- ĐDK điệnáp đến1kV khôngđược che chắn bởi các cây cao, nhà cao
4. Đo tổng trở đất
Hình 5: Đo điện thế rơi bằng sử dụng đường dây hiện hữu tạo dòng
Để xác định tổng trở nối đất của một lưới nối đất. Sự gia tăng điện thế đất (GPR) từ dòng điện thử nghiệm được bơm vào trong đất thông qua một điện
điện bơm vào thông qua đường dây điện lực hiện hữu giữa trạm đang thử nghiệm đến trạm ở xa. Đường dây này phải được cắt điện để phục vụ mục đích thử nghiệm này, nếu không có đường dây có sẳn thì phải tạo dòng thử nghiệm thông qua cọc ở xa
Dòng điện thử nghiệm được tạo nên từ nguồn AC, nó gây nên một sự gia tăng điện thế của hệ thống nối đất (GPR) như khi xảy ra sự cố thật. Có một điều khác nhau duy nhất là dòng điện thử nghiệm nhỏ hơn dòng sự cố lớn nhất. Thường có 3 điểm chung các phương pháp thử nghiệm cho việc đo hệ thống nối đất cho phép triệt nhiễu hiệu quả, vấn đền nhiễu cần phải xem xét cẩn thận. Chọn tần số đo bằng cách sử dụng CPC 100 và CP CU1, sử dụng phương pháp đảo cực tính theo DNV GL và phương pháp beat. Vui lòng xem chi tiết mục 5 và so sánh giữa ba phương pháp đo.
Để giá trị đo chính xác thì quan trọng phải đảm bảo độ tăng điện thế đất hình nón của 2 hệ thống nối đất không trùng lên nhau (gây hỗ cảm). Nếu điều này xảy ra thì tổng trở nối đất trong trường hợp này quá nhỏ nó có nghĩa tốt hơn (hoặc nhỏ hơn) so với giá trị thực của chúng. Tiêu chuẩn EN 50522 khuyến cáo khoảng cách cọc phụ tối thiểu 1-5 km. Tiêu chuẩn IEEE 81 khuyến cáo 5 lần đường chéo của lưới nối đất cần đo.
Điện áp ban đầu đo giữa một điểm nối đất tham chiếu trong trạm và một vị trí rìa của lưới nối đất. sự kết nối tại vị trí này được thực hiện bằng cách đóng một cọc bằng kim loại dài tối thiểu 20 cm xuống đất. Từ rìa lưới nối đất thì khó khăn hàng rào của trạm điện làm điểm tham chiếu lý tưởng
Từ điểm bắt đầu. Giả sử điện áp tham chiếu đo được ban đầu thì khá nhỏ cọc đóng vào hệ thống nối đất theo lý thuyết thì giống nhau điện thế tại mỗi vị trí. Với những lần đo tiếp theo khoảng cách cọc tăng lên so với hệ thống nối đất như hình 5. Sự tăng khoảng cách cọc dẫn đến kết quả tăng tổng trở đại diện là điện áp. Việc đo tổng trở có thể ngưng khi điện áp không thay đổi như trong hình 6, ba điểm cuối của cả hai đường cong. Giá trị không biến đổi trên đường cong tổng trở là tổng trở nối đất, giá trị không biến đổi trên đường đặc tuyến điện áp là độ tăng điện thế đất (GPR).
Hình 6: Sơ đồ điện thế rơi và tổng trở
Hơn thế phải quan tâm đến góc kéo dây đo (dây áp) và dây dòng như tiêu chuẩn EN 50522 và IEEE khuyến cáo là 900. Điều này không phải luôn luôn thực hiện được do những trở ngại và sở hửu tư nhân không thể tiếp cận. Vì vậy các tiêu chuẩn yêu cầu góc tối thiểu la 600. Lý do chính của khuyến cáo này do sự cảm ứng giữa các dây với nhau, dây tạo dòng và dây đo điện áp. Nếu dây đo điện áp kéo song song với dây tạo dòng điện, Dòng điện này sẽ cảm ứng vào dây đo áp vì thế sẽ gây ra điện áp nhiễu bằng điện thế gia tăng. Tính toán tổng trở nối đất chú ý ảnh hưởng của sự chia dòng tương ứng dây nối đất và vỏ cáp phải được xem xét trong trường hợp đường dây truyền tải trên không hoặc cáp lực đã được sử dụng để tạo dòng thử nghiệm. Chính vì vậy tính toán tổng trở đất cho chính xác bởi công thức sau:
r: Hệ số giảm nhỏ của đường dây được sử dụng tạo dòng tham khảo mục 6.
ZG = (2)
Để có GPR dòng điện lưới đất về lớn nhất phải đưa vào tính toán bằng cách nhân tổng trở đất và dòng điện lưới đất lớn nhất.
Để đánh giá sự đo điện thế rơi theo EN 50522 cho rằng nếu GPR nhỏ hơn 2 lần Utx cho phép thì việc đo Ub, Utx có thể bỏ qua. IEEE không đưa ra bất kỳ khuyến cáo về giới hạn cho tổng trở nối đất cũng như GPR. Nếu giá trị điện thế rơi tham chiếu thu được bằng sự mô phỏng lưới nối đất có sẳn thì chúng có thể đem so sánh điện áp rơi đo được để vượt qua kiểm tra mô phỏng so với đo lường.
5.Đo điện áp bước và điện áp tiếp xúc
Để đo điện áp bước và điện áp tiếp xúc việc tạo dòng điện thử nghiệm hầu như giống y khi đo tổng trở nối đất. Chỉ khác nhau duy nhất là khi đo điện áp, khi này nó sẽ chọn lựa vị trí thực hiện tại trong và ngoài trạm điện.
Hình 7: Đo điện áp tiếp xúc theo tiêu chuẩn EN 50522
Tiêu chuẩn 50522 đề nghị mô phỏng một người để đo điện áp tiếp xúc thông qua điện trở 1 kΩ và dùng 1 tấm kim loại để mô phỏng chân trần với khoảng cách đến đối tượng đo 1m. Tấm kim loại phải phải có kích thước 20 cm x 20 cm và chịu tải thấp nhất 50 kg, lý tưởng như người đo trong hình 7. Tiêu chuẩn 50522 cũng khuyến nghị làm đất ẩm ướt dưới tấm kim loại để mô phỏng trong trường hợp xấu nhất. Để đánh giá giới hạn điện áp tiếp xúc đo được áp dụng theo hình 4 ở trên, điện áp đo được sau khi tính bằng cách thêm vào dòng điện
đất lớn nhất như xem biểu thức (3). EN 50522, bảng 1 ngoài sự tính toán của dòng IG cho mỗi dạng trung tính. Đo và đánh giá điện áp bước thì không có đề cập rỏ ràng trong EN 50522.
VTmeas,max X < VTp,EN50522 (3)
IEEE 81 chỉ dẫn đo điện áp tiếp xúc bằng cách đóng cọc xuống đất tối thiểu 8 inches đo bởi đồng hồ vôn có tổng trở lớn. với cách này điện áp tiếp xúc đo được nó sẽ lớn hơn so với Utx đặt vào người. Để đo điện áp bước thì sử dụng 2 cọc đóng xuống đất với khoảng cách 1m. Vì thế để đánh giá điện áp bước và điện áp tiếp xúc IEEE 80 xem xét cộng thêm điện trở vào dẫn đến Ub và Utx
cho phép lón hơn so với trên hình 4. Xem tham khảo IEEE 80 mục 8.3 để có được chính xác các công thức tính Ub và Utx cho phép.