nối đất trạm biến áp cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHẠM TẤN HƯNG

NỐI ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP CAO THẾ
CÓ TÍNH ĐẾN HÓA CHẤT CẢI TẠO ĐẤT

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202

S K C0 0 4 5 0 0

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHẠM TẤN HƯNG

NỐI ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP CAO THẾ
CÓ TÍNH ĐẾN HÓA CHẤT CẢI TẠO ĐẤT

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202
Hướng dẫn khoa học:
PGS.TS HỒ VĂN NHẬT CHƯƠNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2015


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC:
Họ & tên: PHẠM TẤN HƯNG

- Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 1978

- Nơi sinh: Vĩnh Long

Quê quán: Tam Bình, Vĩnh Long

- Dân tộc: Kinh

Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 202 Hùng Vương, Khóm 2, Phường 5, Tp. Trà Vinh
Điện thoại cơ quan: 0743.855.246

- Điện thoại nhà riêng: 0907839644

Fax:

- E-mail:

II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Cao đẳng:

Hệ đào tạo: Chính quy

- Thời gian đào tạo: 09/1997 – 02/2001

Nơi học: Trường Cao Đẳng Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long.
Ngành học: Kỹ Thuật Điện.
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Hoàn chỉnh ĐHTC

- Thời gian đào tạo từ 10/2005 đến 10/2007.

Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM.
Ngành học: Điện Khí Hóa – Cung Cấp Điện.
Năm tốt nghiệp:2007
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC:
Thời gian
Từ 09/2007 đến nay

HVTH: Phạm Tấn Hưng

Nơi công tác

Công việc đảm nhiệm

Trường Đại học Trà Vinh

Giảng viên

i

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 2 năm 2015
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

HVTH: Phạm Tấn Hưng

ii

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

LỜI CẢM ƠN
Trước hết xin chân thành kính trọng và biết ơn sâu sắc quý Thầy, Cô giảng
viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh, Đại học Bách khoa Tp.
Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu cho em
trong toàn khóa học.
Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS. Hồ Văn Nhật Chƣơng,
người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài luận văn
tốt nghiệp và giúp em hoàn thành luận văn đúng thời hạn.

Xin chân thành cảm ơn gia đình đã luôn ở bên em ủng hộ, động viên cho em
trong quá trình thực hiện luận văn
Ngoài ra tôi cũng xin cảm ơn bạn: Nguyễn Xuân Huy, Nguyễn Thế Huy,
Trần Hoài Đẳng, Sơn Ngọc Minh và các anh chị học viên cùng khóa cao học 2013 –
2015 đã động viên, khuyến khích và giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong
suốt quá trình học và thực hiện luận văn này.
Với thời gian có hạn, việc thực hiện luận văn này chắc chắn không tránh khỏi
những thiếu sót. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của quý Thầy,
Cô và các bạn để đề tài luận văn này hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2015
Người thực hiện

Phạm Tấn Hưng

HVTH: Phạm Tấn Hưng

iii

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

TÓM TẮT
Vấn về tính toán điện trở nối đất trong hệ thống điện là đề tài đã được nghiên
cứu từ rất lâu, nhưng đến nay vẫn còn rất quan trọng. Các nhà khoa học vẫn không
ngừng nghiên cứu với mục đích đảm bảo an toàn cho con người, thiết bị tiêu thụ
cũng như đảm bảo tính làm việc ổn định cho một hệ thống điện. Đặc biệt khi có
chất cải tạo đất (GEM) “Ground Enhancing Material, is a superior conductive

material that improves grounding effectiveness, especially in areas of poor
conductivity” được đưa vào ứng dụng thì việc nghiên cứu thật sự hấp dẫn hơn.
Hiện nay dựa theo những mục đích của nối đất mà ta có những giá trị điện
trở nối đất yêu cầu là khác nhau. Nối đất được chia thành ba loại như sau:
+ Nối đất chống sét
+ Nối đất làm việc
+ Nối đất an toàn
Luận văn này tiếp tục nghiên cứu tính toán điện trở nối đất theo tiêu chuẩn IEEE
Std.80- 2000. Viết chương trình tính toán, thực nghiệm mô hình lưới nối đất khi
không có và có sử dụng GEM.
So sánh kết quả, xác định hệ số sử dụng khi có sử dụng và không sử dụng
GEM.
Nội dung của luận văn được chia thành 7 chương:
 Chương 1: Tổng quan về nối đất
 Chương 2: Cơ sở lý thuyết
 Chương 3: Áp dụng tiêu chuẩn IEEE Std.80- 2000 thiết kế hệ thống nối
đất cho Trạm biến áp.
 Chương 4: Công thức tính điện trở nối đất khi có hóa chất
 Chương 5: Công thức tính toán và phương pháp đo điện trở đất, suất.
 Chương 6: Thực nghiệm lưới nối đất.
 Chương 7: Kết luận và hướng phát triển của đề tài.

