Nghiên cứu tính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng của hóa chất giảm điện trở nối đất

22 659 1
Nghiên cứu tính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng của hóa chất giảm điện trở nối đất

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA HÓA CHẤT GIẢM ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT S K C 0 9 MÃ SỐ: T2015-25TĐ S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -o0o - BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA HÓA CHẤT GIẢM ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT Mã số: T2015-25TĐ Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Quyền Huy Ánh Thành viên: PGS TS Hồ Văn Nhật Chương ThS Ngô Kim Lân TP HCM, 11/2015 DANH SÁCH THÀNH VIÊN PGS.TS Quyền Huy Ánh, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM, CN đề tài PGS.TS Hồ Văn Nhật Chương, Đại học Bách Khoa Tp HCM ThS Ngô Kim Lân, Cao đẳng nghề Đồng Nai i MỤC LỤC Trang Danh sách thành viên i Mục lục ii Danh mục hình vẽ vi Danh mục bảng biểu vii Thông tin - kết viii CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1.Tổng quan tình hình nghiên cứu nước 1.2.Tính cấp thiết đề tài 1.3.Mục tiêu đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Cách tiếp cận 1.6.Phương pháp nghiên cứu 1.7 Nội dung nghiên cứu CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 2.1 Một số khái niệm 2.2 Các biện pháp giảm điện trở hệ thống nối đất 2.2.1 Giảm điện trở cách tăng cường điện cực nối đất 2.2.2 Giảm điện trở nối đất cách giảm điện trở suất đất 2.3 Tính toán nối đất an toàn 2.3.1 Tính toán nối đất theo điện trở nối đất yêu cầu (Ryc) 2.3.1.1 Tính toán nối đất trường hợp đất đồng 2.3.1.1.1 Xác định điện trở yêu cầu hệ thống nối đất 2.3.1.1.2 Xác định điện trở nối đất nhân tạo 2.3.1.1.3 Chọn điện cọc nối đất xác định điện trở chúng ii 2.3.1.1.4 Xác định số lượng cọc nối đất cần thiết chưa tính đến nối ngang 12 2.3.1.1.5 Xác định điện trở hệ thống nối đất nhân tạo có tính đến điện trở nối ngang 12 2.3.1.1.6 Xác định số lượng điện cực thức 14 2.3.1.1.7 Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt hệ thống nối đất 14 2.3.1.2 Tính toán nối đất trường hợp có hai lớp đất khác 14 2.3.2 Tính toán nối đất theo điện áp tiếp xúc điện áp bước cho phép 15 2.3.2.1 Bước 1: Diện tích lưới điện trở suất đất 19 2.3.2.2 Bước 2: Kích cỡ dây dẫn nối đất 19 2.3.2.3 Bước 3: Tiêu chuẩn điện áp tiếp xúc điện áp bước 20 2.3.2.4 Bước 4: Thiết kế ban đầu 21 2.3.2.5 Bước 5: Xác định điện trở lưới nối đất 21 2.3.2.6 Bước 6: Dòng điện lưới cực đại 23 2.3.2.7 Bước 7: GPR 23 2.3.2.8 Bước 8: Điện áp lưới điện áp bước 23 2.3.2.9 Bước 9: So sánh điện áp lưới Em điện áp tiếp xúc cho phép Etouch 25 2.3.2.10 Bước 10: So sánh Es điện áp bước cho phép Estep 25 2.3.2.11 Bước 11: Thay đổi thiết kế sơ 25 2.3.2.12 Bước 12: Thiết kế chi tiết cho lưới 26 CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CỦA CỌC, THANH NỐI ĐẤT CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CỦA HÓA CHẤT LÀM GIẢM ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT (GEM) 27 3.1 Điện trở nối đất cọc thẳng đứng 27 1.1 Hố khoan có dạng hình trụ tròn 27 3.1.2- Hố khoan có dạng hình hộp chữ nhật 31 3.2 Điệntrở nối đất ngang 33 3.2.1 Hố khoan có dạng hình trụ tròn ngang 33 iii 3.2.2 Hố khoan có dạng hình hộp chữ nhật 37 CHƢƠNG 4: PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ ĐẾN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT KHI CÓ HÓA CHẤT GIẢM ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT 39 4.1.Cọc nối đất 39 4.1.1 Quan hệ điện trở nối đất chiều dài cọc 40 4.1.2 Quan hệ điện trở nối đất đường kính cọc 40 4.1.3 Quan hệ điện trở nối đất độ chôn sâu cọc 41 4.1.4 Quan hệ điện trở nối đất bề dày lớp GEM 41 4.1.5 Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất cọc 42 4.1.6 Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất đất 42 4.1.7 Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất lớp GEM 43 4.2 Thanh nối đất 43 4.2.1 Quan hệ điện trở nối đất chiều dài 44 4.2.2 Quan hệ điện trở nối đất đường kính 44 4.2.3 Quan hệ điện trở nối đất độ chôn sâu 45 4.2.4 Quan hệ điện trở nối đất bề dày GEM 45 4.2.5 Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất 46 4.2.6 Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất đất 46 4.2.7 Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất GEM 47 CHƢƠNG 5: CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN ĐỂ TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CỦA CỌC, THANH KHI CÓ HÓA CHẤT GIẢM ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT 48 5.1 Công thức tính toán điện trở nối đất 48 5.1.1 Tính điện trở nối đất cọc 48 5.1.2 Tính điện trở nối đất 48 5.2 So sánh kết 49 iv CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN 52 6.1 Kết luận 52 6.2 Hướng nghiên cứu phát triển đề tài 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 v DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1:Giảm điện trở nối đất GEM Hình 2.2: Lưu đồ tính toán nối đất theo điện trở nối đất yêu cầu Ryc 13 Hình 2.4: Biểu đồ xác định độ sâu điện cực nối 15 Hình2.5:Lưu đồ tính toán nối đất Trạm biến áp AC theo tiêu chuẩn IEEE Std.80-2000 16 Hình 3.1: Nối đất thẳng đứng với hố khoan hình trụ tròn có lớp GEM 27 Hình 3.2: Nối đất thẳng đứng với hố khoan hình chữ nhật có lớp GEM……………32 Hình 3.3: Nối đất nằm ngang với hố khoan hình trụ tròn có lớp GEM 33 Hình 3.4: Nối đất nằm ngang với hố khoan hình chữ nhật có lớp GEM 37 Hình 4.1: Quan hệ điện trở nối đất chiều dài cọc 40 Hình 4.2: Quan hệ điện trở nối đất đường kính cọc 40 Hình 4.3: Quan hệ điện trở nối đất độ chôn sâu cọc 41 Hình 4.4: Quan hệ điện trở theo bề dày lớp GEM……….………… ……41 Hình 4.5: Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất cọc 42 Hình 4.6: Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất đất 42 Hình 4.7: Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất lớp GEM 43 Hình 4.8: Quan hệ điện trở nối đất chiều dài nối đất 44 Hình 4.9: Quan hệ điện trở nối đất đường kính nối đất 44 Hình 4.10: Quan hệ điện trở nối đất độ chôn sâu 45 Hình 4.11: Quan hệ điện trở nối đất bề dày GEM 45 Hình 4.12: Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất nối đất 46 Hình 4.13: Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất đất 46 Hình 4.14: Quan hệ điện trở nối đất điện trở suất GEM 47 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Điện áp tiếp xúc cho phép phụ thuộc vào thời gian cắt Bảng 2.2: Tính toán điện trở nối đất điện cực nối đất 10 Bảng 2.3: Điện trở suất trung bình số loại đất điều kiện tiêu chuẩn 11 Bảng 2.4: Giá trị hệ số khc 11 Bảng 2.4: Ý nghĩa thông số dùng để thiết kế 18 Bảng 5.1: So sánh kết đất (5-2) [12] cọc nối đất 50 Bảng 5.2: So sánh kết (5-3) [12] nối đất 51 vii THÔNG TIN- KẾT QUẢ Thông tin chung Tên đề tài: Nghiên cứu tính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng hóa chất giảm điện trở nối đất Mã số:T2005-25TĐ Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Quyền Huy Ánh Cơ quan chủ trì: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: 10/03/2015-31/01/2016 Mục tiêu - Nghiên cứu phân tích thông số ảnh hưởng đến điện trở nối đất có hóa chất giảm điện trở nối đất; - Xác