Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 9 - Nối đất và chống sét

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 9 - Nối đất và chống sét được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm về nối đất; Tính toán nối đất trong hệ thống cung cấp điện; Bảo vệ chống sét. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!

507 NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 9.1 Khái niệm nối đất 9.2 Tính tốn nối đất hệ thống CCĐ 9.3 Bảo vệ chống sét 9.1 Khái niệm nối đất  Các loại nối đất • • Khái niệm nối đất: Tác dụng nối đất tản dòng điện giữ mức điện thấp vật nối đất Theo chức năng: – Nối đất làm việc – Nối đất an toàn – Nối đất chống sét 9.1 Khái niệm nối đất  Các loại nối đất • Theo chức năng: – Nối đất làm việc: đảm bảo làm việc bình thường thiết bị điện theo chế độ làm việc quy định sẵn – Nối đất trung tính MBA – Nối đất MBA đo lường – Nối đất kháng điện bù ngang đường dây truyền tải điện xa Việc nối đất trung tính ảnh hưởng trực tiếp đến độ lớn trị số dòng điện ngắn mạch điện áp pha dây dẫn xảy ngắn mạch không đối xứng 9.1 Khái niệm nối đất  Các loại nối đất • Theo chức năng: – Nối đất an tồn đảm bảo an toàn cho người cách điện bị hư hỏng Thực cách đem nối đất phận kim loại bình thường khơng mang điện – Cách điện hư hỏng gây điện 9.1 Khái niệm nối đất  Các loại nối đất • Theo chức năng: – Nối đất chống sét tản dịng điện sét đất (khi có sét đánh vào cột thu sét hay đường dây) giữ cho điện điểm thân cột không lớn tránh tượng phóng điện ngược từ thiết bị nối đất – Thiết bị nối đất: nối đất tự nhiên nối đất nhân tạo 9.1 Khái niệm nối đất  Sơ đồ thay nối đất • • Các loại nối đất thiết bị nối đất riêng sử dụng chung thiết bị nối đất (tùy theo vị trí nối đất đối tượng cần bảo vệ) Nhìn chung có điện cực chôn đất nối với vật cần bảo vệ 9.1 Khái niệm nối đất  Sơ đồ thay nối đất • r L điện trở tác dụng điện cảm điện cực nối đất • g điện dẫn tản mơi trường xung quanh điện cực • Nhìn chung, r thường nhỏ so với điện kháng điện trở tản • nên bỏ qua Thành phần điện cảm L điện cực có tác dụng thời gian độ T: l: chiều dài điện cực 9.1 Khái niệm nối đất  Sơ đồ thay nối đất • • • Với dịng điện chiều xoay chiều ảnh hưởng L khơng đáng kể, hình thức nối đất thể điện trở tản R Với dòng điện biến thiên với tốc độ cao (dòng điện sét), tác dụng L phải xét (ứng với hệ thống nối đất có điện cực dài) Khi xét tổng trở nối đất Z thay điện trở tản Nếu (ứng với hệ thống nối đất có điện cực ngắn) tới lúc cần xét (khi dịng điện đạt tới trị số cực đại) trình độ kết thúc nối đất thể điện trở tản R 9.1 Khái niệm nối đất  Xác định trị số điện trở tản xoay chiều nối đất • Trị số điện trở tản lớp đấ giới hạn mặt đẳng r r+dr là: Trong đó: • Điện trở suất đất Vậy điện trở tản nối đất hình bán cầu bán kính r0 là: Trị số điện trở tản đất phụ thuộc kích thước điện cực trị số điện trở suất đất 9.1 Khái niệm nối đất  Xác định trị số điện trở tản xoay chiều nối đất - Chú ý: Ngồi điện trở tản, phân bố - Có hai trị số điện áp quan trong: điện mặt đất theo khoảng cách đến vị trí nối đất  I  U r  f (r )  I  dR  2 r r Điện áp bước điện áp tiếp xúc: rtx U tx  I  dR  r0 I   1     2  r0 rtx  r b I   1     U b  I  dR  2  r (r  b)  r rtx: Khoảng cách vị trí chân người tiếp xúc (với vật nối đất) với vị trí thiết bị nối đất b: Độ dài bước chân người 9.2 Tính tốn nối đất HTCCĐ  Trình tự tính tốn thiết kế nối đất 9.2 Tính tốn nối đất HTCCĐ  Trình tự tính tốn thiết kế nối đất 9.2 Tính tốn nối đất HTCCĐ  Trình tự tính tốn thiết kế nối đất 535 NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 9.1 Khái niệm nối đất 9.2 Tính tốn nối đất hệ thống CCĐ 9.3 Bảo vệ chống sét 9.3 Bảo vệ chống sét  Quá điện áp khí đặc tính sét • Sét tượng phó điện khí đám mây với đất • Nguyên nhân sinh sét • Do phân chia tích lũy mạnh điện tích đám mây giông (do tác dụng luồng khơng khí nóng bốc lên ngưng tụ nước đám mây) • Đám mây mang điện kết phân cực tích tụ điện tích trái dấu Phần đám mây tích điện âm, với đất tạo thành tụ điện mây-đất Nếu điện trường đạt tới trị số tới hạn 25 – 30 kV/cm khơng khí bị ion trở thành điện dẫn phóng điện sét • • 9.3 Bảo vệ chống sét  Quá điện áp khí đặc tính sét • Q trình phóng điện: chia làm giai đoạn Phóng điện tiên đạo : bắt đầu - xuất dòng tiên đạo mang điện tích âm từ đám mây phát triển xuống đất Đầu dịng điện tích đạt tới hàng triệu Vơn Điện trường tiên đạo hình thành tập trung điện tích dương lớn tương ứng mặt đất 9.3 Bảo vệ chống sét  Quá điện áp khí đặc tính sét • Q trình phóng điện: chia làm giai đoạn Giai đoạn hai bắt đầu dòng tiên đạo phát triển tới đất Khi điện tích dương từ đất phát triển ngược lên với tốc độ 6.104 – 105 km/s để trung hịa điện tích âm dịng tiên đạo Sự phóng điện: dịng điện lớn, phát sáng mãnh liệt, khơng khí bị nung nóng đến 10000C, dãn nở đột ngột tạo thành sóng âm Giai đoạn cuối, dịng điện tích dương từ đất phóng ngược lên đám mây, nơi bắt đầu phịng điện Sự lóe sáng biến 9.3 Bảo vệ chống sét  Quá điện áp khí đặc tính sét • Các tham số đặc trưng: • • • Biên độ sét Is Độ dốc đầu sóng a=dis/dt Độ dài đầu sóng τđs Biên độ dịng điện sét khơng vượt q 200300kA vượt 100kA, thường lấy từ 50 – 100kA Độ dốc đầu sóng sét khơng vượt q 50kA/μs thường tỷ lệ thuận với biên độ Is Đối với Is≥100kA, lấy a=30kA/μs Đối với Is