ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LIÊN HỌP DỆT_CHƯƠNG 7& 8 pot

Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
121
Chng VII
Thiết kế chiếu sáng cho mạng điện phân xng sửa
chữa cơ khí
1. Mục đích và tầm quan trọng của chiếu sáng:
- Trong bất kỳ xí nghiệp, nhà máy nào thì ngoài chiếu sáng tự nhiên
còn phải sử dụng đến chiếu sáng nhân tạo và đèn điện chiếu sáng th-ờng đ-ợc
sử dụng để làm chiếu sáng nhân tạo vì các thiết bị đơn giản, dễ sử dụng giá
thành rẻ và tạo ra đ-ợc ánh sáng gần giống với tự nhiên.
Trong công nghiệp dệt nói chung nếu độ rọi tăng 1,5 lần thì năng suất
lao động sẽ tăng từ 4 đến 5% vì đã giảm đ-ợc các thao tác chủ yếu xuống từ 8
đến 25 % nếu nh- không đủ ánh sáng thì sẽ ảnh h-ởng đến sức khoẻ gây ra
mất năng suất lao động, thậm trí có thể gây tai nạn lao động
Vì vậy vấn đề chiếu sáng đ-ợc nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực trong đó
có chiếu sáng công nghiệp với những yêu cầu về chất l-ợng mà khi thiết kế
chiếu sáng bắt buộc phải tuân theo nh- :
+ Đảm bảo đủ và ổn định chiếu sáng
+ Quang thông phân bố đều trên mặt bằng cần đ-ợc chiếu sáng
+ Không đ-ợc có ánh sáng chói trang vùng nhìn của mắt
2. Hệ thống chiếu sáng
2.1. Hệ thống chiếu sáng : Các hệ thống chiếu sáng đ-ợc dùng trong các nhà
máy nh- :
a/ Chiếu sáng chung: Là hình thức chiếu sáng tạo nên độ rọi đồng đều trên
toàn diện tích sản xuất của phân x-ởng , với hình thức chiếu sáng này thì đèn
đ-ợc treo cao trên tầm theo qui định nào đó để có lợi nhất. Chiếu sáng chung
đ-ợc dùng trong các phân x-ởng có yêu cầu về độ rọi ở mọi chỗ gần nh- nhau
, và còn đ-ợc sử dụng ở các nơi mà ở đó không đòi hỏi mắt phải làm việc
căng thẳng.
b/ Chiếu sáng cục bộ : là hình thức chiếu sáng ở những nơi cần quan sát

chính xác tỷ mỷ và phân biệt rõ các chi tiết, với hình thức này thì đèn chiếu
sáng phải đ-ợc đặt gần vào nơi cần quan sát. Chiếu sáng cục bộ dùng để chiếu
sáng các chi tiết gia công trên máy công cụ, ở các bộ phận kiểm tra, lắp máy.
c/ Chiếu sáng hỗn hợp : Là hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung
và chiếu sáng cục bộ . Chiếu sáng chung hỗn hợp đ-ợc dùng ở những nơi có
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
122
các công việc thuộc cấp I, II,II và cũng đ-ợc dùng khi cần phân biệt màu sắc ,
độ lồi lõm, h-ớng xắp xếp các chi tiết .
2.2. Chọn hệ thống chiếu sáng :
Qua phân tích các hình thức chiếu sáng ở mục trên ta thấy phân x-ởng
sửa chữa cơ khí có những đặc điểm thích hợp cới hình thức chiếu sáng hỗn
hợp vì vậy ta chọn hệ thống chiếu sáng cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí là hệ
thống chiếu sáng hỗn hợp.
3. Chọn loại đèn chiếu sáng:
Hiện nay ta th-ờng dùng phổ biến các loại bóng đèn nh-: Đèn dây tóc
và đèn huỳnh quang
a/ Đèn dây tóc: đèn dây tóc làm việc dựa trên cơ sở bức xạ nhiệt. Khi dòng
điện đi qua sợi dây tóc làm dây tóc phát nóng và phát quang.
- Ưu điểm của đèn dây tóc là chế tạo đơn giản, rẻ tiền đễ lắp đặt và vận hành
- Nh-ợc điểm của đèn dây tóc là quang thông của nó rất nhạy cảm cới điện
áp. Nếu điện áp bị dao động th-ờng xuyên thì tuổi thọ của bóng đèn cũng
giảm đi
b/ Đèn huỳnh quang: là loại đèn ứng dụng hiện t-ợng phóng điện trong chất
khí áp suất thấp.
- Ưu điểm của đèn huỳnh quang là : Hiệu suất quang lớn, khi điện áp chỉ thay
đổi trong phạm vi cho phép thì quang thông giảm rất ít (1%), tuổi thọ cao
- Nh-ợc điểm của đèn huỳnh quang là : Chế tạo phức tạp, giá thành cao, cos
thấp làm tăng tổn hao công suất tác dụng và làm giảm hiệu suất phát quang

của đèn, quang thông của đèn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, phạm vi phát
quang cũng phụ thuộc nhiệt độ, khi đóng điện thì đèn không thể sáng ngay
đ-ợc. do quang thông thay đổi nên hay làm cho mắt mỏi mệt và khó chịu.
c/ Chọn đèn chiếu sáng cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí :
Qua phân tích các -u và nh-ợc điểm của hai loại bóng đèn trên ta thấy
đối với phân x-ởng sửa chữa cơ khí thì ta dùng loại đèn sợi đốt là thích hợp.
4. Chọn độ rọi cho các bộ phận :
- Độ rọi là một độ quang thông mà mặt phẳng đ-ợc chiếu nhận đ-ợc từ nguồn
sáng ký hiệu là E
min
- Tuỳ theo tính chất của công việc , yêu cầu đảm bảo sức khoẻ cho ng-ời làm
việc, khả năng cấp điện mà nhà n-ớc có các tiêu chuẩn về độ rọi cho các công
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
123
việc khác nhau, do vậy ta phải căn cứ vào tính chất công việc của từng bộ
phận có trong phân x-ởng sửa chữa cơ khí để chọn đ-ợc độ rọi thích hợp.
a/ Tính chất công việc của các bộ phận trong phân x-ởng sửa chữa cơ khí
:
- Phần lớn tính chất công việc của phân x-ởng sửa chữa cơ khí là cần độ chính
xác vừa nh- các máy công cụ gia công chi tiết, lắp ráp và các phòng làm việc,
thử nghiệm, và phòng kiểm tra có yêu cầu về độ rọi t-ơng đối cao.
- Phần còn lại là các kho chứa và thành phẩm chỉ yêu cầu mức chiếu sáng thấp
đủ để vận chuyển và đi lại, phân biệt mầu sắc của vật liệu
b/ Chọn độ rọi : Qua phân tích tính chất công việc của phân x-ởng ta tra
bảng số (5-3) sách Thiết kế điện trang 135 và đ-ợc độ rọi cho phân x-ởng
sửa chữa cơ khí nh- sau:
- Kho phụ tùng và kho thành phẩm: E
min
=10LX

- Bộ phận khác của phân x-ởng E
min
=30LX.
5/ Tính toán chiếu sáng :
Vì ta chọn hệ thống chiếu sáng là chiếu sáng chung nên để tính toán
chiếu sáng cho phân x-ởng ta dùng ph-ơng pháp hệ số sử dụng quang thông.
5.1. Giới thiệu ph-ơng pháp:
- Theo ph-ơng pháp này thì :


=
hi
/k
sd
; (7-1)
Trong đó : +

là quang thông tổng của các đèn ; Lm
+
hi
là quang thông hữu ích của các đèn; Lm

hi
= E
tb
* F * k
dt
; (7-2)
Trong đó: F là diện tích cần đ-ợc chiếu sáng ; m
2

k
dt
là hệ số dự trữ theo tính chất của môi tr-ờng ở diện tích cần
đ-ợc chiếu sáng ; ( lấy k
dt
= 1,3)
E
tb
là độ rọi trung bình ; LX
E
tb
= E
min
/Z ; (7-3)
Với Z là hệ số tính toán ; lấy Z = 1,2 => E
tb
= E
min
/1,2
+ k
sd
: Là hệ số sử dụng quang thông . Hệ số sử dụng quang thông
đ-ợc tra bảng sẵn có khi đã xác định đ-ợc
t-ơng
,
trần
,
nền
,
Đồ án Tốt nghiệp

Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
124
Trong đó :
t-ơng
,
trần
,
nền
là hệ số phản xạ của t-ờng, trần, nền của nhà
x-ởng;
là chỉ số hình dạng của phòng
= (a*b) / H*(a+b); (7-4)
Với : a,b là chiều dài và chiều rộng của phòng
H là độ cao treo đèn đến mặt công tác ; m (lấy H=4m)
5.2. Tính quang thông cho các bộ phận của phân x-ởng
a/ Diện tích cần đ-ợc chiếu sáng của các bộ phận trong phân x-ởng : diện
tích các bộ phận đ-ợc tính theo hình dạng mặt bằng trên bản vẽ của phân
x-ởng theo tỷ lệ 1/250. Kết quả tính toán cho trong bảng sau:
Bảng (7-1)
Thứ tự Tên các bộ phận Diện tích theo thứ tự trên mặt bằng
1 Bộ phận máy công cụ F
1
=484 m
2
2 Bộ phận mài F
2
=29 m
2
3 Phòng kiểm tra kỹ thuật F
3

=29 m
2
4 Bộ phận nhiệt luyện F
4
=81 m
2
5 Phòng thử nghiệm F
5
=29 m
2
6 Khu lắp ráp F
6
=191 m
2
7 Bộ phận khuôn F
7
=98 m
2
8 Kho thành phẩm F
8
=24 m
2
9 Bộ phận sửa chữa điện F
9
=60 m
2
10 Kho phụ tùng, vật liệu F
10
=47 m
2

11 Bộ phận còn lại F
11
=80 m
2
b/ Tính quang thông cho các bộ phận
* Tính quang thông cho bộ phận máy công cụ
+ Chỉ số hình dạng
1
= (a
1
*b
1
) / H*(a
1
+b
1
) = (37,25*13)/4*(37,25+13) =2,4
* Lấy hệ số phản xạ của t-ờng t-ơng ứng với mầu trung bình là
t
=30%
* Lấy hệ số phản xạ của trần t-ơng ứng với mầu trung bình là
tr
=50%
* Hệ số sử dụng quang thông : từ
1
,
t
,
tr
ta tra bảng 2-70 trang 165 Giáo

trình cung cấp điện II ta đ-ợc : k
sd1
= 0,44
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
125
+ Độ rọi trung bình là
E
tb1
= E
min
/Z = 30/1,2 = 25Lx
+ Quang thông hữu ích là :

hi1
= E
tb1
* F
1
* k
dt
= 25*484*1,3 = 15730Lm
+ Quang thông tổng là :


1
=
hi1
/k
sd1

= 15730/0,44 = 35750 Lm
* Tính quang thông cho các khu vực còn lại của phân x-ởng :
- Bằng trình tự và cách tính toán nh- cho khu vực 1 ta đ-ợc quang thông tổng
của các khu vực còn lại trong phân x-ởng . Kết quả cho trong bảng (7-2)
5.3. Tính số l-ợng bóng đèn cần dùng cho từng bộ phận
a/ Công thức tính toán: n=

i
/
o
; (7-5)
Trong đó : n là số l-ợng bóng đèn cần dùng


i
là quang thông tổng của bộ phận thứ i; Lm

o
là quang thông của đèn chọn ; Lm
b/ Tính số l-ợng bóng đèn cho từng bộ phận
- Ta chọn kiểu đèn vạn năng của Liên xô ký hiệu là Y
m
và dùng loại bóng đèn
có U
đm
= 220 v; P
o
= 150 W;
o
= 1722Lm

