đóng thêm cọc cũng không làm cho điện trở nối đất giảm nhiều

2.1.2 Phương pháp tính toán của Schwarz

Điện trở nối đất tương hỗ (Mutual resistance) giữa các điện cực nối đất: Khái niệm này tương tự như khái niệm tổng trở sóng tương hỗ trong lý thuyết truyền sóng Xét trường hợp có 2 điện cực nối đất hình bán cầu có bán cầu có bán kính r1

và r2 chôn sát mặt đất

2 1

Hình 2-4 Điện trở của 2 điện cực nối đất hình bán cầu

a Khi các điện cực được đặt cách xa nhau thì chúng sẽ là các điện cực nối đất cô lập và có các điện trở nối đất như sau:

-điện trở suất của đất (m);

r1, r2-bán kính của điện cực 1 và điện cực 2 (m);

b Khi các điệc cực cách nhau khoảng cách là a và có dòng điện I tản vào đất qua điện cực 1 (hình 2-4) sẽ có:

1 1

1 1

r r

R R

R R

2 1

2 1



R = R12 +

12 2 1

12 2 12 1

2

))(

(

R R R

R R R R

2 12 12 2 12 1 2 1 2 12 12 2 12 1

2

) 2

(

R R R

R R R R R R R R R R R R

2 12 2 1

2R R R

R R R







(2-22)

Công thức này được sử dụng để tính toán điện trở nối đất của một hệ thống nối đất phức tạp trong tiêu chuẩn ANSI/IEEE 80 theo tài liệu [1] &[10]

Nếu các điện cực có cùng kích thước thì R1 = R2 và:

Điện trở nối đất ở công thức sau của hệ thống này được xác định bởi công thức [Schwarz]:

R =

12 2 1

2 12 2 1

2R R R

R R R







Trong đó:

R- điện trở nối đất của hệ thống ();

R1-điện trở nối đất của lưới các điện cực chôn nằm ngang ();

l l

l l

1 2 1

1

S

l K l

l l





` (2-28a)

Tuy nhiên trong thực tế, khi tính toán một hệ thống nối đất chúng ta vẫn mong muốn các cọc nối đất được đóng xuống sâu xuống lớp đất bên dưới, nơi có điện trở suất nhỏ và ổn định hơn so với điện trở suất của lớp đất bên trên (2<1), để tăng khả năng tản nhanh dòng điện sự cố hay dòng điện sét vào trong đất Do đó trong các công thức tính R2 và R12 dưới đây đã đưa giá trị điện trở suất biểu kiến avào:

2

2

1 2

1 8 ln

l K d

l l

ln

1 1 2 1

1

K S

l K nl

l l

)

2

2 1

H h l h H

1-điện trở suất của đất nơi tiếp xúc với lưới ở độ chôn sâu h (m);

a-điện trở suất biểu kiến của đất được nhìn thấy từ cọc (m);

H-chiều dày lớp đất phía trên (m);

2-điện trở suất của đất phía dưới độ sâu H (m);

l1-tổng chiều dài lưới nối đất (m);

l2-chiều dài trung bình của cọc nối đất (m);

h-độ chôn sâu của lưới nối đất (m);

h’-một kích thước phụ thuộc vào độ chôn sâu của lưới, h’= d1h khi lưới có độ chôn sâu h≠0 hoặc h’=0,5d1 khi h = 0;

S-diện tích lưới nối đất (m2);

n-số lượng cọc nối đất trong diện tích S;

K1, K2-các hệ số liên hệ đến cấu trúc hình học của lưới nối đất;

d1-đường kính của lưới nối đất (m);

d2-đường kính của cọc nối đất (m);

ha-chiều dài lưới nối đất (m);

hb-chiều rộng lưới nối đất (m);

Đường B-độ chôn sâu S

Đường C-độ chôn sâu h> S

6

1 thì yC = -0,05x+1,13;

Trong đó x là tỷ số giữa chiều dài và chiều rộng của lưới nối đất

Tỷ số chiều dài/chiều rộng

Hình 2-6 Hệ số K 2

Đường A-độ chôn sâu 0≤h≤ S

10

1 thì yA = 0,15x+5,50;

Đường B-độ chôn sâu S

Đường C-độ chôn sâu h> S

6

1 thì yC = 0,05x+4,40;

