Bài giảng hệ thống cung cấp điện chương 7 bạch quốc khánh

EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - Chương Bản 2021 Hệ Thống Cung Cấp Điện EE-3425 Chương Lựa chọn thiết bị điện PGS.TS Bạch Quốc Khánh Bộ môn Hệ thống điện Đại học Bách Khoa Hà Nội Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện Nội dung Chương Lựa chọn TBĐ Khái niệm chung Chọn dây dẫn Chọn dẫn & sứ đỡ Chọn thiết bị đóng cắt Chọn biến dòng điện/điện áp đo lường Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống điện/BKHN EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - Chương Bản 2021 Khái niệm chung Chương Lựa chọn TBĐ Điều kiện chung lựa chọn thiết bị điện Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện  Làm việc dài hạn (CĐXL):  Điện áp định mức: Uđm  Uđm.m  Dòng điện định mức: Iđm  Ilv.max  Chịu tải:  Chịu ngắn mạch:  Kqt = f(tqt)  Khả ổn định nhiệt: Iôđ t ôđ ≥ B =  Khả ổn định động: Iơđđ  ixk Tối ưu hóa kinh tế i t dt = I t đ C  Min Chọn dây dẫn 2.1 Tiêu chuẩn  Tiêu chuẩn chung: Dây dẫn cáp cách điện: IEC60228-2004 Cáp điện:  Sản xuất cáp điện đến 36kV: IEC60502-2004, TCVN5935-1995  Khả tải cáp: IEC60287-2002, IEC60364-2001  Dây dẫn trần:  Tiêu chuẩn dây dẫn trần: TCVN5064-1994 Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện   Chương Lựa chọn TBĐ Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống điện/BKHN EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - Chương Bản 2021 Chọn dây dẫn Chương Lựa chọn TBĐ 2.2 Thiết diện dây dẫn  0.75 1.5 2.5 10 16 25 35 50 IEC 60228: Tiêu chuẩn Mỹ: 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000 Cỡ dây F (mm2) AWG Cỡ dây Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện  0.5mm2 kcmil = 0,5067 mm² F (mm2) kcmil Cỡ dây F (mm2) Cỡ dây F (mm2) - - - - 250 127 750 380 - - - - 300 152 800 405 20 0,519 21,2 350 177 900 456 18 0,823 26,7 400 203 1000 507 16 1,31 33,6 450 228 1200 608 14 2,08 42,4 500 253 1250 633 12 3,31 1/0 53,5 550 279 1500 760 10 5,26 2/0 67,4 600 304 1750 887 8,37 3/0 85 650 329 2000 1010 13,3 4/0 107 700 355 - Chọn dây dẫn Chương Lựa chọn TBĐ 2.3 Theo điều kiện phát nóng dài hạn Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện  Điều kiện chọn: I = k I ≥I Icb: Dòng điện làm việc cưỡng lâu dài lớn dây dẫn, A (xét đến điều kiện n-1) I : Dòng điện cho phép điều kiện lắp đặt thực tế, A Icp: Dòng điện cho phép điều kiện lắp đặt thiết kế, A kd: Hệ số hiệu chỉnh Icp theo điều kiện lắp đặt thực tế, Ví dụ 7.1: Cáp 10kV lõi đặt trực tiếp đất CADIVI Chọn F = 25mm2 F (mm2) … 16 25 35 … I … 109 140 166 … (A) Icb = 120A Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống điện/BKHN EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - Chương Bản 2021 Chọn dây dẫn Chương Lựa chọn TBĐ 2.3 Theo điều kiện phát nóng dài hạn  Dòng điện cho phép điều kiện lắp đặt thiết kế, Icp Theo IEC60050, Icp: “(IZ) The maximum current which can be carried continuously by the conductor(s) (of the cable) under specified conditions, without its steady-state temperature exceeding a specified value” Chương θ  Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện  = R I =T q S −T ⟹I = q S R (T − T ) Độ tăng nhiệt độ cho phép (Tcp) phụ thuộc vào cách điện dây dẫn ‒ PVC – Polyvinyl Chloride (70oC) ‒ XLPE – Cross-linked Polyethylene (90oC) ‒ EPR – Ethylene Propylene Rubber (90oC) Chọn dây dẫn Chương Lựa chọn TBĐ 2.3 Theo điều kiện phát nóng dài hạn  Dịng điện cho phép điều kiện lắp đặt thiết kế, Icp Đối với dây dẫn trần, Icp cho dạng bảng phụ thuộc yếu tố sau: ‒ Vật liệu làm dây dẫn ‒ Độ tăng nhiệt độ lớn ‒ Nhiệt độ môi trường lắp đặt dây dẫn ‒ Tốc độ gió Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện  Độ tăng nhiệt độ lớn Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống điện/BKHN EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - Chương Đối với cáp điện, Icp tra theo bảng phụ thuộc yếu tố sau: ‒ Vật liệu làm dây dẫn: Đồng, nhôm ‒ Vật liệu cách điện ⟹ Độ tăng nhiệt độ lớn ‒ Phương pháp lắp đặt: Theo IEC60364 có phương pháp lắp đặt mẫu (Reference method of installation): A1, A2, B1, B2, C, D, E, F G Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện  Bản 2021 Độ tăng nhiệt độ lớn dây dẫn Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện Vật liệu cách điện Nhiệt độ môi trường điều kiện mẫu Phương pháp lắp đặt mẫu Vật liệu dây dẫn IEC 60364-5-52 10 Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống điện/BKHN EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - Chương  Bản 2021 Hệ số hiệu chỉnh Icp theo điều kiện lắp đặt thực tế, kd kd = k1.k2.k3.k4 Các hệ số (theo IEC60364) sau:  Hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường lắp đặt dây dẫn (k1, k2) EE3425 - Hệ thống cung cấp điện Ví dụ: Theo IEC 60364 - Cáp XLPE Nhiệt độ môi trường Điều kiện lắp đặt 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Nổi (k1) - - 1,08 1,04 0,96 0,91 0,87 0,82 0,76 0,71 Ngầm (k2) 1,07 1,04 0,96 0,93 0,89 0,85 0,8 0,76 - -  Hiệu chỉnh theo nhiệt trở suất đất đặt ngầm (k3) Nhiệt trở suất (K.m/W) 1,5 2,5 Hệ số hiệu chỉnh (k3) 1,18 1,1 1,05 0,96  Hiệu chỉnh nhiều đường dẫn đặt cạnh gần (k4) Bạch quốc Khánh Ví dụ: Cáp chôn trực tiếp đất - IEC 60364 Khoảng cách mạch (a) Số mạch Tiếp xúc Đường kính 0,125m 0,25m 0,75 0,8 0,85 0,9 0,9 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,6 0,6 0,7 0,75 0,8 0,5m 11 Chọn dây dẫn Chương Lựa chọn TBĐ 2.3 Theo điều kiện phát nóng dài hạn Bạch quốc Khánh EE3425 - Hệ thống cung cấp điện  Lựa chọn thiết diện cáp hạ áp kết hợp với thiết bị bảo vệ chống tải (IEC 60364) I ≤I ≤I I ≤ 1,45 I (1) Cáp điện Phụ tải (2) In: Dòng điện định mức thiết bị bảo vệ I2: Dòng điện tác động hiệu bảo vệ thời gian xác định I2 In Icb Icp 1,45Icp I Thiết bị bảo vệ (1): Đảm bảo bảo vệ không tác động nhầm dây không bị tải (2): Cho phép tải 45% thời gian xác định 10 12 Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống điện/BKHN EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - Chương  Bản 2021 Chọn thiết diện cáp hạ áp kết hợp với thiết bị bảo vệ chống tải (IEC 60364) t t I2t dây dẫn EE3425 - Hệ thống cung cấp điện t(I) cầu chì t(I) áp tơ mát