- áp dụng công thức (7-5) ta tính đ-ợc l-ợng bóng đèn cần dùng cho các bộ
phận trong phân x-ởng và kết quả đ-ợc cho trong bảng (7-2)
5.4. Tính công suất chiếu sáng của các bộ phận:
a/ Công thức tính toán:
P
csi
= n
i
* P
o
; (7-6)
Trong đó: P
csi
là công suất chiếu sáng của bộ phận thứ i ; W
n
i
là số bóng đèn cần dùng cho bộ phận thứ i
P
o
là công suất định mức của bóng đèn; W
b/ Tính công suất chiếu sáng cho các bộ phận
- áp dụng công thức ( 7-6) ta tính đ-ợc công suất chiếu sáng cho các bộ phận,
kết quả tính cho ở bảng (7-2)
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
126
Bảng (7-2)
Tên bộ phận

k

sd
E
tb
Lx

hi
Lm


Lm

o
Lm
n P
o
Lm
P
cs
W
Bộ phận máy công cụ 2,4 0,44 25 15730 35750 1722 21 150 3150
Bộ phận mài 0,7 0,26 25 943 3625 1722 2 150 300
Phòng KT kỹ thuật 0,7 0,26 25 943 3625 1722 2 150 300
Bộ phận nhiết luyện 1,1 0,33 25 2633 7977 1722 5 150 750
Phòng thử nghiệm 0,7 0,26 25 943 3625 1722 2 150 300
Khu lắp ráp 1,5 0,36 25 6208 17243 1722 10 150 1500
Bộ phận khuôn 1,1 0,33 25 3185 9652 1722 6 150 900
Kho thành phẩm 0,6 0,22 8,3
33
260 1182 1722 1 150 150
Bộ phận S.chữa điện 0,9 0,3 25 1950 6500 1722 4 150 600

Kho P.tùng và V.liệu 0,9 0,3 8,3
33
509 1697 1722 1 150 150
Bộ phận còn lại 1 0,32 25 2600 8125 1722 5 150 750
Hành lang lối đi 3
62
100 300
9150
5.5 Tính công suất chiếu sáng của phân x-ởng
Công suất chiếu sáng của toàn bộ phân x-ởng đ-ợc tính theo công thức
P
cspx
= P
csi
= 9150 W (kết quả bảng 72)
6. Phân bố đèn cho các bộ phận
* Vì ta dùng hệ thống chiếu sáng chung nên cách treo đèn th-ờng đ-ợc sử
dụng là :
+ Đèn treo trên đỉnh của hình vuông
+ Đèn treo theo hình thoi
* Để xác định đ-ợc vị trí hợp lý của các đèn ta phải quan tâm đến một số yếu
tố nh- sau qua hình vẽ:
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
127
+ Gọi khoảng cách từ đèn đến mặt công tác là H
+ -nt- trần nhà là h
c
+ Độ cao của mặt công tác so với nền nhà là h
lv

+ Khoảng cách nhỏ nhất giữa các đèn là L
+ Khoảng cách từ t-ờng đến đèn là l
- Ng-ời ta đã chứng minh đ-ợc rằng :
+ Tỷ số L/h
c
không v-ợt quá 5 hoặc 6 và tốt nhất là 1,4 đến 1,6
+ Khoảng cách l nên lấy trong phạm vi : l = (0,3 đến 0,5)L
* Từ những yếu tố trên ta tiến hành bố trí đèn cho các bộ phận của phân
x-ởng nh- sau:
+ Với bộ phận dùng 1 đèn ta bố trí đèn cho các bộ phận của phân x-ởng nh-
sau:
+ Với bộ phận dùng 1 đèn ta bố trí đèn ở giữa phòng
+ với những bộ phận dùng 2 đèn ta bố trí đèn thành 1 dãy ở giữa theo chiều
dài phòng
+ Với những bộ phận dùng 4 hay 6 đèn ta bố trí đèn ở trên các đỉnh của hình
chữ nhật
l
L
L
l
h
c
= 0,7m
H=4m
h
lv
=0,8m
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
128

+ Bộ phận dùng 5 đèn ta bố trí đèn ta bố trí đèn trên các đỉnh và ở trọng tâm
của hình chữ nhật
+ Bộ phận có 21 đèn ta bố trí làm 3 dãy theo chiều dài của bộ phận đó.
+ Hành lang lối đi trong phân x-ởng đ-ợc bố trí 3 đèn dọc theo lối đi
7/ Bản vẽ bố trí đèn:
Căn cứ vào cách bố trí đèn ở phần trên, các đèn đ-ợc phân bố cụ thể ở
các vị trí trên bản vẽ mặt bằng của phân x-ởng với các khoảng cách l và L
nh- sau:
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
129
5,1m 1,7m 9,5m 1,5m
1,5
2
1,5
5m 3m 3m 3m
5,1
Phòng thử
nghiệm
1,5m
3m
Bộ phận máy công cụ
Sơ đồ bố trí đèn
chiếu sáng cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí. Tỉ lệ 1/250
Khu lắp ráp
Bộ phận sửa chữa
Phòng kiểm
tra kỹ thuật
Bộ phận nhiệt luyện
Bộ phận mài

Kho thành
phẩm
Kho phụ tùng và
vật liệu
Bộ phận khuôn
Bộ phận sửa chữa điện
1,7 9,3m
3m
1,5m
6m
1,5m
5m 5,5m 2m
3
1,5m
5,1m 1,7m
4,8m
5,6m
4,8m
6,3m
1,7m
1,7m
2m
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
130
Ch-ơng VIII
Thiết kế nối đất cho trạm biến áp phân x-ởng
1. Khái niệm về nối đất:
Trạm biến áp là một phần tử quan trọng trong hệ thống cung cấp điện,
th-ờng xuyên có ng-ời làm việc với các thiết bị điện. Khi cách điện của thiết

bị điện bị hỏng hoặc ng-ời vận hành không tuân theo qui tắc an toàn vô ý
chạm vào sẽ bị nguy hiểm nh- bỏng , giật và có thể chết ng-ời.
Vì vậy trong hệ thống cung cấp điện nói chung và trong trạm biến áp
nói riêng nhất thiết phải có biện pháp an toàn để chống điện giật và đảm bảo
chế độ làm việc của mạng điện, một trong những biện pháp an toàn , hiệu quả
và khá đơn giản là thực hiện việc nối đất cho trạm biến áp. Chức năng chủ yếu
của hệ thống nối đất trạm biến áp phân x-ởng trong nhà máy là đảm bảo chế
độ làm việc của thiết bị điện và an toàn.
Khi có nối đất tốt , điện trở nối đất đủ nhỏ đảm bảo có thể dòng điện
chạy qua ng-ời nhỏ không gây ra nguy hiểm đến tính mạng.
Khi có trang bị nối đất dòng điện ngắn mạch xuất hiện do cách điện của
thiết bị điện với vỏ bị h- hỏng sẽ chạy qua thiết bị theo dây dẫn nối đất xuống
các điện cực và chạy tản vào trong đất.
Trang bị nối đất bao gồm các điện cực và dây dẫn nối đất. Các điện cực
nối đất có thể là cực hoặc thanh hay hỗn hợp cả cực và thanh đ-ợc chôn trực
tiếp trong đất. Các dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận đ-ợc nối đất với
các điện cực nối đất.
Điện trở nối đất là điện trở của khối đất nằm giữa điện cực và bề mặt có
thế bằng không.
2. Tính toán thiết bị nối đất:
- Tính toán thiết bị nối đất chủ yếu là tính toán điện cực nối đất còn dây dẫn
nối đất đ-ợc chọn sao cho đảm bảo về độ bền cơ học và ăn mòn.
- Hệ thống nối đất có 2 loại là nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo:
- Nối đất tự nhiên là sử dụng các ống dẫn n-ớc hay các ống bằng kim loại
khác (trừ ống dẫn nhiên liệu lỏng và khí dễ cháy) đặt trong đất, các kết cấu
bằng kim loại của nhà cửa, các công trình có nối đất, các vỏ bọc bằng kim loại
của cáp đặt trong đất để làm trang bị nối đất.
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
131

Nối đất nhân tạo th-ờng đ-ợc làm bằng các cọc thép, ống thép, thanh thép dẹt
hình chữ nhật hoặc thép góc chôn sâu d-ới đất sao cho giảm đ-ợc sự thay đổi
của điện trở nối đất theo thời tiết.
2.1. Điện trở nối cho phép của bộ nối đất (R
nđ
):
Các thiết bị điện làm việc ở cấp điện áp khác nhau và chế độ làm việc
khác nhau thì yêu cầu về điện trở của trang bị nối đất cũng khác nhau. Đối với
trạm biến áp phân x-ởng có 2 cấp điện áp 10KV và 0,4 KV trong đó phía hạ
áp 0,4KV có điểm trung tính trực tiếp nối đất, công suất của máy biến áp lớn
hơn 100KVA. Vì vậy theo điều I.7.37a Quy phạm trang bị điện trang 126
Phần I thì điện trở nối đất cho phép của trạm biến áp phân x-ởng của nhà máy
là:
R
nđ
4; (8-1)
2.2. Xác định điện trở cần thiết của bộ nối đất nhân tạo (R
nt
):
- Khi xét đến nối đất tự nhiên song song với bộ nối đất thì điện trở của bộ nối
đất nhân tạo đ-ợc tính theo công thức sau:
Công thức tính :
ndtn
ndtn
nd
tnndnt
RR
RR
R
RRR

*
111
Trong đó :
+ R
nt
: điện trở nối đất nhân tạo; .
+ R
nđ
: điện trở nối đất cho phép ; .
+ R
tn
: điện trở nối đất tự nhiên; .
- Nh-ng vì không có các thông tin cụ thể về các công trình khác trong nhà
máy vì vậy ta coi nh- không có nối đất tự nhiên vì vậy ta có:
R
nđ
R
nđcp
= 4.
2.3. Xác định điện trở suất tính toán của đất(
tt
)
- Điện trở của đất phụ thuộc vào điện trở suất của đất, hình dạng kích th-ớc
của điện cực và độ chôn sâu trong đất.
Điện trở suất của đất lại phụ thuộc vào thành phần mật độ, đổ ẩm và
nhiệt độ của đất và chỉ có thể xác định đ-ợc chính xác bằng đo l-ờng tại một
thời điểm nào đó trong năm. Nh- vậy điện trở suất của đất không cố định mà
thay đổi theo khí hậu cho nên trong tính toán nối đất ta phải dùng điện trở suất
tính toán là trị số lớn nhất trong năm theo công thức sau:

(8
-
2)
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
132

tt
= k
max
* ; (8-3)
Trong đó : k
max
là hệ số tăng cao phụ thuộc vào điều kiện khí hậu nơi tiến hành
xây dựng hệ thống trang bị nối đất
là điện trở suất của đất theo giá trị trung bình ; m.
- Giả thiết rằng trạm biến áp phân x-ởng đ-ợc xây dựng trên một loại đất là
đất v-ờn. Hệ thống trang bị nối đất đ-ợc dùng là hỗn hợp cả thanh và cọc chôn
sâu cách mặt đất là 0,8 m.
+ Với loại đất v-ờn ta tra bảng (2-65) trang 162 Giáo trình cung cấp điện II
ta đ-ợc : = 0,4 * 10
4
m =40m
+ Tra bảng (2-66) trang 162 Giáo trình cung cấp điện II ta đ-ợc hệ số hiệu
chỉnh k
max
đối với các loại điện cực thanh ngang và cọc thẳng đứng chôn sâu
0,8m ở đất khô là :
k
maxt

= 1,6 ; k
maxc
= 1,4.
a/ Điện trở suất tính toán của đất khi dùng thanh ngang là :

ttt
= k
maxt
* = 1,6 * 40 = 64 m
b/ Điện trở suất tính toán của đất khi dùng cọc thẳng đứng là :

ttc
= k
maxc
* = 1,4 * 40 = 56 m
2.4. Xác định điện trở tản của một điện cực chôn thẳng đứng:
a/ Vật liệu làm điện cực :
- ta dùng loại điện cực bằng thép góc có kích th-ớc : 70x70x7 dài là : l = 2,5 m
b/ Công thức dùng để tính toán:

lt
lt
d
l
l
R
ttc
dc
4
4
ln
2
12
ln
*2

Trong đó : +
ttc
là điện trở suất của đất tính toán theo cọc; m
+ t : độ chôn sâu của cọc, m ; t=0,8+ (1/2)l= 0,8 + 2,5/2 = 2,05m
+ l : chiều dài của cọc ,m
+ d : đ-ờng kính của cọc tròn ,m. Vì cọc ta dùng loại thép góc có chiều
rộng của cạnh là b= 0,07m nên d=0,95b = 0,95*0.07 = 0.0665m
c/ Tính điện trở tản:
áp dụng công thức (8-4) với các số liệu ta đ-ợc:

53,16
5,205,2*4
5,205,2*4
ln
2
1
0665,0
5,2*2
ln
5,2*14,3*2
56
dc
R
2.5. Sơ bộ xác định số điện cực:
a/ Công thức tính toán :
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
133
ntsdc
dc
RK
R
n
*

Trong đó :+ n là số điện cực

+ R
đc
là điện trở tản của 1 điện cực ;
+ R
nt
là điện trở cần thiết của trang bị nối đất; . (R
nt
=4)
+ K
sd.đ
: hệ số sử dụng điện cực
b/ hình thức bố trí cọc:
- ở đây ta bố trí các điện cực chạy theo hình vòng song song với chu vi của
trạm biến áp phân x-ởng điện cực nọ cách điện cực kia 1 khoảng là a= 2,5m.
=> tỷ số a/l = 2,5/2,5 =1
tra bảng 2-68 trang 163 Giáo trình cung cấp điện II ta lấy sơ bộ hệ số sử
dụng điện cực là k
sdc
= 0,55
c/ Tính sơ bộ số điện cực :
- Thay các số liệu vào công thức (8-5) và tính toán ta đ-ợc:
5,7
4*55,0
53,16
n cọc . Vì vậy ta chọn sơ bộ số cọc là 8
2.6. Xác định điện trở tản của điện cực nằm ngang nối giữa các điện cực
thẳng đứng
a/ Vật liệu làm điện cực thanh:
Ta dùng loại thép dẹt hình chữ nhật có kích th-ớc là 40x4mm
b/ Công thức tính toán:

t
b
L
L
R
ttt
dt
*
*2
ln
*
2
2



(8-6)
Trong đó: +
ttt
là điện trở suất của đất khi dùng điện cực thanh; m
+ L là chiều dài của thanh theo chu vi ; m
L =n*a =8*2,5=20m .
+ b chiều rộng của thanh dẹt;m b= 40mm =0,04m .
+ t: độ chôn sâu của thanh; m
t= 0,8 +(1/2)b=0,8 + (1/2)0,04 = 0,82m.
c/ Tính điện trở tản:
- Thay các số liệu vào công thức (8-6) và tính toán ta đ-ợc
15,5
82,0*04,0
20*2

ln
20*14,3*2
64
2
dt
R
- Xét theo hệ số sử dụng của thanh khi dùng để nối các điện cực thẳng đứng
với nhau thì:
R
đt
= R
đt
/ k
sđt
; (8-7)
(8
-
5)
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
134
Trong đó : k
sdt
là hệ số sử dụng của thanh ngang theo số điện cực thẳng đứng
tra bảng 2-68 trang 163 Giáo trình cung cấp điện II ta đ-ợc k
sdt
= 0,36
- Thay k
sdt
= 0,36 vào công thức (8-7) ta đ-ợc

R
đt
= 5,15/0,36 = 14,3
2-7. Tính toán chính xác điện trở tản cần thiết của các điện cực thảng
đứng và có xét đến điện dẫn của điện cực thanh ngang
- Công thức tính toán :
ntdt
ntdt
d
RR
RR
R


*
; (8-8)
Trong đó : R
đt
là điện trở tản của thanh ngang có xét đến hệ số sử dụng ;
R
nt
là điện trở cần thiết của nối đất nhân tạo ;
- thay số liệu vào công thức (8-8) và tính ta đ-ợc:


5,5
43,14
4*3,14
d
R

2.8. Tính chính xác số điện cực thẳng đứng có xét đến hệ số sử dụng :
- áp dụng công thức tính toán :
5,5
5,5*55,0
53,16
*

dsdc
dc
RK
R
n điện cực
Vậy ta lấy số điện cực thảng đứng cần dùng là n=6
2.9. Tính chính xác điện trở nhân tạo của trạm biến áp phân x-ởng
- Theo tính toán ở các mục trên ta đã có :
+ Số cọc là n=6
+ Điện trở tản của 1 điện cực là 16,53
- Chiều dài thanh ngang khi số cọc là 6 sẽ là
L = n* a = 6*2,5 = 15 m
- áp dụng công thức (8-6) ta tính điện trở của thanh ngang là :
47,6
82,0*04,0
15*2
ln
15*14,3*2
64
2
dt
R
- Tra bảng 2-68 trang 163 Giáo trình cung cấp điện theo số cọc n=6 và tỷ số

a/l = 1 ta đ-ợc hệ số sử dụng của cọc và thanh là:
k
sdc
= 0,62; k
sdt
= 0,4
- Tính điện trở nhân tạo của hệ thống nối đất trạm biến áp phân x-ởng theo
công thức sau:
Đồ án Tốt nghiệp
Phạm Ngọc Vĩnh -Khoa Tại chức HTĐ - ĐHBK
135
R
ntHT
= (R
đc
*R
đt
)/(R
đc
*k
sdt
+ n*R
đt
*k
sdc
)
+ thay số liệu và tính toán ta đ-ợc:
R
ntHT
= (16,53*6,47)/(16,53*0,4 + 6*6,47*0,62)= 3,5

- Theo điều kiện (8-1) ta thấy
R
nt
= 3,5 <4
Nh- vậy hệ thống nối đất của trạm biến áp đạt yêu cầu.
3/ Sơ đồ bố trí hệ thống nối đất:
a/ Mặt cắt dọc:
b/ Mặt bằng:
Ghi chú: Tuỳ theo diện tích trạm biến áp ta có thể tăng khoảng cách a giữa các
điện cực thẳng đứng cho phù hợp a 2,5 m.
a=2,5m a=2,5m
l=2,5m
Thép dẹt 40x40mm
b/2 = 20 mm
h=0,8m
t
t
l/2
l/2
t
c
Thép góc 70x70x7mm
a=2,5m
a=2,5