II.1- GIỚI THIỆU CHUNG VÀ MỘT SỐ VẦN ĐỀ KỸ THUẬT KHI TÍNH TỐN NỐI ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP.
Nhiệm vụ của nối đất là tản dũng điện xuống đất để đảm bảo cho điện thế trờn vật nối đất cú trị số bộ. Hệ thống nối đất là một phần quan trọng trong việc bảo vệ quỏ điện ỏp, do đú việc nối đất của trạm biến ỏp, cỏc cột thu lụi, cỏc đường dõy, cỏc thiết bị chống sột phải được tớnh toỏn cụ thể trong khi thiết kế.
Trong hệ thống điện thường cú ba loại nối đất :
+ Nối đất làm việc.
Nhiệm vụ chớnh là đảm bảo sự làm việc bỡnh thường của thiết bị, hoặc một số bộ phận của thiết bị yờu cầu phải làm việc ở chế độ nối đất trực tiếp, thường là nối đất điểm trung tớnh mỏy biến ỏp. Trong hệ thống điện cú điểm trung tớnh trực tiếp nối đất, nối đất của mỏy biến ỏp đo lường và cỏc khỏng điện dựng trong bự ngang trờn cỏc đường dõy cao ỏp truyền tải điện.
+ Nối đất chống sột.
Nối đất chống sột cú tỏc dụng làm tản dũng điện sột vào trong đất (khi sột đỏnh vào cột thu lụi hay đường dõy) để giữ cho điện thế mọi điểm trờn thõn cột khụng quỏ lớn trỏnh trường hợp phúng điện ngược từ cột thu lụi đến cỏc thiết bị cần được bảo vệ.
+ Nối đất an tồn.
Cú tỏc dụng đảm bảo an tồn cho con người khi cỏch điện bị hư hỏng. Thực hiện nối đất an tồn bằng cỏch nối đất cỏc bộ phận kim loại khụng mang điện như vỏ mỏy, thựng dầu mỏy biến ỏp, cỏc giỏ đỡ kim loại để khi cỏch điện bị hư hỏng do lĩo hoỏ thỡ trờn cỏc bộ phận kim loại sẽ cú một điện thế nhỏ khụng nguy hiểm (nếu khụng nối đất thỡ điện thế này sẽ làm nguy hiểm đến con người khi chạm vào chỳng). Do đú nối đất cỏc bộ phận này là để giữ điện thế thấp và bảo đảm an tồn cho con người khi tiếp xỳc với chỳng.Về nguyờn tắc là phải tỏch rời cỏc hệ thống nối đất núi trờn nhưng trong thực tế ta chỉ dựng một hệ thống nối đất chung cho cỏc nhiệm vụ. Song hệ thống nối đất chung phải đảm bảo yờu cầu của cỏc thiết bị khi cú dũng ngắn mạch chạm đất lớn do vậy yờu cầu điện trở nối đất phải nhỏ.
Khi điện trở nối đất càng nhỏ thỡ cú thể tản dũng điện với mật độ lớn, tỏc dụng của nối đất tốt hơn an tồn hơn. Nhưng để đạt được trị số điện trở nối đất nhỏ thỡ rất tốn kộm do vậy trong tớnh toỏn ta phải thiết kế sao cho kết hợp được cả hai yếu tố là đảm bảo về kỹ thuật và hợp lý về kinh tế.
Một số yờu cầu về kỹ thuật của điện trở nối đất:
+ Đối với cỏc thiết bị điện nối đất trực tiếp, yờu cầu điện trở nối đất phải thoả mĩn: R ≤ 0,5Ω.(Theo tiờu chuẩn nối đất an tồn trang 189 giỏo trỡnh kỹ thuật điện cao ỏp).
+ Đối với cỏc thiết bị cú điểm trung tớnh khụng nối đất trực tiếp thỡ: Ω
≤ I
R 250
nếu như hệ thống chỉ dựng cho thiết bị cao ỏp
+ Đối với hệ thống cú điểm trung tớnh cỏch điện và chỉ hệ thống nối đất dựng chung cho cả thiết bị cao ỏp và hạ ỏp thỡ:
Ω ≤
I 125 R
nhưng khụng được quỏ 10 Ω
+ Khi dựng nối đất tự nhiờn nếu điện trở nối đất tự nhiờn đĩ thoả mĩn yờu cầu của cỏc thiết bị cú dũng ngắn mạch chạm đất bộ thỡ khụng cần nối đất nhõn tạo nữa. Cũn nếu điện trở nối đất tự nhiờn khụng thoả mĩn đối với cỏc thiết bị cao ỏp cú dũng ngắn mạch chạm đất lớn thỡ ta phải tiến hành nối đất nhõn tạo và yờu cầu trị số của điện trở nối đất nhõn tạo là: R ≤ 1Ω.
Dũng điện I tuỳ theo mỗi trường hợp sẽ cú trị số khỏc nhau :
+ Trong hệ thống khụng thiết bị bự thỡ dũng điện tớnh toỏn I là dũng điện khi cú chạm đất 1 pha ( cả mạng trờn khụng và mạng cỏp ) :
I = 3Uf.ϖ.C
+ Nếu hệ thống cú thiết bị bự thỡ dũng điện tớnh toỏn I là phần dũng điện cũn lại hay chưa được bự của dũng điện ngắn mạch chạm đất trong mạng khi đĩ cắt đi thiết bị bự cú cụng suất lớn nhất , nhưng chỳ ý là phần dũng điện ấy khụng được quỏ 30A.
+ Dũng điện tớnh toỏn trong hệ thống nối đất mà trong đú cú nối thiết bị bự được lấy bằng 125% dũng điện định mức của thiết bị bự .
Bất kỳ một hệ thống nối đất nào cũng phải cú cỏc điện cực chụn trong đất và nối với thiết bị mà ta cần nối đất (điện cực thường sử dụng là cỏc cọc sắt thẳng đứng hay cỏc thanh dài nằm ngang) cỏc điện cực này được chụn trong đất .
Mức tản dũng điện phụ thuộc vào trạng thỏi của đất (vỡ đất là mụi trường khụng đồng nhất, khỏ phức tạp, nú phụ thuộc vào thành phần của đất như cỏc loại muối, a xớt ... chứa trong đất ). Điều kiện khớ hậu cũng ảnh hưởng đến độ dẫn điện của đất.
Ở Việt nam khớ hậu thay đổi theo từng mựa , độ ẩm của đất cũng thay đổi theo dẫn đến điện trở suất cuả đất cũng biến đổi trong phạm vi rộng. Do vậy trong tớnh toỏn thiết kế về nối đất thỡ trị số điện trở suất của đất dựa theo kết quả đo lường thực địa và sau đú phải hiệu chỉnh theo hệ số mựa, mục đớch là tăng cường an tồn.