định công thức đơn giản tính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng hóa chất giảm điện trở nối đất Tính sáng tạo Phân tích thông số ảnh hưởng đến điện trở nối đất cọc nối đất có sử dụng hóa chất giảm điện trở nối đất từ tìm công thức đơn giản để tính toán điện trở nối đất Kết nghiên cứu - Phân tích thông số ảnh hưởng đến điện trở nối đất cọc, nối đất có hóa chất giảm điện trở nối đất - Đề xuất công thức để tính toán điện trở nối đất cọc, nối đất có hóa chất giảm điện trở nối đất Sản phẩm - Công bố báo Hội nghị Quốc tế Kỹ thuật điện-Điện tử (ISEE 2015), ĐH Bách khoa Tp HCM 10/2015 viii - Đào tạo nghiên cứu sinh Ngành Kỹ thuật điện: Ngô Kim Lân, khóa 20142017 Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng - Tài liệu tham khảo cho học viên cao học Ngành Kỹ thuật điện - Đào tạo nghiên cứu sinh ngành kỹ thuật điện Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) (ký, họ tên) ix RESULT INFORMATION General information Project title: Research and calculate the grounding resistance, considering the influence of theground enhancement material Code number: T2015-25TD Coordinator: Associate Professor Quyen Huy Anh Implementing institution: University of Technical Education Ho Chi Minh city Duration: from March, 2015 to Dec, 2015 Objective  Research and analyze the parameters affecting the earth resistance in the case of ground enhancement material  Determine simple formulas for calculating the resistances of simple grounding systems with ground enhancement material Creativeness and innovativeness Analysis the parameters affecting to the earth resistance of the grounding wires and the grounding rods when using the ground enhancement material from there to find a simple formula to calculate the grounding resistance Research result  Analysis the parameters affecting to the earth resistance of the grounding wires and the grounding rods when using the ground enhancement material  Recommend the simple formula to calculate the grounding resistance when using the ground enhancement material Products  01 paper on The 2015 International Symposium on Electrical and Electronics Engineering (ISEE 2015), Paper ID 44, 10/2015  Training one PhD student of electrical engineering: Mr Ngo Kim Lan, School Year 2014-2017 x Effects, transfer alternatives of research results and applicability  Reference for the graduate students in Electrical Engineering  Training one PhD student of electrical engineering Dean of faculty Coordinator xi Chƣơng MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nƣớc Xã hội phát triển, yêu cầu hệ thống điện ngày đòi hỏi cao độ an toàn, tính ổn định – tin cậy kinh tế vận hành Hệ thống nối đất phần quan trọng thiếu, tảng để bảo đảo cho hệ thống điện vận hành an toàn, tin cậy đặc biệt bảo đảm an toàn cho người trạng thái làm việc bình thường cố hệ thống điện Về bản, phân loại hệ thống nối đất theo mục đích sử dụng: - Nối đất làm việc - Nối đất an toàn - Nối đất chống sét Các nghiên cứu tính toán, thiết kế hệ thống nối đất cho hệ thống điện nghiên cứu từ lâu Nhưng năm đầu thập kỷ 1980, với phát triển công nghệ máy tính tiến kỹ thuật phân tích trường điện từ phương pháp số như: phương pháp phần tử biên, phương pháp điện ảnh soi phức tạp, phương pháp phần tử hữu hạn phương pháp số khác ứng dụng tính toán hệ thống nối đất Đến nay, kỹ thuật nối đất cho hệ thống điện đạt nhiều thành tựu phương pháp công nghệ Các nghiên cứu, phân tích hệ thống nối đất chuyển từ phương pháp tính toán đơn giản, công thức thực nghiệm mô hình đất đồng sang phương pháp số, mô hình