Nối đất trạm biến áp cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất (Tóm tắt trích đoạn)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM TẤN HƯNG NỐI ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP CAO THẾ CĨ TÍNH ĐẾN HĨA CHẤT CẢI TẠO ĐẤT NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS HỒ VĂN NHẬT CHƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2015 Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) HVTH: Phạm Tấn Hưng ii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” LỜI CẢM ƠN Trước hết xin chân thành kính trọng biết ơn sâu sắc quý Thầy, Cô giảng viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báu cho em tồn khóa học Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Hồ Văn Nhật Chương, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình thực đề tài luận văn tốt nghiệp giúp em hoàn thành luận văn thời hạn Xin chân thành cảm ơn gia đình ln bên em ủng hộ, động viên cho em trình thực luận văn Ngồi tơi xin cảm ơn bạn: Nguyễn Xuân Huy, Nguyễn Thế Huy, Trần Hoài Đẳng, Sơn Ngọc Minh anh chị học viên khóa cao học 2013 – 2015 động viên, khuyến khích giúp đỡ tơi vượt qua khó khăn suốt trình học thực luận văn Với thời gian có hạn, việc thực luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến quý báu quý Thầy, Cô bạn để đề tài luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2015 Người thực Phạm Tấn Hưng HVTH: Phạm Tấn Hưng iii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” TĨM TẮT Vấn tính toán điện trở nối đất hệ thống điện đề tài nghiên cứu từ lâu, đến quan trọng Các nhà khoa học khơng ngừng nghiên cứu với mục đích đảm bảo an toàn cho người, thiết bị tiêu thụ đảm bảo tính làm việc ổn định cho hệ thống điện Đặc biệt có chất cải tạo đất (GEM) “Ground Enhancing Material, is a superior conductive material that improves grounding effectiveness, especially in areas of poor conductivity” đưa vào ứng dụng việc nghiên cứu thật hấp dẫn Hiện dựa theo mục đích nối đất mà ta có giá trị điện trở nối đất yêu cầu khác Nối đất chia thành ba loại sau: + Nối đất chống sét + Nối đất làm việc + Nối đất an toàn Luận văn tiếp tục nghiên cứu tính tốn điện trở nối đất theo tiêu chuẩn IEEE Std.80- 2000 Viết chương trình tính tốn, thực nghiệm mơ hình lưới nối đất khơng có có sử dụng GEM So sánh kết quả, xác định hệ số sử dụng có sử dụng khơng sử dụng GEM Nội dung luận văn chia thành chương:  Chương 1: Tổng quan nối đất  Chương 2: Cơ sở lý thuyết  Chương 3: Áp dụng tiêu chuẩn IEEE Std.80- 2000 thiết kế hệ thống nối đất cho Trạm biến áp  Chương 4: Cơng thức tính điện trở nối đất có hóa chất  Chương 5: Cơng thức tính tốn phương pháp đo điện trở đất, suất  Chương 6: Thực nghiệm lưới nối đất  Chương 7: Kết luận hướng phát triển đề tài HVTH: Phạm Tấn Hưng iv GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” ABSTRACT Grounding resistance calculation in power systems is the subject that has been studied for a long time, but today it is still important Scientists have been studying this topic unceasingly in order to ensure the safety for electricity users, devices, and the stability of the power system Specially, when the GEM (Grounding Enhancing Material is a superior conductive material that improves grounding effectiveness, especially in areas of poor conductivity”) is put into application, the research is really attractive Currently, based on the purpose