8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 1/34
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 2/34
Một số khái niệm
Hệ thống nối đất: Cực tiếp địa
Hệ thống nối đất tự nhiên Hệ thống nối đất nhân tạo Hệ thống nối đất làm việc Hệ thống nối đất bảo vệ
…….
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 3/34
Đặc điểm của quá trình phân tán
dòng điện trong đất .
Phân bố dòng chạm đất.
d
d d X
I U
..2.
d
d d X
I U
..2.
d
d d X
I U ..2.
Xd: Bán kính bản cực Id: dòng điện đất.
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 4/34
Vai trò của bảo vệ nối đất.
Tạo mạch có điện dẫnlớn
Giảm phân lượng dòngđiện qua người
Rd
Rdn
R ng
R ph
Id
R td
R dn
R ph
Id
d ng
d d
ng
td d ng R R
R I R
R I I
..
Sơ đồ thay thế.
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 5/34
Cấu trúc bảo vệ nối đất.
Hìn h . Các loại hệ thống nối đất
a) Nối đất ngoại biên;
b) Nối đất bao quanh.
a)
b)
. Điện áp tiếp xúcU tx1 - Ở hệ thống nối đất ngoại biên;
U tx2 - Ở hệ thống nối đất bao quanh.
Cọc tiếp địa Thanh nối
Utx2
Utx1
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 6/34
Tính toán nối đất. Tính toán nối đất theo điện trở nối đất yêu cầu (R yc)
1.Trình tự tính toán đối với đất đồng nhất :
a) Xác định điện trở yêu cầu của hệ thống nối đất
(Ω)• Trong đó • Id – dòng điện ngắn mạch chạy trong đất, A; • UL - điện áp tính toán có giá trị UL Ucp ; • Ucp- giá trị được áp tiếp xúc cho phép
d
L yc I
U R
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 7/34
Tính toán nối đất. 1.Trình tự tính toán đối với đất đồng nhất: b)Xác định điện trở nối đất nhân tạo
(Ω)
Trong đó: R n.tao - điện trở của hệ thống nối đất nhân tạo; R tn- điện trở của hệ thống nối đất tự nhiên.
yctn
yctntaon R R
R R R
..
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 8/34
Tính toán nối đất. 1.Trình tự tính toán đối với đất đồng nhất: c)Chọn điện cực tiếp địa và xác định điện trở
(Xem ở bảng phụ lục)
d)Xác định số lượng điện cực cần thiết khi chưa tínhđến thanh nối ngang
taon
dc
R R
n.
1
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 9/34
Tính toán nối đất. 1.Trình tự tính toán đối với đất đồng nhất: e) Xác định điện trở nối đất nhân tạo(có thanh ngang)
R’nga- điện trở của thanh nối ngang có tính đến hệ số sửdụng.
:điện trở thanh nối ngang.
: hệ số sử dụng (Є la/l và n)
taonnga
taonngataon R R
R R R.
.. '
.''
nga
nganga
R R
'
nga Rng a
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 10/34
Tính toán nối đất. 1.Trình tự tính toán đối với đất đồng nhất:
Sơ đồ bố trí cọc
la la l
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 11/34
Tính toán nối đất. 1.Trình tự tính toán đối với đất đồng nhất: f) Xác định số lượng điện cực chính thức:
Với dc- hệ số sử dụng của các điện cực g) Kiểm tra đk ổn định của hệ thống:
Đk ổn định: Fmin Fnga
taondc
dc R
Rn
.'.
C
t I F k
d m in
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 12/34
Tính toán nối đất. 2) Tính toán nối đất trong trường hợp có hai lớpđất khác nhau.
Điện trở cọc đc tính:
kkdn- hệ số không đồng nhất
n: số thanh ngang.
))1(2
2ln.
.4.(ln
)1.2
.(1
1..2 1
1 nhl
hnl k
d l
l h
k
k l
Rn
nkdn
kdn
kdndc
12
12
kdnk
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 13/34
Tính toán nối đất. 2) Tính toán nối đất trong trường hợp có hai lớpđất khác nhau.
Công thức gần đúng
sai số dưới 3% nếu tỷ lệ l/h >6,sai số có thể đạt đến 15% nếu tỷ lệ l/h =1,5
d l
l hl hl
Rdc.4
ln)
).(.(.2
21
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 14/34
Tính toán nối đất. 2) Tính toán nối đất trong trường hợp có hai lớp đấtkhác nhau.
Biểu đồ xác định độ sâu cọc
2/R= 5
3
21
0,1
0,01
30
25
20
15
10
2/
1= 0,75
0,5
0,3
0,20,1
0,010,001
60
50
40
30
20
10
h,m 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 h s ,m
A
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 15/34
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 16/34
Tính toán nối đất. 3)Tính toán nối đất theo điện áp tiếp xúc và điệnáp bước cho phép:
Biểu đồ xác định
kích thước thanh dẫn
F0
0,1 0,2 0,3 0,5 1,0 2,0 3,0 5,0 10 20
20
25
30
40
50
50
40
30
20
100
200
400
600
8001000
10
5
2,5
1,0
100
80
6040
20
10
543
2
1
A/mm 2 mm 2/kA Kích thước thanhdẫn ngang mils/A
NO.304 steel
30%CCS97% Cu (250 0C)
97% Cu (đ.thau) 40%CCS
tk, sec
97% Cu & 100% Cu (thau)
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 17/34
Tính toán nối đất. 3)Tính toán nối đất theo điện áp tiếp xúc và điệnáp bước cho phép:
Bước 3Giá trị cho phép của điện áp bước:
Giá trị cho phép của điện áp tiếp xúc: k
BS S bS ng cpb
t
k C b RU
)..( ..
k
BS S txS ng cptx
t
k C b RU
)..( ..
Trong đó:
Cs : hệ số suy giảm hs: độ dày lớp đá vụn
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 18/34
Tính toán nối đất. 3)Tính toán nối đất theo điện áp tiếp xúc và điệnáp bước cho phép:
: hệ số không đồng nhất
Hoặc Cs được xđ theo CT:
n – số lượng thanh ngang song song
b – bán kính tương đương của bàn chân
0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
kkdn =-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
-0,6
-0,7
-0,8-0,9
kkdn =0
hS , m0
CS
k dnk
12
12
kdnk
1
]2)/.2(1
21[96,01
n S
n B
S bhn
k C
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 19/34
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 20/34
Tính toán nối đất. 3)Tính toán nối đất theo điện áp tiếp xúc vàđiện áp bước cho phép:
Bước 6: Xác định điện thế ô lưới:
Hệ số hình học của hệ thống nối đất
hệ số hiệu chỉnh theo độ sâu:
Nếu Eluoi > Utx.cp, thì cần phải bổ sung thêm điện cực
Lk k I
E imd luoi
...
])1.2(
8ln)
4.8
)2(
..16[ln(
2
1 22
nk
k
d
h
d D
h D
d h
Dk
h
iim
0
1h
hk
h
Trong đó : điện trở suất của đất
L: tổng chiều dài cực nối đất ht km:Hệ số hình học của ht nối đất ki : hệ số hiệu chỉnh k
i=0,656+0,172n
n - là số thanh dẫn nối // kh – hệ số hiệu chỉnh theo độ sâuh0- chiều sâu từ lưới nối đất đến mặt đất
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 21/34
Tính toán nối đất. 3)Tính toán nối đất theo điện áp tiếp xúc và điệnáp bước cho phép: Bước 7: Xác định điện áp ô lưới
LT – tổng chiều dài của các cực tiếp địa: LT =Lng+ 1,1.LcLng tổng chiều dài các điện cực nằm ngang Lc - tổng chiều dài các cọc tiếp địa thẳng đứng. Nếu Elưới < Utx.cp thì bài toán kết thúc, còn trong
trường hợp ngược lại thì lặp lại phép tính
T
imd luoi L
k k I E
...
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 22/34
Tính toán nối đất. 3)Tính toán nối đất theo điện áp tiếp xúc và điệnáp bước cho phép: Bước 8 Xác định điện áp bước tính toán: kS là hệ số hình học của lưới nối đất:
Nếu Ub.tt < Ub.cp thì coi như hệ thống nối đất đạt yêucầu, trong trường hợp ngược lại, cần bổ sung các cọctiếp địa và lặp lại phép tính
T
iS d tt b L
k k I U ....
])5,01(11
2
1[
1 2 n
S Dh Dhk
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 23/34
Đo điện trở nối đất 1) Phương pháp đo điện trở suất của đất a) thực hiện theo phương pháp 4 cực(phương pháp Wenner)
điện trở suất của đất được xác định: =2 .a.R, .mTrong đó+ - điện trở suát của đất, .m ; + a - khoảng cách giữa các cọc thăm dò, m ; + R – điện trở hiển thị trên thiết bị đo,
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 24/34
Đo điện trở nối đất 1) Phương pháp đo điện trở suất của đất a) phương pháp 4 cực:
Sơ đồ đấu dây:
Sơ đồ đo điện trở suất của đất theo phương pháp 4 cực
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 25/34
Đo điện trở nối đất 1)Phương pháp đo điện trở suất của đất b) Phương pháp 3 cực
Sơ đồ đo điện trở
Vùng ảnhhưởng
Vùng ảnhhưởng
Vùng ảnh hưởng
Vùng ảnh
hưởng
Vùng ảnhhưởng
H E
S
S
Đo lần 2
Đo lần 1
Vùng ảnh hưởng
Vùng ảnh hưởng
Vùng ảnhhưởng Vùng ảnh hưởng
Vùng ảnh hưởng
Vùng ảnh hưởng
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 26/34
Đo điện trở nối đất 1) Phương pháp đo điện trở suất của đất c) Phương pháp hai cực
Trong trường hợp không thể, hoặc rất khó mắc các cực tiếp địa. Các thiết bịđo HANDY GEO, SATURN
GEO, UNILAP GEO chophép thực hiện phép đohai cực của điện trở hoặc mạch vòng Sơ đồ mạch đo
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 27/34
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 28/34
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 29/34
Đo điện trở nối đất 2) Đo điện trở nối đất của các thiết bị đang hoạtđộng a)Đo điện trở nối đất mạch vòng
Sơ đồ đo điện trở nđ mạch vòng
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 30/34
Đo điện trở nối đất 2) Đo điện trở nối đất của các thiết bị đang hoạtđộng b)Đo điện trở nối đất của cột điện cao thế
Sơ đồ đo điện trở nối đất cột cao thế.
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 31/34
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 32/34
Đo điện trở nối đất 2) Đo điện trở nối đất của các thiết bị đang hoạtđộng c) Đo điện trở nối đất của trạm biến áp
Đo điện trở nối đất của trạm biến áp
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 33/34
Các biện pháp giảm điện trở của
hệ thống nối đất Sử dụng các điện cực tiếp địa tăng cườngSử dụng các dung dịch hóa chất
……
8/10/2019 Đề tài Tính toán hệ thống nố i đất trong trạm biến áp.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/de-tai-tinh-toan-he-thong-noi-dat-trong-tram-bien-apppt 34/34