đất phức tạp quan tâm nhiều đến yếu tố ảnh hưởng suốt trình làm việc hệ thống nối đất [8, 9, 19, 20, 21, 22] Đặc biệt năm gần đây, kinh tế - xã hội phát triển nhanh, nhu cầu sử dụng điện tăng nhanh, hệ thống điện chịu áp lực lớn truyền tải công suất Do đó, ngày cáng xây dựng nhiều trạm dẫn sâu vào thành phố, nơi có hạn chế diện tích xây dựng trạm biến áp, việc tính toán, thiết kế, lắp đặt hệ thống nối đất cho trạm biến áp gặp nhiều khó khăn Bài toán tối ưu thiết kế đặt ra, để hệ thống nối đất bảo đảm giá trị điện trở cho hệ thống điện vận hành an toàn, tin cậy mà giá thành thấp nhất? Hướng nghiên cứu dùng hóa chất để cải tạo đất (GEM: Ground Enhancement Material) tính toán thiết kế, thi công hệ thống nối đất chuyên gia, nhà khoa học quan tâm để giải toán [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18] Một số nước phát triển Mỹ, Đức, Nga Nhât, Úc…đã có công ty chuyên sản xuất chất cải tạo đất, GEM ERICO, SAN-ERTHER SANCOSHA… Cụ thể số công trình điển sau:  Công trình [14] nghiên cứu số ứng dụng thực tế mang lại hiệu cao sử dụng vật liệu làm giảm điện trở nối đất Đặc biệt hệ thống nối đất lắp đặt nơi có điện trở suất cao  Công trình [15] nghiên cứu số vật liệu, hóa chất làm giảm điện trở hệ thống nối đất Đánh giá tính bền vững, hiệu vật liệu phương pháp thực nghiệm  Công trình [16] nghiên cứu tính ổn định hệ thống nối đất có điện cực bao phủ hóa chất làm giảm điện trở hỗn hợp xi măng – Bentonite Tại Việt Nam, nghiên cứu tính toán hệ thống nối đất quan tâm từ lâu.Tuy nhiên, hướng nghiên cứu sử dụng các phương pháp số để tính toán đặc biệt dùng hóa chất để cải tạo đất hệ thống nối đất hạn chế, chuyên gia nhà khoa học quan tâm.Hơn nữa, Việt Nam nước phát triển, tốc độ đô thị hóa nhanh, mật độ dân cư không đề, hộ dân sống tập trung khu đô thị Do đó, năm tới việc xây dựng thêm nhiều trạm biến áp cao áp trạm biến áp dẫn sâu vào thành phố không tránh khỏi Mặt khác, đặc điểm lãnh thổ, miền trung du, miền núi chiếm diện tích lớn, vùng đất có điện trở suất lớn, có nơi có điện trở suất lên đến 2000Ωm Tại vùng đất này, để tính toán thiết kế, thi công hệ thống nối đất bảo đảm giá trị điện trở nối đất cho hệ thống điện vận hành an toàn, tin cậy thách thức không nhỏ.Một số công trình nghiên cứu hóa chất giảm điện trở hệ thống nối đất công bố:  Công trình [13] nghiên cứu đề xuất hướng giải để cải thiện hệ thống nối đất đường dây truyền tải trạm biến áp cao áp Trong có đề xuất đến việc sử dụng hóa chất để làm giảm điện trở hệ thống nối đất  Công trình [11,12] nghiên cứu phương pháp tính toán điện trở nối đất có chất cải tạo đạo đất Tuy nhiên, công trình nghiên cứu chủ yếu tập trung tìm kiếm vật liệu dùng để giảm điện trở hệ thống nối đất, nghiên cứu đánh giá tính hiệu quả, ổn định vật liệu sử dụng thực tế công thức tính toán phức tạp 1.2 Tính cấp thiết đề tài Việc xác định điện trở nối đất công trình điện yêu cầu nhằm đảm bảo an toàn cho người vận hành bình thường thiết bị Có nhiều phương pháp tính toán điện trở nối đất trường hợp bình thường.Nhưng sử dụng hóa chất giảm điện trở nối đất việc xác định điện trở nối đất trở nên khó khăn có công trình nghiên cứu vấn đề Ở Việt Nam, có nhiều vùng có điện trở suất đất cao dẫn đến việc sử dụng hóa chất giảm điện trở nối đất yêu cầu thiếu nhằm đạt giá trị điện trở nối đất nằm phạm vi cho phép, để trợ giúp cho công tác thiết kế, tính toán điện trở nối đất trường hợp việc nghiên cứu tính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng hóa chất giảm điện trở nối đất yêu cầu thiết 1.3 Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu phân tích thông số ảnh hưởng đến điện trở nối đất có hóa chất giảm điện trở nối đất; - Xác định công thứctính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng hóa chất giảm điện trở nối đất 1.4 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu Tìm biểu thức đơn giản để xác định giá trị điện trở nối đất cọc, nối đất có xét đến ảnh hưởng hóa chất giảm điện trở nối đất 1.5 Cách tiếp cận Nghiên cứu phương pháp tính toán điện trở nối đất, cách xác định giá trị điện trở nối đấtcó xét đến ảnh hưởng hóa chất giảm điện trở nối đất 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu Tham khảo tài liệu, phân tích, tổng hợp 1.7 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan; - Nghiên cứu phương pháp xác định điện trở nối đất;; - Phân tích ảnh hưởng thông số đến điện trở nối đất cọc, nối đất có hóa chất giảm điện trở nối đất; - Xác định công thứcđể tính toán điện trở nối đất cọc, nối đất có xét ảnh hưởng hóa chất giảm điện trở nối đất - Kết luận, đề xuất Chƣơng TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 2.1 Một số khái niệm Hệ thống nối đất– tập hợp cọc nối đất có nhiệm vụ truyền dẫn dòng điện xuống đất.Hệ thống nối đất bao gồm nối đất tự nhiên nối đất nhân tạo Cọc nối đất– Cọc kim loại dạng tròn, ống thép góc, dài 23 mét đóng sâu đất Các cọc nối với giằng phương pháp hàn Hệ thống nối đất tự nhiên – hệ thống thiết bị, công trình ngầm kim loại có sẵn lòng đất cấu kiện bê tông cốt thép, hệ thống ống dẫn kim loại, vỏ cáp ngầm v.v Hệ thống nối đất nhân tạo – hệ thống bao gồm cực tiếp địa thép đồng nối liên kết với ngang.Phân biệt hai dạng nối đất nối đất làm việc nối đất bảo vệ Hệ thống nối đất làm việc – hệ thống nối đất mà có mặt điều kiện tối cần thiết để thiết bị làm việc bình thường, ví dụ nối đất điểm trung tính máy biến áp, nối đất thiết bị chống sét v.v Hệ thống nối đất an toàn – hệ thống nối đất với mục đích loại trừ nguy hiểm có tiếp xúc người với phần tử bình thường không mang điện bị nhiễm điện bất ngờ nguyên nhân Ví dụ nối đất vỏ thiết bị, nối đất khung, bệ máy v.v 2.2 Các biện pháp giảm điện trở hệ thống nối đất 2.2.1 Giảm điện trở cách tăng cƣờng điện cực nối đất Bằng cách bổ sung vào hệ thống nối đất cọc nối đất, theo hướng ưu tiên cọc nối đất chôn sâu từ (10-30)m, ta giảm điện trở nối đất, cọc chôn sâu có ưu điểm điện trở tản nhỏ, độ ổn định cao mà không cần bảo dưỡng, bị tác động môi trường thích hợp với diện tích hẹp Theo số nghiên cứu, phương pháp tăng cường cọc chôn sâu giảm 40% giá trị điện trở nối đất.Tuy nhiên, tăng chiều dài cọc giảm điện trở Thực nghiệm cho thấy, khu vực cụ thể, điện trở giảm đến độ sâu đó, khoảng (20-30)m không thay đổi Ngoài ra, gradien điện cọc chôn sâu lớn, khu vực xung quang điện cực.Cho nên, cần phải phối hợp cọc chôn sâu nằm ngang để đạt đồng thời yêu cầu điện trở tản phân bố Ở nơi điều kiện địa chất không cho phép thực theo phương pháp cọc chôn sâu, ta kéo dài lưới nối đất bổ sung thêm nhiều cọc nối đất song song Hạn chế lớn giải pháp kết phụ thuộc nhiều vào điện trở suất lớp đất mặt, kết bị giới hạn hiệu ứng che thực khu vực có diện tích lớn.Về mặt kinh tế, giải pháp có chi phí đầu tư không cao nên chấp nhận 2.2.2 Giảm điện trở nối đất cách giảm điện trở suất đất Theo kết số nghiên cứu thực nghiệm, khoảng 0,3m xung quanh điện cực nối đất, điện trở tản đạt khoảng 68% tổng điện trở tản điện cực [24] Nên việc làm giảm điện trở suất vùng đất có hiệu lớn việc giảm điện trở điện cực nối đất Nguyên tắc giải pháp làm giảm điện trở suất cách thay lớp đất tự nhiên có điện trở suất cao loại đất có điện trở suất nhỏ bổ sung hóa chất để tạo môi trường dẫn điện tốt xung quanh điện cực nối đất Giải pháp sử dụng nơi có điện trở suất cao thực giải pháp bổ sung điện cực Thực tế, giảm điện trở suất muối ăn, than chì, bentonite…Muối bổ xung quanh cọc nối đất (0,5-1)m, thành lớp xen kẽ với đất, chiều dày lớp từ (2-4)cm, đạt 1/3 chiều dài cọc [23] Tuy nhiên dùng muối, điện cực dễ bị ăn mòn, muối tan theo nước mưa nên độ ổn định thấp Hiện nay, người ta sử dụng hóa chất có tác dụng làm giảm điện trở suất đất GEM (Grounding Enhancement Material), EEC ( Earth Enhancing Compound), MEG (More Effective Grounding), …được lắp đặt Hình 2.1 Thành phần hóa chất hỗn hợp ôxít kim loại, không gây ô nhiễm môi trường, pha chộn với chất kết dính, có điện trở suất khoảng (10-12)Ω.m Các thử nghiệm trường cho thấy, giảm từ (50-90)% điện trở suất dùng GEM, EEC Phương pháp dùng hóa chất khắc phục nhược điểm giải pháp tăng cường điện cực sử dụng muối giá thành tương đối cao Hình 2.1: Giảm điện trở nối đất GEM 2.3 Tính toán nối đất an toàn Việc tính toán nối đất để xác định số lượng cọc ngang cần thiết đảm bảo điện trở hệ thống nối đất nằm giới hạn yêu cầu.Điện trởcủa hệ thống nối đất phụ thuộc vào loại số lượng cọc nối đất, cấu trúc hệ thống nối đất tính chất đất nơi đặt hệ thống nối đất 2.3.1 Tính toán nối đất theo điện trở nối đất yêu cầu (Ryc) 2.3.1.1 Tính toán nối đất trƣờng hợp đất đồng Quá trình tính toán nối đất theo Ryc khu vực có đất đồng thực theo bước sau: 2.3.1.1.1 Xác định điện trở yêu cầu hệ thống nối đất Như phân tích trên, giá trị điện trở nối đất phải đủ nhỏ cho điện áp tiếp xúc không vượt giới hạn cho phép Điện trở nối đất mạng điện xác định theo điều kiện R yc  UL  Id (2-1) Trong đó: Id – Dòng điện ngắn mạch chạy đất, A; UL - Điện áp tính toán có giá trị ULUcp ; Ucp- Giá trị áp tiếp xúc cho phép, phụ thuộc vào thời gian cắt bảo vệ: mạng điện cao áp Ucp=250V, hệ thống nối đất xây dựng chung cho mạng cao hạ áp Ucp=125V Trong trường hợp có sử dụng thiết bị tự động cắt bảo vệ giá trị Ucp lấy theo Bảng 2.1 tc, s Ucp, V 0,3 0,2 0,007 0,004 50120 120 230 230 400 >400 Bảng 2.1: Điện áp tiếp xúc cho phép phụ thuộc vào thời gian cắt 2.3.1.1.2 Xác định điện trở nối đất nhân tạo Thông thường để tăng cường cho hệ thống nối đất tiết kiệm cho hệ thống nối đất nhân tạo, người ta tận dụng công trình ngầm ống dẫn kim loại, cấu kiện bê tông cốt thép, vỏ cáp, móng v.v Tuy nhiên cần lưu ý không sử dụng đường ống dẫn nhiên liệu Điện trở tất công trình kể gọi điện trở nối đất tự nhiên Rtn Giá trị điện trở nối đất tự nhiên xác định theo phương pháp đo, thiết bị đo điện trở tiếp địa Giá trị điện trở nối đất nhân tạo Rn.taotheo biểu thức: Rn.tao  Rtn R yc Rtn  R yc , (2-2) [...]... này thì việc nghiên cứu tính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng của hóa chất giảm điện trở nối đất là yêu cầu bức thiết 1.3 Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu phân tích các thông số ảnh hưởng đến điện trở nối đất khi có hóa chất giảm điện trở nối đất; - Xác định công thứctính toán điện trở nối đất có xét đến ảnh hưởng của hóa chất giảm điện trở nối đất 1.4 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu Tìm biểu... giá trị điện trở nối đất của cọc, thanh nối đất có xét đến ảnh hưởng của hóa chất giảm điện trở nối đất 3 1.5 Cách tiếp cận Nghiên cứu phương pháp tính toán điện trở nối đất, cách xác định giá trị điện trở nối đấtcó xét đến ảnh hưởng của hóa chất giảm điện trở nối đất 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu Tham khảo tài liệu, phân tích, tổng hợp 1.7 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan; - Nghiên cứu phương... định điện trở nối đất; ; - Phân tích ảnh hưởng của các thông số đến điện trở nối đất khi cọc, thanh nối đất có hóa chất giảm điện trở nối đất; - Xác định công thứcđể tính toán điện trở nối đất của cọc, thanh nối đất có xét ảnh hưởng của hóa chất giảm điện trở nối đất - Kết luận, đề xuất 4 Chƣơng 2 TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 2.1 Một số khái niệm Hệ thống nối đất tập hợp các cọc và thanh nối. .. thiết đảm bảo điện trở của hệ thống nối đất nằm trong giới hạn yêu cầu .