Đồ án Thiết kế cung cấp điện xí nghiệp may xuất khẩu khu công nghiệp Trảng Bàng – Tây Ninh

iểu lắp đặt (thang) =>K = K1 x K2 x K3 = = 1 x 0.75 x 0.87 = 0.65 => Icptt = 2.18(A) Chọn dây dẫn :CVV-4X1.5 : Icp =31 (A) Chọn dây bảo vệ (PE) 1x1.5 : Icp =31(A) Ta có bảng tổng kết chọn dây dẫn sau :bảng chọn dây dẫn 3.4 Kiểm tra sụt áp 3.4.1 Yêu cầu về độ sụt áp : Trong tính toán cung cấp điện ,tuy tổng trở các đường dây nhỏ nhưng không thể bỏ qua được . Khi mang tải luôn tồn tại sụt áp giữa đầu và cuối đường dây . Sự vân hành của các tải (động cơ ,chiếu sáng …) phụ thuộc rất nhiều vào điện áp trên đầu vào của chúng và đòi hỏi giá trị điện áp gần với giá trị định mức . Do đó sau khi chọn tiết diện dây dẫn phù hợp với tải ,ta cần kiểm tra độ sụt áp khi mang tải lớn nhất tại điểm cuối đường dây cần phải nhỏ hơn độ sụt áp cho phép . Ta cần kiểm tra ở hai tường hợp : Điều kiện hoạt động bình thường :DUcp = 5 % Uđm Điều kiện khi khởi động máy : :DUcp = 25 % Uđm 3.4.2 Phương pháp tính toán sụt áp : - Cách tính dự vào điện trở R và điện kháng X Dưới đây là bảng công thức chung để tính toán độ sụt áp cho mỗi Km chiều dài dây dẫn Sụt áp DU Mạch (V) % 1 pha: pha/pha DU =2 Itt (Rcosj + X sinj) L 100 x DU/Vn 1 pha:pha/trung tính DU =2 Itt (Rcosj + X sinj) L 100x DU/Vn 3 pha cân bằng :3pha có hoặc không có trung tính 100 x DU/Vn DU = Itt (Rcosj + X sinj) L Trong đó : Un : điện áp pha (V) Vn : điện áp dây (V) Itt : dòng làm việc tính toán (A) R :điện trở dây dẫn (W/ Km ) X :cảm kháng của dây (W/ Km ) L :chiều dài dây dẫn (m) F :tiết diện dây dẫn (mm2 ) j :góc lệch pha giữa điện áp và dây dẫn R có thể tra bảng hoặc tính theo công thức R= :cho dây đồng R= :cho dây nhôm Đối với X nếu không có thông tin chính xác thì ta có thể lấy * X = 0 (W/ Km ) khi S < 50 mm2 * X = 0.08 (W/ Km ) khi S 50 mm2 Ở đây S là tiết diện dây dẫn Ở đây ta bỏ qua cảm kháng và trở kháng của các thiết bị đóng ngắt như :CB và thanh cái vì các giá trị này thường rất nhỏ không đáng kể so với đường dây 3.4.3 Tính toán sụt áp : A :Điều kiện làm việc bình thường 1 : Sụt áp trên cáp từ máy biến áp đến cửa điện Itt= 1899.17 (A) L= 24(m) F= 300(mm2) Itt=606(A) L=150(m) F=300(mm2) Itt=32.35(A) L=0.5(m) F=10(mm2) Itt=1.42(A) L=10(m) F=1.5(mm2) Cửa điện TPPC AP AP 1 MBA + Sụt áp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính :DU1 Ở đây ta tra bảng 8.4 8.10 (tài liệu 2) để tìm thông số điện trở R R = 0.0601 x 24 /6 = 0.24 (mmW) X= 0.08 x 24/6 = 0.32 (mmW) Vì có 6 dây song song nên R,X đều chia cho 6 Cosj= 0.94 tgj = 0.34 DU1 = x 1899.17 (0.24 x0.94 + 0.32 x 0.34) .10- 3=1.1 (V) DU1 = 1,1 (V) => DU1= 0.3 (%) + Sụt áp từ tủ phân phối chính (TPPC) đến tủ phân phối AP : DU2 Ở đây ta tra bảng 8.4 