HVTH: Phạm Tấn Hưng

iv

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

ABSTRACT
Grounding resistance calculation in power systems is the subject that has
been studied for a long time, but today it is still important. Scientists have been
studying this topic unceasingly in order to ensure the safety for electricity users,
devices, and the stability of the power system. Specially, when the GEM
(Grounding Enhancing Material is a superior conductive material that improves
grounding effectiveness, especially in areas of poor conductivity”) is put into
application, the research is really attractive. Currently, based on the purpose of the
grounding, there are different earthing resistance values required.
Grounding is divided into different types as follow:
+ Lightning grounding.
+ Telecom grounding.
+ Protective grounding
This thesis is continuously focused on

the calculation of grounding

resistance reduction with the IEEE Std-2000 criterion. The thesis focuses on writing
a calculation program, and carrying out the empirical study for grounding grid with
and without the use of GEM. Then, the research results will be compared, which
helps to make a decision when GEMs should be used and when they should not be
used. The thesis is divided into seven chapters as follow.
• Chapter 1: Overview
• Chapter 2: Theoretical background
• Chapter 3: The Application of the IEEE Std-2000 criterion in designing the
gounding system for the transformer station
• Chapter 4: The empirical formula forCalculation of the Grounding
Resistance
• Chapter 5: The empirical formula and the methods for earthing resistance

and soil resistivity.
• Chapter 6: The experiment model for the grounding sytem
• Chapter 7: Conclusions and Recommendations for further research
HVTH: Phạm Tấn Hưng

v

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

MỤC LỤC
Trang tựa

TRANG

Chƣơng 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 1
1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài
nước đã công bố. ......................................................................................................... 1
1.1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu: ......................................................... 1
1.1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố: ................................. 2
1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước: ................................................................... 2
1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước: .................................................................. 3
1.2 Mục đích của đề tài. .............................................................................................. 3
1.3 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài. ................................................................. 3
1.4 Phương pháp nghiên cứu. ...................................................................................... 4
Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................ 5
2.1. Khái niệm chung: ................................................................................................. 5
2.1.1 Cọc nối đất chính và phụ .................................................................................... 6

2.1.2 Hình dạng cơ bản của lưới nối đất ..................................................................... 6
2.1.3 Sự kết nối vào lưới ............................................................................................. 6
2.1.4 Lựa chọn dây cọc nối đất và kết nối .................................................................. 7
2.1.4.1 Những yêu cầu cơ bản ..................................................................................... 7
2.1.4.2 Lựa chọn tiết diện dây nối đất ......................................................................... 7
2.1.5 Lựa chọn kết nối ............................................................................................... 10
2.1.6 Xác định dòng lớn nhất chạy vào lưới ............................................................. 10
2.2 Thiết kế hệ thống nối đất ..................................................................................... 11
2.2.1 Lưu đồ giải thuật cho tiêu chuẩn IEEE Std.80-2000 ....................................... 12
2.2.2 Ý nghĩa các thông số kỹ thuật: ......................................................................... 13
2.3 Để thực hiện các bước trên ta cần biết được các thông số của hệ thống như: .... 15
2.3.1 Bước 1: Diện tích lưới và điện trở suất của đất ............................................... 15
HVTH: Phạm Tấn Hưng

vi

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

2.3.2 Bước 2: Kích cỡ dây dẫn nối đất ...................................................................... 15
2.3.3 Bước 3: Tiêu chuẩn điện áp tiếp xúc và điện áp bước ..................................... 16
2.3.4 Bước 4: Thiết kế ban đầu ................................................................................. 17
2.3.5 Bước 5: Xác định điện trở của lưới nối đất ...................................................... 17
2.3.6 Bước 6: Dòng điện lưới cực đại ....................................................................... 18
2.3.7 Bước 7: Tính GPR............................................................................................ 19
2.3.8 Bước 8: Điện áp lưới và điện áp bước ............................................................. 19
2.3.9 Bước 9: So sánh điện áp lưới Em và điện áp tiếp xúc cho phép Etouch ............. 20
2.3.10 Bước 10: So sánh Es và điện áp bước cho phép Estep ..................................... 21

2.3.11 Bước 11: Thay đổi thiết kế sơ bộ ................................................................... 21
2.3.12 Bước 12: Thiết kế chi tiết cho lưới ................................................................ 21
Chƣơng 3. ÁP DỤNG TIÊU CHUẨN IEEE Std.80-2000

THIẾT KẾ HỆ

THỐNG NỐI ĐẤT VỚI TRẠM BIẾN ÁP .......................................................... 22
3.1 Tính toán hệ thống nối đất cho các lưới nối đất chuẩn của IEEE ....................... 22
3.1.1 Trường hợp lưới hình vuông không có cọc nối đất.......................................... 22
3.1.2 Trường hơ ̣p lưới hình vuông có co ̣c tiế p đấ t .................................................... 30
3.1.3 Trường hơ ̣p lưới hiǹ h chữ nhâ ̣t có co ̣c tiế p đấ t ................................................ 36
3.1.4 Trường hơ ̣p lưới hình L có co ̣c tiế p đấ t ............................................................ 39
Chƣơng 4. CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT KHI CÓ HÓA CHẤT .. 43
4.1 Các biện pháp cải tạo đất: ................................................................................... 43
4.2 Điện trở nối đất của cọc thẳng đứng: .................................................................. 44
4.2.1 Hố khoan có dạng hình trụ tròn thẳng đứng .................................................... 44
4.2.2 Giá trị điện trở của cọc thẳng đứng hình trụ tròn tương đương ....................... 47
4.2.3 Hố khoan có dạng hình hộp chữ nhật thẳng đứng ........................................... 49
4.3 Hố khoan có dạng hình trụ tròn nằm ngang: ....................................................... 50
4.3.1 Giá trị điện trở tương đương của thanh dẫn nằm ngang hình trụ tròn. ............ 52
4.4 Hố khoan có dạng hình hộp chữ nhật nằm ngang ............................................... 53
4.5 Phần mềm tính toán nối đất :............................................................................... 54
4.6 Các kết quả đạt được: .......................................................................................... 56
HVTH: Phạm Tấn Hưng