of the grounding, there are different earthing resistance values required Grounding is divided into different types as follow: + Lightning grounding + Telecom grounding + Protective grounding This thesis is continuously focused on the calculation of grounding resistance reduction with the IEEE Std-2000 criterion The thesis focuses on writing a calculation program, and carrying out the empirical study for grounding grid with and without the use of GEM Then, the research results will be compared, which helps to make a decision when GEMs should be used and when they should not be used The thesis is divided into seven chapters as follow • Chapter 1: Overview • Chapter 2: Theoretical background • Chapter 3: The Application of the IEEE Std-2000 criterion in designing the gounding system for the transformer station • Chapter 4: The empirical formula forCalculation of the Grounding Resistance • Chapter 5: The empirical formula and the methods for earthing resistance and soil resistivity • Chapter 6: The experiment model for the grounding sytem • Chapter 7: Conclusions and Recommendations for further research HVTH: Phạm Tấn Hưng v GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” MỤC LỤC Trang tựa TRANG Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu ngồi nước cơng bố 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu: 1.1.2 Các kết nghiên cứu nước cơng bố: 1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước: 1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước: 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm chung: 2.1.1 Cọc nối đất phụ 2.1.2 Hình dạng lưới nối đất 2.1.3 Sự kết nối vào lưới 2.1.4 Lựa chọn dây cọc nối đất kết nối 2.1.4.1 Những yêu cầu 2.1.4.2 Lựa chọn tiết diện dây nối đất 2.1.5 Lựa chọn kết nối 10 2.1.6 Xác định dòng lớn chạy vào lưới 10 2.2 Thiết kế hệ thống nối đất 11 2.2.1 Lưu đồ giải thuật cho tiêu chuẩn IEEE Std.80-2000 12 2.2.2 Ý nghĩa thông số kỹ thuật: 13 2.3 Để thực bước ta cần biết thông số hệ thống như: 15 HVTH: Phạm Tấn Hưng vi GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” 2.3.1 Bước 1: Diện tích lưới điện trở suất đất 15 2.3.2 Bước 2: Kích cỡ dây dẫn nối đất 15 2.3.3 Bước 3: Tiêu chuẩn điện áp tiếp xúc điện áp bước 16 2.3.4 Bước 4: Thiết kế ban đầu 17 2.3.5 Bước 5: Xác định điện trở lưới nối đất 17 2.3.6 Bước 6: Dòng điện lưới cực đại 18 2.3.7 Bước 7: Tính GPR 19 2.3.8 Bước 8: Điện áp lưới điện áp bước 19 2.3.9 Bước 9: So sánh điện áp lưới Em điện áp tiếp xúc cho phép Etouch 20 2.3.10 Bước 10: So sánh Es điện áp bước cho phép Estep 21 2.3.11 Bước 11: Thay đổi thiết kế sơ 21 2.3.12 Bước 12: Thiết kế chi tiết cho lưới 21 Chương ÁP DỤNG TIÊU CHUẨN IEEE Std.80-2000 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VỚI TRẠM BIẾN ÁP 22 3.1 Tính tốn hệ thống nối đất cho lưới nối đất chuẩn IEEE 22 3.1.1 Trường hợp lưới hình vng khơng có cọc nối đất 22 3.1.2 Trường hợp lưới hình vng có cọc tiếp đất 30 3.1.3 Trường hợp lưới hình chữ nhật có cọc tiếp đất 36 3.1.4 Trường hợp lưới hình L có cọc tiếp đất 39 Chương CƠNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT KHI CÓ HÓA CHẤT 43 4.1 Các biện pháp cải tạo đất: 43 4.2 Điện trở nối đất cọc thẳng đứng: 44 4.2.1 Hố khoan có dạng hình trụ trịn thẳng đứng 44 4.2.2 Giá trị điện trở cọc thẳng đứng hình trụ trịn tương đương 47 4.2.3 Hố khoan có dạng hình hộp chữ nhật thẳng đứng 49 4.3 Hố khoan có