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 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 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 riêng địa liên lạc: 202 Hùng Vương, Khóm 2, Phường 5, Tp Trà Vinh Điện thoại quan: 0743.855.246 - Điện thoại nhà riêng: 0907839644 Fax: - E-mail: pthung@tvu.edu.vn II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 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 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 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 có tính đến hóa chất cải tạo đất” LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng năm 2015 (Ký tên 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 có tính đến hóa chất cải tạo đất” LỜI CẢM ƠN Trước hết xin chân thành kính trọng 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 tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báu cho em toàn khóa học Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Hồ Văn Nhật Chƣơng, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình thực đề tài luận văn tốt nghiệp giúp em hoàn thành luận văn thời hạn Xin chân thành cảm ơn gia đình bên em ủng hộ, động viên cho em trình thực luận văn Ngoài xin cảm ơn bạn: Nguyễn Xuân Huy, Nguyễn Thế Huy, Trần Hoài Đẳng, Sơn Ngọc Minh anh chị học viên khóa cao học 2013 – 2015 động viên, khuyến khích giúp đỡ vượt qua khó khăn suốt trình học thực luận văn Với thời gian có hạn, việc thực luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến quý báu quý Thầy, Cô bạn để đề tài luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2015 Người thực Phạm Tấn Hưng HVTH: Phạm Tấn Hưng iii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” TÓM TẮT Vấn tính toán điện trở nối đất hệ thống điện đề tài nghiên cứu từ lâu, đến quan trọng Các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu với mục đích đảm bảo an toàn cho người, thiết bị tiêu thụ đảm bảo tính làm việc ổn định cho hệ thống điện Đặc biệt có chất cải tạo đất (GEM) “Ground Enhancing Material, is a superior conductive material that improves grounding effectiveness, especially in areas of poor conductivity” đưa vào ứng dụng việc nghiên cứu thật hấp dẫn Hiện dựa theo mục đích nối đất mà ta có giá trị điện trở nối đất yêu cầu khác Nối đất chia thành ba loại sau: + Nối đất chống sét + Nối đất làm việc + Nối đất an toàn Luận văn 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 có sử dụng GEM So sánh kết quả, xác định hệ số sử dụng có sử dụng không sử dụng GEM Nội dung luận văn chia thành chương:  Chương 1: Tổng quan 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 có hóa chất  Chương 5: Công thức tính toán phương pháp đo điện trở đất, suất  Chương 6: Thực nghiệm lưới nối đất  Chương 7: Kết luận hướng phát triển đề tài HVTH: Phạm Tấn Hưng iv GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao 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 có tính đến hóa chất cải tạo đất” MỤC LỤC Trang tựa TRANG Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nước công bố 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu: 1.1.2 Các kết nghiên cứu nước công bố: 1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước: 1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước: 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm chung: 2.1.1 Cọc nối đất phụ 2.1.2 Hình dạng lưới nối đất 2.1.3 Sự kết nối vào lưới 2.1.4 Lựa chọn dây cọc nối đất kết nối 2.1.4.1 Những yêu cầu 2.1.4.2 Lựa chọn tiết diện dây nối đất 2.1.5 Lựa chọn kết nối 10 2.1.6 Xác định dòng lớn 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 thông số kỹ thuật: 13 2.3 Để thực bước ta cần biết thông số hệ thống như: 15 2.3.1 Bước 1: Diện tích lưới điện trở suất đất 15 HVTH: Phạm Tấn Hưng vi GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao 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 điện áp bước 16 2.3.4 Bước 4: Thiết kế ban đầu 17 2.3.5 Bước 5: Xác định điện trở 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 điện áp bước 19 2.3.9 Bước 9: So sánh điện áp lưới Em điện áp tiếp xúc cho phép Etouch 20 2.3.10 Bước 10: So sánh Es điện áp bước cho phép Estep 21 2.3.11 Bước 11: Thay đổi thiết kế sơ 21 2.3.12 Bước 12: Thiết kế chi tiết cho lưới 21 Chƣơng 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 lưới nối đất chuẩn IEEE 22 3.1.1 Trường hợp lưới hình vuông 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 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 cọc thẳng đứng: 44 4.2.1 Hố khoan có dạng hình trụ tròn thẳng đứng 44 4.2.2 Giá trị điện trở 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 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 đạt được: 56 HVTH: Phạm Tấn Hưng vii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ : "Nối đất trạm biến cao 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 có GEM) 56 4.6.2.2 Lưới nối đất hình vuông có cọc (Không GEM 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 có GEM) 58 4.6.3.2 Lưới hình chữ nhật có cọc (Không GEM có GEM) 59 4.6.4 Thiết kế lưới nốt đất dạng hình chữ L 59 4.6.4 Lưới hình chữ L không cọc (Không có GEM) 59 4.6.4.2 Lưới hình chữ L có cọc (Không GEM có GEM) 60 Chƣơng PHƢƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT, SUẤT VÀ CÔNG THỨC TÍNH TOÁN 62 5.1 Khái niệm điện trở suất đất 62 5.2 Phương pháp đo điện trở suất 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 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 bố trí điện cực phụ P2 C2 đến kết đo 70 5.4.4 Ảnh hưởng 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 máy đo:(MODEL 4105A) 72 5.5 Tính toán điện trở nối đất hệ thống điện 72 5.5.1 Điện trở tản xoay chiều tần số công nghiệp 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 dạng đặc biệt 76 HVTH: Phạm Tấn Hưng viii GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” * Tính hệ số sử dụng hệ thống nối đất tia hóa chất: TT LT(m) h (m) N(tia) R1 tia(Ω) Rtt(Ω) Rht(Ω) d(m) ηT TN 1 0,5 296 98,67 115,8 0.01 0,852 2 0,5 153,5 51,16 58,7 0.01 0,8715 Bảng 6.5: Hệ số sử dụng hệ thống nối đất tia GEM 6.7.2 Sơ đồ thực nghiệm hệ thống nối đất hình tia có GEM 6.7.2.1 Trƣờng hợp: L = m; h = 0,5 m; C= 0,05 m: 1m 1m 1m HVTH: Phạm Tấn Hưng 96 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” 6.7.2.2 Trƣờng hợp: LT = m; h = 0,5 m; C = 0,05 m: 2m 2m 2m * Tính hệ số sử dụng hệ thống nối đất tia có hóa chất TT LT(m) C(m) h(m) N(tia) R1 tia(Ω) Rht(Ω) d(m) ηT TN 1 0,05 0,5 135 54,6 0,01 0,8241 2 0,05 0,5 74,7 29,9 0,01 0,8328 Bảng 6.6: Hệ số sử dụng hệ thống nối đất tia có GEM HVTH: Phạm Tấn Hưng 97 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” * So sánh hệ số sử dụng hệ thống nối đất tia có GEM: LT (m) h (m) N (tia) có GEM không GEM Rtia Rht Rtia Rht ηC (có GEM) ηC (không GEM) Sai số: %ηT 0.5 135 54,6 296 115,8 0,8241 0,852 3,274 0,5 74,7 29,9 153,5 58,7 0,8328 0,8715 4,440 Bảng 6.7: Hệ số sử dụng hệ thống nối đất tia có GEM Qua bảng so sánh hệ số sử dụng có GEM ta thấy kết chúng gần chênh lệch lớn 4,44% Như vậy, mức độ tản dòng điện có GEM giống GEM HVTH: Phạm Tấn Hưng 98 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 Các kết đạt đƣợc đề tài: Luận văn trình bày nội dung sau: - Viết phần mềm phục vụ cho tính nối đất - Thực nghiệm hệ thống nối đất cụ thể với hóa chất cải tạo đất - Xác định hệ số sử dụng hệ thống cọc nối đất 7.2 Hƣớng phát triển đề tài: - Tiếp tục nghiên cứu lưới nối đất mà ô chia hình vuông - Xác định hệ số màng che hệ thống lưới nối đất phức hợp gồm: Thanh – Cọc HVTH: Phạm Tấn Hưng 99 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” TÀI LIỆU THAM KHẢO “Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hóa chất cải tạo đất cho hệ thống lưới nối đất trạm biến áp cao TP.Hồ Chí Minh”, Nguyễn Quốc Văn, trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Hồ Văn Nhật Chương, Trần Quốc Quân, (2005), “Phương pháp thực nghiệm tính toán tối ưu lưới nối đất trạm biến áp cao áp”, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh Luận văn Thạc sĩ: "Tính toán điện trở nối đất 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 Nguyễn Quốc Văn, “Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hóa chất cải tạo đất cho hệ thống lưới nối đất trạm biến áp cao TP.Hồ Chí Minh”, Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, Việt Nam, 2011 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 Trạm biến áp cao áp”, Tạp chí Khoa học Điện Đời sống Ngô Nhật Ảnh – Trương Trọng Tuấn Mỹ, “trường điện từ”, Đại học quốc gia TP.HCM Luận văn Thạc sĩ: “Nghiên cứu, Tính toán nối đất Hệ thống điện theo tiêu chuẩn IEEE Std 80 Học viên thực hiện: Huỳnh Văn Vạn Hướng dẫn:TS Vũ Phan Tú Chuong HoVanNhat, “Calculating resistance of simple grounding forms with or without the soil improved chemical substance”, Power anhd Energy Engineering Conference, 2010 Chuong HoVanNhat, Van NguyenQuoc, “Common formulas for calculating resistance of simple grounding forms with or without the soil improved chemical HVTH: Phạm Tấn Hưng 100 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” substance”, International Symposium on Electrical & Electronics Engineering, 2007.ERICO Company LTD, “The GEM software for calculating grounding resistance” 10 Jinxi Microamperes, senior member IEEE and Farid P Dawalibi, senior member IEEE, (2002), “Analysis of Grounding systems in Soils with finite volumes of different resistivities” 11 Richard P Keil et al “IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding”, USA, 2000 12 W Keith Switzer, Senior Staff Engineer, (1999), “Pratical Guide to Electrical Grounding”, ERICO Publication HVTH: Phạm Tấn Hưng 101 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” PHỤ LỤC CHƢƠNG TRÌNH CODE TÍNH TOÁN PHỤC VỤ LUẬN VĂN - Chƣơng trình cho trƣờng hợp hình vuông: Có cọc disp('TRUONG HOP HINH VUONG CO COC - CO GEM'); % Buoc 1: Nhap du lieu ban dau cua tram % %disp(' Nhap du lieu ban dau cua tram -'); %disp(' Truong hop co coc noi dat co Gem '); %tf = input('Thoi gian ngan mach: '); %Z1 = input('Tong tro tuong duong thu tu thuan : '); %Z0 = input('Tong tro tuong duong thu tu khong : '); %Sf = input('Nhap he so phan dong: '); %E = input('Dien ap day noi xay su co xau nhat: '); %h = input('Do sau cua luoi noi dat: '); %Zx = input('Tong tro cua may bien ap: '); %Ps = input('Dien tro suat cua lop da: '); %hs = input('Be day cua lop dat be mat: '); %p1 = input('Dien tro rieng cua dat: '); %p2 = input('Dien tro rieng cua hoa chat cai tao dat: '); %p3cu = input('Dien tro rieng cua coc, noi dat bang đông: ') %p3Fe = input('Dien tro rieng cua coc, noi dat bang săt: ') %a = input('Nhap chieu dai vung noi dat a:'); %b = input('Nhap chieu ngang vung noi dat b=:'); % Du lieu mot tram co san % tf = 0.5; Z1 = + 10*i; Z0 = 10 + 40*i; Sf = 0.6; Eso Et h = 115000; = 13000; = 0.5; Zx = 0.034 + 1.014*i; ps = 2500; hs = 0.102; p1 = 400; HVTH: Phạm Tấn Hưng 102 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” p2 = 0.2; p3cu = 1.72*10^-8; p3Fe = 1*10^-7; a = 70; b = 70; % Buoc 1: Xuat du lieu tram disp(' Buoc 1: Du lieu ban dau cua tram -'); disp(' - Thong so tram -'); disp(['Thoi gian ngan mach = ',num2str(tf),'(s)']); disp(['Tong tro tuong duong thu tu thuan =',num2str(Z1),'(Ohm)']); disp(['Tong tro tuong duong thu tu khong =',num2str(Z0),'(Ohm)']); disp(['Nhap he so phan dong = ',num2str(Sf)]); disp(['Ap day noi xay su co xau nhat = ',num2str(Eso),'(V)']); disp(['Do sau cua luoi noi dat = ',num2str(h),'(m)']); disp(['Tong tro cua may bien ap = ',num2str(Zx),'(Ohm)']); disp(['Dien tro suat cua lop da = ',num2str(ps),'(Ohm.m)']); disp(['Be day cua lop dat be mat = ',num2str(hs),'(m)']); disp(['Dien tro rieng cua dat = ',num2str(p1),'(Ohm.m)']); disp(['Chieu dai vung noi dat a = ',num2str(a),'(m)']); disp(['Chieu ngang vung noi dat b = a =',num2str(b),'(m)']) % Buoc 2: Lua chon kich thuoc day dan luoi noi dat R1 = real(Z1); R2 = R1; R0 = real(Z0); X1 = imag(Z1); X2 = X1; X0 = imag(Z0); Rf = 0; % Do su co ngan mach nen Rf = Rm = real(Zx); Xm = imag(Zx); tc = tf; % Xuat ket qua cua buoc % Dong so cap disp(' -Buoc 2: Lua chon kich thuoc day dan -'); disp(''); Ba_I0_s = round(abs((3*Eso/sqrt(3))/(3*Rf+(R1+R2+R0)+i*(X1+X2+X0)))); HVTH: Phạm Tấn Hưng 103 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” X_R = (X1+X2+X0)/(R1+R2+R0); disp(['Dong ngan mach tren cai (phia so cap) 3I0 = ',num2str(Ba_I0_s),'(A)']); disp(['Ty so X/R = ',num2str(X_R)]); % Dong thu cap Z1T = (Et/Eso)^2*Z1 + Zx; Z0T = Zx; R1T = real(Z1T); R2T = R1T; R0T = real(Z0T); X1T = imag(Z1T); X2T = X1T; X0T = imag(Z0T); Ba_I0_t = round(abs((3*Et/sqrt(3))/(3*Rf+(R1T+R2T+R0T)+i*(X1T+X2T+X0T)))); X_R_t = (X1T+X2T+X0T)/(R1T+R2T+R0T); disp(['Dong ngan mach tren cai (phia thu cap) 3I0 = ',num2str(Ba_I0_t),'(A)']); disp(['Ty so X/R = ',num2str(X_R_t)]); % Tinh tiet dien If = Ba_I0_t/1000; Tm=700; Ta=40; K0=245; TCAP=3.85; Ur=0.00378; Vr =5.86; Akcmil=(If*197.4)/sqrt(TCAP/(Ur*Vr*tc)*log((K0+Tm)/(K0+Ta))); Amm2=Akcmil/1.974; Amm2=ceil(Amm2); dmin=sqrt((4/3.14)*Amm2)/1000; if (dmin > 0.01) dt = dmin; dc = dmin; else dt = 0.01; HVTH: Phạm Tấn Hưng 104 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” dc = 0.01; end disp(['Duong kinh day dmin = ',num2str(dmin),'(mm)']); disp(['Chon duong kinh day dt = ',num2str(dt),'(mm)']); disp(['Chon duong kinh coc dc = ',num2str(dc),'(mm)']); % Buoc 3: Tieu chuan ve dien ap tiep xuc va dien ap buoc disp(' -Buoc 3: Dien ap buoc va dien ap tiep xuc '); Cs = 1-0.09*(1-p1/ps)/(2*hs+0.09); ts = tf; Etouch70 = (1000+1.5*Cs*ps)*(0.157/sqrt(ts)); Estep70 = (1000+6*Cs*ps)*(0.157/sqrt(ts)); Estep70 = ceil(Estep70); disp('He so hieu chinh lam giam dien tro xuat'); disp(['Cs = ',num2str(Cs)]); disp(['Dien ap tiep xuc Etouch70 = ',num2str(Etouch70),'(V)']); disp(['Dien ap buoc Estep70 = ',num2str(Estep70),'(V)']); % Buoc 4: Tieu chuan ve dien ap tiep xuc va dien ap buoc disp(' -Buoc 4: Thiet ke ban đâu '); Cgem = input('Nhap be day lop hoa chat Cgem:'); N = input('Nhap so coc dat N:'); Lr = input('Nhap chieu dai moi coc dat Lr:'); D = input('Nhap khoang cach giua hai noi dat D: '); A = a*b; disp(['Dien tich su dung A = ',num2str(A),'(m2)']); Lc =(((a/D)+1)*b+((b/D)+1)*a); LT = ((a/D)+1)*b+((b/D)+1)*a+(N*Lr); LR = N*Lr; disp(['Lc = ',num2str(Lc),'(m)']); disp(['LT = ',num2str(LT),'(m)']); disp(['LR = ',num2str(LR),'(m)']); disp(['Cgem = ',num2str(Cgem),'(m)']); disp(['p2 = ',num2str(p2),'(Ohm.m)']); disp(['p3cu = ',num2str(p3cu),'(Ohm.m)']); disp(['p3Fe = ',num2str(p3Fe),'(Ohm.m)']); % Buoc 5: Tinh dien tro noi dat HVTH: Phạm Tấn Hưng 105 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” disp(' -Buoc 5:Tinh dien tro noi dat Rggem -'); k1=-0.0407*(a/b)+1.3958 k2= 0.184*(a/b)+5.445 Ct=(dt/2)+Cgem; Cc=(dc/2)+Cgem; DT = dt^((p3Fe-p2)/(p3Fe-p1))*h^((p1-p2)/(p3Fe-p1))*(Ct*(2*h-Ct))^((p2p1)/(p3Fe-p1)); DC = dc^((p2+p3Fe)/(p3Fe+p1))*(2*Cc)^((p1-p2)/(p3Fe+p1)); R1gem =(p1/(pi*Lc))*((log((2*Lc)/sqrt(DT*h))+((k1*Lc)/sqrt(A))-k2)); R2gem =p1/(2*pi*N*LR)*(log((8*LR)/DC)- 1+((2*k1*Lr)/sqrt(A))*(sqrt(N) 1)^2) R12gem =(p1/(pi*Lc))*((log((2*Lc)/Lr)+((k1*Lc)/sqrt(A))-k2+1)); Rggem = (R1gem*R2gem-R12gem^2)/(R1gem+R2gem-2*R12gem) disp(' Đien tro he thong Rggem -'); disp(['Gia tri dien tro noi dat Rggem = ',num2str(Rggem)]); % Buoc 6: Tinh dong dien luoi cuc dai disp(' -Buoc 6: Tinh dong luoi cuc đai IG -'); disp('Su dung bang 3.3 vơi thơi gian tf ta xac đinh he so Df'); if X_R_t < 20 Df = 1; else Df = 1.1; end IG = Df*Sf*Ba_I0_s; disp(['Gia tri dong dien luoi cuc dai IG = ',num2str(IG),'(A)']); % Buoc 7: Tinh dien luoi noi dat (GPR) disp(' Buoc 7:Tinh đien luoi noi dat GPR '); GPR = IG*Rggem; disp(['Gia tri dien luoi noi dat GPR = ',num2str(GPR),'(V)']); if GPR > Etouch70 % Buoc 8: Tinh dien ap luoi Em disp(' -Buoc 8:Tinh đien ap luoi '); Lp = 2*(a+b); na = 2*Lc/Lp; HVTH: Phạm Tấn Hưng 106 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” nb = 1; nc = 1; nd = 1; n = na*nb*nc*nd; Ki = 0.644+0.148*n; Kii=1; h0 = 1; Kh = sqrt(1+h/h0); Kmgem=(1/(2*pi))*(log(D^2/(16*h*DT)+(D+(2*h))^2/(8*D*DT)(h/(4*DT)))+(Kii/Kh)*log(8/(pi*(2*n-1)))); Emgem = (p1*Kmgem*Ki*IG)/(Lc+(1.55+1.22*(Lr/sqrt(a^2+b^2)))*(N*Lr)); disp([' Kmgem = ',num2str(Kmgem)]); disp([' Emgem = ',num2str(Emgem)]); disp([' Etouch70 = ',num2str(Etouch70),'(V)']); % Buoc 9: So sanh Em va Etouch if Emgem > Etouch70; disp(' Emgem > Etouch70 '); disp('THIET KE LAI'); else disp(' Buoc 9: So sanh Emgem va Etouch -'); disp([' Emgem = ',num2str(Emgem),'(V)']); disp([' Etouch70 = ',num2str(Etouch70),'(V)']); disp(' Emgem < Etouch70 ') % Buoc 10: Tinh dien ap buoc Esgem disp(' -Buoc 10: Tinh dien ap buoc Esgem -'); Ks =(1/pi)*((1/(2*h))+(1/(D+h))+(1/D)*(1-(0.5^(n-2)))); Ls = (0.75*Lc) + (0.85*LR); Esgem = (p1*Ks*Ki*IG)/Ls; disp([' Estep70 = ',num2str(Estep70),'(V)']); disp([' Esgem = ',num2str(Esgem),'(V)']); disp(' So sanh Es va Estep -'); disp(' Esgem < Estep '); if Esgem < Estep70 msgbox('THIET KE DA HOAN THANH','KET QUA','custom',1:100,copper(1)); HVTH: Phạm Tấn Hưng 107 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” else disp('THIET KE LAI'); end end else msgbox('Dialog','Thiet ke da hoan thanh','custom',1:100,copper(16)); end % Ket qua sau thiet ke disp(' KET QUA HINH VUONG CO COC - CO GEM'); disp(['Khoang cach:D = ',num2str(D),'(m)']); disp(['Tong so coc:N= ',num2str(N),]); disp(['Chieu dai moi coc:Lr= ',num2str(Lr),'(m)']); disp([' Đương kinh coc: dc = ',num2str(dc),'(m)']); disp(['Be day lop hoa chat:Cgem = ',num2str(Cgem),'(m)']); disp([' Đien trơ he thong: Rggem= ',num2str(Rggem),'(Ohm)']); disp(['He so khoang cach cho đien ap lươi: Kmgem= ',num2str(Kmgem),]); disp(['Ap lươi giua nhung mat luoi: Emgem= ',num2str(Emgem),'(V)']); disp(['Ap tiep xuc chiu đung đuoc: Etouch70= ',num2str(Etouch70),'(V)']); disp(['Ap giua hai điem tren dat:Esgem= ',num2str(Esgem),'(V)']); disp(['Đien ap buoc nguoi chiu dung duoc: Estep70= ',num2str(Estep70),'(V)']); PHỤ LỤC BẢNG STT Độ chôn sâu (h) Hệ số k1 Hệ số k2 (1 / 6) A -0,05(x/y)+1,13 0,05(x/y)+4,4 (1 / 10) A -0,05(x/y)+1,2 0,1(x/y)+4,68 0,031623 A -0,043(x/y)+1,3 0,1617(x/y)+5,2 (1 / 40) A -0,0423(x/y)+1, 0,167(x/y)+5,3 (1 / 48) A -0,044(x/y)+1,33 0,17(x/y)+5,325 0,0176777 A -0,0417(x/y)+1,373 0,173(x/y)+5,33 0,0158114 A -0,0415(x/y)+1,377 0,1757(x/y)+5,37 0,01443376 A -0,0413(x/y)+1,39 0,177(x/y)+5,38 HVTH: Phạm Tấn Hưng 108 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương Luận văn Thạc sĩ: "Nối đất trạm biến cao có tính đến hóa chất cải tạo đất” 0,013865 A -0,0413(x/y)+1,38 0,177(x/y)+5,384 10 0,0136083 A -0,04133(x/y)+1,381 0,1767(x/y)+5,39 11 (1 / 80) A -0,041(x/y)+1,38 0,177(x/y)+5,397 12 0,01118034 A -0,041(x/y)+1,386 0,1782(x/y)+5,4 13 (1 / 100) A -0,041(x/y)+1,389 0,1806(x/y)+5,419 14 0,0094491 A -0,0411(x/y)+1,39 0,1815(x/y)+5,42 15 0,008838835 A -0,041(x/y)+1,39 0,182(x/y)+5,428 16 0,00857493 A -0,04(x/y)+1,3895 0,1826(x/y)+5,43 17 (1 / 120) A -0,04(x/y)+1,39 0,183(x/y)+5,436 18 0,008164966 A -0,0407(x/y)+1,3927 0,183(x/y)+5,4367 19 0,0079057 A -0,0407(x/y)+1,393 0,1831(x/y)+5,4375 20 0,0075378 A -0,0407(x/y)+1,394 0,1832(x/y)+5,4382 21 0,00707107 A -0,0407(x/y)+1,3947 0,1837(x/y)+5,4386 22 0,0070014 A -0,0407(x/y)+1,3953 0,1837(x/y)+5,44 23 0,006681531 A -0,0407(x/y)+1,3958 0,184(x/y)+5,445 24 (1 / 160) A -0,041(x/y)+1,397 0,1843(x/y)+5,45 25 0,006154575 A -0,041(x/y)+1,398 0,1846(x/y)+5,45 26 0,005330018 A -0,041(x/y)+1,3985 0,185(x/y)+5,456 27 (1 / 200) A -0,0405(x/y)+1,399 0,186(x/y)+5,46 28 0,004287465 A -0,0405(x/y)+1,3997 0,186(x/y)+5,47 29 (1 / 240) A -0,0405(x/y)+1,4 0,1867(x/y)+5,47 30 (1 / 300) A -0,04(x/y)+1,4 0,187(x/y)+5,48 31 -0,04(x/y)+1,41 0,19(x/y)+5,5 Bảng 2.5: Hệ số hình dáng k1 k2 HVTH: Phạm Tấn Hưng 109 GVHD: PGS.TS: Hồ Văn Nhật Chương S K L 0