TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH KIỂM TRA THIẾT BỊ và DÂY CÁP ĐÃ CHỌN

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH KIỂM TRA THIẾT BỊ & DÂY CÁP ĐÃ CHỌN I.. TÍNH NGẮN MẠCH PHÍA CAO ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN: Các dạng ngắn mạch thường xuyên xảy ra trong hệ thống cung cấp điện là ngắ

Trang 1

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH KIỂM TRA THIẾT BỊ & DÂY CÁP ĐÃ CHỌN

I TÍNH NGẮN MẠCH PHÍA CAO ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN:

Các dạng ngắn mạch thường xuyên xảy ra trong hệ thống cung cấp điện là ngắn mạch

N3, N(1,1), N1 Trong đó ngắn mạch 3 pha là sự cố nghiêm trọng nhất vì vậy thường căn

cứ vào ngắn mạch 3 pha để lựa chọn thiết bị điện

Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các thiết bị điện trong mạng cao áp cần xét đến 4 điểm ngắn mạch

Trong đó :

 N - điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt và thanh góp (Ngắn mạch phía cao áp)

 N1 đến N3 - điểm ngắn mạch phía hạ để kiểm tra cáp và các thiết bị hạ áp trong phân xưởng

1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế:

 Sơ đồ nguyên lý:

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý phía cao áp của mạng điện

D1 XLPE.35 CC

DCL

N

 Sơ đồ thay thế:

Hình 3.2: Sơ đồ thay thế phía cao áp của mạng điện

Z D1

2 Các thông số của sơ đồ thay thế:

 Thông số hệ thống:

XNguồn = = =

2

(1,05.22)

2  266,805 ()

 Thông số đường dây Nguồn – TBA:

Trang 2

Dây D1, mã hiệu XPLE.35 có r0 = 0,524 (Ω/km) , xkm) , x0 = 0,13 (Ω/km) , xkm) , Icp = 170 (A), L=150 m

3 Tính toán ngắn mạch, chọn và kiểm tra các thiết bị & dây cáp đã chọn:

3.1 Tính toán ngắn mạch:

 Tính ngắn mạch tại N:

Z = = 0,03932266,8152  266,815 ()

3.266,815  0,0476 (kA)

Ixk.N = kxk.IN

Với: kxk = 1,8 (Phụ lục A – Bảng 7.pl.BT)

 Ixk.N = 1,8.0,0476  0,121 (kA)

3.2 Kiểm tra thiết bị và dây cáp đã chọn:

 Kiểm tra dây cáp Nguồn – TBA XLPE.35

Cáp đã chọn đã được kiểm tra điều kiện phát nóng vì vậy ta chỉ kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt của dây cáp:

F  Fôđn = Với: Fôđn : tiết diện cáp theo ổn định nhiệt

Ct: hệ số phụ thuộc vật liệu chế tạo lõi cáp, với cáp đồng Ct = 159

(Phụ lục A - Bảng 8.pl.BT)

tk: thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch, tk = 2,5 (s)

 F  0,121 2,5

3  1,2 (mm2) (thỏa mãn)

 Kiểm tra dao cách ly PBP-22/km) , x8000

Dòng điện ngắn mạch xung kích cho phép: Ixk.DCL = 300  Ixk.N = 0,121 (kA) (thỏa mãn)

 Kiểm tra cầu chảy cao áp loại K có:

Trang 3

Vậy các thiết bị và dây cáp đã chọn phía cao áp đều thỏa mãn các điều kiện

II TÍNH NGẮN MẠCH PHÍA HẠ ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN:

1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế: (xét cho đoạn đường dây HT – TĐL1)

 Sơ đồ nguyên lý:

Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý phía hạ áp của mạng điện

 Sơ đồ thay thế:

Hình 4.4: Sơ đồ thay thế phía hạ áp của mạng điện

2 Các thông số của sơ đồ thay thế:

 Thông số Nguồn quy về phía hạ áp:

XNguồn.hạ = XNguồn.cao = 266,805

2 2

0,38

22  0,0796 () = 79,6 (m)

 Thông số đường dây Nguồn – TBA quy về phía hạ áp

RD1.hạ = RD1.cao = 0,0393

2 2

0,38

22  1,17.10

-5 () = 0,0117 (m)

XD1.hạ = XD1.cao = 0,00975

2 2

0,38

22  2,9.10

-6 () = 0,0029 (m)

 Thông số TBA:

Trạm có 2 MBA, mỗi máy có: Sđm = 180 (kVA); Pk = 2,15 (kW); Uk % = 4%

2 MVA DCL MC

D1 XLPE.35 0,15 km

TBA 2x180 kVA

SA603-H

D2 XLPE.95 1,45m

D3 XLPE.10 44,73m

N3

Trang 4

RTBA = Pk = 2,15.10-3

2 2

0,38 0,18  4,79.10

-3 () = 4,79 (m)

ZTBA = = 4

100

2

0,38 0,18  0,016 () = 16 (m)

XTBA = = 162 4,792  15,26 (m)

 Thông số các đường dây phía hạ áp:

- Dây D2 XLPE.500 có: r0 = 0,04 (/km) , xkm), x0 = 0,053(/km) , xkm), LD1 = 0,00145 (km)

RD2 = r0 = 0,04 0, 00145

2  2,9.10

-5 () = 0,029 (m)

XD2 = x0 = 0,053 0,00145

2  3,84.10

-5 () = 0,0384 (m)

- Dây D3 XLPE.16 có: r0 = 1,15 (/km) , xkm), x0 = 0,101 (/km) , xkm), LD2 = 0,04473 (km)

2

D L

= 1,15.0,04473

2  25,72.10

-3 () = 25,72 (m)

2

D L

= 0,101 0,04473

2  2,26.10

-3 () = 2,26 (m)

3 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị và dây cáp đã chọn:

3.1 Tính ngắn mạch, kiểm tra thiết bị tại N1:

 Tính ngắn mạch tại N1:

R1 = RTBA = 4,79 (m)

= 94,86 (m)

Z1 = = 4,79294,862  94,98 (m)

3.94,98  2,31 (kA)

Với: = 94,98  19,83  kxk = 1,93 (Phụ lục A – Bảng 6.pl.BT)

Trang 5

 Ixk.N1 = 1,93.2,31  6,3 (kA)

 Kiểm tra thanh cái hạ áp của TBA: (40 x 5) mm

Lấy khoảng cách giữa các pha là a = 30 (cm)

Lấy chiều dài nhịp sứ là L = 130 (cm)

Lực tác dụng lên một nhịp thanh dẫn là :

Ftt = 1,76.10-2.L = 1,76.10-2.130

2

6,3

30  3,027 (kg) Momen uốn tác dụng lên một nhịp thanh dẫn là:

M = = 3,027.130

10 = 39,35 (kg.cm) Ứng suất tính toán trong vật liệu thanh dẫn là: σtt =

Trong đó:

Wx: là momen chống uốn của tiết diện thanh dẫn với trục thẳng góc với phương uốn khi đặt thanh dẫn nằm ngang

Wx = h2.b = 42.0,5 = 1,33 (cm3)

1,33  29,58 (kg/km) , xcm2) < cp.Cu = 1400 (kg/km) , xcm2) (thỏa mãn)

 Kiểm tra Aptomat loại SA603-H có Icắt = 85 (kA) > IN1 (thỏa mãn)

R2 = R1 + RD2 = 4,79 + 0,029 = 4,819 (m)

X2 = X1 + XD2 = 94,86 + 0,0384 = 94,898 (m)

Z2 = = 4,819294,892  95,01 (m)

3.95,01  2,3 (kA)

Với: = 94,898

4,819  19,69  kxk = 1,93 (Phụ lục A – Bảng 6.pl.BT)

 Kiểm tra tiết diện cáp XLPE.500:

Trang 6

F  Fôđn = = 2,3 2,5

159 .10

3  22,87(mm2) (thỏa mãn)

 Kiểm tra thanh góp của TPP: (40 x 5) mm

Ftt = 1,76.10-2.L = 1,76.10-2.130

2

6, 27

M = = 2,99.130

10 = 38,87 (kg.cm) Ứng suất tính toán trong vật liệu thanh dẫn là:

1,33  29,22 (kg/km) , xcm2) < cp.Cu = 1400 (kg/km) , xcm2) (thỏa mãn)

R3 = R2 + RD3 = 4,819 + 25,72 = 30,539 (m)

X3 = X2 + XD3 = 94,898 + 2,26  97,158 (m)

Z3 = = 30,539297,1582  101,84 (m)

3.101,84  2,15 (kA)

Với: = 97,158

30,539  3,18  kxk = 1,37 (Phụ lục A – Bảng 6.pl.BT)

F  Fôđn = = 2,15 2,5

159 .10

3  21,38 (mm2) (thỏa mãn)

 Kiểm tra thanh góp của TĐL: (25 x 3) mm

Ftt = 1,76.10-2.L = 1,76.10-2.130

2

4,16

30  1,32 (kg)

Trang 7

Momen uốn tác dụng lên một nhịp thanh dẫn là:

M = = 1,32.130

10 = 17,16(kg.cm) Ứng suất tính toán trong vật liệu thanh dẫn là:

Với: Wx = h2.b = (2,5)2.0,3 = 0,3125 (cm3)

0,3125 = 54,912 (kg/km) , xcm2) < cp.Cu = 1400 (kg/km) , xcm2) (thỏa mãn)

Bảng 3.1: Kết quả tính toán Ngắn Mạch

Đoạn dây R 2

(m )) X 2

(m )) L D2

(m )) R D3

(m )) X D3

(m )) R 3

(m )) X 3

(m )) Z 3

(m ))

I N3

(kA)

Nguồn - TĐL4 4,819 94.898 0,04473 25,71 2,26 30,54 97,16 101,84 2,15

Kiểm tra thiết bị và dây cáp trên đoạn đường dây đến các TĐL( Kiểm tra cho đoạn có dòng

3

N

I lớn nhất: Nguồn – TĐL3)

F  Fôđn = = 2, 29 2,5

159 .10

3  22,77 (mm2) (thỏa mãn)

 Kiểm tra thanh góp của TĐL: (25 x 3) mm

kxk.N3.max = 1,91 với: = 95, 27

6, 48  14,7 (Phụ lục A – Bảng 6.pl.BT)

 Ixk.N3.max= 1,91.2,29 6,18 (kA)

Ftt = 1,76.10-2.L = 1,76.10-2.130

2

6,18

Trang 8

M = = 2,913.130

10 = 37,87 (kg.cm)

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	701,5 KB