dạng hình trụ trịn nằm ngang: 50 4.3.1 Giá trị điện trở tương đương dẫn nằm ngang hình trụ trịn 52 4.4 Hố khoan có dạng hình hộp chữ nhật nằm ngang 53 4.5 Phần mềm tính tốn nối đất : 54 HVTH: Phạm Tấn Hưng vii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” 4.6 Các kết đạt được: 56 4.6.1 Thông số trạm: 56 4.6.2 Thiết kế lưới nốt đất dạng hình vng 55 4.6.2.1 Lưới nối đất hình vng khơng cọc (Khơng có GEM) 56 4.6.2.2 Lưới nối đất hình vng có cọc (Khơng GEM có GEM) 57 4.6.3 Thiết kế lưới nốt đất dạng hình chữ nhật 58 4.6.3.1 Lưới nối đất hình chữ nhật khơng cọc (Khơng có GEM) 58 4.6.3.2 Lưới hình chữ nhật có cọc (Khơng GEM có GEM) 59 4.6.4 Thiết kế lưới nốt đất dạng hình chữ L 59 4.6.4 Lưới hình chữ L khơng cọc (Khơng có GEM) 59 4.6.4.2 Lưới hình chữ L có cọc (Khơng GEM có GEM) 60 Chương PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT, SUẤT VÀ CƠNG THỨC TÍNH TỐN 62 5.1 Khái niệm điện trở suất đất 62 5.2 Phương pháp đo điện trở suất đất 64 5.2.1 Thăm dò theo mạch Wenner 65 5.2.2 Thăm dò theo mạch Schlumberger 66 5.3 Chọn vị trí đo điện trở suất đất 68 5.4 Đo điện trở tiếp đất 68 5.4.1 Cấu tạo máy đo điện trở tiếp đất 68 5.4.2 Mô tả cách bố trí đo: 69 5.4.3 Ảnh hưởng bố trí điện cực phụ P2 C2 đến kết đo 70 5.4.4 Ảnh hưởng việc bố trí điện cực khơng đảm bảo khoảng cách từ điện cực áp C2, dòng P2 đến tổ tiếp đất 71 5.4.5 Các bước đo điện trở đất máy đo:(MODEL 4105A) 72 5.5 Tính tốn điện trở nối đất hệ thống điện 72 5.5.1 Điện trở tản xoay chiều tần số công nghiệp dạng nối đất đơn giản: 72 5.5.1.1 Cọc nối đất 72 5.5.1.2 Thanh nối đất: 74 HVTH: Phạm Tấn Hưng viii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” 5.5.1.3 Điện trở nối đất dạng đặc biệt 76 5.5.1.4 Điện trở nối đất hệ phức hợp – cọc 78 Chương THỰC NGHIỆM LƯỚI TIẾP ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP 80 6.1 Sơ đồ thực nghiệm lưới hình vng khơng ó lớp GEM 80 6.1.1 Lưới hình vng có chiều dài cạnh (a=b) = 1m, h= 0,8m, d= 0,01m 80 6.1.2 Lưới hình vng có chiều dài cạnh (a=b) = 2m, h= 0,8m, d= 0,01m 80 6.1.3 Lưới hình vng có chiều dài cạnh (a=b) = 2m, D= 1m, h = 0,8m, d =0,01m 80 6.2 Sơ đồ thực nghiệm lưới hình vng có lớp GEM, d= 0,01m 81 6.2.1 Lưới hình vng có chiều dài cạnh (a=b) = 1m, h= 0,8m, C = 0,05m 81 6.2.2 Lưới hình vng có chiều dài cạnh (a = b) = 2m, h= 0,8m, C = 0,05m, d=0,01m 81 6.2.3 Lưới hình vng có chiều dài cạnh (a=b) = 2m, h= 0,8m, C= 0,05m, D=1m 82 6.3 Kết thực nghiệm: 82 6.3.1 Đo điện trở nối đất với lưới hình vng khơng có GEM: 82 6.3.2 Đo điện trở nối đất với lưới hình vng có GEM: 85 6.4 So sánh kết đo điện trở đất hệ thống có GEM khơng có GEM: 88 6.5 So sánh hệ số sử dụng điện cực thẳng đứng nối đất khơng có GEM có GEM 88 6.5.1 So sánh hệ số sử dụng thực nghiệm cọc thẳng đứng [3] với hệ số sử dụng thực nghiệm luận văn 88 6.6 Hình ảnh thực nghiệm kết đo cọc thẳng đứng lưới hình có lớp GEM 89 6.6.1 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc = 1m, Khoảng cách: a = 0.5; C = 0,05m 89 6.6.2 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc = 1m, Khoảng cách: a = 1m; C = 0,05m 90 6.6.3 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc = 1m, Khoảng cách: a = 2m; C =0,05m 91 6.6.4 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc = 1m, Khoảng cách: a = 3m; C =0,05m 91 6.6.5 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc = 2m, Khoảng cách: a = 1m; C =0,05m 91 6.6.6 