Chương 9 LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ KIỂM TRA SỤT ÁP 4.1 Chọn dây dẫn: 4.1.1 Tổng quan về chọn dây dẫn: Chọn dây dẫn cũng là một công việc khá quan trọng, vì dây dẫn chọn không phù hợp, tức không thoã các yêu cầu về kỹ thuật thì có thể dẫn đến các sự cố như chậâp mạch do dây dẫn bò phát nóng quá mức dẫn dến hư hỏng cách điện. Từ đó làm giảm độ tin cậy cung cấp điện và có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Bên cạnh việc thoã mãn các yêu cầu về kỹ thuật thì việc chọn lựa dây dẫn cũng cần phải thoã mãn các yêu cầu kinh tế. Cáp dùng trong mạng điện cao áp và thấp áp có nhiều loại, thường gặp là cáp đồng, cáp nhôm, cáp một lõi, hai lõi, ba hay bốn lõi, cách điện bằng dầu, cao su hoặc nhựa tổng hợp. cấp điện áp từ 110kV đến 220kV, cáp thường được cách điện bằng dầu hay khí. Cáp có điện áp dưới 10kV thường được chế tạo theo kiểu ba pha bọc chung một vỏ chì, cáp có điện áp trên 10 kV thường được bọc riêng lẻ từng pha. Cáp có điện áp từ 1000V trở xuống thường được cách đện bằng giấy tẩm dầu, cao su hoặc nhựa tổng hợp. Dây dẫn ngoài trời thường là loại dây trần một sợi, nhiều sợi, hoặc dây rỗng ruột. Dây dẫn đặt trong nhà thường được bọc cách điện bằng cao su hoặc nhựa. Một số trường hợp ở trong nhà có thể dùng dây trần hoặc thanh dẫn nhưng phải treo trên sứ cách điện. Trong mạng điện xí nghiệp, dây dẫn và cáp thường được chọn theo hai điều kiện sau: - Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. - Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: Khi có dòng điện chạy qua, cáp và dây dẫn sẽ bò phát nóng. Nếu nhiệt độ tăng quá cao thì chúng có thể bò hư hỏng cách điện hoặc giảm tuổi thọ và độ bền cơ học của kim loại dẫn điện. Do vậy mà nhà chế tạo quy đònh nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn và cáp. Khi nhiệt độ không khí là 25 o C , người quy đònh nhiệt độ cho phép của thanh cái và dây dẫn là 70 o C. Đối với cáp chôn trong đất khô ráo có nhiệt dộ 15 0 C, nhiệt độ cho phép chỉ được dao động trong khoảng 60 80 o C tuỳ theo từng loại cáp. Dây bọc cao su có nhiệt độ cho phép là 55 o C . Nếu nhiệt độ nơi đặt dây dẫn hoặc cáp khác với nhiệt độ quy đònh thì ta phải hiệu chỉnh theo hệ số hiệu chỉnh K ( tra sổ tay, cẩm nang). Do đó tiết diện dây dẫn và cáp được chọn phải thoã mãn điều kiện sau: I cp K I lvmax . (4.1) I lvmax : Dòng làm việc cực đại. I lvmax = thiết bònhóm1vớiđối I thiết bò1vớiđối I tt đm K : tích các hệ số hiệu chỉnh. - Nếu lắp đặt dây trên không: K = K 1 ,K 2 ,K 3 (Theo tiêu chuẩn IEC) K 1 : ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đối với vật liệu cách điện. K 2 : ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau. K 3 : thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt. - Nếu dây được chôn ngầm dưới đất: K = K 4 .K 5 .K 6 .K 7 . K 4 : thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt. K 5 : ảnh hưởng của các mạch đặt kề nhau. K 6 : thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp. K 7 : ảnh hưởng của nhiệt độ đất. Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Dây dẫn phải được chọn lựa sao cho tổn thất điện áp trên đường dây không vượt quá giới hạn cho phép. U U cp Trong thiết kế lựa chọn dây dẫn, thông thường người ta sẽ chọn dây theo điều kiện phát nóng và kiểm tra lại điều sụt áp cho phép. 4.1.2 Chọn dây dẫn cho nhà máy nhựa Tiên Tấn: 4.1.2.1 Chọn dây dẫn từ tủ động lự đến thiết bò: Đầu tiên ta sẽ chọn tiết diện dây dẫn từ tủ động lực ĐL1A đến thiết bò ở nhánh số 1 ( Máy làm sạch(12) ) Ta chọn hình thức đi dây : Cáp đặt trong ống chôn ngầm trong đất, loại cáp cách điện bằng PVC do hãng LENS chế tạo. - Xác đònh I tt = I đm = 21.7 A ( do chỉ có một thiết bò ) - Xác đònh các hệ số: +Ta chọn K 4 = 0.8. (Do đi cáp trong ống ngầm) + Chọn K 5 = 0.5 ( Do có tất cả 10 dây cùng đi vào tủ ĐL1A). + Chọn K 6 = 1 ( Do đất ở khu vực nhà máy thuộc loại đất khô) +Chọn K 7 = 1 (Do nhiệt độ của đất ở khu vực nhà máy là 20 o C). ( Các hệ số trên chọn theo các bảng tra ở trang H1- 31÷ H1-32, TL[2] ). - Tính K = K 4 *K 5 *K 6 *K 7 = 0.8*0.5 = 0.4 - Tính I’ cp theo công thức (4.1) I’ cp = 4 . 0 7.21 = 54.3 (A) Ta cần chọn dây có I cp ≥54.3 A Tra phụ lục tr 58, TL [3], ta chọn cáp 4 lõi có mã hiệu PVC4G10, Với Tiết diện F = 10 mm 2 I cp = 67 A >54.3 A Đạt r o = 1.83 /km. Chọn dây cho nhánh số hai (máy thổi (8)- motor(5)): - Tính I tt = I đm = 8.7+16.3=25 A -Tương tự như ở trên ta cũng xác đònh được các hệ số K÷ K 7 K 4 = 0.8, K 5 = 0.5 ; K 6 = K 7 = 1 K= 0.8*0.5= 0.4 Tính I’ cp theo công thức (4.1) I’ cp = 4 . 0 25 = 62 A. Tra phụ lục tr53,TL[3] ta chọn cáp có mã hiệu PVC4G10 Với Tiết diện F = 10 mm 2 r o = 1.83 /km. I cp = 67 A >62A Đạt. Chọn dây cho nhánh 3 (máy thổi (8)- motor(5)): Hoàn toàn tương tự nhánh 2, ta cũng chọn dây cáp có mã hiệu PVC4G10. Chọn dây cho nhánh 4 (máy nén khi (7)- máy thổi(9)): Itt = 15.7A. Chọn các hệ số hiệu chỉnh của dây dẫn cũng giống như các nhánh trên: K = 0.4 I’ cp = 15.7/0.4 = 39.2A Tra phụ lục tr53,TL[3] ta chọn cáp có mã hiệu PVC4G2.5 Với Tiết diện F = 2.5 mm 2 r o = 7.4 /km. I cp = 41 A >15.7A Đạt. Chọn dây cho nhánh 5 (motot (6)- motor(6)): I tt = 16.3+16.3=32.6A. Chọn các hệ số hiệu chỉnh của dây dẫn cũng giống như các nhánh trên: K = 0.4 I’ cp = 32.6/0.4 = 81.4A Tra phụ lục tr53,TL[3] ta chọn cáp có mã hiệu PVC4G15 Với Tiết diện F = 15 mm 2 r o = 1.15 /km. I cp = 113A >81.4A Đạt. Chọn dây cho nhánh 6 (máy nén khi (7)- máy thổi(9)): Hoàn toàn tương tự nhánh 5, ta cũng chọn cáp có mã hiệu PVC4G15 Chọn dây cho nhánh 7 (máy thổi (9)- máy thổi(8)): I tt = 7+8.7+16.3=.32A Chọn các hệ số hiệu chỉnh của dây dẫn cũng giống như các nhánh trên: K = 0.4 I’ cp = 32/0.4 = 79.9.2A Tra phụ lục tr53,TL[3] ta chọn cáp có mã hiệu PVC4G15 Với Tiết diện F = 15 mm 2 r o = 1.15 /km. I cp = 113 A >79.9A Đạt. Chọn dây cho nhánh 8 (máy thổi(9)- motor (6)): Hoàn toàn tương tự nhánh 2, ta cũng chọn cáp có mã hiệu PVC4G10. Chọn dây cho nhánh 9 (máy làm sạch(12)): Hoàn toàn tương tự nhánh 2, ta cũng chọn cáp có mã hiệu PVC4G10. Tương tự, ta sẽ lần lược chọn cho các nhánh của các nhóm ĐL khác. . theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép: Dây dẫn phải được chọn lựa sao cho tổn thất điện áp trên đường dây không vượt quá giới hạn cho phép. U U cp Trong thiết kế lựa chọn dây dẫn, thông. /km. I cp = 113 A > 79. 9A Đạt. Chọn dây cho nhánh 8 (máy thổi (9) - motor (6)): Hoàn toàn tương tự nhánh 2, ta cũng chọn cáp có mã hiệu PVC4G10. Chọn dây cho nhánh 9 (máy làm sạch(12)): . dùng trong mạng điện cao áp và thấp áp có nhiều loại, thường gặp là cáp đồng, cáp nhôm, cáp một lõi, hai lõi, ba hay bốn lõi, cách điện bằng dầu, cao su hoặc nhựa tổng hợp. cấp điện áp từ 110kV