8.10 (tài liệu 2) để tìm thông số điện trở R R = 0.0601 x 150 /2 = 4.507 (mmW) X= 0.08 x 150/2 = 6 (mmW) Vì có 2 dây song song nên R,X đều chia cho 2 Cosj= 0.8 Sin j = 0.6 DU2 = x 606 (4.507 x0.8 + 6 x 0.6).10- 3 =7.653 (V) DU2 = 7.653 (V) => DU2= 1.99 (%) + Sụt áp từ tủ phân phối AP đến tủ phân phối AP1 : DU3 Ở đây ta tra bảng 8.4 8.10 (tài liệu 2) để tìm thông số điện trở R R = 1.63 x0.5 = 0.81 (mmW) X= 0 (mmW) Vì có 2 dây song song nên R,X đều chia cho 2 Cosj= 0.8 Sin j = 0.6 DU3 = x 32.35 (0.81 x0.8 + 0 x 0.6). 10- 3 = 0.036(V) DU3 = 0.036 (V) => DU3= 0.0094(%) + Sụt áp từ tủ phân phối phụ AP 1đến thiết bị (cửa điện) : DU4 Ở đây ta tra bảng 8.4 8.10 (tài liệu 2) để tìm thông số điện trở R R = 4.61 x 10 = 46.1 (mmW) X= 0 (mmW) Cosj= 0.8 Sin j = 0.6 DU4 = x 1.42 x 46.1 x 0.8 =0.09 (V) DU4 = 0.09 (V) => DU2= 0.02(%) Vậy sụt áp ở điều kiện bình thường : DU = = 0.33 + 1.99 + 0.0094 + 0.02 = 2.34 (%) < DUcp = 5 (%) Vậy thoả điều kiện sụt áp B Sụt áp ở điều kiện khởi động thiết bị : DUKĐ = Với : Itt (A) :Dòng làm việc của thiết bị hay nhóm thiết bị đang xét DUKD (% ) :Sụt áp phần trăm trên đoạn đang xét DUBT (%) :Sụt áp phần trăm trên đoạn đang xét lúc bình thường DIKD (A) :Mức thay đổi dòng điện khi khởi động DIKD = 5 Idm :Đối với một thiết bị DIKD = Iđn – Itt nhánh :Đối với một nhóm thiết bị Với : Iđn : là dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị (A) Itt nhánh :là dòng tính toán của nhóm cùng nhánh (A) Khi khởi động cửa điện : DIKD = 5 x 1.42 = 7.1 (A) + Sụt áp từ máy biến áp đến TPPC : DUKD 1 = = = 0.33 (%) + Sụt áp từ TPPC đến AP : DUKD 2 = = = 2.01 (%) + Sụt áp từ AP đến AP 1 DUKD 3 = = = =0.0114 (%) + Sụt áp từ AP1 đến cử điện DUKD 4 = (1.42+7.1)x 46.1x0.8x10- 3 =0.54 (V) = 0.14 (%) Vậy sụt áp trên dây dẫn khi khởi động là : DUKD = = 0.33 + 2.01+ 0.0114 + 0.14 = 2.5 (%) DUKD = 2.5 (%) < DUcp =25(%) Vậy thoả điều kiện sụt áp khi khởi động động cơ (thiết bị) Ta có bảng thống kê sụt áp ở điều khiện làm việc bình thường và lúc khởi động thiết bị : Bảng 3.4 3.5 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH * Mục đích Trong hệ thống điện ,ngoài dòng làm việc bình thường còn phải kể đến dòng làm việc sự có nhất là dòng ngắn mạch . Dòng ngắn mạch này thường lớn hơn nhiều so với dòng làm việc bình hường . Do đó có thể phá hỏng chất cách điện ,thiết bị điện ,thiết bị bảo vệ gây nguy hiểm cho người lao động ,xí nghiệp … Vì vậy cần phải tính dòng ngắn mạch nhằm chọn thiết bị bảo vệ ngắn mạch phù hợp với dây dẫn và thiết bị điện có dòng ngắn mạch chạy qua * Công thức tính toán dòng ngắn mạch - Xác định dòng ngắn mạch thông qua tổng trở ngắn mạch : Z - Dòng điện ngắn mạch 3 pha tại một điểm bất kỳ : Inm = Trong đó : U20 :điện áp dây phía thứ cấp khi không tải (V) Inm : dòng điện ngắn mạch (KA) Z : tổng trở mỗi pha tới điểm ngắn mạch (mW) Z = (mW) RT, XT : tổng điện kháng ,tổng cảm kháng của các đoạn mắc nối tiếp từ máy biến áp (máy phát ) tới điểm ngắn mạch (mW) Như vậy để tính được dòng ngắn mạch cần phải xác định tổng trở Z của mạch tính từ nguồn đến điểm ngắn mạch Xác định tổng trở và tính ngắn mạch Sơ đồ tương đương ZB Zd1 Zd2 Zd3 Zd4 AP TPPC AP1 ĐC MBA Z4 Với : Zd1,Zd2…. : là tổng trở của đoạn dây 1,2… ZB :tổng trở của máy biến áp Z = = Rå + jXå A : Ngắn mạch từ máy biến áp đến tủ tủ phân phối chính ZB= 8.5(mW) (tra bảng H1-37 tài liệu 2) RB=1.8 (mW) XB=8.3 (mW) Trở kháng và cảm kháng của dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính (TPPC) có chiều dài L= 24 (m) Rd1= R0.L/n = (0.0601x 24)/6 =0.3 (mW) Xd1= X0.L/n =(0.08x24)/6 = 0.32 (mW) Trong đó : R0,X0, tra trong bảng 8.4 PL tài liệu 1 n: số dây =>Z1= 8.872 (mW) => Inm= 27.16 (KA) B : Ngắn mạch từ máy biến áp đến tủ phân phối phụ AP R2= R1 + Rd2 = 2.1 + 4.575 = 6.675 (mW) X2= X1 + Xd2 = 8.62 + 6 = 14.62 (mW) Z2 = 16.07 (mW) C : Ngắn mạch từ máy biến áp đến tủ động lực AP1 R3= R2 + Rd3 = 6.675 + 0.825 = 7.5 (mW) X3= X2 + Xd3 = 14.62 + 0 = 14.62 (mW) Z3 = 16.144 (mW) D : Ngắn mạch từ máy biến áp đến thiết bị (cửa điện ) R4= R3 + Rd4 = 7.5 + 23.05 = 30.55 (mW) X4= X1 + Xd2 = 14.62+ 0 = 14.62 (mW) Z4 = 33.876 (mW) Tất cả các thiết bị khác hay phân đoạn bất kỳ điều tính tương tự như trên : Ta có bảng tính toán ngắn mạch ba pha từ máy biến áp đến các tủ phân phối khác : * Tính dòng ngắn mạch nhỏ nhất (hay dòng chạm vỏ min) :Icv(KA) Các thiết bị bảo vệ trong mạch điện ngoài khả năng cắt dòng sự cố ngắn mạch ba pha còn phải có khả năng loại trừ dòng ngắn mạch nhỏ nhất xảy ra trong mạng điện . Trong mạng điện dùng sơ đồ TN-S dòng ngắn mạch nhỏ nhất sẽ xảy ra khi có ngắn mạch pha và trung tính tại điểm xa nhất của mạch . Do đó ,ta cần phải tính toán dòng ngắn mạch này để lựa chọn thiết bị đóng ngắt (CB) và điều chỉnh dòng cắt ngắn mạch thích hợp . Điều kiện cắt : Im < Inm (min) Trong đó : Im : Giá trị ngưỡng cắt tức thời hoặc trễ trong khoảng thời gian ngắn ,giá trị này được điều chỉnh bởi cơ cấu điều chỉnh dòng tác động từ Inm (min) : Giá trị dòng sự cố nhỏ nhất - Nguyên tắc tính dòng ngắn mạch nhỏ nhất như sau: Với giả thiết điện áp tại điểm ngắn mạch (tại chổ đặt thiết bị bảo vệ ) duy trì ở trị lớn hơn hay bằng 80 % Up . Giá trị 0.8Up đã xét tất cả các điện áp rơi từ phía nguồn tới điểm đặt thiết bị bảo vệ . Giá trị điện trở Rd trên dây dẫn khi ngắn mạch một pha được tính theo công thức sau : Rd = (tiết diện dây pha bằng dây trung tính ) Rd = (tiết diện dây pha và dây trung tính khác nhau ) Trong đó : r = 22.5 10-3 Wmm2 /m đối với dây đồng r = 36 10-3 Wmm2 /m đối với dây nhôm Giá trị điện kháng Xd trên dây dẫn nhỏ hơn nhiều với điện trở của dây dẫn nên có thể xem như bỏ qua . Dòng ngắn mạch nhỏ nhất được xác định như sau : Isc(min) = Trong đó : Up : điện áp pha - trung tính (V) Zd : tổng trở mạch vòng ngắn mạch Zd = Tính dòng ngắn mạch nhỏ nhất trên tuyến dây từ máy phát (MF) đến : A :Tủ phân phối chính (TPPC): RF =0 (mmW) XF = 44(mmW) Rd = Rdpha + RPE = 0.3 + 2.88 = 3.18 (mmW) Xd = Xdpha + XPE = 0.32 + 1.92 = 2.24 (mmW) ZPE ZMF Zdpha TPPC MF Trong đó : Rdpha ,Xdpha : điện trở và trở kháng của dây pha RPE ,XPE : điện trở và trở kháng của dây nối đất (PE) MF : máy phát ZMF : tổng trở của máy phát Rå ,Xå :điện trở và điện kháng tổng của đoạn đang xét XMF = * X*d = 0.3 (tra bảng tài liệu 1) * X*0 =0.06 (tra bảng tài liệu 1) Xd == 0.3= 60 (mmW) X0 == 0.06= 12 (mmW) =>XMF =(mmW) Rå = 3.18 (mmW) Xå= 46.24 (mmW) => Inm(min) = B : Tủ phân phối AP Rå = 16.77 (mmW) Xå = 64.24 (mmW) Zå = 66.39 (mmW) => Inm(min) = 3.595 (KA) C : Tủ phân phối AP1 Rå = 17.57 (mmW) Xå = 64.28 (mmW) Zå = 66.64 (mmW) => Inm(min) = 3.456 (KA) Ta có bảng tóm tắt của dòng ngắn min như sau :bảng NMmin (Dòng chạm vỏ ) 3.6 Lựa chọn thiết bị bảo vệ 3.6.1 Chức năng của thiết bị bảo vệ Để cho các thiết bị điện vận hành một cách an toàn hiệu quả ,tránh những hư hỏng nhất là những sự cố(ngắn mạch ,quá tải ..)người ta phải sử dụng các thiết bị bảo vệ (CB, dao cách ly ,cầu chì ,…) + Máy cắt CB có các chức năng cơ bản sau : Bảo vệ điện : Nhiệm vụ của nó là tránh hoặc hạn chế hậu xquả gây phá hỏng thiết bị điện của sự cố dòng ngắn mạch ,sự cố quá dòng ,quá tải …..và cách ly các phần tử hư hỏng ra khỏi lưới . Cách ly : mục đích nhằm tách rời và cách ly một mạch điện hoặc một thiết bị ra khỏi lưới điện còn lại ,nhằm đảm bảo ao toàn cho người tiến hành sữa chữa phần được cách ly Điều khiển đóng cắt : cho phép vân hành mạng điện theo yêu cầu sử dụng các thiết bị bao gồm : đóng cắt trong điều kiện làm việc bình thường ,đóng cắt hoặc dừng khẩn cấp vì một lí do nào đó Tùy theo các hình thức sự cố mà có nhiều loại CB khác nhau :CB bảo vệ ngắn mạch ,CB bảo vệ quá tải ,bảo vệ chống chạm đất (ELCB) ,CB bảo vệ dòng rò (RCCB) , … Do đó ,việc lựa chọn CB cho một mạng điện xí nghiệp ,nhà máy là rất quan trọng 3.6.2 Các yếu tố để lựa chọn thiết bị Chọn lựa CB thích hợp cho từng thiết bị , nhóm thiết bị ,từng tuyến cáp phải dựa vào các thông số kỹ thuật sau : Điện áp định mức của CB :Ue là điện áp lớn nhất mà mà CB có thể làm việc bình thường và giá trị này phải lớn hơn hoặc bằng điện áp của nguồn tại vị trí đặt CB: Ue Uđm Dòng điện định mức của CB : In là giá trị cực đại của dòng điện liên tục mà CB với role bảo vệ quá dòng có thể chịu được ở nhiệt độ môi trường do nhà chế tạo quy định và phải lớn hơn dòng tình toán : In Itt Dòng tác động có hiệu chỉnh khi quá tải : Ir là dòng ưỡng tác động của CB để bảo vệ cho dây dẫn khỏi bị quá tải ( Còn gọi là dòng tác động nhiệt ) Itt Dòng tác động hiệu chỉnh khi có ngắn mạch : Im là dòng tác động tức thời khi có sự cố ngắn mạch xảy ra phía sau thiết bị bảo vệ ( Còn gọi là dòng tác động từ ) Dòng cắt ngắn mạch định mức Icu là trị dòng cắt lớn nhất của CB khi có ngắn mạch mà CB không bị hư hỏng Số cực của CB : đối với các tuyến cáp đi đến các phụ tải chiếu sáng ,ổ cắm 1 pha .. thì sử dụng CB một cực .Còn đối với các phụ tải 3 pha ,tủ động lực ….thì sử dụng CB 3hoặc 4 cực khi mạch có dây trung tính riêng biệt với PE Trong đó : Inm(max) :là dòng ngắn mạch ba pha lớn nhất trên tuyến dây Inm(min) :là dòng ngắn mạch nhỏ nhất tại vị trí đặt thiết bị bảo vệ I’cpdd : là dòng lớn nhất mà dây dẫn có thể chịu được hoặc không bị hư hỏng khi có sự cố Icpdd : là dòng cho phép lớn nhất của dây ở nhiệt độ thiết kế K : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào cách đi dây ,môi trưòng… I’cpdd = K x Icpdd 3.6.3 Chọn thiết bị bảo vệ cho xí nghiệp : Chọn thiết bị bảo vệ cho thanh cái tủ phân phối chính : # Thông số tính toán + Điện áp định mức hạ áp : Uđm = 400 (V) + Dòng điện định mức của máy biến áp : Itt = 1899.17 (A) +Dòng ngắn mạch tại thanh cái : Inm(max) = 26.03 (KA) + Dòng ngắn mạch nhỏ nhất tai thanh cái : Inm(min) = 4.982 (KA) + Dòng cho phép dây dẫn :Icpdd = 3390 (A) # Thông số lựa chọn :dựa vào CB : + Ue Uđm = 400(V) + In Itt = 1899.17 (A) + Icu Inm(max) = 26.03 (KA) + Chọn loại CB 4 cực compact circuit breakers mã hiệu NS2000N + Điện áp cách điện : Ui =750 (V) + Điện áp làm việc : Ue = 690 (V) +Dòng định mức : In = 2000 (A) + Dòng cắt ngắn mạch định mức : Icu = + Khả năng cắt dòng sự cố : Isc = 70% Icu = + Dòng tác động nhiệt được chỉnh sao cho Itt = 1899.17(A) =K x Icpdd Với K là hệ số hiệu chỉnh của tác động từ ,nhiệt K= = Vậy để Ir > Itt ta nên chọn hệ số K = 0.95 => Ir = 0.95x2000 = 1900 (A) > Itt = 1899.17 (A) => I’cpdd = 0.95 x 3390 = 3220.5 (A) > Ir = 1900 (A) Và chọn Im = 2.5 Ir = 2..5 x 1900 = 4.75 (KA) Im = 4.75(KA) < Inm(min) = 4.982 (KA) Vậy ta chọn CB NS2000N-2000 A với các thông số hiệu chỉnh thỏa điều kiện trong phương pháp chọn thiết bị bảo vệ Chọn thiết bị bảo vệ cho thanh cái tủ phân phối AP : # Thông số tính toán + Điện áp định mức hạ áp : Uđm = 400 (V) + Dòng điện định mức của máy biến áp : Itt = 606(A) +Dòng ngắn mạch tại thanh cái : Inm(max) = 14.3 (KA) + Dòng ngắn mạch nhỏ nhất tai thanh cái : Inm(min) = 3.84 (KA) + Dòng cho phép dây dẫn :Icpdd = 1130 (A) # Thông số lựa chọn :dựa vào CB : + Ue Uđm = 400(V) + In Itt = 606 (A) + Icu Inm(max) = 14.3(KA) + Chọn loại CB 4 cực compact circuit breakers mã hiệu NS630N + Điện áp cách điện : Ui =750 (V) + Điện áp làm việc : Ue = 690 (V) +Dòng định mức : In = 630 (A) + Dòng cắt ngắn mạch định mức : Icu = 42 (KA) + Khả năng cắt dòng sự cố : Isc = 100% Icu =42 (KA) + Dòng tác động nhiệt được chỉnh sao cho Itt = 606(A) =K x Icpdd Với K là hệ số hiệu chỉnh của tác động từ ,nhiệt K= = Vậy để Ir > Itt ta nên chọn hệ số K = 0.98 => Ir = 0.9x630 = 617 (A) > Itt = 606 (A) => I’cpdd = 0.98x 1130 = 1107.4 (A) > Ir = 617 (A) Và chọn Im = 5 Ir = 5 x617 = 3.08 (KA) Im = 3.08(KA) < Inm(min) = 3.59 (KA) Vậy ta chọn CB NS630N-630 A với các thông số hiệu chỉnh thỏa điều kiện trong phương pháp chọn thiết bị bảo vệ Thông thường ,do chiều dài đoạn dây giữa hai tủ phân phối (hay giữa tủ phân phối với tủ động lực ) khá xa hay có vật che khuất tầm mắt nên thường được lắp đặt hai CB cho một đoạn đương dây (một đầu tuyến ,một cuối tuyến ) . Nhằm bảo đảm an toàn khi sữa chữa hay khi xảy ra sự cố ta biết ngay sự cố trên đoạn nào của đường dây . Để klàm được 9iều nay ta cần phải chỉnh đặc tuyến cua CB có độ nhạy khác nhau và tuân theo điều kiện Im CB ct < Im CB đt Ta có đoạn đường dây từ tủ phân phối chính TPPC(MDB) đến tủ phân phối phụ AP có khoảng cách xa nên ta đặt 2 CB (một đầu tuyến ,một cuối tuyến ) Đầu tuyến sử dụng CB NS630N-630 A với dòng cắt nhanh Im =3.08 (KA) Cuối tuyến sử dụng CB NS630N-630 A với dòng cắt nhanh Im =1.512 (KA) Ta có bảng tổng kết chọn CB như sau : Bảng CB 4: NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ CHỐNG SÉT A : Chế độ trung điểm Mức độ làm việc tin cậy của thiết bị điện và hệ thống cung cấp điện phụ thuộc nhiều vào chế độ trung điểm của nguồn .Sự cố thường xảy ra nhất trong hệ thống cung cấp điện là sự cố chạm pha đất và các phần tử có điện của thiết bị điện chạm với các phần cấu kế nối đất hoặc nối trực tiếp với đất .Dòng điện ở chỗ đi vào đất gọi là dòng điện một pha chạm đất ,dòng điện này phá hủy tính đối xứng của hệ thống điện lúc đó tùy thuộc vào phương thức nối đất của trung điểm hệ thống điện có những phản ứng khác nhau đối với một pha chạm đất .Có những phương thức trung điểm nối đất như sau : hệ thống có trung điểm cách đất ,nghỉa là trung điểm bình thường không nối đất ;hệ thống nối đất cộng hưởng ,nghỉa là trung điểm nối đất qua cuộn dập hồ quang ;hệ thống có trung điểm nối đất ,nối đất trực tiếp qua điện trở hay điện kháng . Theo quy phạm trang thiết bị điện ở lưới xoay chiều 4 dây trung điểm bắt buộc phải nối đất trực tiếp . Do đó ,đối với nhà xưởng ta phải nối đất trực tiếp qua điện trở Chạm đất một pha trong hệ thống có trung điểm nối đất trực tiếp chính là ngắn mạch một pha ,bởi vì pha sự cố được xem như là khép mạch qua đất ,qua trung điểm máy biến áp (máy phát ) Những ưu điểm cơ bản của hệ thống có trung điểm nối đất trực tiếp là : Oån định được điện thế trung điểm và loại trừ được kha năng xuất hiện hồ quang nối đất và những hậu quả của chúng Giảm nhẹ được sự làm việc của cách điện khi chạm đất và khi có quá trình quá độ Bảo đảm tính chính xác ,tin cậy ,chọn lọc và tác động nhanh của bảo vệ rơle Khuyết điểm : Bất kỳ chạm đất một pha nào cũng là ngắn mạch và bảo vệ rơle cắt nhanh phần sự cố ,nghĩa là phá vỡ tính liên tục của cung cấp điện Aûnh hưởng điện từ mạnh đến đường dây thông tin ,dân tới làm tăng chi phí bảo vệ chúng Dòng điện ngắn mạch có thể có giá trị rất lớn khi ngắn mạch xuống đất ,đó là nguyên nhân gây ra lực động phá hoại lan truyền trên phần lớn hệ thống Gây nguy hiểm cho người vì điện áp tiếp xúc và điện áp bước lón khi có dòng một pha xuống đất làm tang chi phí cho các thiết bị nối đất B Tác dụng của nối đất Tác dụng của nối đất chung là tản dòng điện sự cố (rò cách điện ,ngắn mạch chạm đất hoặc do dòng điện sét ) và giử cho điện thế của các phần tử được nối đất thấp .Theo chức năng của nối đất được chia làm ba loại : Nối đất làm việc : có nhiệm vụ đảm bảo sự làm vịêc của trang thiết bị điện trong điều kiện bình thường và sự cố theo các chế độ quy định .Đó là nối đất điểm trung tính của cuộn dây máy biến áp ,máy phát và máy bù .Nối đất máy biến áp đo lường ,nối đất pha trong hệ thống pha – đất (đất được dùng như một dây dẫn ). Nối đất an toàn :hay nối đất bảo vệ có nhiệm vụ chính là đảm bảo cho người vận hành ,phụ vụ ,khi cách điện của các trang thiết bị điện bị hư hỏng gây rò điện .Đó là nối đất các vỏ thiết bị (máy biến áp ,máy phát ,..) Nói chung là nối đất các bộ phận bình thường có điện áp bằng không ,nhưng khi cách điện hư hỏng ,bị phóng điện xuyên thủng thì sẽ có điện áp khác không . Nối đất chống sét nhằm tản dòng sét vào đất giữ cho điện thế của các phần tử được nối đất không quá cao ,nhằm tránh được hiện tượng phóng điện ngược . Đó là nối đất coat thu sét ,các thiết bị chống sét nối đất các kết cấu kim loại có thể bị sét đánh . Trong nhiều trường hợp nối đất có thể thực hiện hai hay ba nhiệm vụ trên C Thiết bị nối đất * Những nguyên tắc chung : Tiến hành nối đất các thiết bị điện bằng cách nối chung chúng với các thiết bị nối đất Thiết bị nối đất bao gồm các bộ phận nối đất và dây nối đất : Bộ phận nối đất là những thanh dẫn kim loại hay một nhóm thanh dẫn tiếp xúc trực tiếp với đất Dây nối đất là những dây dẫn kim loại để nối những phần tử cần nối đất với bộ phận nối đất Điện trở nối đất quyết định dòng điện của đất gọi là điiện trở tản : điện trở này được định nghĩa như là tỉ số giữa điện áp trên bộ phận nối đất so với có điện thế bằng không và dòng điện qua bộ phân nối đất Rnđ = (W) Đối với các thiết bị nối đất trong các thiết bị điện xoay chiều ,trước hết phải sử dụng nối đất tự nhiên . Nối đất tự nhiên là các thiết bị và cấu kiện khác nhau ,tùy theo tính chất của bản thân ,chúng có khả năng làm cả chức năng nối đất : ống nước ,vỏ cáp kim loại ,các cấu kiện bằng thép hoặc bê tông cốt thép của tòa nhà ,các công trình chôn chắc chắn xuống đất . Điện trở tản nhỏ l à ưu điểm của nối đất tự nhiên .Sử dụng hợp lý nối đất tự nhiên sẽ làm đơn giản và ha giá thành các công trình nối đất . Điện trở nối đất phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố cục bộ ,trị số chính xác của nó chỉ xác định được trên cơ sở đo lường . Nối đất nhân tạo là sử dụng các điện cực kim loại chôn dưới đất làm thiết bị nối đất , các điện cực thường là các ống kim loại ,thanh kim loại …. Được đặt tiếp xúc với mặt đất hoặc chôn dưới mặt đất từ 0.5 – 0.8 m .Khi các điện cực được chôn dưới đất thì điện trở nối đất được ổn định vì nó tiếp xúc hoàn toàn với lượng đất có sự thay đổi rất ít về độ ẩm và nhiệt độ trong suốt cả năm Khi chọn kích thước của các điện cực chôn thẳng đứng người ta xuất phát từ ba điều kiện cơ bản Đảm bảo điện trở nối đất yêu cầu với hao phí kim loại nhỏ nhất Đảm bảo độ bền về cơ học của điện cực khi chôn sâu trong đất Đảm bảo độ bền chống ăn moon của điện cực đặt trong đất Nếu bộ phận nối đất là một điện cực thẳng đứng không đảm bảo yêu cầu về điện trở nối đất thì bố trí các địên cực thẳng đứng thành một hàng thẳng hay tạo thành một vòng kín Nếu bộ phận nối đất bao gồm nhiều điện cực nối song song cách đều nhau một khoảng nhỏ và điện cực nối đất có địên trở là Rđc ,thì n điện cực nối đất đấu song song nhau sẽ có điện trở là : Rnđ = Hệ số Ksd sẽ giảm xuống nếu tăng số điện cực và giảm khoảng cách giữa chúng * Những yêu cầu đối với thiết bị nối đất cho hệ thống điện dưới 1000 V có trung tính nối đất trực tiếp Theo quy phạm trang thiết bị điện đối với các thiết bị điện có điện áp dưới 1000 V có trung điểm nối đất trực tiếp ,thì điện trở của bộ phận nối đất không được lớn hơn 4 W Những thiết bị nối đất phải được nối chắc chắn với trung điểm của nguồn cung cấp bằng dây nối đất hoặc dây trung tính ,điện trở của mỗi bộ phận nối đất lặp lại không được lớn hơn 10 W Để đảm bảo cắt tự động phần dây dẫn có ngắn mạch một pha chạm đất ,phải chọn các dây dẫn nối đất sao cho khi ngắn mạch với vỏ hoặc dây trung btính sẽ làm xuất hiện dòng ngắn mạch có trị số lớn hơn : Ba lần dòng điện danh định của dây chảy cầu chì gần nhất Ba lần dòng điện danh định của thiết bị cắt mạch chậm