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc = 2m, Khoảng cách: a = 2m; C =0,05 92 6.6.7 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc= 2m, Khoảng cách: a = 4m; C =0,05m 92 6.6.8 Số cọc n = 2; Chiều dài Lc = 2m, Khoảng cách: a = 6m; C =0,05m 93 HVTH: Phạm Tấn Hưng ix GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” 6.7 Sơ đồ thực nghiệm hệ thống nối đất hình tia (3 tia) 94 6.7.1 Sơ đồ thực nghiệm nối đất hình tia khơng có GEM: 94 6.7.1.1 Trường hợp:Lt = 1m; h= 0,5m: 94 6.7.1.2 Trường hợp:Lt = 2m; h = 0,5m: 95 6.7.2 Sơ đồ thực nghiệm nối đất hình tia có GEM 96 6.7.2.1 Trường hợp:Lt = 1m; h = 0,5m; C= 0,05m: 96 6.7.2.2 Trường hợp:Lt = 2m; h = 0,5m; C = 0,05m: 97 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 99 7.1 Các kết đạt đề tài: 99 7.2 Hướng phát triển đề tài: 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 PHỤ LỤC 102 CHƯƠNG TRÌNH CODE TÍNH TOÁN PHỤC VỤ LUẬN VĂN 102 - Chương trình cho trường hợp lưới hình vng: Có cọc 102 PHỤ LỤC BẢNG 108 HVTH: Phạm Tấn Hưng x GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Trình tự tính tốn nối đất Trạm biến ápAC theo tiêu chuẩn IEEE Std.802000 12 Hình 3.1: Lưới nối đất hình vng khơng có cọc nối đất 24 Hình 3.2: Lưới nối đất hình vng khơng có cọc nối đất 31 Hình 3.3: Lưới nối đất hình chữ nhật có cọc nối đất 36 Hình 3.4: Lưới nối đất hình chữ L có cọc nối đất 40 Hình 4.1: Nối đất thẳng đứng với hố khoan hình trụ trịn có lớp GEM 45 Hình 4.2: Cọc đất ảnh 48 Hình 4.3: Cọc nối đất tương đương 49 Hình 4.4: Nối đất thẳng đứng với hố khoan hình chữ nhật có lớp GEM 50 Hình 4.5: Nối đất nằm ngang với hố khoan hình trụ trịn có lớp GEM 50 Hình 4.6: Thanh nối đất tương đương 53 Hình 4.7: Nối đất nằm ngang với hố khoan hình chữ nhật có lớp GEM 53 Hình 4.8: Phần mềm tính tốn thơng số lưới nối đất 55 Hình 4.9: Kết tính tốn thơng số lưới phần mềm nối đất 55 Hình 5.1: Sơ đồ đo theo phương pháp Wenner 65 Hình 5.2: Sơ đồ đo theo phương pháp Schlumberger 66 Hình 5.3: Hướng đo điện trở suất 68 Hình 5.4: Cấu tạo máy đo điện trở tiếp đất 69 Hình 5.5: Ngun lý bố trí đo điện trở tiếp đất phương pháp điểm rơi điện áp 62% 69 Hình 5.6: Sự ảnh hưởng kết đo bố trí điện cực 70 Hình 5.7: Sơ đồ kết nối máy đo 72 Hình 5.8: Cọc tiếp địa chôn 73 Hình 5.9: Cọc tiếp địa chơn sâu 74 HVTH: Phạm Tấn Hưng xi GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” Hình 5.10: Nhiều cọc tiếp địa chôn sâu 74 Hình 5.11:Thanh tiếp đất 75 Hình 5.12: Thanh tiếp đất hình xuyến 75 Hình 5.13: Các dạng tiếp đất đặc biệt 78 Hình 5.14: Hệ tiếp đất phức hợp – cọc 78 Hình 6.1: Lưới hình vng chưa có GEM cạnh dài 1m 80 Hình 6.2: Lưới hình vng chưa có GEM cạnh dài 2m 80 Hình 6.3: Lưới hình vng chưa có GEM cạnh dài 2m, D=1m 81 Hình 6.4: Lưới hình vng có GEM cạnh dài 1m 81 Hình 6.5: Lưới hình vng có GEM cạnh dài 2m 81 Hình 6.6: Lưới hình vng có GEM cạnh dài 2m, D=1m 82 HVTH: Phạm Tấn Hưng xii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Các thông số số kim loại Bảng 2.2:Các thông số số kim loại Bảng 2.3: Giá trị Df theo tf X/R 11 Bảng 2.4: Ý nghĩa cùa thông số dùng để thiết kế 14 Bảng 4.1: Kết tính tốn lưới nối đất hình vuông không cọc 56 Bảng 4.2: Kết tính tốn lưới nối đất hình vng có cọc 57 Bảng 4.3: Kết tính tốn lưới nối đất hình chữ nhật khơng cọc 58 Bảng 4.4: Kết tính tốn lưới nối đất hình chữ nhật có cọc 59 Bảng 4.5: Kết tính tốn lưới nối đất hình chữ L khơng cọc 60 Bảng 4.6: Kết