Để nối đất cho trạm biến áp, ta sử dụng các điện cực nối đất chôn trực tiếp trong đất, các dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận được nối đất với các điện cực nối đất. Cụ thể ở đây ta dự định nối đất với hệ thống nối đất bao gồm các cọc nối đất làm bằng thép góc L 60×60×6mm, dài 2,5 m chôn sâu 0,8m. Các cọc chộn cách nhau 5m và được nối với nhau bằng các thanh thép nối có bề rộng 4cm tạo thành mạch vòng nối đất. Các thanh nối được chôn sâu 0,8m.
- Xác định điện trở nối đất của 1 cọc. Ta có:
+ Hệ số mùa của cọc 2÷3m, chơn sâu 0,5÷0,8m: kmuaC = 1,2÷2,0 (lấy =1,5). + Hệ số mùa của thanh khi đặt ngang sâu 0,8m: kmuaT = 1,5÷7(lấy =3,0).
suất vào mùa khô là: ρ = 100Ωm = 100.102 Ωcm. Rcọc = 𝜌0.𝐾𝑚 2𝜋𝑙 .(𝑙𝑛2𝑙 𝑑 +1 2𝑙𝑛4𝑡+𝑙 4𝑡−𝑙) (Ω) (1) Trong đó: 0,8 1, 25 2, 05 2 c t l t = + =t + = m
+ ρ0 : điện trở suất của đất
+ d: đường kính ngồi của cọc (m), lấy d = 0,06.0,95 =0,057 (m). + l = 2,5(m) chiều cao của cọc.
+t =0,8 độ chôn sâu của cọc.
- Thay các giá trị cụ thể vào biểu thức (1) trên ta được: Rcọc=100.1,5
2𝜋.2,5.(𝑙𝑛 2.2,5
0,057+1
2𝑙𝑛4.2,05+2,5
4.2,05−2,5) = 45,75 (Ω).
- Bố trí các cọc theo vịng kín hình chữ nhật, khoảng cách giữa hai cọc gần nhau là a = 5 (m), khi đó tỉ số 𝑎
𝑙 = 2. Tra bảng 5.4 hệ số sử dụng của cọc và thanh, phụ thuộc vào tỉ số 𝑎
𝑙 giáo trình vật liệu điện và an toàn điện
trang 172. Xác định số cọc sơ bộ là 20 cọc với hệ số sử dụng của cọc ηcọc = 0,6.
Với số cọc là 20 cọc thì ta phải sử dụng thanh ngang là loại thép dẹt có chiều dài l = 20.5 = 100 (m), chơn sâu cách mặt đất 0,8 (m). Khi đó điện trở nối đất của thanh được xác định như sau:
Rthanh = 𝜌0.𝐾𝑚
2𝜋𝐿 . 𝑙𝑛𝐾𝐿2
𝑡.𝑑 (Ω) Trong đó:
+ ρ0 : điện trở suất của đất + Km: hệ số mùa. (Km=1,5).
+ L : chiều dài của thanh ngang. (L=120m) + t: độ chôn sâu của thanh.
+ d= b/2 = 40/2 =0,002 (m) chọn thanh là thép dẹt 40x5mm + K: hệ số phụ thuộc sơ đồ nối đất, ở đây tỉ số 𝑙1=30=1,5 nên ta
- Thay các giá trị cụ thể vào điện trở nối đất của thanh ta có : Rt = 100.1,5
2𝜋.100. 𝑙𝑛5,81.1002
0,8.0,002 = 4,16 (Ω)
Khi đó ta có điện trở của điện cực hỗn hợp: ηc=0,6 ηt=0,3
. 45, 75.4,16 0, 7 4 45, 75.0, 3.20 4,16.0, 6 t c yc c t t c R R R R R n R = = = = − −
Như vậy điện trở của điện cực dự kiến là gồm cọc và thanh là phù hợp.
TBA
Coc Thanh noi
0,7m 0,8m 2, 5 m 30m 20m 5m 4.4 Thiết kế trạm biến áp
+ sơ đồ nguyên lý trạm biến áp:
KVA22/0.4kV 22/0.4kV
6%800kVA 800kVA
2 1 1 9 9 1 5 6 4 10 11 8
1: Máy biến áp 6: Thanh dẫn cao áp 11: Ống cáp hạ áp. 2: Tủ điện cao thế 7: Thơng gió
3: Cáp cao thế sang MBA 8: Rãnh cáp 4: Hộp đấu cáp cao áp 9: Hố dầu sự cố
Hệ thống trạm biến áp được thiết kế có kích thước phù hợp với xưởng sửa chữa cơ khí cỡ nhỏ như yêu cầu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Bài tập cung cấp điện- Trần Quang Khánh.
- Giáo trình cung cấp điện - Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm.
- Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4kV-500kV – Ngơ Hồng Quang. - Giáo trình cung cấp điện – Ninh Văn Nam