LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN

Trao đổi trực tuyến tại: http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html Bài LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN 1.Lựa chọn máy biến áp 2.Lựa chọn máy cắt điện 3.Lựa chọn cầu chì, dao cách ly 4.Lựa chọn áptơmát 5.Lựa chọn góp 6.Lựa chọn dây dẫn cáp LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP Chọn cộng suất máy biến áp Công suất MBA cần chọn cho điều kiện làm việc bình thường trạm phải đảm bảo cung cấp đủ điện cho hộ tiêu thụ Ngồi trạm cịn phải có dự trữ lượng công suất để xáy cố máy biến áp, máy lại phải đảm cung cấp lượng công suất cần thiết tùy theo yêu cầu hộ tiêu thụ Căn vào yêu cầu đó, cơng suất MBA chon theo theo công thức sau: a Trong điều kiện làm việc bình thường +) Trạm máy: SdmBA  Stt đó: - SdmBA - cơng suất định mức máy biến áp Khi MBA đặt môi trường khác với điều kiện nhiệt độ môi trường tiêu chuẩn cơng suất định mức phải cơng suất sau hiệu chỉnh theo nhiệt độ - Stt - cơng suất tính tốn trạm +) Trạm n máy: n  Sdmi  S tt i 1 đó: - Sdmi cơng suất định mức MBA thứ i Khi MBA đặt môi trường khác với điều kiện nhiệt độ môi trường tiêu chuẩn cơng suất định mức phải la cơng suất sau hiệu chỉnh theo nhiệt độ - Stt cơng suất tính tốn trạm Trong trường hợp cần thiết nên xét q tải bình thường, đơi nhờ ta chọn máy có công suất nhỏ hơn, tiết kiệm vốn đầu tư lợi nhiều mặt khác b Trong trường hợp cố Trong trường hợp cố MBA trạm đặt nhiều MBA đường dây cung cấp điện cho TBA bị cố MBA lại trạm lại phải đảm bảo cung cấp điện phải đảm bảo cung cấp điện cho toàn phụ tải, hay phụ tải quan trọng MBA TBA Đối với trạm có từ MBA trở lên, dùng để cung cấp điện cho phụ tải quan trọng, tính yêu cầu cung cấp điện cao thì: +) Đối với trạm có máy: k S S qt dmBA su co : SdmBA - công suất định mức MBA Ssuco - phụ tải mà trạm phải mang cố MBA kqt - hệ số tải MBA, tra theo đường cong, khơng có đường cong lấy: kqt=1,4 với điều kiện hệ số tải máy trước sảy cố không 0,93, thời gian tải không ngày đêm, ngày không 6h +) Đối với trạm có n máy : n 1 k i 1 pti SdmBAi  Ssu co đó: - SdmBAi công suất định mức MBA thứ i - Ssuco phụ tải mà trạm phải mang cố MBA - kqti hệ số tải MBA thứ i, tra theo đường cong, khơng có đường cong lấy: kqt=1,4 với điều kiện hệ số tải máy trước sảy cố không 0,93 thời gian tải không ngày đêm, ngày không 6h LỰA CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN Máy cắt điện thiết bị đóng cắt hoàn hảo ứng dụng mạng điện cao áp, thao tác trực tiếp điều khiển xa chủ yếu tự động hóa Máy cắt phần tử chấp hành bảo vệ rơ le Máy cắt đóng cắt lặp lại dịng điện ngắn mạch Máy cắt làm việc tin cậy, có giá thành cao nên dùng nơi quan trọng Máy cắt phân thành loại sau: Theo phương pháp dập hồ quang máy cắt phân thành: - Máy cắt dầu, nhiều dầu - Máy cắt khơng khí (khí nén) - Máy cắt tự sinh khí - Máy cắt chân khơng - Máy cắt SF6 Theo tốc độ cắt phân thành: - Máy cắt tốc độ nhanh - Máy cắt tốc độ chậm - Máy cắt tốc độ trung bình Với tiến mới, đặc tính áptơmát cịn điều theo nhiều cấp Ngày có áptơmát kỹ thuật số có khả đáp ứng cao cho yêu cầu bảo vệ: - - Cài đặt chế độ bảo vệ thuận lợi - Tác động xác - - Nhớ thơng số cố tác động - - Phổ đặc tính điều chỉnh rộng - Tuy nhiên giá thành cao (khoảng đến lần áptơmát thơng thường) LỰA CHỌN THANH GĨP Những điều kiện chọn bao gồm: - Điều kiện độ bền học - Điều kiện phát nóng - Điều kiện mật độ dòng kinh tế - Điều kiện tổn thất điện áp Những điều kiện kiểm tra bao gồm: - Điều kiện ổn định lực điện động - Điều kiện ổn định nhiệt I Chọn góp theo điều kiện độ bền học Các điều kiện có tính chất quy phạm bắt buộc quy ước theo bảng tra: Đặc điểm dây dẫn cách lắp đặt Fmin (mm2) Đồng Nhôm - Trong nhà 0,5 Không dùng - Ngồi trời Khơng dùng Cáp dây dẫn nối đến thiết bị di động 2,5 Không dùng Dây bọc cách điện lắp đặt nhà sứ 1,5 Dây bọc cách điện lắp đặt trời cột có sứ đỡ 2,5 2,5 Dây trần lắp đặt nhà 2,5 Dây trần lắp đặt trời 10 Dây bọc cách điện dùng mạng chiếu sáng: Cáp dây dẫn bọc cách điện lắp đặt thiết bị tĩnh Quy định đẳng cấp đường dây không Cấp đường dây Cấp Cấp Cấp Điện áp định mức Loại hộ dùng điện  35 kV Bất loại < 35 kV Loại I loại II  35 kV Loại III (120) kV Bất loại  kV Bất loại Quy định tiết diện nhỏ đảm bảo độ bền học ĐDK Dây dẫn Cấu tạo Một sợi Nhiều sợi Tiết diện nhỏ (mm2) Vật liệu Đồng thép nhôm Đồng thép Nhôm lõi thép Nhôm Nơi đông dân cư khoảng vượt quan trọng Nơi khơng có dân cư Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Không dùng Không dùng Không dùng Không dùng Không dùng Không dùng 25 10 10 25 16 16 25 16 16 25 25 25 25 25 25 16 25 25 II Chọn góp theo điều kiện phát nóng Khi có dịng điện chạy qua, vật dẫn bị nóng lên, vượt nhiệt độ cho phép làm giảm độ bền học dây dẫn, làm giảm tuổi thọ phá huỷ cách điện cáp Vì người ta qui định nhiệt độ cho phép loại sau: - 700C ứng với dây trần dẫn - 600C với cáp 10 kV - 650C với cáp kV Khi chọn cái, cáp dây dẫn theo điều kiện phát nóng phải thoả mãn biểu thức: Icf  Ilv max Trong đó: - Icf dịng điện cho phép cáp dây dẫn quy định bảng tra - Ilv max dòng điện làm việc lớn Biểu thức xác định ứng với điều kiện tiêu chuẩn nhà máy chế tạo nước quy định: - Nhiệt độ mơi trường ngồi khơng khí + 250C - Nhiệt độ mơi trường đất + 150C - Các cáp đặt xa pha dùng 6.LỰA CHỌN CÁP VÀ DÂY DẪN a Chọn theo điều kiện phát nóng Icf  Ilv max /K1K2K3 Trong đó: - Icf dịng điện cho phép điều kiện nhiệt độ môi trường xung quanh định mức cách lắp đặt tiêu chuẩn (trong hào có cáp, pha có đặt đứng) - k1 hệ số xét tới nhiệt độ môi trường xung quanh khác nhiệt độ tiêu chuẩn - k2 hệ số xét tới có nhiều cáp đặt sát Đối với dây dẫn không lấy k2 = - k3 hệ số xét tới chế độ làm việc + Đối với thiết bị làm việc chế độ dài hạn, k3 = + Đối với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại: k3  + Khi cáp, dây dẫn cung cấp điện cho nhiều thiết bị, k3 = 0,875  dm % b Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Chọn cáp dây dẫn theo quan điểm kinh tế nghĩa chọn tiết diện F chúng cho chi phí tính tốn hàng năm C nhỏ Như chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế ta sử dụng công thức: Fkt = Ilv max / Jkt Sau tra sổ tay tìm loại dây dẫn có tiết diện F gần tiết diện Fkt tính Khi giải vấn đề kinh tế cung cấp điện ta không quan tâm tới phận vài đường dây mà phải quan tâm tới toàn hệ thống điện Vì phương pháp dùng thiết kế hệ thống điện Đối với xí nghiệp phụ tải thuộc loại lớn thời gian sử dụng công suất lớn (Tmax) có giá trị cao (xí nghiệp liên hợp gang thép, liên hợp hố chất ) ta tính chọn dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Mật độ dòng điện kinh tế Jkt (A/mm2) Loại dây dẫn Thời gian sử dụng công suất lớn Tmax Dưới 3000 h 3000 5000 h Trên 5000 h Dây trần đồng 3,00 2,25 1,75 Dây trần nhôm 1,65 1,15 0,9 - Lõi đồng 3,00 2,5 2,0 - Lõi nhôm 1,6 1,4 1,2 3,5 3,1 2,7 Cáp cách điện giấy dây dẫn bọc cao su Cáp đồng cách điện cao su c.Chọn cáp, dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Như trình bày, tổn thất điện áp cáp dây dẫn viết: U = U’ + U” Trong đó: - U’ = P.R /Uđm thành phần tổn thất điện áp điện trở dây dẫn gây - U” = Q.R /Uđm thành phần tổn thất điện áp điện kháng dây dẫn gây Ta biết điện kháng dây dẫn phụ thuộc vào tiết diện dây dẫn, Thông thường tính gần qua giá trị trung bình x0 (/km) cho sẵn bảng tra Mặt khác tính toán phải thỏa mãn điều kiện chất lượng điện U = [U] ta xác định thành phần U” U’ = [U] - U” Ta biết điện kháng dây dẫn phụ thuộc vào tiết diện dây dẫn, Thơng thường tính gần qua giá trị trung bình x0 (/km) cho sẵn bảng tra n Vì: PR P L U'   U dm U dm F hoặc: U'   P L i 1 i U dm i F Nếu tiết diện cần chọn để đảm bảo tổn thất điện áp cho phép xác định theo cơng thức sau: n F Trong đó: .U'.U dm  Pi L i i 1 -  điện dẫn xuất dây dẫn, m /.mm2, ví dụ : Cu = 54; Al = 32 - F thiết diện dây dẫn, mm2 - Pi phụ tải tác dụng đường dây nhánh thứ i, kW - Li chiều dài dây dẫn kể từ đầu đường dây đến điểm rẽ nhánh thứ i, km - Uđm điện áp định mức mạng, kV d Kiểm tra góp, cáp theo điều kiện ổn định nhiệt Khi có dịng điện ngắn mạch chạy qua lõi cáp, nhiệt độ chúng không vượt nhiệt độ cho phép Để thoả mãn điều kiện tiết diện F cáp phải lớn tiết diện ổn định nhiệt Fođn: F  Fođn Với : Fodn  .I  t gt Trong đó: - I dịng điện ngắn mạch ổn định, kA - tgt thời gian giả thiết, s -  hệ số nhiệt Với trị số  (bảng 6-9) ứng với trường hợp làm việc với tải định mức Trong thực tế cáp thường làm việc non tải, nên tiết diện tiêu chuẩn nhỏ Fođn chút cho phép chọn tiết diện mà không cần nâng lên cấp Hệ số  nhiệt độ cho phép cáp lúc ngắn mạch Vật liệu làm cáp  Nhiệt độ cho phép lúc ngắn mạch ( 0C ) 11 15 17 300 200 400 300 12 250 250 Thanh Đồng Nhôm Thép Thanh nối đất trực tiếp Với thiết bị Cáp Đồng  10 kV Nhôm  10 kV e.Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động Thanh sau chọn cần phải kiểm tra lại theo điều kiện ổn định động Điều kiện kiểm tra: tt  [  ] Trong đó: - tt ứng suất tính tốn, có dịng ngắn mạch chạy qua cái, kG/cm2 - [  ] ứng suất cho phép vật liệu làm cái, kG/cm2 Ứng suất cho phép vật liệu lấy sau: - Đồng = 1400 kG/cm2 - Nhôm = (700900) kG/cm2 - Thép =1600 kG/cm2 Trình tự tính tt sau: Trước hết ta tính mơ men tác dụng lên M dòng điện ngắn mạch gây ra: - Khi có nhịp: M= F(3).L / (kG.cm) - Khi có nhịp: M= F(3).L / 10 (kG.cm) Trong đó: - F(3) lực điện động dòng điện ngắn mạch gây ra, kG: F ( 3) L  1,76 i 10 2 a xk + L khoảng cách hai sứ (chiều dài nhịp), cm + a khoảng cách hai pha, cm + ixk dịng ngắn mạch xung kích, kA Tính mơ men phản kháng W trường hợp sau: - Thanh có tiết diện chữ nhật: W = b2.h / b b + b kích thước theo phương lực tác dụng h h + h kích thước vng góc phương lực tác dụng a- Thanh đặt nằm; b- Thanhcái đặt đứng - Thanh có tiết diện trịn: W = .d3 / 32  0,1 d3 + d đường kính tiết diện a) b) d  Tính ứng suất tính tốn theo công thức: tt = M / W (kG/cm2) Nếu điều kiện kiểm tra tt  [] không thoả mãn, ta phải giảm ứng suất tính tốn biện pháp sau: - Tăng khoảng cách a pha - Giảm khoảng cách L hai sứ liên tiếp pha - Nếu bố trí thẳng đứng bố trí lại thành nằm ngang Trường hợp ghép, ngồi tác dụng lực pha cịn có lực pha Khi để tăng độ cứng cho pha cách (3050) mm người ta lại ghép thêm miếng đệm cao su đặc biệt