tính tốn lưới nối đất hình chữ L có cọc 61 Bảng 5.1: Hệ số mùa 64 Bảng 5.2: Khoảng cách kiến nghị điện cực đo mạch Wenner 64 Bảng 5.3: Khoảng cách qui định đo mạch Cchlumberge 68 Bảng 6.1: So sánh kết đo điện trở đất hệ thống có khơng có GEM 88 Bảng 6.2: Hệ số sử dụng cọc khơng có GEM luận văn [3] 89 Bảng 6.3: Hệ số sử dụng cọc có GEM 93 Bảng 6.4: So sánh hệ số sử dụng cọc có GEM khơng có GEM 94 Bảng 6.5: Hệ số sử dụng tia GEM 96 Bảng 6.6: Hệ số sử dụng tia có GEM 97 Bảng 6.7: So sánh hệ số sử dụng cọc có GEM khơng có GEM 98 HVTH: Phạm Tấn Hưng xiii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nước công bố 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu: Nối đất cho hệ thống điện phần quan trọng thiếu mạng truyền tải phân phối điện Đặc biệt điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nước ta ba tâm giông sét giới trãi dài từ Bắc vào Nam có nơi có độ ẩm cao, mật độ giông sét nhiều tỉnh: Hải Dương, Nghệ An, Hà Tỉnh Đồng sông Cửu Long Thiệt hại sét gây cho ngành điện kinh tế quốc dân lớn Để đảm bảo an ninh lượng điện đáp ứng nhu cầu công đại hóa, cơng nghiệp hóa Đất nước để an tồn cho người vận hành an toàn cho thiết bị việc thực nối đất cho hệ thống điện điều tất yếu cần nghiên cứu phát triển Điện trở nối đất đóng vai trị quan trọng kỹ thuật an tồn điện Mục đích nối đất để tản dòng điện giữ mức điện thấp thết bị nối đất Trong hệ thống điện có loại nối đất khác nhau: nối đất làm việc, nối đất an toàn nối đất chống sét Về nguyên lý, giá trị điện trở nối đất thấp tốt Tuy vậy, vùng khô cằn, cát sỏi, đồi núi… giá trị điện trở nối đất cao Do đó, việc giảm điện trở nối đất hệ thống quan trọng cần thiết Vấn đề đặt có giải pháp nối đất hiệu mà lại kinh tế Trong nhiều trường hợp, chi phí để giảm giá trị điện trở nối đất xuống 10Ω lớn, việc giảm xuống 1Ω khó khăn Các giải pháp thơng thường tăng số lượng cọc nối đất kim loại, bổ sung thêm muối, than, chất dẫn điện khác vào xung quanh cọc Giải pháp thật tốn mà không bền vững, than, muối bị rửa trơi qua thời gian không dài (1-2 năm) HVTH: Phạm Tấn Hưng GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” Gần đây, giới khoa học tìm loại hóa chất bền vững với thời gian, không bị rửa trôi, không làm hại môi trường Họ dùng điện cực kim loại nhỏ (đường kính cỡ 12-18 mm) chơn đất, sau phủ hóa chất dẫn điện ngồi Trong mơi trường ẩm, hóa chất tự liên kết thành khối với điện cực kim loại để tạo điện cực biểu kiến có đường kính đến 100 – 200 mm Vì giá trị điện trở nối đất giảm cách rõ rệt, từ 50% đến 90% Hóa chất đó, tiếng Anh, goi GEM (Ground Enhancing Material, is a superior conductive material that improves grounding effectiveness, especially in areas of poor conductivity - nghĩa loại vật liệu dẫn điện siêu đẳng cải thiện hiệu lực nối đất, đặc biệt vùng dẫn điện kém) Còn tiếng Việt gọi GĐT, viết tắt chữ đầu từ Giảm Điện Trở Tuy nhiên tình trạng nối đất áp dụng theo kiểu truyền thống: Nghĩa cịn sử dụng kim loại có đường kính lớn hay tăng thêm số lượng thanh, cọc nối đất kim loại, bổ sung thêm muối, than, chất dẫn điện khác vào xung quanh cọc Giải pháp có nhược điểm lớn diện tích vùng nối đất lớn tốn nhiều kinh phí Với ưu điểm vượt trội GĐT nghiên cứu áp dụng vào hệ thống nối đất trạm biến áp tương lại giải nhược điểm phương pháp nối đất cũ, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, kỹ thuật an ninh lượng cho đất nước 1.1.2 Các kết nghiên cứu ngồi nước cơng bố: 1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước: - Luận văn Thạc sĩ: "Tính tốn điện trở nối đất hình thức đơn giản có tính đến thành phần cải tạo đất", Học Viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM , 2012 Trong luận văn tác giả thực vấn đề như: Xây dựng mơ hình tốn học tính tốn điện trở nối đất có lớp hóa chất quy đổi vế mơi trường đất, so sánh kết qua thực nghiệm tìm với cơng thức báo [8], Tìm hệ số sử dụng hệ cọc nối đất đặt gần khơng có lớp hóa chất cải tạo đất Đề tài HVTH: Phạm Tấn Hưng GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” áp dụng tính tốn cho hình thức nối đất đơn giản chưa áp dụng tính tốn nối đất cho trạm biến áp lớn xí nghiệp cơng nghiệp - Hồ Văn Nhật Chương, Nguyễn Hồi Trang, (2004), “Biểu thức thực nghiệm để tính tốn hệ số k1, k2 cho việc tính tốn điện trở nối đất Trạm biến áp cao áp”, Tạp chí Khoa học Điện Đời sống Trong luận văn tác giả đưa biểu thức để tính tốn hệ số k1, k2 phụ thuộc vào hình dạng nối đất giúp cho việc tính tốn nối đất cho hệ thống lớn thuận lợi nhanh 1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước: - Chuong HoVanNhat, “Calculating resistance of simple grounding forms with or without the soil improved chemical substance”, Power anhd Energy Engineering Conference, 2010 Trong báo tác giả đưa cơng thức tính tốn điện trở nối đất khơng có lớp hóa chất cải tạo đất, đặc biệt công thức qui đổi cọc nối đất có lớp hóa chất bao quanh thành cọc có đường kính tương đương, kiểm tra đươc kết sử dụng công thức thực nghiệm thực tế.Tuy nhiên tác giả chưa tìm hệ số sử dụng hệ cọc nối đất có sử dụng lớp hóa chất - Richard P Keil et al,.“IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding”, IEEE Std 80 – 2000 Trong tài liệu tác giả đưa lưa đồ tính tốn thiết kế lưới nối đất cho trạm biến áp cơng suất lớn với hình dáng lới nối đất khác Tuy nhiên chưa đề cập đến việc sử dụng hóa chất cải tạo đất việc tính tốn thiết kế 1.2 Mục đích đề tài - Viết phần mềm phục vụ cho tính nối đất - Thực nghiệm hệ thống nối đất cụ thể với hóa chất cải tạo đất - Xác định hệ số sử dụng hệ thống cọc nối đất 1.3 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài - Áp dụng tiêu chuẩn IEEE Std.80 -2000 thiết kế nối đất cho trạm biến áp cao khơng có hóa chất cải tạo đất HVTH: Phạm Tấn Hưng GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” - Áp dụng cơng thức tính điện trở suất tính tốn điện trở nối đất cho trạm biến áp cao có xét đết hóa chất cải tạo đất - Viết phần mềm chương trình trình tính tốn điện trở đất sử dụng lớp hóa chất cải tạo đất - Thực nghiệm hệ thống nối đất có tính đến hóa chất cải tạo đất xác định hệ số sử dụng cho hệ cọc nối đất 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý thuyết - Thực nghiệm HVTH: Phạm Tấn Hưng GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương ... kế nối đất cho trạm biến áp cao khơng có hóa chất cải tạo đất HVTH: Phạm Tấn Hưng GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất? ?? - Áp. .. thức tính điện trở suất tính tốn điện trở nối đất cho trạm biến áp cao có xét đết hóa chất cải tạo đất - Viết phần mềm chương trình trình tính tốn điện trở đất sử dụng lớp hóa chất cải tạo đất. .. Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất? ?? DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Trình tự tính tốn nối đất Trạm biến ápAC theo tiêu chuẩn IEEE Std.802000