Đang tải... (xem toàn văn)
1 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Cung cấp điện” được biên soạn dựa trên chương trình đào tạo mô đun Cung cấp điện dành cho hệ Cao đẳng do Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề Cần Thơ ban hành nhằm trang bị ch[.]
LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Cung cấp điện” biên soạn dựa chương trình đào tạo mơ đun Cung cấp điện dành cho hệ Cao đẳng Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề Cần Thơ ban hành nhằm trang bị cho học sinh sinh viên kiến thức hệ thống điện nói chung Nội dung giáo trình bao gồm: Bài 1: Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện Bài 2: Tính tốn tổn thất cơng suất mạng điện Bài 3: Tính tốn tổn thất điện mạng điện Bài 4: Tính tốn, lựa chọn cơng suất máy biến áp Bài 5: Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp mạng điện Chúng xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ cá nhân, đồng nghiệp góp nhiều cơng sức để nội dung giáo trình hồn thành cách tốt Mặc dù cố gắng biên soạn, chắn giáo trình khó tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy giáo, đồng nghiệp bạn đọc để giáo trình hồn thiện lần tái sau Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Thị Mỹ Huyền Trần Cẩm Loan MỤC LỤC Trang Mục lục Bài 1: Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện Sơ đồ thay đường dây tải điện Tính tốn tổn thất điện áp 2.1 Đường dây phụ tải 2.2 Đường dây nhiều phụ tải Bài 2: Tính tốn tổn thất cơng suất mạng điện 14 Tổn thất công suất 14 Tính tốn tổn thất công suất 14 2.1 Đường dây phụ tải 14 2.2 Đường dây nhiều phụ tải 16 Bài 3: Tính toán tổn thất điện mạng điện 22 Tổn thất điện 22 Tính tốn tổn thất điện 23 2.1 Tính toán tổn thất điện máy biến áp 23 2.2 Tính tốn tổn thất điện đường dây 28 Bài 4: Tính tốn, lựa chọn cơng suất máy biến áp 34 Tính tốn, lựa chọn cơng suất máy biến áp theo phương pháp tải bình thường 34 Tính tốn, lựa chọn cơng suất máy biến áp theo phương pháp tải cố 38 Bài 5: Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp mạng điện 42 Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo mật độ dòng điện kinh tế 42 Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo điều kiện hao phí kim loại màu bé 47 Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo tổn thất điện áp cho phép 52 Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo theo mật độ dịng điện khơng đổi 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 GIỚI THIỆU MÔ ĐUN Tên mô đun: Cung cấp điện Mã mô đun: MĐ 25 Vị trí, tính chất mơ đun - Vị trí: Mơ đun học sau hồn thành mơn học,mơ đun sở - Tính chất: Là mơ đun chuyên môn nghề Điện công nghiệp Mục tiêu mơ đun - Kiến thức: Trình bày dạng tổn thất hệ thống điện; phương pháp chọn dây dẫn, phạm vi ứng dụng phương pháp; phương pháp chọn công suất máy biến áp - Kỹ năng: + Tính tốnđúng tổn thất điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện mạng điện + Tính tốn, chọn tiết diện dây dẫn/cáp mạng điện - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, tích cực học tập công việc Nội dung mô đun Bài 1: Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện Sơ đồ thay đường dây tải điện Tính tốn tổn thất điện áp Bài 2: Tính tốn tổn thất công suất mạng điện Tổn thất cơng suất Tính tốn tổn thất cơng suất Bài 3: Tính tốn tổn thất điện mạng điện Tổn thất điện Tính tốn tổn thất điện Bài 4: Tính tốn, lựa chọn cơng suất máy biến áp Tính tốn, lựa chọn cơng suất máy biến áp theo phương pháp tải bình thường Tính tốn, lựa chọn cơng suất máy biến áp theo phương pháp tải cố Bài 5: Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp mạng điện Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo mật độ dịng điện kinh tế Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo điều kiện hao phí kim loại màu bé Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo tổn thất điện áp cho phép Tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo theo mật độ dịng điện khơng đổi Bài 1: TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN Mã bài: MĐ25 – 01 Giới thiệu Các thiết bị điện chế tạo để làm việc với giá trị điện áp định mức Đối với đèn chiếu sáng, điện áp giảm 5% quang thơng giảm tới 18%, điện áp giảm nữa, đèn không làm việc (đèn huỳnh quang); tải điện trở, điện áp giảm cơng suất tải giảm; cịn động điện, điện áp giảm làm cho moment quay giảm, tốc độ động giảm dẫn đến ngừng quay Vì vậy, đảm bảo giá trị điện áp đảm bảo chất lượng điện áp yêu cầu vận hành hệ thống điện Do đó, cần phải nắm vững phương pháp tính toán xác định tổn thất điện áp xác định điện áp điểm (nút) để kiểm tra đề biện pháp thích hợp nhằm đảm bảo giá trị điện áp theo yêu cầu Mục tiêu − Trình bày tầm quan trọng việc tính tốn tổn thất điện áp − Tính tốn tổn thất điện áp mạng điện − Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, chủ động công việc Nội dung chính: Sơ đồ thay đường dây tải điện Sơ đồ thay đầy đủ đoạn đường dây tải điện sơ đồ hình vẽ: S1 Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay đoạn đường dây tải điện dài l(km) tiết diện F Ba đại lượng đặc trưng cho trình truyền tải điện đường dây Z, G B Trong đó: Z - tổng trở đoạn dây, đại lượng phức: Z = R + jX với R - điện trở đoạn đường dây : R= ρ - điện trở suất vật liệu làm dây l F Có loại vật liệu làm dây: nhơm (A), đồng (M) thép (C), A, M dẫn điện, C làm tăng độ bền ρA = 31,5(Ωmm2/km); ρM = 18,8(Ωmm2/km); R: tượng trưng cho tổn thất công suất tác dụng phát nóng dây dẫn X: tượng trưng cho tổn thất công suất phản kháng từ hóa dây dẫn Trong tính tốn thực tế người ta lập sẵn bảng tra r0(Ω/km) x0(Ω/km), tổng trở đoạn đường dây l(km) là: Z = r0 l + jx0 l Muốn tra x0 biết tiết diện dây cần biết cách treo dây xà để xác định khoảng cách trung bình hình học D dây Trong tính tốn sơ bộ, cho phép lấy x0 = 0,4(Ω/km) Với cáp, khơng có bảng tra, lấy gần x0 = 0,08 – 0,1(Ω/km) G điện dẫn đoạn đường dây, tượng trưng cho tổn thất cơng suất tác dụng rị điện qua sứ, cột vầng quang điện; Vầng quang điện tượng cường độ điện trường bề mặt dây dẫn đủ lớn làm ion hóa lớp khơng khí xung quanh tạo nên vầng sáng xung quanh dây dẫn, mắt thường nhìn thấy vào đêm ẩm ướt cuối tháng tối trời, làm tổn hao công suất G= Pvq U2 Tổn thất công suất tác dụng vầng quang thực tế xảy đường dây không điện áp 220kV B dung dẫn đoạn đường dây Khi dây dẫn tải điện, dây đặt gần dây với đất hình thành cực, kết tạo công suất phản kháng Qc phát lên đường dây, với đường dây cao áp (110, 220kV) nhiều tượng nầy có lợi bù lại lượng công suất Q tổn thất điện kháng X đường dây, lại nguy hiểm đường dây siêu cao đặc biệt không tải non tải, làm cho điện áp cuối đường dây tăng cao vượt trị số cho phép B = bo.l với bo dung dẫn 1km đường dây; l chiều dài đường dây Lượng Qc đường dây sinh tỉ lệ với bình phương điện áp tải điện, với điện áp đường dây U 35kV lượng Qc nầy nhỏ, bỏ qua Cũng điện áp trung hạ áp tổn thất vầng quang rò điện nhỏ, người ta cho phép bỏ qua đại lượng G sơ đồ thay Tổng dẫn đường dây: Y G B = +j 2 Tóm lại, với lưới cung cấp điện cho phép sử dụng sơ đồ thay đơn giản bao gồm tổng trở đoạn đường dây: S2 S1 ZA1 Z12 S1 S2 S1 Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay đường dây trung áp hạ áp Tính tốn tổn thất điện áp Tổn thất điện áp đại lượng phức (vectơ phức) U = U + jU Trong lưới cung cấp điện, người ta quan tâm đến trị số tổn thất điện áp, trị số có độ lớn xấp xỉ độ lớn thành phần thực ΔU A ΔU jδU ΔU B A * Hình 1.3 Vectơ tổn thất U thành phần thực ΔU Từ hình 1.3 ta nhận thấy trị số (độ lớn) vectơ : U : U = OA OB (trị số thành phần thực ΔU) Vì thế, đề đơn giản tính tốn, có thề tính tổn thất điện áp theo trị số thành phần thực Tổn thất điện áp (thành phần thực) công suất tác dụng gây điện trở R công suất phản kháng gây X U = PR QX PR + QX + = U đm U đm U đm (1.1) Nếu P(kW); Q(kVAr); R, X(Ω); Uđm (kV) ΔU(V) ❖ Điện áp điểm: Điện áp điểm xác định điện áp nguồn, trừ cho tổn thất điện áp từ nguồn tới điểm 2.1 Đường dây phụ tải l,F S1 ZA1 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay đường dây phụ tải Trên sơ đồ thay thế, để tính tổn thất điện áp theo (1.1), cần biến đổi công suất dạng S dạng P + jQ Tổn thất điện áp đoạn đường dây A1 là: U A1 = P1 R A1 + Q1 X A1 U đm (1.2) Trong đó: ZA1 = RA1 + j XA1= r0 lA1 + jx0 lA1 Và S A1 = S1 = S1 cos + jS1 sin Sau tính tốn tổn thất điện áp (ΔU) đường dây, ta cần kiểm tra tổn thất điện áp cách so sánh với trị số cho phép (kiểm tra tổn thất điện áp theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép), xem có thỏa mãn hay khơng Ta có, biểu thức so sánh sau: − Khi đường dây làm việc bình thường: U U cp = 5%U đm (1.3) − Khi đường dây cố: U U cp = 10%U đm (1.4) ❖ Trình tự thực tính tốn tổn thất điện áp đường dây phụ tải + Bước 1: Vẽ sơ đồ thay đường dây + Bước 2: Tra bảng (phụ lục) tìm giá trị r0(Ω/km) x0(Ω/km) + Bước 3: Biến đổi công suất dạng S dạng P + jQ + Bước 4: Áp dụng công thức (1.1) xác định tổn thất điện áp + Bước 5: Kiểm tra tổn thất điện áp theo biểu thức (1.3) (1.4) ❖ Bài tập áp dụng 1: Đường dây không 10(kV), (viết tắt ĐDK – 10(kV)); Dtb = 2m, (Dtb - Khoảng cách trung bình hình học dây dẫn) cấp điện cho xí nghiệp có số liệu ghi hình vẽ Hãy xác định tổn thất điện áp đường dây? Xác định điện áp điểm (U1)? AC - 50, 5km A S1 = 1000(kVA) Cosϕ = 0,8 Hình 1.5: ĐDK – 10(kV) cấp điện cho xí nghiệp Giải - Bước 1: Sơ đồ thay đường dây hình (1.6) - Bước 2: Tra bảng (phụ lục 5, phụ lục 4a) với dây AC – 50 có r0 = 0,5951(Ω/km), x0 = 0,392 0,4(Ω/km) - Bước 3: ZA1 = r0 lA1 + jx0 lA1 = 0,5951.5 + j0,4.5 = 2,97 + j2(Ω) S A1 = S1 = S1 cos + jS1 sin = 1000.0,8 + j1000.0,6 = 800 + j 600(kVA) 2,97 + j2 (Ω) A 800 + j600 (kVA) Hình 1.6: Sơ đồ thay đường dây - Bước 4: Áp dụng công thức (1.2) xác định tổn thất điện áp đường dây cấp điện cho xí nghiệp U A1 = P1 R A1 + Q1 X A1 800.2,97 + 600.2 = = 357,6(V ) U đm 10 - Bước 5: Kiểm tra tổn thất điện áp Tổn thất điện áp đường dây làm việc bình thường : U U cp = 5%U đm ∆U∑ = ∆UA1 = 357,6 (V) < = 5%.10000 = 500(V) Vậy đường dây đảm bảo yêu cầu tổn thất điện áp * Tính điện áp điểm 1: U1 = UA - ∆UA1 = Uđm - ∆UA1 = 10.103 – 357,6 = 9642,4 (V) 2.2 Đường dây có nhiều phụ tải Với đường dây liên thông cấp điện cho phụ tải, tổn thất điện áp tổng tổn thất điện áp đoạn đường dây ΔUA3 = ΔUmax = ΔUA123 = ΔUA1 + ΔU12 + ΔU13 lA1,FA1 l12,F12 A l23,F23 S1 S3 S2 Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý đường dây liên thông cấp điện cho phụ tải ZA1 Z12 Z13 A S1 S2 S2 P1+jQ1 S3 S3 P2+jQ2 S3 P3+jQ3 Hình 1.8 Sơ đồ thay đường dây liên thông cấp điện cho phụ tải Với lưới điện trung hạ áp, để tính tốn tổn thất điện áp cho phép, ta xem điện áp điểm đường dây Uđm xem dịng cơng suất chạy đoạn đường dây công suất phụ tải, nghĩa cho phép bỏ qua tổn thất điện áp tổn thất công suất đoạn đường sau tính tổn thất đoạn đường dây trước Ví dụ tính đoạn 12, lẽ công suất chạy đoạn 12 bao gồm phụ tải 2, (S2, S3) tổn thất công suất đoạn 3, cho phép bỏ qua lượng tổn thất này, S12 = S + S SA1 = S1 + S2 +S3 = (p1 + p2 + p3) + j(q1 + q2 + q3) S12 = S2 +S3 = (p2 + p3) + j(q2 + q3) S23 = S3 = p3 + jq3 Căn vào công thức (1.1) đại lượng công suất chạy đoạn xác định tổn thất điện áp đoạn sau: P3 R23 + Q3 X 23 U đm ( P + P3 ) R12 + (Q2 + Q3 ) X 12 = U đm U 23 = U 12 U A1 = ( P1 + P2 + P3 ) R A1 + (Q1 + Q2 + Q3 ) X A1 U đm Từ xác định tổn thất điện áp toàn tuyến dây U = U A123 = ( P1 + P2 + P3 ) R A1 + (Q1 + Q2 + Q3 ) X A1 ( P2 + P3 ) R12 + (Q2 + Q3 ) X 12 P3 R23 + Q3 X 23 + + U đm U đm U đm Tổng quát U = n n 1 Pij Rij + Qij X ij U đm (1.5) Trong đó: n: số đoạn dây Pij, Qij : công suất tác dụng phản kháng chạy đoạn dây ij Cụ thể Công suất chạy đoạn A1: PA1 = (P1 + P2 + P3) QA1 = (Q1 + Q2 + Q3) Công suất chạy đoạn 12: P12 = (P2 + P3) Q12 = (Q2 + Q3) Công suất chạy đoạn 23: P23 = P3 Q23 = Q3 ❖ Trình tự thực tính tốn tổn thất điện áp đường dây nhiều (n) phụ tải + Bước 1: Vẽ sơ đồ thay đường dây + Bước 2: Tra bảng tìm giá trị r0(Ω/km) x0(Ω/km) + Bước 3: Biến đổi công suất dạng S dạng P + jQ + Bước 4: Áp dụng công thức (1.1) đại lượng công suất chạy đoạn đường dây, xác định tổn thất điện áp đoạn + Bước 5: Xác định tổn thất điện áp đường dây, tổng tổn thất điện áp đoạn đường dây, theo biểu thức (1.5) + Bước 6: Kiểm tra tổn thất điện áp theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép công thức (1.3) (1.4) ❖ Bài tập áp dụng 2: 10 Hình 5.6: Sơ đồ mạng cung cấp điện Từ Ucp= U / + U // , tùy chọn giá trị x0 giới hạn cho phép, tính U // theo biểu thức: n U // = x0 Qi li i =1 U dm n U = Ucp - U = i =1 // / Mặt khác: Do đó: Pi li F U dm n = i =1 3I i li cos i F Pi = 3I iU dm cos i / / U / = U oa + U ab = 3I 1l1 cos 1 F1 + 3I l cos F2 Trong đó: cos1, cos2 hệ số công suất đoạn oa đoạn ob Mật độ dịng điện khơng đổi định nghĩa là: J= Do đó: I1 I = F1 F2 U / = (Jl1 cos 1 + Jl cos ) U / (5.22) (l1 cos 1 + l cos ) Tổng quát, với mạng điện có n phụ tải mật độ dịng điện không đổi xác định sau: U / (5.23) J= n 3. li cos i Suy ra: J= i =1 Trong đó: J (A/mm2); (km/mm2); U / (V) li: chiều dài đoạn thứ i cosi: hệ số công suất đoạn thứ i Để chọn mật độ dòng điện J hợp lý điều kiện kỹ thuật kinh tế cần so sánh với mật độ dòng điện kinh tế Jkt Nếu J Jkt, chọn J Nếu J Jkt, chọn J = Jkt Tiết diện dây dẫn cần chọn xác định theo biểu thức: F1 = I1 I F2 = J J Kiểm tra lại dây theo điều kiện kỹ thuật 55 (5.24) ❖ Trình tự thực tính tốn, lựa chọn dây dẫn/cáp theo điều kiện mật độ dịng điện khơng đổi + Bước 1: Chọn giá trị x0 (/km): Trong tính toán sơ bộ, cho phép lấy x0 = 0,35 – 0,42 (Ω/km) Với cáp, lấy giá trị gần x0 = 0,08 – 0,1 (Ω/km) + Bước 2: Tính U” theo biểu thức: U = x0 n Qi li U đm i =1 + Bước 3: Dựa vào giá trị điện áp cho phép (sụt áp cho phép), tính U’ theo biểu thức sau: U’ = Ucp - U” + Bước 4: Mật độ dịng điện khơng đổi xác định sau: J= U / n 3. li cos i i =1 + Bước 5: Dựa vào vật liệu loại dây dẫn/cáp thời gian sử dụng công suất cực đại (Tmax), tra bảng (bảng 5.1) tìm Jkt + Bước 6: So sánh mật độ dịng điện (J) vừa tính bước 4, với mật độ dòng điện kinh tế Jkt Nếu J Jkt, chọn J Nếu J Jkt, chọn J = Jkt + Bước 7: Tiết diện dây dẫn đoạn xác định theo biểu thức: F1 = I I1 F2 = J J Với I1, I2 trị số dòng điện lớn chạy đoạn dây + Bước 8: Căn vào giá trị tiết diện F tính tốn, tra bảng chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn gần kiểm tra lại tổn thất điện áp Nếu điều kiện tổn thất điện áp chưa thỏa mãn phải tăng tiết diện dây dẫn lên cấp kiểm tra lại lần ❖ Bài tập áp dụng: Cho mạng điện hình 5.7 Biết hệ số cơng suất cosϕOA = cosϕAB = cosϕBC = 0,8; Tmax = 4500h; mạng điện dùng dây đồng có = 31,7 km/.mm2; Khoảng cách trung bình hình học dây mạng điện D = 0,6m Chọn dây dẫn theo mật độ dòng không đổi 3km 2km O A 4km B C 22kV (3 + j1,5)MVA (4 + j2)MVA Hình 5.7: Mạng điện – 22 (kV) 56 (2 + j0,5)MVA Giải - Bước 1: Chọn giá trị x0 = 0,4 (/km): - Bước 2: Tính U” = U OABC = x0 (QOA lOA + Q AB l AB + QBC l BC ) U đm 0,4 (4.3 + 2,5.2 + 0,5.4).10 = 345(V ) 22.10 - Bước 3: Tính U’ U’ = Ucp - U” = 22.10 − 345 = 755(V ) 100 - Bước 4: Xác định mật độ dịng điện khơng đổi U j= 3.(lOA cosOA + l AB cos AB + l BC cos BC ) 31,7.10 −3.755 = = 1,9 A / mm2 3.(3.0,8 + 2.0,8 + 4.0,8) ( ) - Bước 5: Tra bảng (bảng 5.1) ta có Jkt = 2,1 A/mm2 - Bước 6: Vì j Jkt, nên ta chọn tiết diện theo j - Bước 7: Chọn tiết diện dây dẫn đoạn FOA = I OA POA 9.10 = = = 155mm j j.U đm cos OA 3.1,9.22.10 0,8 Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn OA dây M – 185 có r0OA = 0,099 (Ω/km), r0OA = 0,287 (Ω/km) – (tra bảng phụ lục 2, phụ lục 3a) FAB I AB PAB 6.10 = = = = 103mm j j.U đm cos AB 3.1,9.22.10 0,8 Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn AB dây M – 120 có r0AB = 0,158 (Ω/km), r0AB = 0,292(Ω/km) FBC = I BC PBC 2.10 = = = 34mm j j.U đm cos BC 3.1,9.22.10 0,8 Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn OA dây M – 50 có r0BC = 0,39 (Ω/km), r0BC = 0,325 (Ω/km) – (tra bảng phụ lục 2, phụ lục 3a) - Bước 8: Kiểm tra dây dẫn chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Umax Ucp 57 U max = U = U OA + U AB + U BC U OA = (PA + PB + PC )ROA + (Q A + QB + QC )X OA = U AB U đm 100 U đm (9.0,099.3 + 4.0,287.3).10 = 0,278(V ) 22.10 ( PB + PC )RAB + (QB + QC )X AB (6.0,158.2 + 2,5.0,292.2).106 = = U BC = 22.106 U đm = 0,152(V ) PBC RBC + QBC X BC (2.0,39.4 + 0,5.0,325.4).10 = = 0,171(V ) U đm 22.10 ∆Umax = 0,278 + 0,152 + 0,171 = 0,601(V) ≤ 0.05*22.103 = 1100(V) Vậy kết chọn dây dẫn chấp nhận * Những nội dung cần ý bài: - Phạm vi ứng dụng phương pháp tính toán, lựa chọn tiết diện dây dẫn/cáp mạng điện - Các bước tính tốn, lựa chọn tiết diện dây dẫn/cáp mạng điện * Bài tập mở rộng nâng cao Bài 1: Cho mạng điện hình 1, dùng dây nhơm văn xoắn có x0 = 0,4/km; điện trở suất đơn vị dài Al = 29.mm2/km; độ sụt áp cho phép Ucp = 5% Hãy chọn dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế 4km 2km 3, 22kV (7000+j2000)kVA (2000+j1000)kVA Tmax1 = 5000h Hình Tmax2 = 3000h Bài 2: Hãy tính chọn dây dẫn theo mật độ dịng kinh tế sụt áp cho phép mạng điện hình Biết: Jkt = 1,1A/mm2; x0 = 0,4/km; Al = 0,036.mm2/m; Ucp = 5%; hai phụ tải làm việc với hệ số đồng thời kđt = 0,8 5,5km 5kmI 3, 15kV (1000+j570)kVAb 58 Hình 2I2 (800+j600)kVAl1, F1 Bài 3: Hãy tính chọn dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế mạng điện hình Biết: dùng dây đồng trần sụt áp cho phép Ucp = 5% (7000+j4500)kVA S1 1kmTmax11 = 5500h 2km 3, 22kV S3 (2500+j2000)kVA S2 (5000+j3500)kVA Tmax3 = 4000h Hình Tmax2 = 5000h Bài 4: Mạng điện hình Biết: x0 = 0,4/km; Cu = 25,5.mm2/km; Ucp = 5%; Tmax = 3000h Chọn dây dẫn theo mật độ dịng khơng đổi A 15km 10km B 3, 22kV 40A 40A cos = Hình 0,85 cos = 0,85 Bài 5: Mạng điện hình Biết: Al = 31,5.mm /km; Ucp = 6%; a Tính chọn dây dẫn phù hợp cho mạng điện b Tính tổn thất cơng suất tồn tuyến c Tính tổn thất điện hàng năm Tmax = 4500h 2km 3km S1 (500+j375)kVA 3km 3, 10kV S3 (600+j290)kVA Hình S2 (500+j375)kVA Bài 6: Mạng điện hình Biết: dùng dây nhơm có Al = 31,5.mm2/km; Ucp = 6%; a Tính chọn dây dẫn theo sụt áp cho phép b Tính chọn dây dẫn theo mật độ dịng khơng đổi c So sánh kết câu a, b cho nhận xét 59 8km 5km m 3, 35kV 2km (3200+j2400)kVA (2000+j1600)kVA (1000+j1000)kVA Tmax1 Hình = 6000h 6h Tmax2 = 5000h (100+j102)kVA 400V Tmax2 = 5000h Bài 7: Mạng điện hình Biết: dùng dây nhơm có Al = 31,5.mm2/km; Tmax = 4500h Ucp = 6%; a Tính chọn dây dẫn theo sụt áp cho phép b Tính chọn dây dẫn theo mật độ dịng khơng đổi 8km 20km (1200+j1000)kVA 3, 35kV 12km (1000+j800)kVA (2100+j1500)kVA Hình Bài 8: Mạng điện 10kV cung cấp điện hình 8, dùng dây nhơm văn xoắn có điện dẫn suất đơn vị dài Al = 31,5km/.mm2; độ sụt áp cho phép Ucp = 6% Hãy chọn dây dẫn theo chi phí kim loại màu thấp 4km 3, 10kV 5km (1177+j880)kVA (493+j162)kVA Hình Bài 9: Chọn dây dẫn cho thõa mãn điện áp cho phép cuối nguồn mạng điện hình Biết: dùng dây nhơm có Al = 31,5.mm2/km; Ucp = 6%; 60 12km (3200+j2400)kVA 3, 35kV 15km 10km (2400+j11600)kVA =800kVA/km cos = 0,85 Hình Sinh viên thực thảo luận nhóm, kết hợp kỹ tìm kiếm tài liệu tham khảo từ giáo trình internet để viết báo cáo, thuyết trình mở rộng nội dung học theo hướng dẫn giáo viên * Yêu cầu đánh giá kết học tập - Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày phạm vi ứng dụng phương pháp tính toán, lựa chọn dây dẫn/cáp mạng điện + Về kỹ năng: Tính toán, lựa chọn tiết diện dây dẫn/cáp mạng điện + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư tập trung, sáng tạo khoa học - Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành tính tốn, lựa chọn tiết diện dây dẫn/cáp mạng điện + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Quan sát sinh viên trình học tập để đánh giá Điều kiện dự thi kết thúc mô đun - Điều kiện để hồn thành mơ đun để dự thi kết thúc mô đun: + Người học tham dự 70% thời gian học lý thuyết đầy đủ học tích hợp, học thực hành, thực tập + Điểm trung bình chung điểm kiểm tra đạt từ 5,0 điểm trở lên theo thang điểm 10; + Người học có giấy xác nhận khuyết tật theo quy định hiệu trưởng xem xét, định ưu tiên điều kiện dự thi sở sinh viên phải bảo đảm điều kiện điểm trung bình điểm kiểm tra + Số lần dự thi kết thúc mô đun theo quy định khoản Điều 13 Thông tư 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13 tháng năm 2017 - Điều kiện để công nhận, cấp chứng nhận đạt mô đun đào tạo: Người học công nhận cấp chứng nhận đạt mô đun có điểm trung bình mơ đun theo thang điểm 10 đạt từ 5,0 trở lên 61 PHỤ LỤC Phụ lục Bảng tra thông số máy biến áp LOẠI MÁY CÔNG SUẤT (kVA) MÁY BIẾN THẾ PHA 15 25 37,5 50 75 100 STT LOẠI MÁY CÔNG SUẤT (kVA) MÁY BIẾN THẾ PHA 50 75 100 160 180 250 320 400 560 630 750 1000 1250 1600 2000 STT 10 11 12 13 14 15 THÔNG SỐ KỸ THUẬT P0(W) Pk(W) Uk(%) (≤) (≤) (≥) 17 213 22 333 31 420 36 570 49 933 64 1350 THÔNG SỐ KỸ THUẬT P0(W) Pk(W) Uk(%) (≤) (≤) (≥) 56 715 68 985 75 1250 95 1940 115 2090 125 2600 145 3170 165 3820 220 4810 270 5570 290 6540 350 8550 420 10690 490 13680 580 17100 62 Phụ lục Cáp hạ áp lõi đồng cách điện PVC, loại nửa mềm đặt cố định, ký hiệu CVV (do CADIVI chế tạo) Dây dẫn Điện Chiều Chiều Đường Dòng trở dây Tiết dày dày vỏ Điện áp Đường kính điện dẫn diện cách bọc thử Kết cấu kính tổng thể phụ tải 200C định điện PVC dây dẫn (max) mức mm N /mm mm mm mm mm A Ω/km V 1,0 7/0,40 1,20 0,8 1,5 9,00 15 18,10 1500 1,5 7/0,50 1,50 0,8 1,5 9,60 21 12,10 1500 2,0 7/0,60 1,80 0,8 1,5 10,20 24 9,43 1500 2,5 7/0,67 2,01 0,8 1,5 10,62 27 7,41 1500 3,5 7/0,80 2,40 0,8 1,5 11,40 34 5,30 1500 4,0 7/0,85 2,55 0,9 1,5 12,10 37 4,61 1500 5,5 7/1,00 3,00 1,0 1,5 13,40 44 3,40 1500 6,0 7/1,04 3,12 1,1 1,5 14,4 48 3,08 1500 8,0 7/1,20 3,60 1,2 1,5 15,50 55 2,31 1500 10,0 7/1,35 4,05 1,3 1,5 16,80 65 1,83 1500 11,0 7/1,40 4,20 1,3 1,5 17,10 67 1,71 2000 14,0 7/1,60 4,80 1,4 1,5 18/90 77 1,33 2000 16,0 7/1,70 5,10 1,5 1,5 19,40 83 1,15 2000 22,0 7/2,00 6,00 1,6 1,6 21,80 102 0,84 2000 25,0 7/2,14 6,42 1,6 1,6 22,64 111 0,727 2000 30,0 7/2,30 6,96 1,6 1,7 23,60 121 0,635 2000 35,0 7/2,52 7,56 1,7 1,7 25,52 132 0,524 2500 38,0 7/2,60 7,80 1,8 1,8 26,40 141 0,497 2500 50,0 19/1,80 9,00 1,8 1,9 29,00 164 0,387 2500 60,0 19/2,00 10,00 1,8 1,9 31,20 187 0,309 2500 70,0 19/2,14 10,70 1,9 1,9 33,00 201 0,268 2500 80,0 19/2,80 11,50 2,0 2,0 35,20 222 0,234 25000 95,0 19/2,52 12,00 2,0 2,1 37,60 242 0,193 2500 100,0 19/2,60 13,00 2,0 2,1 38,40 255 0,184 2500 120,0 19/2,80 14,00 2,1 2,2 41,00 284 0,153 2500 125,0 19/2,90 14,50 2,2 2,2 42,40 292 0,147 3000 150,0 37/2,30 16,10 2,2 2,3 46,00 334 0,124 3000 185,0 37/2,52 17,64 2,3 2,5 49,88 367 0,0991 3000 200,0 37/2,60 18,20 2,4 2,5 51,40 392 0,0940 3000 240,0 61/2,25 20,25 2,4 2,7 55,90 426 0,0540 3000 63 Dây dẫn Tiết diện định mức mm2 250,0 300,0 325,0 400,0 500,0 Kết cấu Đường kính dây dẫn Chiều dày cách điện Chiều dày vỏ bọc PVC Đường kính tổng thể Dòng điện phụ tải N0/mm 61/2,30 61/2,52 61/2,60 61/2,90 61/3,20 mm 20,70 22,68 23,40 26,10 28,80 mm 2,4 2,5 2,6 2,6 2,8 mm 2,8 3,0 3,1 3,3 3,5 mm 68,36 74,03 76,25 83,36 91,25 A 360 400 414 - Điện trở dây dẫn 200C (max) Ω/km 0,0738 0,0601 0,0576 0,0470 0,0366 Điện áp thử V 3000 3000 3500 3500 3500 Phụ lục 3a Cảm kháng đường dây không dây dẫn đồng nhôm, x0 (Ω/km) – dây 6÷95 Khoảng Mã hiệu dây dẫn cách trung bình M-16 M-25 M-35 M-50 M-70 M-95 hình M-6 M-10 A-16 A-25 A-35 A-50 A-70 A-95 học dây dẫn (mm) 400 0,371 0,355 0,333 0,319 0,308 0,297 0,283 0,274 600 0,397 0,381 0,358 0,345 0,336 0,325 0,309 0,300 800 0,415 0,399 0,377 0,363 0,352 0,344 0,327 0,318 1000 0,429 0,413 0,391 0,377 0,366 0,355 0,341 0,332 1250 0,443 0,427 0,405 0,391 0,380 0,369 0,355 0,346 1500 0,438 0,416 0,402 0,391 0,380 0,366 0,357 2000 0,457 0,435 0,421 0,410 0,398 0,385 0,376 2500 0,449 0,435 0,421 0,413 0,399 0,390 3000 0,460 0,446 0,435 0,423 0,410 0,401 3500 0,470 0,456 0,445 0,433 0,420 0,411 4000 0,478 0,464 0,453 0,441 0,428 0,419 4500 0,471 0,460 0,448 0,435 0,426 5000 0,467 0,456 0,442 0,433 5500 0,462 0,448 0,439 6000 0,468 0,454 0,445 64 Phụ lục 3b Cảm kháng đường dây không dây dẫn đồng nhơm, x0 (Ω/km) – dây 120÷300 Khoảng Mã hiệu dây dẫn cách trung bình M-120 M-150 M-185 hình M-240 M-300 A-120 A-150 A-185 học dây dẫn (mm) 400 600 0,292 0,287 0,280 800 0,310 0,305 0,298 1000 0,324 0,319 0,305 0,298 1250 0,338 0,333 0,319 0,311 1500 0,349 0,344 0,338 0,330 0,323 2000 0,368 0,363 0,357 0,349 0,342 2500 0,382 0,377 0,371 0,363 0,363 3000 0,393 0,388 0,382 0,374 0,374 3500 0,403 0,398 0,392 0,384 0,377 4000 0,411 0,406 0,400 0,392 0,385 4500 0,418 0,413 0,407 0,399 0,392 5000 0,425 0,420 0,414 0,406 0,399 5500 0,431 0,426 0,420 0,412 0,405 6000 0,437 0,432 0,426 0,418 0,411 Phụ lục 4a Cảm kháng đường dây không dây nhơm lõi thép, x0 (Ω/km) – dây 35÷240 Khoảng Mã hiệu dây dẫn cách trung bình hình AC-35 AC-50 AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240 học dây dẫn (mm) 2000 0,403 0,392 0,382 0,371 0,365 0,358 2500 0,417 0,406 0,396 0,385 0,379 0,372 65 Khoảng cách trung bình hình học dây dẫn (mm) 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 Mã hiệu dây dẫn AC-35 AC-50 AC-70 AC-95 0,429 0,438 0,446 - 0,418 0,427 0,435 - 0,408 0,417 0,425 0,433 0,440 - 0,397 0,406 0,414 0,422 0,429 - AC-120 AC-150 AC-185 AC-240 0,391 0,400 0,408 0,416 0,123 0,429 - 0,381 0,398 0,404 0,409 0,416 0,422 - 0,377 0,386 0,394 0,402 0,409 0,415 - Phụ lục 4b Cảm kháng đường dây không dây nhôm lõi thép, x0 (Ω/km) Khoảng Mã hiệu dây dẫn cách trung bình ACYACYACOhình AC-300 AC-400 300 400 300 học dây dẫn (mm) 6000 0,404 0,396 0,402 0,393 6500 0,409 0,400 0,407 0,398 7000 0,414 0,406 0,412 0,403 7500 0,418 0,409 0,417 0,408 8000 0,422 0,414 0,421 0,412 8500 0,425 0,418 0,424 0,415 9000 0,427 0,420 0,426 66 0,396 0,378 0,386 0,394 0,401 0,407 0,413 Phụ lục Dây nhôm lõi thép trần – TCVN 5064 Cấu trúc Điện trở DC ruột dẫn 200C Lực kéo tối thiểu Khối lượng gần Dòng tải cho phép mm Ω/km N Kg/km A 1x1.30 690 1,1521 9296 100 135 6x2.80 1x2.80 840 0,7774 13524 149 170 50/8 6x3,20 1x3,20 9,60 0,5951 17112 194 215 70/11 6x3,80 1x3,80 11,40 0,4218 24130 274 265 70/12 18x2,20 19x2,20 15,40 0,4194 96826 759 265 95/16 6x4,50 1x4,50 13,50 0,3007 33369 384 320 95/141 24x2,20 37x2,20 19,80 0,3146 180775 1366 320 120/19 26x2,40 7x1,85 15,15 0,2440 41521 473 375 120/27 30x2,20 7x2,20 15,40 0,2531 49465 524 375 150/19 24x2,80 7x1,85 16,75 0,2046 46307 557 440 150/24 26x2,70 7x2,10 17,10 0,2039 52279 602 440 150/34 30x2,50 7x2,50 17,50 0,2061 62643 677 440 185/24 24x3,15 7x2,10 18,90 0,1540 58075 708 500 185/29 26x2,98 7x2,30 18,82 0,1591 62055 730 500 185/43 30x2,80 7x2,80 19,60 0,1559 77767 849 500 185/128 54x2,10 37x2,10 23,10 0,1543 183816 1533 500 240/32 24x3,60 7x2,40 21,60 0,1182 75050 925 590 240/39 26x3,40 7x2,65 21,55 0,1222 80895 956 590 240/56 30x3,20 7x3,20 22,40 0,1197 98253 1109 590 Tiết diện danh định Phần nhôm mm2 dây/mm dây/mm 25/4.2 6x2.30 35/6.2 Đường Phần thép kính ngồi 67 Cấu trúc Điện trở DC ruột dẫn 200C Lực kéo tối thiểu Khối lượng gần Dòng tải cho phép mm Ω/km N Kg/km A 7x2,65 23,95 0,0958 90574 1138 680 26x3,80 7x2,95 24,05 0,0978 100623 1191 680 300/66 30x3,50 19x2,10 24,50 0,1000 117520 1319 680 300/67 30x3,50 7x3,50 24,50 0,1000 126270 1327 680 300/204 54x2,65 37x2,65 29,15 0,0968 284579 2442 680 300/30 48x2,98 7x2,30 24,78 0,0861 88848 1156 750 300/43 54x2,80 7x2,80 25,20 0,0869 103784 1260 750 400/18 42x3,40 7x1,85 25,95 0,0758 85600 1205 815 400/22 76x3,57 7x2,00 26,56 0,0733 95115 1266 815 400/51 54x3,05 7x3,05 27,45 0,0733 120481 1495 815 400/64 26x4,37 7x3,40 27,68 0,0741 129183 1578 815 400/93 30x4,15 19x2,50 29,10 0,0741 173715 1861 815 Tiết diện danh định Phần nhôm mm2 dây/mm dây/mm 300/39 24x4,00 300/48 Đường Phần thép kính ngồi 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Trần Quang Khánh, Hệ thống cung cấp điện – tập 1,2 NXB KHKT 2006 [2] Nguyễn Công Hiền, Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng NXB KHKT 2005 [3] Trần Quang Khánh, Bài tập cung cấp điện NXB KHKT 2006 [4] Nguyễn Ngọc Cẩn, Máy cắt kim loại, NXB Đại học Quốc gia TPHCM 2005 [5] Phan Thị Thu Vân, “Mạng cung cấp điện”, Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh [6] Bùi Ngọc Thư, “Mạng Cung cấp điện”, NXB Khoa học Kỹ thuật 2008 [7] Hướng dẫn lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC, NXB Khoa học Kỹ thuật 2001 [8] TCVN 5064 – Dây nhôm lõi thép trần [9] Thông số máy biến - Tập đoàn Điện lực Việt Nam 69