vii

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương

Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

4.6.1 Thông số trạm: ................................................................................................. 56
4.6.2 Thiết kế lưới nốt đất dạng hình vuông ............................................................. 55
4.6.2.1 Lưới nối đất hình vuông không cọc (Không và có GEM) ............................ 56
4.6.2.2 Lưới nối đất hình vuông có cọc (Không GEM và có GEM) ........................ 57
4.6.3 Thiết kế lưới nốt đất dạng hình chữ nhật ......................................................... 58
4.6.3.1 Lưới nối đất hình chữ nhật không cọc (Không và có GEM) ........................ 58
4.6.3.2 Lưới hình chữ nhật có cọc (Không GEM và có GEM)................................. 59
4.6.4 Thiết kế lưới nốt đất dạng hình chữ L .............................................................. 59
4.6.4. 1 Lưới hình chữ L không cọc (Không và có GEM) ........................................ 59
4.6.4.2 Lưới hình chữ L có cọc (Không GEM và có GEM) ..................................... 60
Chƣơng 5. PHƢƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT, SUẤT VÀ CÔNG THỨC
TÍNH TOÁN ........................................................................................................... 62
5.1 Khái niệm về điện trở suất của đất ...................................................................... 62
5.2 Phương pháp đo điện trở suất của đất ................................................................. 64
5.2.1 Thăm dò theo mạch Wenner ............................................................................ 65
5.2.2 Thăm dò theo mạch Schlumberger .................................................................. 66
5.3 Chọn vị trí đo điện trở suất của đất ..................................................................... 68
5.4 Đo điện trở tiếp đất.............................................................................................. 68
5.4.1 Cấu tạo máy đo điện trở tiếp đất ...................................................................... 68
5.4.2 Mô tả cách bố trí đo: ........................................................................................ 69
5.4.3 Ảnh hưởng của bố trí điện cực phụ P2 và C2 đến kết quả đo.......................... 70
5.4.4 Ảnh hưởng của việc bố trí điện cực không đảm bảo khoảng cách từ điện cực
áp C2, dòng P2 đến tổ tiếp đất .................................................................................. 71
5.4.5 Các bước đo điện trở đất bằng máy đo:(MODEL 4105A) .............................. 72
5.5 Tính toán điện trở nối đất trong hệ thống điện................................................... 72
5.5.1 Điện trở tản xoay chiều tần số công nghiệp của các dạng nối đất đơn giản: ... 72
5.5.1.1 Cọc nối đất .................................................................................................... 72
5.5.1.2 Thanh nối đất: ............................................................................................... 74

5.5.1.3 Điện trở nối đất của các dạng thanh đặc biệt ................................................ 76
HVTH: Phạm Tấn Hưng

viii

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

5.5.1.4 Điện trở nối đất của hệ phức hợp thanh – cọc .............................................. 78
Chƣơng 6. THỰC NGHIỆM LƢỚI TIẾP ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP ................... 80
6.1. Sơ đồ thực nghiệm lưới hình vuông không ó lớp GEM .................................... 80
6.1.1 Lưới hình vuông có chiều dài cạnh (a=b) = 1m, h= 0,8m, d= 0,01m .............. 80
6.1.2 Lưới hình vuông có chiều dài cạnh (a=b) = 2m, h= 0,8m, d= 0,01m .............. 80
6.1.3 Lưới hình vuông có chiều dài cạnh (a=b) = 2m, D= 1m, h = 0,8m, d =0,01m 80
6.2 Sơ đồ thực nghiệm lưới hình vuông có lớp GEM, d= 0,01m ............................. 81
6.2.1 Lưới hình vuông có chiều dài cạnh (a=b) = 1m, h= 0,8m, C = 0,05m ............ 81
6.2.2 Lưới hình vuông có chiều dài cạnh (a = b) = 2m, h= 0,8m, C = 0,05m,
d=0,01m. ................................................................................................................... 81
6.2.3 Lưới hình vuông có chiều dài cạnh (a=b) = 2m, h= 0,8m, C= 0,05m, D=1m. 82
6.3 Kết quả thực nghiệm: .......................................................................................... 82
6.3.1 Đo điện trở nối đất với lưới hình vuông không có GEM: ................................ 82
6.3.2 Đo điện trở nối đất với lưới hình vuông có GEM: .......................................... 85
6.4 So sánh kết quả đo điện trở đất hệ thống khi có GEM và không có GEM: ....... 88
6.5 So sánh hệ số sử dụng của điện cực thẳng đứng nối đất khi không có GEM và
khi có GEM ............................................................................................................... 88
6.5.1 So sánh hệ số sử dụng thực nghiệm cọc thẳng đứng [3] với hệ số sử dụng thực
nghiệm trong luận văn. .............................................................................................. 88
6.6 Hình ảnh thực nghiệm và kết quả đo cọc thẳng đứng lưới hình có lớp GEM .... 89

