Giáo trình Hệ thống cung cấp điện - Trường Minh Tấn

trạm biến áp ở cuối đường dây và xa nguồn. 
Nếu cơng suất phản kháng chạy từ nguồn → phụ tải, chứng tỏ phụ tải cần cơng suất 
phản kháng của nguồn, đĩng thêm tụ điện vào làm việc, nếu ngược lại thì cắt bớt tụ điện. 
Người ta thường dùng bĩng đèn dây tĩc cơng suất 15 ÷ 40 W để làm điện trở phĩng 
điện cho tụ điện. 
Ưu điểm của bĩng đèn: khi điện áp dư của tụ điện phĩng hết thì đèn tắt, dễ theo dõi 
nhưng chú ý khi đèn hỏng khơng chỉ thị được. 
ðiện trở phĩng điện: Ω= , .10.15
2
6
Q
U
R phapđ 
Q: dung lượng của tụ điện, kVAr 
 120
Bài tập 
1. Một mạch điện 35kV cung cấp điện cho hai phụ tải, hình vẽ, điện trở của các đoạn 
đường dây Ω, cơng suất của phụ tải MVA cho trên hình vẽ, thời gian sử dụng cơng suất 
lớn nhất của các phụ tải 4500h/năm. Xác định cơng suất tối ưu của tụ điện đặt tại các phụ 
tải để giảm tổn thất điện năng trong mạng điện 
2. Một đường dây tải điện 110kV cung cấp điện cho 2 trạm biến áp hạ áp, hình vẽ. Cơng 
suất cực đại của phụ tải MVA, chiều dài đường dây km và tiết diện dây dẫn cho trên hình 
vẽ, thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất của các phụ tải 4500h/năm. Hãy xác định cơng 
suất bù kinh tế của các tụ điện đặt phía thanh gĩp hạ áp của các trạm. 
3. Một mạng điện 110kV cung cấp cho các trạm biến áp 1, 2, 3 hình vẽ. Cơng suất của 
phụ tải (MVA), chiều dài và tiết diện dây dẫn cho trên hình vẽ. Cơng suất của các MBA 
là 15, 10, 10 MVA. Thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất của phụ tải là 5500h/năm. 
Hãy xác định cơng suất tối ưu của các thiết bị bù đặt tại các trạm, biết rằng giá 
1kWh tổn thất điện năng là 0,1đ; giá 1kVAR cơng suất đặt của thiết bị bù (bù tĩnh) là 
70đ. Tổn thất cơng suất tác dụng trong tụ điện là ∆Pk = 0,005; τ = 3800h 
38km 32km 
2xAC-70 2xAC-70 
2x20MVA 
2x10MVA 
2 
1 
S1 = 16 +j12 
S2 = 10+j15 
8Ω 6Ω 
4Ω 
A 
1 2 
10+j8 6+j4 
 121
90,8km 
44km 
45,4km 
2AC-120 
2AC-70 
2AC-70 
2x10MVA 
2x10MVA 
2x15MVA 
1 
2 
S3 =10+j7,5 
S1 =15+j15,3 
S2 =12+j7,4 
3 
 122
Chương 9 
NỐI ðẤT VÀ CHỐNG SÉT 
9.1. Khái niệm về nối đất 
Dịng điện đi qua cơ thể con người gây nên những tác hại nguy hiểm: gây bỏng; 
giật; trường hợp nặng cĩ thể gây chết người. 
Về trị số, dịng điện từ 10 mA trở lên là nguy hiểm và từ 50 mA trở lên thường 
dẫn đến tai nạn chết người. ðiện trở cơ thể con người thay đổi trong giới hạn rất rộng, 
phụ thuộc vào tình trạng của da, diện tích tiếp xúc với điện cực, vị trí điện cực đặt vào 
người, thời gian dịng điện chạy qua, điện áp giữa các điện cực và nhiều yếu tố khác. Khi 
điện trở của người nhỏ (khoảng 800 ÷ 1000 Ω) chỉ cần 1 điện áp 40 ÷ 50 V cũng đủ gây 
nguy hiểm cho tính mạng con người. 
Người bị tai nạn về điện trước hết là do chạm phải những phần tử mang điện, bình 
thường cĩ điện áp. ðể ngăn ngừa hiện tượng này, cần đặt những rào đặc biệt ngăn cách 
con người với các bộ phận mang điện đĩ. 
Xong người bị tai nạn về điện cũng cĩ thể là do chạm phải các bộ phận của thiết 
bị điện bình thường khơng mang điện nhưng lại cĩ điện áp khi cách điện bị hỏng (như sứ 
cách điện, vỏ động cơ điện, các giá thép đặt thiết bị điện .). 
Trong trường hợp này, để đảm bảo an tồn, cĩ thể thực hiện bằng cách nối đất tất 
cả những bộ phận bình thường khơng mang điện, nhưng khi cách điện hỏng cĩ thể cĩ 
điện áp. 
Khi cĩ nối đất, qua chỗ cách điện chọc thủng và thiết bị nối đất sẽ cĩ dịng điện 
ngắn mạch một pha với đất và điện áp đối với đất của vỏ thiết bị bằng: 
Ud = Id.Rd (9.1) 
Trong đĩ: Id - dịng điện 1 pha chạm đất. 
 Rd - điện trở nối đất của trang thiết bị nối đất 
Trường hợp người chạm phải thiết bị cĩ điện áp, dịng điện qua 
người xác định theo biểu thức: 
ng
d
đ
ng
R
R
I
I
= (9.2) 
Bởi Rd << Rng nên Ing << Id . Tuy nhiên nếu Id khá lớn thì dịng qua người vẫn là 
nguy hiểm: 
ng
dd
ng R
RI
I = (9.3) 
Ta nhận thấy rằng nếu thực hiện nối đất để cĩ Rd đủ nhỏ → cĩ thể đảm bào cho 
dịng Ing qua người khơng nguy hiểm nữa. 
Khái niệm về điện trở đất: 
Trang bị nối đất bao gồm điện cực nối đất và các dây dẫn nối các điện cực trực 
tiếp dưới đất. Ngồi ra dây dẫn nối giữa các bộ phần cần nối với hệ thống nối đất (gồm 
điện cực và thanh dẫn nối đặt trong đất). 
 123
Khi dịng ngắn mạch xuất hiện do cách điện của thiết bị bị hỏng. Dịng ngắn mạch 
sẽ qua vỏ thiết bị theo dây nối đất xuống điện cực và chạy tản vào trong đất. Trên hình vẽ 
ta thấy đường cong phân bố điện thế trên mặt đất. Mặt đất tại chỗ đặt điện cực ( điểm 0) 
cĩ điện thế cao nhất ( ϕđ), càng xa điện cực điện thế càng giảm dần và tại điểm a và a’ 
cách khoảng 15 ÷ 20 m thì điện thế nhỏ tới mức khơng đáng kể và được coi bằng khơng. 
Hình 9.1 
ðịnh nghĩa: “ðiện trở nối đất là điện trở của khối đất nằm giữa điện cực và mặt cĩ 
điện thế bằng khơng”. 
Nếu bỏ qua điện trở nhỏ của dây dẫn nối và điện cực thì điện trở đất được xác 
định theo biểu thức: 
d
d
d I
U
R = (9.4) 
Trong đĩ: Ud - điện áp của trang bị nối đất. 
 Id - dịng ngắn mạch (dịng điện trong đất). 
Khái niệm về điện áp tiếp xúc: 
Nếu tay người tiếp xúc với vỏ thiết bị (bị hỏng cách điện) thì điện áp tiếp xúc 
nghĩa là điện áp giữa tay và chân người bằng: 
Utx = ϕđ - ϕ1 (9.5) 
ϕđ - ðiện thế lớn nhất tại điểm 0. 
ϕ1 - ðiện thế tại chỗ người đứng. 
Khái niệm về điện áp bước: 
Khi người đến gần thiết bị hỏng cách điện thì điện áp giữa 2 chân (giả thiết 2 chân 
khơng cùng 1 điểm) sẽ cĩ 2 điện thế khác nhau, tạo thành điện áp gọi là điện áp bước. 
 Ub = ϕ1 - ϕ2 (9.6) 
ðể tăng an tồn, tránh Utx và Ub lớn nguy hiểm đến con người, người ta sẽ dùng 
các hình thức nối đất phức tạp với sự bố trí thích hợp các điện cực trên diện tích đặt thiết 
bị điện và mạch vịng xung quanh thiết bị. 
Thực hiện nối đất ở mạng hạ áp: 
 124
Trong các mạng 4 dây 380/220 V cĩ điểm trung tính trực tiếp nối đất thì vỏ thiết 
bị cĩ thể được nối trung tính (vì trung tính đã được nối đất). Phương án chỉ được phép 
dùng nếu tất cả các phụ tải đều là thiết bị ba pha → U0 = 0 (tức lưới khơng cĩ nhiều thiết 
bị 1 pha). Tuy vậy khơng phải lúc nào cũng an tồn vì nếu mất trung tính từ tram các 
thiết bị vẫn cĩ thể làm việc bình thường (phương án này chỉ ưu điểm là rẻ và dễ thực 
hiện). Khi yêu cầu cao về an tồn người ta sử dụng hệ thống nối đất riêng cho các thiết 
bị, hoặc hệ thống nối đất lập lại (tức là dây trung tính ngồi việc nối đất ở trạm rồi lại cần 
phải nối đất thêm cả ở phân xưởng hoặc tại thiết bị). 
Hình 9.2 
Yêu cầu nối đất trong phân xưởng; các trạm biến áp phân phối. 
Tất cả các đế máy, vỏ máy điện, các bộ truyền động của thiết bị điện, khung sắt, 
bảng phân phối, bảng điều khiển, các kết cấu kim loại của thiết bị phân phối trong nhà và 
ngồi trời, hàng rào kim loại ngăn cách phần mang điện, vỏ đầu cáp, các thiết bị chống 
sét, cột sắt của đường dây tải điện, của sắt các trạm biến áp, trạm phân xưởng.. 
Khơng yêu cầu nối đất: 
ðối với các thiết bị xoay chiều điện áp ≤ 280 V hoặc một chiều ≤ 440 V nếu các 
thiết bị này đặt trong nhà và ở nơi khơ ráo. 
Các thiết bị điện áp 127 V xoay chiều và 110 V một chiều đặt trong nhà khơng 
cần phải nối đất. Trừ trường hợp ở những nơi cĩ khả năng dễ nổ hoặc cháy. 
9.2. Cách thực hiện và tính tốn trang bị nối đất 
9.2.1. Khái niệm chung 
Trong thực tế thường tồn tại 2 hình thức nối đất là nối đất nhân tạo và nối đất tự 
nhiên. 
Nối đất tự nhiên: là hình thức nối đất tận dụng các cơng trình ngầm hiện cĩ, như 
các ống dẫn bằng kim loại (trừ các ồng dẫn nhiên liệu lỏng và khí dễ cháy) đặt trong đất. 
Các kết cấu bằng kim loại của nhà, các cơng trình xây dựng cĩ nối với đất, các vỏ cáp 
bọc kim loại của cáp đặt trong đất  
Khi xây dựng trang bị nối đất trước hết phải sử dụng các vật nối đất tự nhiên cĩ 
sẵn, điện trở nối đất của các vật tự nhiên xác định bằng cách đo tại chỗ hoặc lấy theo tài 
liệu thực tế. 
 125
Nối đất nhân tạo: thường được thực hiện bằng các cọc thép (dạng ống, dạng thanh, 
hoặc thép gĩc) dài từ 2÷3 m và được chơn sâu dưới đất. 
Thơng thường các điện cực nối đất được đĩng sâu xuống đất sao cho đầu trên của 
chúng cách mặt đất khoảng 0,5 ÷ 0,7 m. Nhờ vậy sẽ giảm được sự thay đổi điện trở nối 
đất theo thời tiết. 
Các điện cực nối đất hay các cọc được nối với nhau bằng cách hàn với các thanh 
thép nối (dạng dẹt hoặc trịn) đặt ở độ sâu 0,5 ÷ 0,7 m. 
Khi khơng cĩ điều kiện đĩng điện cực xuống sâu (Ví dụ ở các vùng đất đá) 
người ta dùng các thanh thép dẹt hoặc trịn đặt nằm ngang ở độ sâu 0,7 ÷ 1,5 m. 
ðể chống ăn mịn các ống thép đặt trong đất phải cĩ bề dầy khơng nhỏ hơn 3,5 
mm. Các thanh thép dẹt, thép gĩc khơng được nhỏ hơn 4 mm. Tiết diện nhỏ nhất cho 
phép theo điều kiện này là 48 mm2 . 
Dây nối đất cần cĩ tiết diện thoả mãn độ bề cơ khí, ổn định nhiệt và chịu được 
dịng cho phép lâu dài, nĩ khơng được phép bé hơn 1/3 tiết diện của dây dẫn các pha. 
Thơng thường người ta hay dùng thép tiết diện 120 mm2; dây nhơm 35 mm2; dây đồng 
25 mm2. 
ðiện trở của trang bị nối đất khơng được lớn hơn trị số qui định trong qui phạm. 
ðối với mạng Udm ≥ 110 kV: là mạng cĩ trung tính trực tiếp nối đất hoặc nối đất 
qua 1 điện trở nhỏ. Khi xảy ra ngắn mạch, bảo vệ rơle tương ứng sẽ tác động cắt bộ phận 
hư hỏng của thiết bị. Vì vậy sự xuất hiện điện thế trên trang bị nối đất khi ngắn mạch 
chạm đất cĩ tính chất tạm thời. Vì xác xuất sẩy ra ngắn mạch chạm đất đồng thời với 
việc người tiếp xúc với vỏ thiết bị cĩ điện áp Uđ = Iđ. Rd là rất nhỏ nên qui phạm khơng 
qui định điện áp cho phép lớn nhất mà chỉ địi hỏi ở bất kỳ thời gian nào trong năm, điện 
trở của trang bị nối đất cũng phải thoả mãn: 
Rd ≤ 0,5 Ω (9.7) 
Khi dịng điện chạm đất lớn, điện áp đối với trang bị nối đất mặc dù chỉ trong thời 
gian ngắn cĩ thể đạt trị số rất lớn. Ví dụ khi Id = 3000 A mà Rd = 0,5 Ω thì U = 1500 V. 
Vì vậy để nâng cao an tồn cho người phục vụ cần phải tự động cắt ngắn mạch với thời 
gian nhỏ nhất, đồng thời đảm bảo trị số điện áp tiếp xúc và điện áp bước nhỏ nhất cĩ thể. 
Cần thực hiện nối đất theo mạch vịng và dùng các biện pháp bảo vệ phục vụ cho người 
vận hành như ủng cách điện và ghế cách điện. 
Trong lưới cĩ dịng chạm đất lớn buộc phải cĩ nối đất nhân tạo trong mọi trường 
hợp khơng phụ thuộc vào nối đất tự nhiên, đồng thời điện trở nối đất nhân tạo khơng 
đuợc lớn hơn 1 Ω. 
Với lưới trung áp Udm > 1000V: là lưới cĩ dịng chạm đất bé, tức mạng cĩ điểm 
trung tính khơng nối đất, hoặc nối đất qua cuộn dây dập hồ quang, thường bảo vệ rơle 
khơng tác động cắt bộ phận của thiết bị cĩ chạm đất 1 pha. Vì vậy chạm đất 1 pha cĩ thể 
kéo dài Ud trên thiết bị chạm đất cũng tồn tại lâu hơn, làm tăng xác xuất người tiết xúc 
 126
với những phần tử của thiết bị đĩ. Vì vậy qui phạm qui định rằng điện trở của trang bị 
nối đất tại mọi thời điểm bất kỳ trong năm khơng được vượt quá qui định. 
Khi dùng trang bị nối đất chung cĩ cả lưới trên và dưới 1000 V thì: 
d
d I
R
125
= (9.8) 
Khi dùng riêng (chỉ dùng cho thiết bị >1000 V) thì: 
d
d I
R
250
= (9.9) 
Trong đĩ 125 và 250 là điện áp cho phép lớn nhất của trang bị nối đất. 
Id - dịng chạm đất 1 pha lớn nhất. 
+ Trong cả hai trương hợp, điện trở nối đất khơng được vượt quá 10 Ω. 
Rd ≤ 10 Ω (9.10) 
Lưới Udm < 1000 V: điện trở nối đất tại mọi thời điểm trong năm khơng vượt quá 
4 Ω (riêng thiết bị nhỏ khi tổng cơng suất của máy phát và TBA khơng vượt quá 100 
kVA, cho phép Rd đến 10 Ω). 
+ Nối đất lặp lại của dây trung tính trong mạng 380/220 V phải cĩ Rd< 10 Ω 
+ Nếu tại điểm nào đĩ cĩ nhiều thiết bị phân phối với điện áp khác nhau đặt trên 
cùng khu đất, nếu thực hiện nối đất chung. Thì điện trở nối đất phải thoả mãn yêu cầu 
của trang bị nối đất nào đồi hỏi cĩ Rd nhỏ nhất. 
ðối với đường dây trên khơng: 
Udm ≥ 35 kV - cần nối đất tất cả các cột bê tơng, cột thép. 
Udm = 3 ÷ 20 kV - chỉ cần nối đất các cột ở gần nơi dân cư. 
Cần phải nối đất cho tất cả các cột bê tơng, cột thép, cột gỗ của tất cả các loại 
đường dây ở mọi cấp điện áp khi trên cột đĩ cĩ đặt bảo vệ chống sét hay dây chống sét. 
ðiện trở nối đất cho phép của cột phụ thuộc vào điện trở suất của đất lấy 10÷30 Ω. 
+ Trên các đường dây 3 pha 4 dây, điện áp 380/220 V cĩ điểm trung tính trực tiếp 
nối đất các cột sắt và xà của cột bê tơng cần phải được nối với dây trung tính. 
+ Mạng Udm < 1000 V cĩ dây trung tính cách đất, cột sắt, bê tơng cốt thép cần cĩ 
điện trở nối đất khơng quá 50 Ω. 
9.2.2. Tính tốn hệ thống nối đất 
* ðiện trở nối đất của cọc và thanh nối: 
Phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và độ chơn sâu trong đất và điện trở xuất của 
đất tại nơi thực hiện nối đất. Các cơng thức tính tốn và cách lắp đặt cho trong bảng dưới 
đây. 
* Tính tốn hệ thống nối đất: 
Hệ thống nối đất thường bao gồm một số điện cực nối song song với nhau một 
khoảng tương đối nhỏ (vì lý do khơng gian và kinh tế). Vì vậy khi cĩ dịng ngắn mạch 
 127
chạm đất, thể tích đất tản dịng từ mỗi cực giảm đi, do đĩ làm tăng điện trở nối đất của 
mỗi cọc. 
Như vậy, nếu nối đất gồm n điện cực (cọc) thì điện trở nối đất của tồn hệ thống 
(khơng kể đến thanh nối ngang) khơng phải là Rcọc/n mà là: 
η.n
R
R cocd = (9.11) 
Trong đĩ: η - là hệ số sử dụng điện cực nối đất. Hệ số này sẽ giảm đi khi số cọc 
trong cùng một khơng gian tăng lên (tức khi khoảng cách giữa các cọc giảm), ngồi ra 
cịn phụ thuộc hình dạng các loại nối đất (kiểu nối mạch vịng, kiểu nối thẳng). Trị số η 
thường được cho trước, hoặc tra theo đường cong theo số cọc, khoảng cách giữa các cọc, 
loại mạch nối đất ..v.v 
* ðiện trở suất của đất: phụ thuộc vào thành phần, mật độ, độ ẩm và nhiệt độ của đất. Và 
chỉ cĩ thể xác định chính xác bằng đo lường. Các trị số gần đúng của điện trở suất của 
đất (khi độ ẩm bằng 10 – 20 % về khối lượng) tính bằng Ωcm. 
Ví dụ: Cát 7.104 Ωcm. 
Cát lẫn đất 3.104 Ωcm. 
ðất sét 0,6.104 Ωcm.. 
ðất vườn 0,4.104 Ωcm. 
ðất đen 2.104 Ωcm.. 
ðiện trở suất của đất khơng phải cố định trong cả năm mà thay đổi do ảnh hưởng 
của sự thay đổi độ ẩm và nhiệt độ của đất, do đĩ điện trở của trang bị nối đất cũng thay 
đổi. Vì vậy trong tính tốn nối đất phải dùng điện trở suất tính tốn là trị số lớn nhất 
trong năm. 
ρtt = Kmax .ρ (9.12) 
Trong đĩ: Kmax - hệ số tăng cao, phụ thuộc điều kiện khí hậu ở nơi xây dựng trang 
bị nối đất. 
ðối với các ống và thanh thép gĩc dài 2 ÷ 3 m khi chơn sâu mà đầu trên cách mặt 
đất 0,5 ÷ 0,8 m thì hệ số Kmax = 1,2 ÷ 2. Cịn khi đặt nằm ngang cách mặt đất 0,8 m thì hệ 
số Kmax = 1,5 ÷7. 
Trình tự tính tốn nối đất như sau: 
Bước 1: Xác định điện trở cần thiết của trang bị nối đất (của hệ thống nối đất) theo 
tiêu chuẩn (cách thơng thường hoặc theo INmax. Rd). 
Bước 2: Xác định điện trở nối đất của hệ thống nối đất tự nhiên cĩ sẵn Rtn . 
Bước 3: Nếu Rtn < Rd như đã nĩi ở phần trên, với lưới trung áp cĩ dịng chạm đất 
nhỏ và ở lưới hạ áp → khơng cần phải đặt nối đất nhân tạo. Cịn ở lưới điện áp cao U ≥ 
110 kV cĩ dịng chạm đất lớn (hoặc ngay cả ở lưới trung áp khi cĩ dịng chạm đất lớn, 
 128
tức lưới dài) → lúc đĩ vẫn nhất thiết phải đặt nối đất nhân tạo với điện trở khơng lớn hơn 
1 Ω. 
Nếu Rtn > Rd thì phải xác đình điện trở của nối đất nhân tạo theo cơng thức sau: 
Từ hình vẽ ta cĩ: 
tnnt
tnnt
d
tnntd RR
RR
R
RRR +
=→+=
.111
Rd.Rnt +Rd.Rtn = Rnt.Rtn → Rnt (Rd - Rtn) = Rd.Rnt 
dtn
tnd
nt RR
RR
R
−
=
.
 (9.13) 
Bước 4: Từ trị số Rnt ta sẽ tính ra số điện cực cần thiết, cần bố trí các điện cực để 
sao cho giảm Utx và Ub . ðể tính được số điện cực cần thiết trước tiên ta chọn một loại 
điện cực thường dùng (thép gĩc hoặc thép trịn). Tra bảng hoặc tính Rcọc theo các cơng 
thức cho trong bảng. Trong khâu này cần cĩ ρtt; kích thước bố trí, độ sâu chơn cọc 
.Những điều này phụ thuộc cả vảo khơng gian cĩ thể được phép sử dụng, hoặc cĩ thể 
cho phép thi cơng dẽ dàng. 
Bước 5: Sơ bộ xác định số điện cực cần thiết của hệ thống 
sdcnt
coc
kR
R
n
.
= (9.14) 
Chú ý: số cọc trong hệ thống nối đất khơng được phép nhỏ hơn 2 (để giảm điện áp 
bước). 
ksdc - hệ số sử dụng cọc, tham số này phụ thuộc vào số lượng cọc, khoảng cách 
cọc, loại hệ thống (mạch vịng hay tia) → cĩ thể sơ bộ tra bảng theo các kích thước dự 
kiến, ksdc = f ( n, khoảng cách, loại hệ thống) → tạm xác định. 
Bước 6: Khi cần xét đến điện trở nối đất của các thanh nối nằm ngang. Sơ bộ ước 
lượng chiều dài (chu vi mạh vịng cĩ thể cho phép lắp đặt hệ thống nối đất). Việc tính Rt 
(điện trở của thanh nối) theo cơng thức (tra bảng); Sau đĩ điện trở của tồn bộ thanh nối 
sẽ được tính theo cơng thức sau: 
t
t
t
R
R
η
=' (9.15) 
Trong đĩ: Rt - tính theo cơng thức tra bảng. 
 ηt - hệ số sử dụng thanh nối ngang. 
Bước 7: Tính chính xác điện trở cần thiết của các cọc (điện cực) thẳng đứng cĩ xét 
tới điện trở của thanh nối nằm ngang. 
ntt
tnt
coc
tcoc
nt RR
RR
R
RR
R
−
=∑→+
∑
=
'
'
'
11
 (9.16) 
 129
Bước 8: Tính chính xác số cọc thẳng đứng cĩ xét tới ảnh hưởng của thanh nằm 
ngang và hệ số sử dụng cọc. 
∑
=
Rk
R
n
sdc
coc
.
 (9.17) 
Ví dụ: Tính tốn trang bị nối đất trạm phân phối 10 kV. Dịng điện điện dung chạm đất 1 
pha của mạng 10 kV bằng 25 A. Bảo vệ chống chạm đất 1 pha của mạng 10 kV tác động 
phát tín hiệu. Trong trạm cĩ đặt máy biến áp giảm áp 10/0,38; 0,22 kV phía hạ áp cĩ 
trung tính trực tiếp nối đất. 
- ðất thuộc loại đất sét, cĩ ρ = 0,6.104 Ωcm. 
- Giả thiết xây dựng nối đất hình mạch vịng bằng thanh thép gĩc, chu vi mạch 
vịng 80 m. Khơng cĩ nối đất tự nhiên. 
Giải: ðiện trở trang bị nối đất xác định theo cơng thức: 
 Ω== 5
25
125
dR 
ðể nối đất điểm trung tính của các máy biến áp ở phía 380/220 V phải cĩ trang bị 
nối đất với điện trở R = 4 Ω. Như vậy điện trở nối đất chung của trạm khơng được lớn 
hơn 4 Ω. 
Nối đất được làm bằng thanh thép gĩc L50x50x5 dài 2,5 m với độ chơn sâu 0,7 m. 
Các thanh thép gĩc được nối với nhau bằng thanh thép dẹt 20x4 mm, Khơng tính đến 
điện trở nối đất của các thanh nối. 
Giả thiết hệ số tăng điện trở suất của đất khi thực hiện nối đất bằng các thanh thép 
gĩc lấy Kmax = 2. 
+ Tính điện trở suất tính tốn của đất: 
ρtt = Kmax . ρ = 2.0,6.10
4 = 1,2.104 Ωcm 
+ ðiện trở của một thanh thép gĩc theo cơng thức. 
Rcọc = 0,00318. ρtt = 38,16 Ω 
+ Số cọc (thép gĩc) cần thiết cho nối đất. 
 15
65,0.4
16,38
.
≈==
ηd
coc
R
R
n 
Hệ số sử dụng η = 0,65 tìm được theo đường cong cho sẵn (lấy với tỷ số a/l = 2. 
Tỷ số giữa khoảng cách giữa các cọc và chiều dài cọc). Tức là ta giả thiết khoảng cách 
giữa các cọc là a = 5 m. Khoảng cách giữa các cọc là a = 80/15 = 5,3 m → gần đúng với 
điều đã giả thiết. 
 130
Bảng cơng thức xác định điện trở tản dịng của các điện cực khác nhau 
Kiểu nối đất Cách đặt điện cực Cơng thức Chú thích 
 Chơn thẳng đứng, 
làm bằng thép trịn, 
đầu trên tiếp xúc 
với mặt đất 
l > d 
 Chơn thẳng đứng, 
làm bằng thép trịn, 
đầu trên nằm sâu 
cách mặt đất một 
khoảng. 
l > d 
 Chơn nằm ngang, 
làm bằng thép dẹt, 
dài, nằm sâu cách 
mặt đất một 
khoảng. b -chiều 
rộng của thanh dẹt, 
nếu điện cực trịn 
cĩ đường kính d 
thì b = 2d 
l/2t ≥ 0,5 
 Tấm thẳng 
đứng, sâu cách 
mặt đất một 
khoảng a, b kích 
thước của tấm. 
 Vành xuyến, làm 
từ thép dẹt, đặt 
nằm ngang, sâu 
cách mặt đất một 
khoảng. b - chiều 
rộng của cực. 
t < D/2 
nếu điện cực 
trịn cĩ 
đường 
kính d thì 
b=2d 
 131
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. ðặng Ngọc Dinh, Nguyễn Hữu Khái, Trần Bách; Hệ thống điện; Nxb ðại học và trung 
học chuyên nghiệp, 1981. 
2. Nguyễn Cơng Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch; Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp cơng 
nghiệp đơ thị và nhà cao tầng, Nxb KH&KT, 2001 
3. Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Cơng Hiền, Nguyễn Bội Khuê; Cung cấp điện, Nxb 
KH&KT, 1998 
4. Trần Bách; Lưới điện và hệ thống điện, tập 1và 2, Nxb KH&KT, 2000 
5. Ngơ Hồng Quang; Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV, Nxb 
KH&KT, 2002 
6. Nguyễn Xuân Phú; Kỹ thuật an tồn điện; Nxb KH&KT, 2001 
7. X.Wang, J.R.McDonald; Modern power system planin, London, 1994 
8. John J.Graigner, William D.Stevenson; Power system Analysis, Newyork, 1994