Chng 7: Các số liệu dùng để tính toán nối đất Điện trở suất đo đ-ợc của đất: m d 80 . Điện trở nối đất cột đ-ờng dây: )(23);(16);(9 321 ccc RRR . Dây chống sét sử dụng loại C- 70 có điện trở đơn vị là: kmr /38,2 0 . Chiều dài khoảng v-ợt đ-ờng dây là: ml 290 . Phía 220 kv ml 200 . Phía 110 kv Điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng v-ợt là : )(69,010.290.38,2. 3 0220 lrR cs . )(476,010.200.38,2. 3 0110 lrR cs . Số lộ trong trạm: Phía 220 kv 5 n . Phía 110 kv 2 n . 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 : 5,0 . // TNNT TNNT TNNTHT RR RR RRR . (2.2) Trong đó : R TN : điện trở nối đất tự nhiên. R NT : điện trở nối đất nhân tạo 1 NT R . 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 R . (2.3) Trong đó : n: số lộ dây. R cs : điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng v-ợt. R c : điện trở nối đất của cột điện. -Phía 220 kv )(434,0 4 1 69,0 9 2 1 9 . 5 1 1_220 TN R . )(599,0 4 1 69,0 16 2 1 16 . 5 1 2_220 TN R )(73,0 4 1 69,0 23 2 1 23 . 5 1 3_220 TN R -Phía 110 kv )(922,0 4 1 476,0 9 2 1 9 . 2 1 1_110 TN R . )(265,1 4 1 476,0 16 2 1 16 . 2 1 1_110 TN R )(539,1 4 1 476,0 23 2 1 23 . 2 1 1_110 TN R R TN_1 = (R TN220_1 ) // (R TN110_1 ) = 0,295 )( . R TN_2 = (R TN220_2 ) // (R TN110_2 ) = 0,431 )( . R TN_3 = (R TN220_3 ) // (R TN110_3 ) = 0,495 )( . Ta thấy các giá trị điện trở R TN <0,5 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: t d LK l R . . ln . . 2 2 . (2.4) 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 2 b 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: CTTC CT HT RnR RR R . . (2.5) Trong đó: R C : điện trở tản của một cọc. R T : điện trở tản của tia hoặc của mạch vòng. n: số cọc. T : hệ số sử dụng của tia dài hoặc của mạch vòng. C : 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 LK L R MV . . ln . . 2 2 (2.6) Trong 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 l 5 , l 6 . L 5 , l 6 đ-ợc xác định nhờ hệ ph-ơng trình: MV MV Sllll Lxllxll 4321 3421 . 22 L MV = 625 m S MV = 19272.5 (m 2 ) Thay vào hệ ph-ơng trình trên ta giải đ-ợc: )(95.227 )(55.84 6 5 ml ml t: Độ chôn sâu của thanh lấy t = 0,8m. tt : điện trở xuất tính toán của đất đối với thanh làm mạch vòng chôn ở độ sâu t. muadott k. Tra bảng với thanh ngang chôn sâu t = 0,8m ta có k mùa = 1,6. ).(1286,1.80 m tt 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 d K: hệ số hình dạng phụ thuộc hình dáng của hệ thống nối đất. Giá trị của )( 6 5 l l fK đ-ợc cho ở bảng sau: l 5 /l 6 1 1.5 2 3 4 K 5.53 5.81 6.42 8.17 10.4 Bảng 2.1: Bảng )( 6 5 l l fK Ta có đồ thị sau: H s hỡnh dng 0 2 4 6 8 10 12 0 1 2 3 4 5 l1/l2 K Hình 2.1: Hệ số hình dạng )( 6 5 l l fK 7.2 55.84 95.227 6 5 l l . Tra đồ thị ta có: 82,6 K VËy ®iÖn trë m¹ch vßng lµ: )(617,0 10.2.8,0 625.82,6 ln 625 2 128 2 2 MV R 1617,0 MV R ®¹t yªu cÇu. Ta cã ®iÖn trë nèi ®Êt cña hÖ thèng: )(199.0 617,0295,0 617,0.295,0 . // 1_ 1_ 1_1_ TNNT TNNT TNNTHT RR RR RRR )(253.0 617,0431,0 617,0.431,0 . // 2_ 2_ 2_2_ TNNT TNNT TNNTHT RR RR RRR )(274.0 617,0495,0 617,0.495,0 . // 3_ 3_ 3_3_ TNNT TNNT TNNTHT RR RR RRR Max( 5,0274,0) HT R ®¹t yªu cÇu. . thèng: )(199.0 6 17, 0295,0 6 17, 0.295,0 . // 1_ 1_ 1_1_ TNNT TNNT TNNTHT RR RR RRR )(253.0 6 17, 0431,0 6 17, 0.431,0 . // 2_ 2_ 2_2_ TNNT TNNT TNNTHT RR RR RRR )( 274 .0 6 17, 0495,0 6 17, 0.495,0 . . 110 kv Điện trở tác dụng của dây chống sét trong một khoảng v-ợt là : )(69,010.290.38,2. 3 0220 lrR cs . )( 476 ,010.200.38,2. 3 0110 lrR cs . Số lộ trong trạm: Phía 220 kv 5 n . Phía 110. 1 NT R . 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 R