6.6.1 Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc = 1m, Khoảng cách: a = 0.5; C = 0,05m ..... 89
6.6.2. Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc = 1m, Khoảng cách: a = 1m; C = 0,05m .... 90
6.6.3 Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc = 1m, Khoảng cách: a = 2m; C =0,05m ...... 91
6.6.4 Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc = 1m, Khoảng cách: a = 3m; C =0,05m ...... 91
6.6.5 Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc = 2m, Khoảng cách: a = 1m; C =0,05m ...... 91
6.6.6 Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc = 2m, Khoảng cách: a = 2m; C =0,05 ......... 92
6.6.7 Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc= 2m, Khoảng cách: a = 4m; C =0,05m ....... 92
6.6.8 Số cọc n = 2; Chiều dài thanh Lc = 2m, Khoảng cách: a = 6m; C =0,05m ...... 93
6.7 Sơ đồ thực nghiệm hệ thống nối đất hình tia (3 tia)........................................... 94
HVTH: Phạm Tấn Hưng

ix

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

6.7.1 Sơ đồ thực nghiệm nối đất hình tia không có GEM: ....................................... 94
6.7.1.1 Trường hợp:Lt = 1m; h= 0,5m: ..................................................................... 94
6.7.1.2 Trường hợp:Lt = 2m; h = 0,5m: .................................................................... 95
6.7.2 Sơ đồ thực nghiệm nối đất hình tia có GEM .................................................. 96
6.7.2.1 Trường hợp:Lt = 1m; h = 0,5m; C= 0,05m: .................................................. 96
6.7.2.2 Trường hợp:Lt = 2m; h = 0,5m; C = 0,05m: ................................................. 97
Chƣơng 7. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ................. 99
7.1. Các kết quả đạt được của đề tài: ........................................................................ 99
7.2. Hướng phát triển của đề tài: ............................................................................... 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 100
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 102
1. CHƢƠNG TRÌNH CODE TÍNH TOÁN PHỤC VỤ LUẬN VĂN .............. 102

- Chương trình cho trường hơ ̣p lưới hin
̀ h vuông: Có cọc ...................................... 102
2. PHỤ LỤC BẢNG .............................................................................................. 108

HVTH: Phạm Tấn Hưng

x

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 2.1: Trình tự tính toán nối đất Trạm biến ápAC theo tiêu chuẩn IEEE Std.802000 ........................................................................................................................... 12
Hình 3.1: Lưới nối đất hình vuông không có cọc nối đất ........................................ 24
Hình 3.2: Lưới nối đất hình vuông không có cọc nối đất ........................................ 31
Hình 3.3: Lưới nối đất hình chữ nhật có cọc nối đất................................................ 36
Hình 3.4: Lưới nối đất hình chữ L có cọc nối đất .................................................... 40
Hình 4.1: Nối đất thẳng đứng với hố khoan hình trụ tròn có lớp GEM ................... 45
Hình 4.2: Cọc đất và ảnh của nó .............................................................................. 48
Hình 4.3: Cọc nối đất tương đương .......................................................................... 49
Hình 4.4: Nối đất thẳng đứng với hố khoan hình chữ nhật có lớp GEM ................. 50
Hình 4.5: Nối đất nằm ngang với hố khoan hình trụ tròn có lớp GEM ................... 50
Hình 4.6: Thanh nối đất tương đương ...................................................................... 53
Hình 4.7: Nối đất nằm ngang với hố khoan hình chữ nhật có lớp GEM ................. 53

Hình 4.8: Phần mềm tính toán thông số lưới nối đất ............................................... 55
Hình 4.9: Kết quả tính toán thông số lưới bằng phần mềm nối đất ......................... 55
Hình 5.1: Sơ đồ đo theo phương pháp Wenner ........................................................ 65
Hình 5.2: Sơ đồ đo theo phương pháp Schlumberger .............................................. 66
Hình 5.3: Hướng đo điện trở suất ............................................................................. 68
Hình 5.4: Cấu tạo của máy đo điện trở tiếp đất........................................................ 69
Hình 5.5: Nguyên lý bố trí đo điện trở tiếp đất bằng phương pháp điểm rơi điện áp
62%............................................................................................................................ 69
Hình 5.6: Sự ảnh hưởng của kết quả đo do bố trí điện cực. ..................................... 70
Hình 5.7: Sơ đồ kết nối máy đo................................................................................ 72
Hình 5.8: Cọc tiếp địa chôn nổi................................................................................ 73
Hình 5.9: Cọc tiếp địa chôn sâu ............................................................................... 74
HVTH: Phạm Tấn Hưng

xi

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

Hình 5.10: Nhiều cọc tiếp địa chôn sâu ................................................................... 74
Hình 5.11:Thanh tiếp đất ......................................................................................... 75
Hình 5.12: Thanh tiếp đất hình xuyến ...................................................................... 75
Hình 5.13: Các dạng thanh tiếp đất đặc biệt ............................................................ 78
Hình 5.14: Hệ tiếp đất phức hợp thanh – cọc ........................................................... 78
Hình 6.1: Lưới hình vuông chưa có GEM cạnh dài 1m ........................................... 80
Hình 6.2: Lưới hình vuông chưa có GEM cạnh dài 2m ........................................... 80
Hình 6.3: Lưới hình vuông chưa có GEM cạnh dài 2m, D=1m .............................. 81
Hình 6.4: Lưới hình vuông có GEM cạnh dài 1m ................................................... 81

Hình 6.5: Lưới hình vuông có GEM cạnh dài 2m ................................................... 81
Hình 6.6: Lưới hình vuông có GEM cạnh dài 2m, D=1m ....................................... 82

HVTH: Phạm Tấn Hưng

xii

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 2.1: Các thông số của một số kim loại .............................................................. 8
Bảng 2.2:Các thông số của một số kim loại ............................................................... 9
Bảng 2.3: Giá trị của Df theo tf và X/R.................................................................... 11
Bảng 2.4: Ý nghĩa cùa các thông số được dùng để thiết kế ..................................... 14
Bảng 4.1: Kết quả tính toán lưới nối đất hình vuông không cọc.............................. 56
Bảng 4.2: Kết quả tính toán lưới nối đất hình vuông có cọc .................................... 57
Bảng 4.3: Kết quả tính toán lưới nối đất hình chữ nhật không cọc .......................... 58
Bảng 4.4: Kết quả tính toán lưới nối đất hình chữ nhật có cọc ................................ 59
Bảng 4.5: Kết quả tính toán lưới nối đất hình chữ L không cọc .............................. 60
Bảng 4.6: Kết quả tính toán lưới nối đất hình chữ L có cọc .................................... 61
Bảng 5.1: Hệ số mùa ................................................................................................ 64
Bảng 5.2: Khoảng cách kiến nghị giữa các điện cực khi đo mạch Wenner ............. 64
Bảng 5.3: Khoảng cách qui định khi đo mạch Cchlumberge ................................... 68

Bảng 6.1: So sánh kết quả đo điện trở đất hệ thống khi có và không có GEM....... 88
Bảng 6.2: Hệ số sử dụng của cọc khi không có GEM trong luận văn [3] ................ 89
Bảng 6.3: Hệ số sử dụng của cọc khi có GEM......................................................... 93
Bảng 6.4: So sánh hệ số sử dụng của cọc khi có GEM và không có GEM ............. 94
Bảng 6.5: Hệ số sử dụng của 3 tia khi không có GEM ........................................... 96
Bảng 6.6: Hệ số sử dụng của 3 tia khi có GEM ...................................................... 97
Bảng 6.7: So sánh hệ số sử dụng của cọc khi có GEM và không có GEM ............. 98

HVTH: Phạm Tấn Hưng

xiii

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

Chƣơng 1

TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và
ngoài nƣớc đã công bố.
1.1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu:
Nối đất cho hệ thống điện là phần cực kỳ quan trọng không thể thiếu trong
mạng truyền tải và phân phối điện. Đặc biệt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió
mùa như ở nước ta là một trong ba tâm giông sét của thế giới và trãi dài từ Bắc vào
Nam có những nơi có độ ẩm cao, mật độ giông sét nhiều như ở các tỉnh: Hải
Dương, Nghệ An, Hà Tỉnh và Đồng bằng sông Cửu Long... Thiệt hại do sét gây ra
cho ngành điện và nền kinh tế quốc dân là rất lớn. Để đảm bảo an ninh năng lượng
điện đáp ứng nhu cầu của công cuộc hiện đại hóa, công nghiệp hóa Đất nước và để

an toàn cho người vận hành cũng như an toàn cho thiết bị thì việc thực hiện nối đất
cho hệ thống điện là điều tất yếu và rất cần được nghiên cứu phát triển.
Điện trở nối đất đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật an toàn điện. Mục đích
của nối đất là để tản dòng điện và giữ mức điện thế thấp trên các thết bị được nối
đất. Trong hệ thống điện có 3 loại nối đất khác nhau: nối đất làm việc, nối đất an
toàn và nối đất chống sét.
Về nguyên lý, giá trị điện trở nối đất càng thấp càng tốt. Tuy vậy, trong các
vùng khô cằn, cát sỏi, đồi núi… giá trị điện trở nối đất rất cao. Do đó, việc giảm
điện trở nối đất trong hệ thống rất quan trọng và cần thiết. Vấn đề đặt ra là làm sao
có được một giải pháp nối đất hiệu quả mà lại kinh tế.
Trong nhiều trường hợp, chi phí để giảm giá trị điện trở nối đất xuống dưới
10Ω đã rất lớn, việc giảm xuống dưới 1Ω là rất khó khăn hơn. Các giải pháp thông
thường là tăng số lượng thanh và cọc nối đất bằng kim loại, hoặc bổ sung thêm
muối, than, và các chất dẫn điện khác vào xung quanh thanh và cọc. Giải pháp này
thật ra cực kỳ tốn kém mà không bền vững, vì than, muối có thể bị rửa trôi qua một
thời gian không dài (1-2 năm).
HVTH: Phạm Tấn Hưng

1

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”
Gần đây, giới khoa học đã tìm ra một loại hóa chất bền vững với thời gian,
không bị rửa trôi, không làm hại môi trường. Họ dùng các điện cực kim loại nhỏ
(đường kính cỡ 12-18 mm) chôn trong đất, sau đó phủ hóa chất dẫn điện ra ngoài.
Trong môi trường ẩm, hóa chất đó tự liên kết thành một khối với điện cực kim loại
để tạo ra một điện cực biểu kiến mới có đường kính đến 100 – 200 mm. Vì thế giá
trị điện trở nối đất được giảm một cách rõ rệt, có thể từ 50% đến 90%.

Hóa chất đó, trong tiếng Anh, được goi là GEM (Ground Enhancing Material,
is a superior conductive material that improves grounding effectiveness, especially
in areas of poor conductivity - nghĩa là một loại vật liệu dẫn điện siêu đẳng cải thiện
hiệu lực nối đất, đặc biệt trong vùng dẫn điện kém). Còn trong tiếng Việt gọi là
GĐT, viết tắt của 3 chữ cái đầu của từ Giảm Điện Trở.
Tuy nhiên tình trạng nối đất hiện nay vẫn còn áp dụng theo kiểu truyền thống:
Nghĩa là còn sử dụng kim loại có đường kính lớn hay tăng thêm số lượng thanh, cọc
nối đất bằng kim loại, hoặc bổ sung thêm muối, than, và các chất dẫn điện khác vào
xung quanh thanh và cọc. Giải pháp này có nhược điểm lớn là diện tích vùng nối
đất lớn và tốn kém nhiều kinh phí.
Với ưu điểm vượt trội của GĐT nếu được nghiên cứu áp dụng vào hệ thống
nối đất trạm biến áp trong tương lại sẽ giải quyết được nhược điểm của phương
pháp nối đất cũ, đáp ứng được nhu cầu phát triển kinh tế, kỹ thuật và an ninh năng
lượng cho đất nước.
1.1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã công bố:
1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước:
- Luận văn Thạc sĩ: "Tính toán điện trở nối đất của các hình thức đơn giản có
tính đến thành phần cải tạo đất", Học Viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng, Trường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM , 2012. Trong luận văn này tác giả đã thực
hiện được các vấn đề mới như: Xây dựng được mô hình toán học về tính toán điện
trở nối đất khi có lớp hóa chất được quy đổi vế môi trường đất, so sánh được kết
qua thực nghiệm tìm được với công thức trong bài báo [8], Tìm được hệ số sử dụng
của hệ cọc nối đất đặt gần nhau khi không có lớp hóa chất cải tạo đất. Đề tài này chỉ
HVTH: Phạm Tấn Hưng

2

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương

Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”
áp dụng tính toán cho các hình thức nối đất đơn giản chưa áp dụng tính toán nối đất
cho trạm biến áp lớn trong các xí nghiệp công nghiệp.
- Hồ Văn Nhật Chương, Nguyễn Hoài Trang, (2004), “Biểu thức thực nghiệm
để tính toán hệ số k1, k2 cho việc tính toán điện trở nối đất của Trạm biến áp cao
áp”, Tạp chí Khoa học Điện và Đời sống. Trong luận văn này tác giả đã đưa ra được
biểu thức để tính toán hệ số k1, k2 phụ thuộc vào hình dạng nối đất giúp cho việc
tính toán nối đất cho hệ thống lớn thuận lợi và nhanh hơn.
1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước:
- Chuong HoVanNhat, “Calculating resistance of simple grounding forms with
or without the soil improved chemical substance”, Power anhd Energy Engineering
Conference, 2010. Trong bài báo này tác giả đã đưa ra được công thức tính toán
điện trở nối đất khi không có lớp hóa chất cải tạo đất, đặc biệt là công thức qui đổi
cọc và thanh nối đất khi có lớp hóa chất bao quanh thành cọc và thanh có đường
kính mới tương đương, kiểm tra đươc kết quả khi sử dụng công thức và thực
nghiệm thực tế.Tuy nhiên tác giả chưa tìm hệ số sử dụng của hệ cọc và thanh nối
đất khi có sử dụng lớp hóa chất.
- Richard P. Keil et al,.“IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding”,
IEEE Std 80 – 2000. Trong tài liệu này tác giả đã đưa ra được lưa đồ tính toán thiết
kế lưới nối đất cho trạm biến áp công suất lớn với các hình dáng lới nối đất khác
nhau. Tuy nhiên chưa đề cập đến việc sử dụng hóa chất cải tạo đất trong việc tính
toán thiết kế.
1.2 Mục đích của đề tài.
- Viết được phần mềm phục vụ cho tính nối đất.
- Thực nghiệm trên hệ thống nối đất cụ thể với hóa chất cải tạo đất.
- Xác định được hệ số sử dụng của hệ thống cọc và thanh nối đất.
1.3 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài.
- Áp dụng tiêu chuẩn IEEE Std.80 -2000 thiết kế nối đất cho trạm biến áp cao
thế khi không có hóa chất cải tạo đất.
HVTH: Phạm Tấn Hưng

3

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”
- Áp dụng công thức tính điện trở suất tính toán điện trở nối đất cho trạm biến
áp cao thế khi có xét đết hóa chất cải tạo đất.
- Viết phần mềm chương trình trình tính toán điện trở của đất khi sử dụng lớp
hóa chất cải tạo đất.
- Thực nghiệm hệ thống nối đất có tính đến hóa chất cải tạo đất xác định hệ số
sử dụng cho hệ cọc và thanh nối đất.
1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết
- Thực nghiệm.

HVTH: Phạm Tấn Hưng

4

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

Chƣơng 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Khái niệm chung:

- Hệ thống nối đất được lắp đặt phải đảm bảo giới hạn điện thế đất như điện áp
và dòng điện, đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị dưới điều kiện vận hành
bình thường và sự cố.
Những lý do sử dụng hệ thống kết hợp cọc nối đất và lưới nối đất:
- Trong trạm nếu chỉ có cọc nối đất không thì khó thể đạt giá trị nối đất an
toàn. Khi có nhiều cọc kết nối nhau, tất cả dây trung tính, khung và cấu trúc kim
loại được nối đất. Kết quả là phải có lưới phân bố cọc nối đất, để đảm bảo mục tiêu
đầu tiên. Nếu hệ thống nối đất nằm ở nơi có điện trở suất thấp thì mạng này có hệ
thống nối đất tốt. Một phần cho lý do này một vài ứng dụng chỉ sử dụng lưới nối
đất. Tuy nhiên hệ thống cọc có giá trị thật sự được giải thích sau:
- Nếu biên độ dòng vào đất cao thì cần phải có hệ thống nối đất có điện trở
nhỏ để đảm bảo sự gia tăng điệp áp trên bề mặt không lớn hơn giá trị an toàn cho
người. Hệ thống nối đất gồm lưới nối đất và cọc sẽ có nhiều thuận lợi.
- Lưới nối đất làm giảm điện áp bước và điện áp tiếp xúc trên bề mặt. Lưới nối
đất được chôn cạn 0,3 - 0,5 m và cọc nối đất dài sẽ ổn định hệ thống nối đất kết
hợp. Điều này thì quan trọng bởi vì điện trở suất của lớp đất bề mặt thay đổi theo
mùa còn điện trở suất của lớp dưới thì ít thay đổi.
- Cọc có điện trở suất thấp nên làm giảm được dòng sự cố trong đất hai lớp
hay đất nhiều lớp vì lớp đất ở trên cao có điện trở suất cao hơn lớp đất phía dưới.
Nhiều trạm có diện tích nối đất nhỏ nên kết hợp giữa cọc và thanh sẽ hiệu quả hơn.
- Nếu cọc nối đất chủ yếu chôn ở biên của lưới nối đất trong điều kiện đất
đồng nhất hoặc đất có điện trở suất cao ở lớp đất phía trên. Cọc nối đất sẽ làm giảm
sự chênh lệch điện thế ở mép lưới.
HVTH: Phạm Tấn Hưng

5

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương

Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”
2.1.1 Cọc nối đất chính và phụ
Hầu hết những hệ thống nối đất sử dụng hai nhóm cọc nối đất. Cọc nối đất
chính được thiết kế cho mục đích nối đất. Những cọc phụ được lắp đặt dưới các cấu
trúc bằng kim loại cho mục đích khác hơn là nối đất. Cọc phụ có khả năng tải dòng
giới hạn.
2.1.2 Hình dạng cơ bản của lƣới nối đất
Thực hiện nối đất theo kiểu mạch vòng ở chu vi diện tích nối đất. Điều này
giúp tránh được dòng điện và điện áp cao ở cả trong lưới nối đất và ở cuối đường
cáp gần đó.
Bên trong chu vi thanh nối đất được đặt song song nhau dọc theo chiều dài và
chiều rộng của cọc nối đất. Theo các cấu trúc và những hàng thiết bị để kết nối cọc
nối đất ngắn nhất.
Một hệ thống cọc nối đất tiêu biểu gồm những thanh đồng chôn sâu 0,3 - 0,5m
khoảng cách giữa các thanh từ 3 – 7 m và có những kết nối dọc , những thanh dẫn
được hàn chắc chắn nhau . Cọc nối đất được bố trí ở góc của lưới hoặc ở những
điểm giao nhau dọc theo chu vi. Cọc nối đất được nối với những thiết bị chính hoặc
ở dưới các cột thu sét.
Hệ thống cọc nối đất phải kéo dài hết trạm và dọc theo hàng rào. Nhiều dây
hoặc thanh có tiết diện lớn được dùng để nối vào hệ thống nối đất ở những nơi có
tập trung dòng lớn như trung tính máy biến áp, máy phát.
Sự kết nối dọc tạo ra nhiều đường thoát cho dòng sự cố làm điện áp trên bề
mặt thấp.
2.1.3 Sự kết nối vào lƣới
Dây kết nối phải đảm bảo độ bền cơ và tải được dòng điện xuống đất, dùng để
kết nối giữa:
- Tất cả những điện cực như lưới nối đất, cọc nối đất, kim loại ống dẫn nước,...
- Tất cả những phần kim loại khi xảy ra sự cố thì có thể bị nhiễm điện như cấu
trúc kim loại, vỏ máy, nhà bằng kim loại cách điện thường hay bằng khí, thùng dầu
máy biến áp. Tất cả chúng phải được nối đất.

HVTH: Phạm Tấn Hưng

6

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”
- Tất cả những nguồn dòng sự cố như chống sét van, tụ điện, máy biến áp,
trung tính máy phát.
2.1.4 Lựa chọn dây cọc nối đất và kết nối
2.1.4.1 Những yêu cầu cơ bản
Mỗi thành phần của hệ thống nối đất như thanh, cọc nối đất, tất cả cọc nối đất,
kết nối phải thiết kế đảm bảo tuổi thọ:
a) Đảm bảo dẫn điện và không tạo ra khác biệt về điện áp trong trạm.
b) Chống lại sự nóng chảy và hư hỏng cơ khí do dòng sự cố và thời gian sự cố.
c) Rắn chắc, tin cậy và độ bền cơ khí ở cấp độ cao.
d) Có thể được bảo trì và thay thế.
2.1.4.2 Lựa chọn tiết diện thanh nối đất
Tiết diện của thanh dẫn được xác định theo phương pháp đơn giản
Akcmil = If.Kf. tc

Với:

(2.1)

If (kA): là dòng trạm đất đối xứng
A kcmil : là tiết diện thanh nối đất (mm2)
tc (s): là khoảng thời gian ngắn mạch.
Kf: là hằng số được tra trong bảng 2.1

HVTH: Phạm Tấn Hưng

7

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”

Độ dẫn điện (%)

T m (0C)

Kf

Copper, annealed soft-drawn

100.0

1083

7.00

Copper, commercial hard-drawn

97.0

1084

7.06

Copper, commercial hard-drawn

97.0

250

11.78

Copper-clad steel wire

40.0

1084

10.45

Copper-clad steel wire

30.0

1084

12.06

Copper-clad steel rod

20.0

1084

14.64

Aluminum EC Grade

61.0

657

12.12

Aluminum 5005 Alloy

53.5

652

12.41

Aliminum 6201 alloy

52.5

654

12.47

Aluminum-clad steel wire

20.3

657

17.20

Steel 1020

10.8

1510

15.95

Stainless clad steel rod

9.8

1400

14.72

Zinc-coated steel rod

8.6

419

28.96

Stainless steel 304

2.4

1400

30.05

Kim loại

Bảng 2.1: Các thông số của một số kim loại
Ta sẽ sử dụng công thức tính tiết diện thanh tổng quát hơn và bảng 2.2
Akcmil = If .

197,4

(2.2)

 TCAP   K 0  Tm 

 ln 

t
.

.
p
K

T

c
r
r
0
a

 


Với:
tc(s): Khoảng thời gian sự cố
Tm(0C): Nhiệt độ lớn nhất cho phép
Ta(0C): Nhiệt độ môi trường
HVTH: Phạm Tấn Hưng

8

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”
Tr(0C): Hằng số nhiệt độ vật liệu
0: Hệ số nhiệt của điện trở suất ờ 00C
r: Hệ số nhiệt của điện trở suất ờ nhiệt độ Tr(0C)
r: Điện trở suất của dây nối đất ờ nhiệt độ Tr(0C)
K0 =

1

r

- Tr ; TCAP(J/cm3. 0C): Nhiệt dung
Độ dẫn
điện
(%)

Copper, annealed soft-drawn

100.0

pr
K0 Tm
TCAP
(.cm
0
0
( C) ( C)
(J/cm3. 0C)
)
0.003 93 234 1083 1.72
3.42

Copper, commercial harddrawn

97.0

1.003 80 242 1084

1.78

3.42

Copper-clad steel wire

40.0

0.003 78 245 1084

4.40

3.85

Copper-clad steel wire

30.0

0.003 78 245 1084

5.86

3.85

Copper-clad steel rodb

20.0

0.003 78 245 1084

8.62

3.85

Aluminum EC grade

61.0

0.004 03 228

657

2.86

2.56

Aluminum 5005alloy

53.5

0.003 53 263

652

3.22

2.60

Aluminum 6201alloy

52.5

0.003 47 268

654

3.28

2.60

Aluminum-clad steel wire

20.3

0.003 60 258

657

8.48

3.58

Steel 1020

10.8

0.001 60 605 1510

15.90

3.28

Stainless-clad steel rod

9.8

0.001 60 605 1400

17.50

4.44

Zinc-coated steel rod

8.6

0.003 20 293

419

21.10

3.93

Stainless, steel 304

2.4

0.001 30 749 1400

72.00

4.03

Kim loại

r
(1/0C)

Bảng 2.2:Các thông số của một số kim loại
Do đó, người thiết kế có thể chọn lựa một loại dây khác. Giả sử ta chọn cũng
là đồng nhưng có độ dẫn điện thấp hơn (30%), copper-clad steel khi đó nó sẽ có
kích cỡ lớn hơn và nhiệt độ nóng chảy thấp hơn.
HVTH: Phạm Tấn Hưng

9

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương


Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao thế có tính đến hóa chất cải tạo đất”
2.1.5 Lựa chọn kết nối
Tất cả những dây kết nối ở trên mặt đất hay trong đất của hệ thống nối đất phải
được lựa chọn đáp ứng các nhu cầu của dây dẫn như: Điện dẫn suất, sự ăn mòn, khả
năng dẫn điện, độ bền cơ. Những mối nối này phải đủ chắc chắn khi nhiệt độ tăng
và sự dẫn điện luôn là hằng số đối với nhiệt độ. Những mối nối cũng phải đảm bảo
độ bền cơ do có lực điện từ sinh ra khi có dòng sự cố lớn.
2.1.6 Xác định dòng lớn nhất chạy vào lƣới
Giá trị lớn nhất của dòng điện chạy vào lưới nối đất sẽ dẫn đến điều kiện nguy
hiểm nhất. Theo những bước sau đây sẽ xác định được dòng điện lớn nhất chạy vào
lưới nối đất dùng tính toán điện trở lưới nối đất của trạm.
a) Loại và sự cố chạm đất thì nó sẽ tạo ra dòng điện lớn nhất giữa lưới nối đất

và đất xung quanh và sự gia tăng điện áp trên bề mặt lớn nhất trong trạm.
b) Xác định, tính toán, hệ số suy giảm dòng điện sự số Sf theo loại sự cố để
tính toán giá trị dòng điện cân bằng Ig.
c) Mỗi loại sự cố dựa vào khoảng thời gian sự cố xác định giá trị hệ số suy
giảm cho phép do ảnh hưởng của sóng dòng điện không đối xứng.
d) Chọn giá trị Df.Ig lớn nhất và đây chính là điều kiện sự cố nguy hiểm nhất.
I0 =

E.( R2  jX 2 )
(2.3)
( R1  jX 1 ).( R0  R2  3R f )  j ( X 0  X 2 )  ( R2  jX 2 ).( R0  3R f  jX 0 )

I0: Giá trị hiệu dụng của dòng điện sự cố thứ tự không.
E: Điện áp pha
Rf: Điện trở của sự cố
R1: Điện trở của hệ thống thứ tự thuận
R2: Điện trở của hệ thống thứ tự nghịch
R0: Điện trở của hệ thống thứ tự không
X1: Điện kháng của hệ thống thứ tự thuận
X2: Điện kháng của hệ thống thứ tự nghịch
X0: Điện kháng của hệ thống thứ tự không

HVTH: Phạm Tấn Hưng

10

GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương