Chng 22: Chọn các thiết bị hạ áp Sơ đồ thay thế để tính ngắn mạch: a. Chọn cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối: Do khoảng cách ngắn nên ta chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Dòng hạ áp tổng của máy biến áp: I tt = I đmB = 403 250 U3 S HdmB dmB , = 360,84 A Chọn 5m cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, có thông số kỹ thuật cho trong bảng sau: Đ-ờng kính (mm) I cp (A) Vỏ F (mm 2 ) lõi min max Trọng l-ợng 1km đ-ờng dây kg/km Điện trở dây dẫn ở 20 o C /km Tron g nhà Ngoà i trời 3150 +70 14/10 423, 6 49,5 5055 0,124/0,2 68 397 395 Tổng trở biến áp quy về phía hạ áp: Z B = R B + X B = dmB HdmBN 2 dmB 2 HdmBN S100 UU j S UP . % .10 6 = 250100 404 j 250 4014 2 2 2 . ,.,., .10 6 = = 10,496 + j 25,6 m HT Z B Z C Z AT Z AN N 4 N 3 N 2 Cáp PVC (3150 +70) do LENS chế tạo có r 0 = 0,124 /km; x 0 =0,1 /km Z C = R C + j X C = r 0 .l + jx 0 .l = 0,124.5 + j0,1.5 = 0,62 +j0,5 m Tổng trở t-ơng đ-ơng của điểm ngắn mạch N 2 : Z N2 = Z B + Z C = 10,496 + j 25,6 + 0,62 +j0,5 = 11,116 + j26,1 m Dòng điện ngắn mạch có trị số: I N2 = 2N Hdm Z3 U . = 22 126116113 400 ,,. = 8,14 KA Để thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch, tiết diện cáp phải thoả mãn điều kiện sau: F .I N . t = 6.8,14. 80, = 43,68 ( : hệ số nhiệt độ, với cáp đồng = 6; t: thời gian quy đổi, láy bằng thời gian tồn tại ngắn mạch, t = 0,8s) Nh- vậy cáp PVC (3 150 + 70) đã chọn là thoả mãn. b. Chọn Aptomat: Aptomat đ-ợc chọn theo 3 điều kiện: U đmA U đmmạng = 0,4 KV I đmA I tt I cđmA I N Chọn Aptomat tổng: I đmAT I tt = I đmB = 360,84 A chọn Aptomat NS400E có I đm = 400A do MERLIN GERIN chế tạo. Chọn Aptomat nhánh: I đmAT I tt = I đmB /3 = 120,28 A chọnAptomat NS225E có I đm = 100A do MERLIN GERIN chế tạo. Các số liệu kỹ thuật của hai loại Aptomat đã chọn cho trong bảng sau: Aptomat Loại U đm (V) I đm (A) I cđm (KA) AT NS400E 500 400 15 AT NS225E 500 225 7,5 Các Aptomat đã chọn cần đ-ợc kiểm tra theo điều kiện cắt dòng ngắn mạch: Aptomat tổng: Kiểm tra theo dòng ngắn mạch tại điểm N 3 Aptomat nhánh: Kiểm tra theo dòng ngắn mạch tại điểm N 4 Aptomat tổng có: Z AT = R AT + jX AT = (R 1 + R 2 ) + jX AT = (0,4 + 0,1) + j0,15 = 0,5 + j0,15 m Trong đó: R 1 là điện trở tiếp xúc của Aptomat R 2 ; X 2 là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của Aptomat (tra bảng). Dòng ngắn mạch tại điểm N 3 : I N3 = 2 ATCB 2 ATCB tb XXXRRR3 U . = 22 1505062550620496103 400 ,,,,,,. = 8,045 KA Aptomat tổng có I cđm = 15 > I N3 = 8,045 nên thoả mãn điều kiện. Với Aptomat nhánh vì có I cđm = 7,5 KA < I N3 nên phải tiếp tục tính ngắn mạch tại điểm N 4 để kiểm tra Aptomat nhánh theo điều kiện cắt dòng ngắn mạch. Tổng trở thanh cái: Z TC = R TC + jX TC = (0,223 + j0,394).5 = 1,115 + j1,97 m Aptomat nhánh có: Z AN = R AN + jX AN = (R 1 + R 2 ) + jX AN = (0,5 + 0,36) + j0,28 = 0,86 + j0,28 m Trong đó: R 1 là điện trở tiếp xúc của Aptomat R 2 ; X 2 là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của Aptomat. Với Aptomat có I đm = 225 A tra bảng ta có: R 1 = 0,5 m; R 2 = 0,36 m; X 2 = 0,28 m Dòng ngắn mạch tại điểm N 4 : I N4 = 2 ANTCATCB 2 ANTCATCB tb XXXXXRRRRR3 U . = 22 28097115050625860115150620496103 400 ,,,,,,,,,,. = 7,314 KA Aptomat nhánh có I cđm = 7,5 > I N4 = 7,314 nên thoả mãn điều kiện. Nh- vậy các Aptomat đã chọn là hợp lý. c. Chọn thanh góp hạ áp: Dòng điện lớn nhất qua thanh góp là dòng định mức của máy biến áp: I đmB = 360,84 A Chọn thanh góp đồng, thiết diện chữ nhật, M30 3 có các thông số kỹ thuật cho trong bảng sau: Kích th-ớc mm F một thanh mm 2 Khối l-ợng kg/m I cp A 303 90 0,8 405 Cần kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt của thanh dẫn theo dòng ngắn mạch tại N 3 . I N3 = 8,045 KA Trị số dòng ngắn mạch xung kích: i xk3 = 1,8. 3 .I N3 = 1,8. 3 .8,045 = 25,082 KA Dự định đặt 3 thanh góp 3 pha cách nhau 15 cm, mỗi thanh đặt trên hai sứ khung tủ cách nhau 70 cm: F tt = 1,67.10 -2 . a l .i xk = 1,67.10 -2 . 15 70 .25,082 = 1,955 kG M = 10 lF tt . = 10 709551 ., = 13,685 kG.cm Mô men chống uốn của thanh góp đặt đứng: W = 6 hb 2 = 6 330 2 . = 0,045 cm 3 b h ứng suất tính toán xuất hiện trong thanh góp do tác động của lực điện động dòng ngắn mạch: W M tt 0450 68513 , , = 304,1 kG/cm 3 Với = 6 và t qđ = t c = 0,5s ta có kết quả kiểm tra thanh góp đã chọn ở bảng sau: Đại l-ợng chọn và kiểm tra Kết quả Dòng phát nóng lâu dài cho phép (A) Khả năng ổn định động (kG/cm) Khả năng ổn định nhiệt (mm 2 ) K 1 .K 2 .I cb = 1.1.405 > 360,84 cp = 1400 > tt = 304,1 F=30.3=90 > I N 50, =34,132 Thanh góp đồng M303 đã chọn là thoả mãn. d. Chọn sứ hạ áp: Đại l-ợng chọn và kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức (KV) Lực cho phép tác động lên đầu sứ U đmS U đm mạng F cp k.F tt Trong đó: F cp = 0,6.F phá hoại k = H'/H Lực tính toán tác dụng của dòng ngăn mạch xung kích: F tt = 1,67.10 -2 . a l .i 2 xk = 1,67.10 -2 . 15 70 .25,082 2 = 49,028 kG Chọn sứ đỡ đặt trong nhà do Nga chế tạo có các thông số kỹ thuật cho trong bảng sau: U (KV) Loại U đm U pđ khô Phụ tải phá hoại kG Khối l-ợng kg H H' Thanh dẫn Sứ 1-375 1 11 375 0,7 Sứ đ-ợc chọn có F cp = 0,6.375 = 225 kG > F tt = 49,028 kG. Nh- vậy sứ đã chọn thoả mãn các điều kiện e. Chọn các đồng hồ đo đếm điện: Trong tủ phân phối đặt 3 đồng hồ Ampe, 1 đồng hồ Volt, 1 công tơ hữu công, 1 công tơ vô công. Chọn tất cả các đồng hồ và công tơ do nhà máy thiết bị đo Trần Nguyên Hãn chế tạo, có cấp chính 0,5: Voltmet: U đm = 400V Ampemet: I đm = 400A Công tơ: 3.5(A) - 220/380(V) f. Chọn BI: Dòng lớn nhất qua BI: I cb = I đmB = 360,84 A Phụ tải thứ cấp của BI: Ampemet: 0,1 VA Công tơ vô công: 2,5 VA Công tơ hữu công: 2,5 VA Tổng phụ tải: 5,1 VA Chọn BI do công ty Đo điện Hà Nội chế tạo, số l-ợng 3 BI đặt trên 3 pha đấu sao. Các thông số kỹ thuật chính: Loại U đm V I đm A I 2đm A Số vòng sơ cấp Dung l-ợng VA Cấp chính xác DB5/1 600 1506 5 1 10 0,5 Dây dẫn dùng dây đồng tiết diện 2,5 mm 2 : M2,5. Không cần kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt. . có F cp = 0,6.375 = 225 kG > F tt = 49,028 kG. Nh- vậy sứ đã chọn thoả mãn các điều kiện e. Chọn các đồng hồ đo đếm điện: Trong tủ phân phối đặt 3 đồng hồ Ampe, 1 đồng hồ Volt, 1 công. A Chọn 5m cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, có thông số kỹ thuật cho trong bảng sau: Đ-ờng kính (mm) I cp (A) Vỏ F (mm 2 ) lõi min max Trọng l-ợng 1km đ-ờng dây kg/km Điện trở dây. R 2 ) + jX AT = (0,4 + 0,1) + j0,15 = 0,5 + j0,15 m Trong đó: R 1 là điện trở tiếp xúc của Aptomat R 2 ; X 2 là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của Aptomat (tra bảng). Dòng