Trong đó x là tỷ số giữa chiều dài và chiều rộng của lưới nối đất

2.2 Đánh giá và lựa chọn phương pháp tính

Ở trên đã giới thiệu một số phương pháp tính điện trở nối đất: phương pháp Schwarz theo tiêu chuẩn American National Standards Institute (1986), IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding và phương pháp tính điện trở theo tài liệu [1] và tài liệu [3] Để có cơ sở cho việc tính toán trong luận văn, tác giả tính toán trên một số ví dụ nối đất của trạm biến áp với cả hai phương pháp và tiến hành so sánh kết quả với phương pháp tính toán của Nga

2.2.1 Hệ thống nối đất là một mạch vòng chưa có cọc nối đất

Bảng 2-2 Số liệu tính toán trong trường hợp mạch vòng không có cọc nối đất

hiệu

Đơn vị tính Giá trị

Đường kính lưới nối đất (sử dụng thép tròn 14) d1 m 0,014

a Tính theo phương pháp của Nga:

- Với kích thước chiều dài và chiều rộng của lưới nối đất đã cho, ta tra bảng 2-1 sẽ

2

ln

2



 RHT =

014 , 0 8 , 0

400 53 , 5 ln 400 2

100

b Tính theo phương pháp của Schwarz:

- Do độ sâu của lưới tiếp địa là 0,8m (≤ 10000

K2 = 0,15.x + 5,5

 K2 = 0,15

100

100 + 5,5 = 5,65

l l

400 37

, 1 095 , 0

400 2 ln 400

100

Như vậy ta nhận thấy sai số kết quả tính toán giữa hai phương pháp là

% 100 706

,

0

) 706

Kết quả tính toán chi tiết được thể hiện trong phụ lục 1 và qua hình 2-7 sau:

Hình 2-7 Giá trị điện trở nối đất hệ thống nối đất mạch vòng không có cọc

2.2.2 Hệ thống nối đất là một mạch vòng có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi

Bảng 2-3 Số liệu tính toán trong trường hợp mạch vòng có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi

hiệu

Đơn vị tính Giá trị

Đường kính lưới nối đất (sử dụng thép tròn 14) d1 m 0,014

Đường kính cọc nối đất (sử dụng thép L63x63x63x6) d2 m 0,0598

a Tính theo phương pháp của Nga:

- Diện tích lưới nối đất:

S = ha.hb = 80.60 = 4800(m2)

- Giá trị điện trở lớn nhất của hệ thống:

Rmax =

S d

23 , 2 014 , 0

4800 2 ln

6,5

b Tính theo phương pháp của Schwarz:

- Diện tích lưới nối đất:

l l

280 357 , 1 095 , 0

280 2 ln 280

l l

5 , 2 357 , 1 2 1 059 , 0

5 , 2 8 ln 5 , 2 50 2

ln

1 1 2 1

1

S

l K nl

l l

280 357 , 1 5 , 2 50

280 2 ln 280 2

2 12 2 1

2R R R

R R R

234 , 0 072 , 1 962 ,

,

0

)623

Hình 2-8 Giá trị điện trở hệ thống nối đất mạch vòng có cọc chôn dọc theo chu vi

2.2.3 Hệ thống nối đất là lưới có cọc nối đất chôn dọc theo chu vi

Bảng 2-4 Số liệu tính toán trong trường hợp lưới có cọc nối đất chôn dọc theo chu

vi

hiệu

Đơn vị tính Giá trị

Đường kính lưới nối đất (sử dụng thép tròn 14) d1 m 0,014

Đường kính cọc nối đất (sử dụng thép L63x63x6) d2 m 0,0598

a Tính theo phương pháp của Nga:

- Diện tích lưới nối đất:

S = ha.hb = 80.60 = 4800(m2)

- Giá trị điện trở lớn nhất của hệ thống:

Rmax =

S d

2 ln

23 , 2 014 , 0

4800 2 ln

591,0

1

1 ) (

C

C MV

MV MV

A

A A

A A

52 , 0 1 ) 45 , 0 4 , 0 ( 4 ,

Vậy giá trị điện trở nối đất của hệ thống lưới nối đất có cọc đóng theo chu vi là:

RMV-C = AMV-CRmax

 RMV-C = 0,46.1,313 = 0,604()

b Tính theo phương pháp của Schwarz:

- Diện tích lưới nối đất:

K2 = 0,15.x+5,5

 K2 = 0,15

60

80+5,5 = 5,7

1 1

l l

2060 357 , 1 095 , 0

2060 2 ln 2060

2

2

1

2 1

8 ln

l K d

l l

5 , 2 357 , 1 2 1 0598 , 0

5 , 2 8 ln 5 , 2 50 2

ln

1 1 2 1

1

K S

l K nl

l l

2060 357 , 1 5 , 2 50

2060 2 ln 2060 2

2 12 2 1

2R R R

R R R

306 , 0 072 , 1 7 ,

,

0

)566

Tương tự ta sẽ thay đổi số cọc đóng trên chu vi của mạch vòng nối đất từ 0÷100 cọc thì sai số giữa kết quả tính toán theo hai phương pháp này từ 0,16% đến 8,6%

Kết quả tính toán chi tiết được thể hiện trong phụ lục 3 và qua hình 2-9 sau:

Hình 2-9 Giá trị điện trở nối đất hệ thống lưới nối đất có cọc chôn dọc theo chu vi

2.2.4 Nhận xét và đánh giá phương pháp tính điện trở nối đất

- Qua việc tính toán cho một số trường hợp ta nhận thấy phương pháp tinh toán điện trở nối đất của Schwarz cho kết quả nhỏ hơn so với phương pháp tính toán của Nga (sai số giữa kết quả tính toán của hai phương pháp này trong trường hợp mạch vòng không có cọc nối đất nhỏ hơn 5%, còn trong trường hợp mạch vòng có cọc chôn dọc theo chu vi hoặc lưới có cọc chôn dọc theo chu vi nhỏ hơn 10%) Do

đó có thể sử dụng phương pháp tính toán Schwarz để xác định giá trị điện trở nối đất của hệ thống nối đất phức tạp

- Sở dĩ có sai số này là do trong phương pháp tính toán có nhiều hệ số được xây dựng từ mô hình thực nghiệm hoặc qua thực tế (được lập thành bảng hoặc các đường cong)

- Phương pháp Schwarz đơn giản, dễ dàng lập trình trên máy để tính toán hơn

so với phương pháp của Nga

- Đối với trạm có diện tích nhỏ (<5000m2), việc tăng số lượng cọc nối đất để giảm giá trị điện trở nối đất chỉ có tác dụng khi số lượng cọc nhỏ hơn 50 cọc

2.3 Tính toán điện trở nối đất theo phương phát Schwarz cho thiết kế định hình mẫu của Tổng Công ty điện lực Việt Nam

Để chuẩn hóa trong thiết kế trạm biến áp 110kV, Tổng công ty điện lực Việt Nam đã ban hành một số mẫu thiết kế định hình trạm biến áp 110kV (đã được phê duyệt theo quyết định số 2983/QĐ-EVN-TĐ ngày 10 tháng 9 năm 2002) Trong các thiết kế mẫu định hình trạm biến áp bao gồm cả phần thiết kế hệ thống nối đất hệ thống nối đất của các trạm biến áp 110kV có một số đặc điểm chung như sau:

- Kết cấu của hệ thống nối đất là dạng hỗn hợp gồm lưới nối đất (được chôn nằm ngang) và các cọc nối đất (được chôn thẳng đứng), trong đó các cọc được bố trí chủ yếu trên đường chu vi của lưới nối đất

- Lưới nối đất được chôn sâu 0,8m so với mặt đất nền trạm

Vậy: trong thiết kế định hình mẫu chưa chỉ ra được một số nội dung sau:

- Kích thước, chủng loại của vật liệu làm lưới và cọc nối đất

Với yêu cầu giá trị điện trở nối đất của trạm phải đảm bảo theo quy định hiện hành (giá trị điện trở tiếp địa của hệ thống phải ≤0,5 trong bất cứ thời gian nào trong năm) thì mẫu thiết kế định hình này chỉ áp dụng tại những khu vực có điện trở suất đất là bao nhiêu

2.3.1 Tính trong trường hợp đất đồng nhất  1 =  2 = 

Bảng 2-5 Số liệu tính toán nối đất với môi trường đất đồng nhất

Đường kính cọc nối đất (sử dụng L63x63x6) d2 m 0,0598

Đường kính lưới nối đất (sử dụng thép tròn 14) d1 m 0,014

- Diện tích lưới nối đất S:

K2 = 0,15.x + 5,5

 K1 = 0,15

60

80 + 5,5 = 5,7

1 1

l l

2060 357 , 1 095 , 0

2060 2 ln 2060

2

2

1 2

1

8 ln

l K d

l l

5 , 2 357 , 1 2 1 0598 , 0

5 , 2 8 ln 5 , 2 50 2

1 1 2 1

1

K S

l K nl

l l

a





2060 357 , 1 5 , 2 50

2060 2 ln 2060 2

2 12 2 1

2R R R

R R R

302 , 0 072 , 1 70 ,

Với kích thước trạm như trên, ta thay đổi chiều dài cọc từ 0÷50m ứng với các khu vực có điện trở suất thấp từ 100÷1000m và mối quan hệ được thể hiện trong hình 2-10

Kết quả tính toán chi tiết được thể hiện trong phụ lục 4 và qua hình 2-10 sau:

Điện trở suất 100(Ohm.m)

Điện trở suất 200(Ohm.m)

Điện trở suất 300(Ohm.m)

Điện trở suất 400(Ohm.m)

Điện trở suất 500(Ohm.m)

Điện trở suất 600(Ohm.m)

Điện trở suất 700(Ohm.m)

Điện trở suất 800(Ohm.m)

Điện trở suất 900(Ohm.m)

Điện trở suất 1000(Ohm.m)

Hình 2-10 Quan hệ giữa giá trị điện trở nối đất và chiều dài cọc nối đất

Nhận xét:

- Với diện tích trạm nhỏ (< 5000m2) thì rất khó đạt được giá trị số điện trở nối đất đảm bảo theo quy phạm, nếu chỉ thực hiện bằng phương pháp tiếp địa bề mặt và kết cấu của hệ thống nối đất là kiểu lưới và cọc chôn dọc theo thu vi Điều này thể hiện

rõ khi điện trở suất của đất từ 200m trở lên

- Giá trị điện trở nối đất chỉ giảm đáng kể khi chiều dài cọc nhỏ hơn 12m, khi chiều dài cọc lớn hơn 12m thì nếu ta tiếp tục tăng chiều dài cọc nối đất thì hiệu quả đạt được không cao và tăng giá thành công trình

- Với kích thước trạm như trên, ta thay đổi số lượng cọc nối đất từ 0÷100 cọc, chiều dài mỗi cọc là 2,5m ứng với các khu vực có điện trở suất từ 100÷1000m thì mối quan hệ được thể hiện trong hình 2-11

Kết quả tính toán chi tiết được thể hiện trong phụ lục 5 và qua hình 2-11:

Hình 2-11 Quan hệ giữa giá trị điện trở nối đất và số lượng cọc nối đất

- Đối với trạm có diện tích nhỏ (<5000m2), việc tăng số lượng cọc nối đất để giảm giá trị điện trở nối đất chỉ có tác dụng khi số lượng cọc nhỏ hơn 40 cọc, điều này thể hiện rõ khi điện trở suất đất từ 300m trở lên, điện trở suất của đất lớn thì hiệu quả càng được thể hiện rõ hơn

- Rất khó đạt được giá trị điện trở nối đất đảm bảo theo quy phạm nếu chỉ tăng số lượng cọc nối đất, điều này thể hiện rõ khi điện trở suất của đất từ 200m trở lên

2.3.2 Tính toán trong trường hợp đất không đồng nhất  1 > 2

Bảng 2-6 Số liệu tính toán nối đất với môi trường đất không đồng nhất

Đường kính lưới nối đất (sử dụng thép tròn 14) d1 m 0,014

- Áp dụng công thức (2-29) tính điện trở suất biểu kiến a:

a =

) (

)

2

2 1

H h l h

100)8,03.(

50

5,2.50.100







- Diện tích lưới nối đất S = 4800m2

- Tổng chiều dài lưới nối đất l1 = 2060m

- Hệ số K1 = 1,357

- Hệ số K2 = 5,7

- Kích thước h’ = 0,095m

- Áp dụng công thức (2-26) tính điện trở R1:

1 1

l l

2060 357 , 1 095 , 0

2060 2 ln 2060

2

2

1 2

1

8 ln

l K d

l l

5 , 2 357 , 1 2 1 0598 , 0

5 , 2 8 ln 5 , 2 50 2

28 , 89

1 1 2 1

1

K S

l K nl

l l

2060 357 , 1 5 , 2 50

2060 2 ln 2060 2

28 , 89

2 12 2 1

2R R R

R R R

302 , 0 957 , 0 70 ,

- Với cách tính toán tương tự như trên ta tính được trị số điện trở nối đất cho các mẫu thiết kế định hình khác của Tổng Công ty điện lực Việt Nam như sau: