đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp
Trần Tử Bình - HTĐ.K35 Trang
61

Chơng 4
Tính toán nối đất cho trạm 110/35 kv

4.1- Giới thiệu chung v một số vần đề kỹ thuật khi tính
toán nối đất trạm biến áp.
Nhiệm vụ của nối đất l tản dòng điện xuống đất để đảm bảo cho điện
thế trên vật nối đất có trị số bé. Hệ thống nối đất l một phần quan trọng
trong việc bảo vệ quá điện áp, do đó việc nối đất của trạm biến áp, các cột
thu lôi, các đờng dây, các thiết bị chống sét phải đợc tính toán cụ thể
trong khi thiết kế.
Nối đất lm việc.
Nhiệm vụ chính l đảm bảo sự lm việc bình thờng của thiết bị, hoặc
một số bộ phận của thiết bị yêu cầu phải lm việc ở chế độ nối đất trực tiếp.
Thờng l nối đất điểm trung tính máy biến áp. Trong hệ thống điện có
điểm trung tính trực tiếp nối đất, nối đất của máy biến áp đo lờng v các
kháng điện dùng trong bù ngang trên các đờng dây cao áp truyền tải điện.
Nối đất chống sét.
Có tác dụng lm tản dòng điện sét vo trong đất (khi sét đánh vo cột
thu lôi hay đờng dây) để giữ cho điện thế mọi điểm trên thân cột không
quá lớn tránh trờng hợp phóng điện ngợc từ cột thu lôi đến các thiết bị
cần đợc bảo vệ.
Nối đất an ton.
Có tác dụng đảm bảo an ton cho con ngời khi cách điện bị h hỏng.
Thực hiện nối đất an ton bằng cách nối đất các bộ phận kim loại không
mang điện nh vỏ máy, thùng dầu máy biến áp, các giá đỡ kim loại để khi
cách điện bị h hỏng do lão hoá thì trên các bộ phận kim loại sẽ có một điện
thế nhỏ không nguy hiểm (nếu không nối đất thì điện thế ny sẽ lm nguy

125
R

+ Khi dùng nối đất tự nhiên nếu điện trở nối đất tự nhiên đã thoả mãn
yêu cầu của các thiết bị có dòng ngắn mạch chạm đất bé thì khong cần nối
đất nhân tạo nữa. Còn nếu điện trở nối đất tự nhiên không thoả mãn đối với
các thiết bị cao áp có dòng ngắn mạch chạm đất lớn thì ta phải tiến hnh
nối đất nhân tạo v yêu cầu trị số của điện trở nối đất nhân tạo l: R

1

.
Bất kỳ một hệ thống nối đất no cũng phải có các điện cực chôn trong
đất v nối với thiết bị m ta cần nối đất (điện cực thờng sử dụng l các cọc
sắt thẳng đứng hay các thanh di nằm ngang) các điện cực ny đợc chôn
trong đất
có mức tản dòng điện sét phụ thuộc vo trạng thái của đất (vì đất l môi
trờng không đồng nhất, khá phức tạp, nó phụ thuộc vo thnh phần của
đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp
Trần Tử Bình - HTĐ.K35 Trang
63

đất nh các loại muối, a xít ... chứa trong đất ). Điều kiện khí hậu cũng ảnh
hởng đến độ dẫn điện của đất.
ở Việt nam khí hậu thay đổi theo từng mùa 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 tính toán thiết kế về nối đất thì trị số điện trở suất của đất dựa
theo kết quả đo lờng thực địa v sau đó phải hiệu chỉnh theo hệ số mùa,
mục đích l tăng cờng an ton.
Công thức hiệu chỉnh nh sau:

= 1,3.10
4


/cm =1,3.10
2


/m.
Điện trở nối đất cột đờng dây: R
c
= 20

.
Dây chống sét sở dụng loại C- 70 có điện trở đơn vị l: R
o
=2,38

/km.
Chiều di khoảng vợt đờng dây l:
Đối với 110kV: l = 150m.
Dạng sóng tính toán của dòng điện sét:




=
<=
dss
dss

đs
I t
Hình (41) : Dạng sóng của dòng sét.4.3- trình tự tính toán.
Trạm điện thiết kế có điện áp l 110/35kV, phía 110kV l mạng điện có
trung tính trực tiếp nối đất nên yêu cầu của nối đất an ton l: R

0,5

.
Thnh phần điện trở nối đất R gồm hai thnh phần:
+ Điện trở nối đất tự nhiên (R
tn
).
+ Điện trở nối đất nhân tạo (R
nt
).
Đối với các thiết bị có điểm trung tính trực tiếp nối đất (có dòng chạm
đất lớn) thì yêu cầu điện trở nối đất nhân tạo phải có trị số nhỏ hơn 1

.
Vậy điều kiện nối đất l:

(4 2 )
(4 1 )




(đã cho trớc).
đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp
Trần Tử Bình - HTĐ.K35 Trang
654.3.2- Điện trở nối đất nhân tạo.

)(,
,,
,.,
,R
,.R
R
n.t
n.t
t.n
=

=

8330
50251
50251
50
50

Ta sẽ tính toán thiết kế hệ thống nối đất theo điều kiện điện trở nối đất
nhân tạo l: R
n.t.yc

Hệ thống nối đất mạch vòng của trạm ta chọn cọc loại thép góc 50x50x5,
chiều di l =2,5m với lý do l để thuận lợi cho việc thi công m vẫn đảm bảo
độ dẫn điện tốt. Mạch vòng nối giữa các cọc dùng loại sắt dẹt có kích thớc
50x5.
Sơ đồ bố trí mạch vòng cọc trong hệ thống nối đất của trạm nh hình (4
3 ):
a: l khoảng cách giữa các cọc theo chu vi mạch vòng.
đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp
Trần Tử Bình - HTĐ.K35 Trang
66

l: chiều di cọc l = 2,5m.
t: độ chôn sâu cọc t =0,8m.

t
a
l=2,5m

Điện trở tản nhân tạo đối với mạch vòng có chôn cọc đợc xác định theo
công thức sau:


thuộc vo số cọc v tỷ số
l
a

Tính điện trở của mạch vòng quanh trạm R
m.v
:

)()(
d.t
L.k
ln
L..
R
v.m
44
2
2









=

Trong đó: