Đồ án đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở nối đất của hệ thống nối đất theo tiêu chuẩn IEEE std.80-2000

Đồ án đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở nối đất của hệ thống nối đất bao gồm các nội dung:

- Giới thiệu tổng quan về tiêu chuẩn IEEE std.80-2000. Nêu tóm tắt những lý thuyết và lưu đồ thuật toán để làm rõ phương pháp thiết kế HTNĐ cho trạm biến áp sử dụng tiêu chuẩn IEEE std.80-2000.

- Trình bày thao tác sử dụng Etap trong việc tính toán các thông số cần thiết như điện trở tản, điện áp tiếp xúc, điện áp bước… của một HTNĐ. Cách xuất các báo cáo kết quả các trang thông tin, trang thông số đầu vào và ra. Ví dụ về tính toán một trạm biến áp sử dụng phần mềm Etap với tiêu chuẩn IEEE std.80-2000.

- Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng như độ chôn sâu, độ cao lớp đất trên, kích thước ô lưới, số lượng cọc đến điện trở nối đất, điện áp bước và điện áp tiếp xúc bằng việc thay đổi các yếu tố này lẫn nhau. Sau đó chọn ra giá trị mong muốn vừa kinh tế vừa phù hợp với HTNĐ của trạm biến áp

Từ việc đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tản của HTNĐ, tác giả đề xuất

khi thiết kế HTNĐ nên đảm bảo xem xét:

- Đối với độ chôn sâu nên chọn từ 0.5m-0.8m

- Độ cao lớp đất trên bé hơn 2m

- Kích thước ô lưới nằm trong khoảng từ 4x4 m2 – 6x6 m2

- Tùy thuộc vào số lượng cọc diện tích nối đất tăng đến một số lượng có hạn vì việc càng tăng cọc sẽ càng tăng khả năng tản dòng của lưới nhưng hiệu quả sẽ giảm dần.

Kể từ những ngày đầu của ngành điện công nghiệp, sự an toàn của nhân viên trong và xung quanh thiết bị điện đã là mối quan tâm chính. Khi có sự cố, dòng điện đi vào đất sẽ gây gia tăng điện thế. Điện thế trên mặt đất tại xung quanh các kết cấu mạng trong các sự cố không đối xứng. Vào những thời điểm như vậy con người chạm vào các cấu trúc nối đất có thể bị điện áp cao. Với cường độ và thời gian của dòng điện được chạy qua cơ thể con người có thể gây nguy hiểm cho người.

Qua nhiều năm nghiên cưu về tác động của dòng điện lên cơ thể con người đã dẫn đến việc phát triển các tiêu chuẩn về các giá trị cho phép để tránh bị điện giật. Trong bài viết này tác giả sử dụng tiêu chuẩn IEEE std.80-2000 để tính toán các giá trị của hệ thống nối đất. Tiêu chuẩn IEEE Std.80 cung cấp những thông tin và hướng dẫn thiết kế hệ thống nối đất an toàn cho các trạm biến áp trong hệ thống điện. Tiêu chuẩn này xuất bản lần đầu tiên vào năm 1961 dựa trên đề xuất mô hình toán học thực tế cho việc tính điện áp bước và điện áp tiếp xúc trong một diện tích hình vuông của Steve năm 1959. Kể từ đó tiêu chuẩn này được nhà khoa học như Thapar, Sverak, Dawalibi… phát triển và sửa đổi vào các năm 1976,1986,1996 và 2000. Tiêu chuẩn IEEE Std.80 – 1976 đưa ra phương pháp tính giới hạn điện áp tiếp xúc và điện áp lưới, điện áp bước của hệ thống nối đất vuông. Lần xuất bản năm 1986 đã đưa ra 2 sửa đổi quan trọng: Thứ nhất là định nghĩa lại giới hạn điện áp bước và điện áp tiếp xúc cho khối lượng cơ thể người 50kg và 70kg. Thứ hai là thêm vào hệ số Cs thể hưởng của đá granite bề mặt do có điện trở suất khác lớp đất bên dưới.

Để rõ ràng cho việc hình dung tác giả ví dụ về một hệ thống lưới nối đất qua đó tính toán các giá trị điện trở tản, điện áp bước và tiếp xúc của lưới bằng phần mềm ETAP. Đồng thời thay đổi và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị điện trở tản, điện áp bước và tiếp xúc của hệ thống nối đất. Đọc giả có thể đọc và hiểu hơn về ảnh hưởng các yếu tố như độ chôn sâu, độ cao lớp đất trên, kích thước ô lưới, số lượng cọc thông qua các bảng giá trị và đồ thị.

NỘI DUNG:

TÓM TẮT 1

LỜI NÓI ĐẦU 2

CAM ĐOAN 3

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 10

MỞ ĐẦU 11

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ LƯỚI NỐI ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN IEEE Std 80 – 2000 12

1.1 Giới Thiệu 12

1.2 Thiết kế HTNĐ cho trạm biến áp[1] 12

1.3 Lưu đồ giải thuật cho tiêu chuẩn IEEE Std.80-2000 14

1.4 Tính toán hệ thống nối đất an toàn theo tiêu chuẩn IEEE std 80-2000 15

1.4.1 Lưới nối đất 15

1.4.2 Cách tính toán HTNĐ cho TBA: 15

Chương 2: SỬ DỤNG PHẦN MÊM ETAP TRONG TÍNH TOÁN LƯỚI NỐI ĐẤT 20

2.1 Thiết lập lưới nối đất trong sơ đồ 1 sợi 20

2.2 Cửa sổ Ground Grid Systems 21

2.2.1 Thanh công cụ Project 21

2.2.2 Thanh công cụ IEEE Editor 22

2.3 Thanh công cụ Gound Grid Study Method 23

2.4 Thiết lập lưới nối đất và mô hình 26

2.5 Thiết lập các thông số tính toán 30

2.6 Báo cáo đầu ra hệ thống lưới nối đất 32

2.6.1 Ground Grid Systems Report Manager 33

2.7 Ví dụ về sử dụng phần mềm ETAP để tính toán hệ thống nối đất 40

Chương 3: ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT SỬ DỤNG PHẦN MỀM ETAP 45

3.1 Yêu cầu kĩ thuật của nối đất an toàn.[6] 45

3.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến điện trở nối đất 45

3.2.1 Ảnh hưởng của độ chôn sâu đến điện trở nối đất ứng với số cọc tương ứng. 45

3.2.2 Ảnh hưởng của độ chôn sâu đến điện trở nối đất ứng với độ cao lớp đất trên. 48

3.2.3 Ảnh hưởng của độ chôn sâu đến điện trở nối đất ứng với kích thước ô lưới. 51

3.2.4 Ảnh hưởng của độ cao lớp đất trên đến điện trở nối đất ứng với số cọc tương ứng. 54

3.2.5 Ảnh hưởng của độ cao lớp đất trên đến điện trở nối đất ứng với kích thước ô lưới. 57

3.2.6 Ảnh hưởng của số cọc đến điện trở nối đất ứng với kích thước ô lưới. 60

KẾT LUẬN 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

LINK DOWNLOAD