Điện tr của hệ thống nối đất phụ thuộc vào loại và số lượng cọc nối đất, cấu trúc của hệ thống nối đất và tính chất của đất nơi đặt hệ thống nối đất 2.3.1 Tính toán nối đất theo điện trở nối đất yêu cầu (Ryc) 2.3.1.1 Tính toán nối đất trong trƣờng hợp đất đồng nhất Quá trình tính toán nối đất theo Ryc đối với khu vực có đất đồng nhất... hệ thống nối đất của đường dây truyền tải và trạm biến áp cao áp Trong đó có đề xuất đến việc sử dụng hóa chất để làm giảm điện trở của hệ thống nối đất  Công trình [11,12] nghiên cứu phương pháp tính toán điện trở nối đất khi có chất cải tạo đạo đất Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu chủ yếu tập trung tìm kiếm các vật liệu dùng để giảm điện trở của hệ thống nối đất, nghiên cứu đánh giá tính hiệu... của đất Theo kết quả một số nghiên cứu thực nghiệm, trong khoảng 0,3m xung quanh điện cực nối đất, điện trở tản đạt khoảng 68% tổng điện trở tản của điện cực [24] Nên việc làm giảm điện trở suất của vùng đất này có hiệu quả rất lớn trong việc giảm điện trở của điện cực nối đất Nguyên tắc cơ bản của giải pháp này là làm giảm điện trở suất bằng cách thay lớp đất tự nhiên có điện trở suất cao bằng loại đất. .. có điện trở suất cao  Công trình [15] nghiên cứu một số các vật liệu, hóa chất làm giảm điện trở của hệ thống nối đất Đánh giá tính bền vững, hiệu quả của các vật liệu bằng phương pháp thực nghiệm  Công trình [16] nghiên cứu tính ổn định của hệ thống nối đất có các điện cực được bao phủ bởi hóa chất làm giảm điện trở là hỗn hợp xi măng – Bentonite Tại Việt Nam, nghiên cứu tính toán hệ thống nối đất. .. điện trở nối đất thì việc xác định điện trở nối đất trở nên khó khăn hơn và hiện nay có rất ít công trình nghiên cứu về vấn đề này Ở Việt Nam, có rất nhiều vùng có điện trở suất của đất cao dẫn đến việc sử dụng hóa chất giảm điện trở nối đất là yêu cầu không thể thiếu nhằm đạt được giá trị điện trở nối đất nằm trong phạm vi cho phép, để trợ giúp cho công tác thiết kế, tính toán điện trở nối đất trong... lớn, những vùng đất này có điện trở suất lớn, có nơi có điện trở suất lên đến trên 2000Ωm Tại những vùng đất này, để tính toán thiết kế, thi công hệ thống nối đất bảo đảm giá trị điện trở nối đất cho hệ thống điện vận hành an toàn, tin cậy cũng là một thách thức không nhỏ.Một số công trình nghiên cứu về hóa chất giảm điện trở của hệ thống nối đất đã được công bố: 2  Công trình [13] nghiên cứu và đề xuất... với các chất kết dính, có điện trở suất khoảng (10-12)Ω.m Các thử nghiệm tại hiện trường cho thấy, có 6 thể giảm từ (50-90)% điện trở suất khi dùng GEM, EEC Phương pháp dùng hóa chất có thể khắc phục được nhược điểm của giải pháp tăng cường điện cực và sử dụng muối nhưng giá thành vẫn còn tương đối cao Hình 2.1: Giảm điện trở nối đất bằng GEM 2.3 Tính toán nối đất an toàn Việc tính toán nối đất là để

Ngày đăng: 06/09/2016, 18:15

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 0.pdf

    • Page 1

  • 1.pdf

  • 2.pdf

  • 3.pdf

  • 4 BIA SAU LETTER.pdf

    • Page 1

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan