đo điện trở nối đất trong hệ thống điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA HTĐ

THỬ NGHIỆM TBĐ

Ths. Nguyễn Sỹ Chương

12/8/2014


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

Mục lục
Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

2



Chapter 1:



Chapter 2:



Chapter 3:



Chapter 4:



Chapter 5:



Chapter 6:



Chapter 7: Đo điện trở tiếp địa – điện trở suất



Chapter 8:



Chapter 9:





Các tính chất của vật liệu cách điện
Thí nghiệm MBA lực

Thí nghiệm Máy biến điện áp (BU)

Thí nghiệm máy biến dòng điện (BI)
Thí nghiệm máy cắt điện (MCĐ)
Thí nghiệm cáp lực

Thí nghiệm chống sét van

Thí nghiệm cầu dao – áp tô mát – sứ cách điện

Chapter 10: Thí nghiệm tụ điện

Chapter 11: Thí nghiệm dụng cụ
Chapter 12: Máy điện đồng bộ


3

Chapter
07

THÍ NGHIỆM ĐO ĐiỆN TRỞ NỐI
ĐẤT VÀ ĐiỆN TRỞ SuẤT CỦA ĐẤT
1.
2.

Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống.
Đo điện trở suất của vùng đất.


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.1 – Giới thiệu tổng quan

Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

4



Phân loại nối đất:
Nối đất làm việc:
Điểm trung tính.
 Thiết bị chống sét.


Uđ

Nối đất an toàn:


Vỏ thiết bị.

15-20m

15-20m

Hinh 7.1 - Sự phân bố điện thế từ cực nối đất



Độ dốc của đường cong phân bố điện thế phụ
thuộc điện dẫn của đất:
Điện dẫn của đất càng lớn => Đường cong càng thoải, điểm có
điện thế bằng không càng xa cực nối đất.


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.1 – Giới thiệu tổng quan

Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

5



Điện trở nối đất:
Rnđ = Uđ/Iđ

a) Dòng điện tản trong đất

b) Phân bố điện thế từ cực nối đất

Hình 7.2 Quá trình dòng điện tản vào trong đất


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống
Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

6





Mục đích
Để kiểm tra giá trị điện trở nối đất có đạt yêu cầu về nối đất
hay không.
Yêu cầu:
Những thiết bị U>1000V , có dòng chạm đất lớn:



Rnđ ≤ 0.5 Ω
Để đảm bảo trị số của Utx và Ub thì phải:



Cắt nhanh khi ngắn mạch chạm đất;
San phẳng điện thế trong khu vực đặt thiết bị:



Đặt lưới thanh dẫn san bằng ở độ sâu 0.5-0.8m dưới bệ máy. Hoặc cách bệ máy 0.8-1m
Các thanh dẫn phải được hàn nối với nhau, cách nhau không quá 6m.

Những thiết bị U>1000V , có dòng chạm đất nhỏ:


Rnđ ≤ 10 Ω


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống
Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

7



Yêu cầu:
Những thiết bị U<1000V , có trung tính nối đất trực tiếp:



Rnđ ≤ 4 Ω
Đối với MFĐ và MBA cho phép Sđm<100kva: Rnđ ≤ 10 Ω.




Phần nối đất phải nối chắc chắn với dây trung tính.

Đối với ĐD trên không: cứ 250m phải nối đất lặp lại dây trung tính. Yêu
cầu Rnđ ≤ 10 Ω

Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống
7.2.1 – Hệ thống nối đất đơn

Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

8

1) Đo tiếp địa của hệ thống nối đất đơn và nhỏ:
1 2 3 4
Ω
Rx

10 m

U
30 m

1 2 3 4
Ω
Rx

I

93 m

20 m

Hình 7.3 - Sơ đồ đo Rnđ 3 cực

U

I
57 m

Hình 7.4 - Sơ đồ đo Rnđ 4 cực

1 (C1) và 4 (C2): Cực dòng điện của đồng hồ đo
2 (P1) và 3 (P2): Cực điện áp của đồng hồ đo

Cắm cọc dòng cách cực nối đất cần đo: 30 – 50m
Cắm cọc áp ở giữa cọc dòng và cực nối đất: theo quy tắc 61.8%.




Đọc kết quả đo lần 1.
Rời cọc áp hướng ra xa cực nối đất (thêm 3m): đọc kết quả lần 2
Rời cọc áp hướng vào gần cực nối đất (thêm 3m): đọc kết quả lần 3


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống
7.2.1 – Hệ thống nối đất đơn

Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

9

Đánh giá kết quả:


Nếu kết quả đo của 3 lần gần giống nhau ( lệch nhau dưới 10% ) thì:

Rnđ = (R1+R2+R3)/3


7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống

Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2.2 Chương
– Hệ7:thống
nối đất phức tạp
Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

10

2) Đo tiếp địa của hệ thống nối đất có kết cấu mạch vòng
lớn, nối đất liên kết và phức tạp:
Trạm biến áp
Nhà máy điện
Hệ thống nối đất 2
Hệ thống nối đất 1

Đường liên kết
d

Hình 7.5 – Hệ thống nối đất phức tạp – có đường liên kết giữa
các hệ thống nối đất khác nhau

d: là đường chéo lớn nhất của trạm.


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống
7.2.4 – Hệ thống nối đất phức tạp

Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

11



Khi đo phải tuân thủ các quy định sau:
Chọn hướng đi của Cọc dòng và Cọc áp phù hớp theo yêu cầu của TB
đo.



Các cọc nằm trên 1 đường thẳng:
Sơ đồ 1 tia.
Các cọc được đóng theo hình chữ V: Sơ đồ 2 tia.

Dây đo không được:



Đi qua / gần kết cấu mạch vòng nối đất;
Không đi // với các đường dây tải điện;

Các dây nối cọc dòng và cọc áp phải đặt cách nhau >1m , để tránh
ảnh hưởng lẫn nhau.


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống
7.2.2– Hệ thống nối đất phức tạp

Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

12

Cọc áp

5d

1 2 3 4

Ω
Cọc áp

d

( 0,4 - 0,6).L3T

Cọc dòng

1 2 3 4

5d

Ω

≥40m
Cọc dòng

d

L3T = ( 3 - 5 ).d
Hình 7.6 – Sơ đồ đo Rnđ 1 tia

Hình 7.7 – Sơ đồ đo Rnđ hình chữ V

Các cọc áp và cọc dòng (kim loại Φ 12-14mm) đóng sâu 0.5m.
Dây đo phải được bắt vít: tiếp xúc tốt.
Chỗ đóng cọc phải là đất liền thổ, không đóng vào chỗ đất mùn,
cát sỏi.
Chỗ đất khô:



Có thể dùng nước tưới ẩm xung quanh vùng đất đóng cọc đo.
Có thể đóng thêm các cọc phụ (cách nhau 2-3m và được nối với nhau).

Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.2 – Đo điện trở tiếp đất cột và hệ thống
7.2.2 – Hệ thống nối đất phức tạp

Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

13

Đánh giá kết quả:


Nếu kết quả đo của 3 lần gần giống nhau ( lệch nhau dưới 10% ) thì:

Rnđ = (R1+R2+R3)/3



Nếu kết quả giữa 3 lần đo sai lệch lớn hơn 10%
=> Phải thay đổi hướng đo khác, hoặc dùng sơ đồ đo khác phù hợp.


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.3 – Đo điện trở suất của đất
Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

14



Mục đích:
Nhằm xác định điện trở riêng của đất;
Thực hiện khi khảo sát thiết kế trạm :

=> để tính toán lương sắt/đồng cần thiết cho hệ thống nối đất
=> nhằm đạt được Rnđ yêu cầu.

Ω

ρ = 2πaR

Trong đó: R – Điện trở đo được(Ω).
a – Khoảng cách giữa các cọc (m).
ρ – Điện trở suất của đất (Ω.m)
h – Độ sâu của cọc (h > a/20)

C1 P1 P2 C2

a

a

a

h

Hình 7.8 – Sơ đồ đo điện trở suất

Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.4 – Đo điện trở dây nối đất
Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

15

1

TBĐ

1 – Thiết bị điện.
2 – Dây nối đất
TBĐ

1 2 3 4

Ω

2

Hình 7.9 – Sơ đồ đo điện trở của dây nối đất

Yêu cầu:
Rdây_nđ ≤ 0.08Ω.
RTX ≤ 0.05Ω.

2

1

1 2 3 4

Ω

Hình 7.10 – Sơ đồ đo điện trở tiếp xúc


Nguyễn Sỹ Chương - EPU

7.5 – Bảng tiêu chuẩn Rnđ
Chương 7: Thí nghiệm đo điện trở nối đất và điện trở suất

16
TT
1

Đèi t­îng
Những TBĐ có U>1000V có dòng chạm đất Itt ≥ 500A

3

Những TBĐ có U>1000V được sử dụng đồng thời với cấp điện áp đến
1kV

2

4
5
6

7
8
9

10
11
12
13
14
15

Những TBĐ có U>1000V có dòng chạm đất Itt ≤ 500A

Rn® (Ω)
≤ 0,5

250 ≤ 10
I tt

125 ≤ 4
I tt

≤2

Những TBĐ có U<1000V có trung tính trực tiếp nối đất.

≤4

Nhưng có tổng công suất MFĐ và MBA <100 kVA

≤ 10

Chống sét ống trên đường dây
Chống sét ống trên đường dây trên đoạn vào NMĐ hay TBA có máy
điện quay

≤ 15
≤ 10

Những TBĐ có U<1000V có trung tính trực tiếp nối đất.
Chống sét van đặt ở trạm
CSV đặt ở TBA có máy điện quay

Cột có dây chống sét
Cột thu lôi

Các vòng nối đất CN, điện trở tản yêu cầu với mục đích bảo vệ.
- Nối đất chống sét cho các tòa nhà công trình dễ cháy
- Cho những nhà dễ nổ

- Điện trở dây nối đất
- Điện trở tiếp xúc vỏ thiết bị nối dất và dây nối đất

≤5
≤1

≤ 15
≤1

1-4

< 20
< 10

< 0,05
< 0,03

Ghi chó
Itt : Dòng ngắn mạch chạm đất

- Khi có nhiều người tiếp xúc với
vỏ thiết bị: Utx ≤ 40 V
- Ở TBĐ hầm mỏ: Utx ≤ 24 V