Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuSVTH: Trương Văn Quí Trang 10 Phụ tải điện là các thiết bị hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bị sử dụng điện năng để
Trang 1Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 22/0,4 kV – 2x1250 kVA
CÔNG TY CỔ PHẦN XUẤT NHẬP KHẨU THỦY SẢN CASEAMEX
CẦN THƠ (KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC – CẦN THƠ)
Lê Vĩnh Trường Trương Văn Quí (MSSV: 1041096)
Ngành: Kỹ Thuật Điện – Khóa: 30
PHẦN I – LÝ THUYẾT
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP
Trang 2Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 9
1.1 Khái niệm
Trạm biến áp có nhiệm vụ biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác để phục vụ cho việc truyền tải hay phân phối
Phân loại:Có nhiều cách phân loại trạm biến áp
Theo nhiệm vụ: Trạm biến áp trung gian, trạm biến áp phân phối
Theo phương diện cấu trúc: Trạm biến áp trong nhà, trạm biến áp ngoài trời
1.2 Quy mô trạm biến áp
Trạm biến áp được chia tương đối thành ba quy mô:
Quy mô nhỏ: Các trạm phụ tải hoặc phân phối điện áp đến 22 kV, một máy,
công suất không quá 250 ~ 400 kVA
Quy mô vừa: Các trạm phụ tải, trạm phân phối, điện áp đến 35 kV, công suất
Chiều dài đường dây tư hệ thống đến trạm: L = 2 km
Dòng ngắn mạch tại điểm trạm biến áp liên hệ: IN = 10 kA
Điện kháng hệ thống: xHT = 0,4
CHƯƠNG 2
PHỤ TẢI ĐIỆN
2.1 Khái niệm
Trang 3Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 10
Phụ tải điện là các thiết bị hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bị sử dụng điện năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác: quang năng, nhiệt năng, cơ năng, hóa năng
Phụ tải điện được biểu diễn dưới dạng tổng quát:
S = P + jQ
Về trị số: S = 2 2
Q
P +
Trong đó: P = S.cosϕ gọi là công suất tác dụng (W)
Q = S.sinϕ gọi là công suất phản kháng (VAR)
S gọi là công suất biểu kiến (VA)
2.2 Phân loại
Phân loại theo mục đích nghiên cứu: Phụ tải động lực, phụ tải chiếu sáng Phân loại theo khu vực sử dụng: Phụ tải công nghiệp, phụ tải nông nghiệp, phụ tải sinh hoạt
Phân loại theo mức độ quan trọng:
Phụ tải loại 1: Nếu mất điện sẽ gây: Thương vong cho con người, ảnh hưởng
chính trị to lớn, tổn thất kinh tế to lớn,…
Phụ tải loại 2: Nếu mất điện sẽ gây: Ảnh hưởng chính trị tương đối lớn, tổn
thất kinh tế tương đối lớn, hỗn loạn ở các địa điểm công cộng
Phụ tải loại 3: Không có yêu cầu gì đặc biệt
2.3 Đồ thị phụ tải
Đồ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụ tải (S, P, Q) theo thời gian (t): S = f(t); P = f(t); Q = f(t)
Đồ thị phụ tải ngày: Thời lượng T gồm trong 24 giờ Có thể bắt đầu vào giờ
bất kỳ, nhưng thường vẽ từ 0 đến 24 giờ Đồ thị được vẽ bằng trị thực hay vẽ bằng
tỷ lệ phần trăm so với trị cực đại (Smax, Pmax)
Từ đồ thị phụ tải hằng ngày suy ra: Pmax, Pmin, Tmax, A ngày đêm
Angày đêm = ∑P i T i ; Tmax =
max
P A
CHƯƠNG 2
PHỤ TẢI ĐIỆN
2.1 Khái niệm
Trang 4Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 11
Phụ tải điện là các thiết bị hay tập hợp các khu vực gồm nhiều thiết bị sử dụng điện năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác: quang năng, nhiệt năng, cơ năng, hóa năng
Phụ tải điện được biểu diễn dưới dạng tổng quát:
S = P + jQ
Về trị số: S = 2 2
Q
P +
Trong đó: P = S.cosϕ gọi là công suất tác dụng (W)
Q = S.sinϕ gọi là công suất phản kháng (VAR)
S gọi là công suất biểu kiến (VA)
2.2 Phân loại
Phân loại theo mục đích nghiên cứu: Phụ tải động lực, phụ tải chiếu sáng Phân loại theo khu vực sử dụng: Phụ tải công nghiệp, phụ tải nông nghiệp, phụ tải sinh hoạt
Phân loại theo mức độ quan trọng:
Phụ tải loại 1: Nếu mất điện sẽ gây: Thương vong cho con người, ảnh hưởng
chính trị to lớn, tổn thất kinh tế to lớn,…
Phụ tải loại 2: Nếu mất điện sẽ gây: Ảnh hưởng chính trị tương đối lớn, tổn
thất kinh tế tương đối lớn, hỗn loạn ở các địa điểm công cộng
Phụ tải loại 3: Không có yêu cầu gì đặc biệt
2.3 Đồ thị phụ tải
Đồ thị phụ tải là hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa công suất phụ tải (S, P, Q) theo thời gian (t): S = f(t); P = f(t); Q = f(t)
Đồ thị phụ tải ngày: Thời lượng T gồm trong 24 giờ Có thể bắt đầu vào giờ
bất kỳ, nhưng thường vẽ từ 0 đến 24 giờ Đồ thị được vẽ bằng trị thực hay vẽ bằng
tỷ lệ phần trăm so với trị cực đại (Smax, Pmax)
Từ đồ thị phụ tải hằng ngày suy ra: Pmax, Pmin, Tmax, A ngày đêm
Angày đêm = ∑P i T i ; Tmax =
max
P A
CHƯƠNG 3
CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC
3.1 Khái niệm
Trang 5Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 12
Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện từ tĩnh dùng truyền tải điện năng từ điện
áp này đến điện áp khác
Khi sử dụng máy biến áp cần lưu ý:
MBA là thiết bị không phát ra điện năng mà chỉ truyền tải điện năng
MBA được chế tạo thành một khối tại nhà máy, phần có thể tháo rời khi chuyên chở chiếm khoảng 10%
Khi chọn công suất MBA cần tính đến khả năng tận dụng tối đa, và khả năng phát triển tải sau này
Tuổi thọ và khả năng tải của MBA chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ khi vận hành
Công suất định mức của MBA được chế tạo theo thang tiêu chuNn của mỗi nước, thường cách nhau lớn khi công suất MBA càng lớn
Hệ thống làm lạnh MBA:
Làm mát theo qui luật tự nhiên: Dầu trong MBA vận động theo qui tắc tự
nhiên, nóng bốc lên cao truyền ra ngoài các cánh làm mát và tản ra môi trường xung quanh chạy về phía dưới vào trong MBA
Làm mát bằng dầu có thêm quạt: Tăng cường khả năng trao đổi nhiệt và tản
nhiệt
Làm mát bằng phương pháp tuần hoàn cưỡng bức dầu và có tăng thêm quạt:
Dầu không phải chuyển vận tự nhiên mà nhờ vào bơm dầu tuần hoàn tạo tốc độ chuyển vận nhanh hơn, điều kiện tản nhiệt tốt hơn
Làm mát dầu bằng nước: Dầu trong máy biến áp do bơm tuần hoàn cưỡng
bức chuyển vận vào bộ phận làm mát bên ngoài ống dẫn có hệ thống nước do bơm nước cung cấp và dẫn nhiệt lượng ra môi trường khác
Làm lạnh kiểu khô: Tản nhiệt bằng đối lưu không khí có thể thêm quạt để
tăng cường
3.2 Quá tải của MBA
3.2.1 Quá tải bình thường của MBA (quá tải một cách hệ thống)
Quá tải bình thường là quá tải thường xuyên xảy ra của MBA, có tính chất chu kỳ Trong mỗi chu kỳ có một phần thời gian MBA làm việc quá tải, phần lớn thời gian còn lại của chu kỳ xét MBA làm việc non tải
Quy tắc này áp dụng khi chế độ bình thường hằng ngày có những lúc máy biến áp vận hành non tải (k1 < 1), có những lúc vận hành quá tải (k2 >1)
Trình tự tính toán quá tải bình thường của MBA:
- Căn cứ vào đồ thị phụ tải qua máy biến áp chọn máy biến áp có công suất
bé hơn Smax, lớn hơn Smin: Smin < SB < Smax
- Đẳng trị đồ thị phụ tải qua máy biến áp thành đồ thị phụ tải chỉ có 2 bậc K1
và thời gian K2 với thời gian quá tải T2
Trang 6Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 13
- Từ đường cong khả năng tải của máy biến áp có công suất và nhiệt độ đẳng trị môi trường xung quanh tương ứng xác định khả năng quá tải cho phép K2cptương ứng với K1 , K2 và T2
Nếu K2cp > K2 máy biến áp đã chọn cho phép vận hành với đồ thị phụ tải đã cho và tuổi thọ của máy biến áp vẫn đảm bảo
Nếu K2cp < K2 máy biến áp đã chọn không có khả năng đảm bảo 2 điều kiện trên Do đó phải chọn máy biến áp có công suất lớn hơn
Khi chọn công suất máy biến áp lớn hơn Smax của đồ thị phụ tải không cần kiểm tra khả năng này
Cách đẳng trị đồ thị phụ tải nhiều bậc về đồ thị phụ tải có 2 bậc:
- Căn cứ vào SđmB đã chọn tính hệ số tải Ki của các bậc đồ thị phụ tải
Ki =
B S S dm
i (Ki > 1: quá tải, Ki < 1: non tải)
T
K i i
∑
Trường hợp có nhiều vùng không liên tục có K > 1 chỉ lấy vùng nào có
∑K i2T i lớn nhất để tính K2 như trên Các vùng còn lại sẽ xét khi xác định K1
Trường hợp đặc biệt chỉ có một bậc : K > 1; K2 = Kmax và T2 = T1
Xác định K 1 : chỉ cần đẳng trị đồ thị phụ tải trong khoảng thời gian 10 giờ
trước vùng đã tính K2 (kể cả phần có K > 1 không được xét trong trường hợp trên nếu có xảy ra trong khoảng thời gian 10 giờ) cũng theo biểu thức:
Kđt1 =
10
) ( 2
∑ K i T i
+ Nếu vùng trước K2 không đủ 10 giờ có thể lấy 10 giờ sau vùng K2 + Nếu cả trước và sau vùng K2 < 10 giờ thì gộp phần phía sau ra phía trước cho đủ 10 giờ
+ Nếu cả hai phần trước và sau không đủ 10 giờ nghĩa là phần quá tải đã có
T2 > 14 giờ, nên máy biến áp không có khả năng tải với đồ thị phụ tải đã cho, không cần tiếp tục tính mà phải nâng công suất máy biến áp lên và tính lại từ đầu
3.2.2 Quá tải sự cố của MBA
Khi trong TBA có từ hai MBA làm việc song song trở lên thì phải xét đến quá tải sự cố của MBA khi một trong hai MBA bị sự cố phải nghỉ Quá tải sự cố của MBA phải thỏa điều kiện:
Trang 7Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 14
Theo đồ thị phụ tải đã đẳng trị về hai bậc, trong đó: K1 < 0,93; K2 < 1,4 đối với MBA đặt ngoài trời và K2 < 1,3 với MBA đặt trong nhà; T2 < 6 giờ
3.3 Chọn công suất MBA
Số lượng MBA đặt trong trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải của trạm đó:
- Với phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng, không được phép mất điện thì phải đặt hai MBA
- Với phụ tải loại 2 như xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, khách sạn, siêu thị,… thì phải tiến hành so sánh giữa phương án cấp điện bằng một đường dây – một MBA (với máy phát điện dự phòng) và phương án cấp điện bằng đường dây lộ kép – hai MBA Trên thực tế, các xí nghiệp sản xuất dù sử dụng một hay hai MBA cũng cần máy phát điện dự phòng khi xảy ra trường hợp mất điện lưới
- Với phụ tải loại 3 như phụ tải ánh sáng sinh hoạt, thôn xóm,… thường đặt một MBA
Để chọn được công suất MBA, cần xác định công suất toàn phần:
- Công suất tính toán khi biết công suất đặt:
Pđ = KncxPđ Trong đó: Pđ – công suất đặt (kW)
Knc – hệ số nhu cầu, tra bảng 1
- Công suất tính toán toàn phần (công suất cực đại Smax):
k
m dmB
S
S = ; kqtbt - khả năng quá tải bình thường
Hình 3.1 – Sơ đồ cấu trúc một MBA
Trang 8Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 15
Thường khi thiết kế ban đầu không xét khả năng này và lấy kqtbt = 1, nghĩa là công suất máy biến áp được chọn theo điều kiện: SđmB ≥ Smax
Ưu điểm: số lượng máy biến áp ít, sơ đồ cấu trúc đơn giản, vốn đầu tư ban
đầu nhỏ
Nhược điểm: khi máy bị hư hỏng thì thời gian ngừng cung cấp điện bằng với
thời gian sửa chữa máy biến áp
Trường hợp này thích hợp với phụ tải loại không quan trọng
3.3.2 Trường hợp có hai MBA ghép song song
Công suất máy biến áp được chọn theo biểu thức: ax
qtbt
k
m dmB
S
Ưu điểm: Điện áp được cung cấp liên tục
Nhược điểm: Chiếm diện tích xây dựng lớn, vốn đầu tư ban đầu lớn
Trường hợp này thích hợp cung cấp điện cho những phụ tải quan trọng
Lưu ý: + Khả năng quá tải sự cố của máy biến áp được tính như sau:
Máy biến áp đặt ngoài trời: kqtsc = 1,4
Máy biến áp đặt trong nhà: kqtsc = 1,3 + Thời gian quá tải 6 giờ trong một ngày đêm, K1< 0,93 và kéo dài không quá 5 ngày đêm
Ghi chú: Trường hợp sử dụng ba MBA rất ít gặp trong thực tế và phụ tải mà
trạm biến áp cung cấp thuộc phụ tải loại 2 nên không được xét đến trong đề tài này
3.4 Tổn thất điện năng trong máy biến áp ba pha 2 cuộn dây
Tổn thất điện năng trong một ngày đêm qua MBA, ∆Angày đêm (kW):
Khi không có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức:
∆Angày đêm = n.∆P0.t +
Khi có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức:
Hình 3.2 – Sơ đồ cấu trúc hai MBA
Trang 9Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH: Trương Văn Quí Trang 16
∆Angày đêm = n.∆P0.t +
n
1∆PN ∑ i i
dmB
t S S
2
2 1
Trong đó : SđmB – công suất định mức của MBA (kVA)
∆P0 – tổn hao không tải của MBA (kW) ∆PN – tổn hao ngắn mạch của MBA (kW)
n - số máy biến áp làm việc song song
t - thời gian làm việc của MBA (giờ)
Si - công suất của n MBA tương ứng với thời gian ti
τ - thời gian tổn thất công suất cực đại phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax và cosϕ:
CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
4.1 Khái niệm
Sơ đồ nối điện là một hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa các thiết bị, khí cụ điện
có nhiệm vụ nhận điện từ các nguồn để cung cấp, phân phối cho các phụ tải
Sơ đồ nối điện cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
Tính đảm bảo cung cấp điện theo yêu cầu Tính linh hoạt là sự thích ứng với chế độ làm việc khác nhau Tính phát triển sơ đồ nối điện không những thỏa mãn, không những hiện tại
mà trong tương lai gần khi tăng thêm nguồn hay tải
Tính kinh tế thể hiện ở vốn đầu tư ban đầu và các chi phí hằng năm
4.2 Sơ đồ nối điện chính
Công suất trạm biến áp không lớn, không phải thường xuyên đóng cắt mạch trong khi vận hành nên không cần phải đặt máy cắt phía trung áp 22 kV mà thay vào đó là cầu chì tự rơi (FCO) Phía hạ áp 0,4 kV ta đặt một CB để bảo vệ cho phụ tải phía sau MBA
Phụ tải thuộc loại 2 nên phương án thiết kế chỉ sử dụng một MBA hoặc hai MBA Do đó ta có sơ đồ nối điện đơn giản cho hai phương án như sau:
Trang 10Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 17
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH
5.1 Khái niệm
Ngắn mạch là hiên tượng các pha chập nhau (đối với mạng trung tính cách
điện đối với đất) hoặc là hiện tượng các pha chập nhau và chạm đất (đối với mạng trung tính trực tiếp nối đất)
Hình 4.1 – Sơ đồ nối điện một MBA Hình 4.2 – Sơ đồ nối điện hai MBA
Trang 11Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 18
Mục đích tính toán ngắn mạch (I N ) là để chọn lựa các khí cụ điện và các
phần dẫn điện theo tiêu chuNn ổn định nhiệt và ổn định động khi dòng ngắn mạch qua chúng Phải chọn điểm ngắn mạch sao cho dòng ngắn mạch qua các khí cụ điện
và dây dẫn là lớn nhất Vì vậy chỉ cần tính ngắn mạch ba pha (N(3))
L – chiều dài đường dây (km)
Ghi chú: Nếu đường dây lộ kép thì L được thay bằng L/2 5.2.1.2 Máy biến áp
Với: UN% – điện áp ngắn mạch phần trăm của MBA
SđmB – công suất định mức của MBA (MVA)
Với: x*(đm) – điện kháng hệ thống dưới dạng tương đối
S∑HT – công suất tổng hệ thống (MVA)
5.2.2 Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản
Trang 12Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 19
5.2.2.1 Phép biến đổi nối tiếp
x∑ = x1 + x2
5.2.2.2 Phép biến đổi song song
x∑ =
2 1
2
1
x x
x x
Trong đó: Icb - trị cơ bản của dòng ngắn mạch (kA)
10
dm
dm N S
U P
∆
(mΩ) Điện kháng XB của MBA:
dmB
P U
tb ck
U I
x∑
Trang 13Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 20
5.2.5 Tính dòng điện làm việc bình thường và dòng điện cưỡng bức
Dòng làm việc bình thường:
ax ( ) 3
m bt
S
I kA nU
S I U
2- Tính đảm bảo làm việc của các thiết bị và toàn bộ hệ thống
3- Đảm bảo cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ khi làm việc bình thường cũng như khi cưỡng bức
4- Vốn đầu tư xây dựng (V) 5- Tổn hao điện năng và các chi phí hàng năm khác phục vụ cho vận hành sữa chữa, bảo quản,
6- Tính hiện đại, phát triển trong thời gian ngắn
6.2 So sánh kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án
Trang 14Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 21
Khi phương án thiết kế đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và tốt về kinh tế sẽ là phương án tối ưu được chọn làm phương án thiết kế
Nhưng nếu phương án được đánh giá về mặt kỹ thuật tốt hơn còn về mặt kinh tế lại không tốt thì chúng ta cần so sánh hàm chi phí (C) giữa các phương án
Cần lưu ý là: Nếu hai phương án có độ chênh lệch về vốn cũng như độ chênh lệch về chi phí vận hành không quá 5 % thì coi như chúng tương đương nhau về mặt kinh tế Vậy để lựa chọn phương án tối ưu cần xem xét kỹ về kỹ thuật theo ba tiêu chí chính như sau:
- Tính đảm bảo cung cấp điện lúc làm việc bình thường cũng như lúc sự cố
- Tính linh hoạt trong vận hành
- Tính an toàn cho người và thiết bị
Tính toán kinh tế giữa các phương án:
1- Vốn đầu tư mua MBA:
V = n.VB.KBVới: n – số lượng MBA
VB – giá tiền mua MBA
KB – hệ số tính đến chi phí chuyên chở và xây lắp (bảng 8)
2- Tổn thất điện năng qua các máy biến áp : P B
PB = β.∆ABTrong đó : β - giá tiền 1 kWh
∆AB - tổn hao điện năng trong các MBA trong một năm
3- Chi phí để bảo quản thiết bị khấu hao vốn đầu tư, phụ thuộc vào vốn đầu
Kết luận: Phương án tối ưu là phương án có hàm chi phí C bé nhất
CHƯƠNG 7
Trang 15Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 22
CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN
7.1 Khái niệm và phân loại
Trong trạm biến áp, ngoài các thiết bị chính như máy phát, máy biến áp còn có các khí cụ điện và phần dẫn điện
Căn cứ vào nhiệm vụ, chức năng của các khí cụ điện có thể phân thành các loại sau:
7.1.1 Các khí cụ điện
Các khí cụ đóng – mở:
Máy cắt điện: Đóng cắt một phần tử của hệ thống trong lúc làm việc bình thường
cũng như khi có sự cố (ngắn mạch)
Dao cách ly: Tạo một khoảng cách trông thấy được để đảm bảo an toàn khi sửa
chữa máy biến áp, máy cắt điện, đường dây…
Máy cắt phụ tải: Chỉ đóng cắt được dòng điện trong chế độ làm việc bình thường,
không có khả năng đóng cắt dòng ngắn mạch
Dao cách ly tự động: Thực chất là dao cách ly nhưng có thể đóng cắt tự động Dao ngắn mạch: là khí cụ điện không phải để đóng cắt mạch điện mà để nối mạch
điện xuống đất, tạo thành ngắn mạch nhân tạo khi cần thiết
Các khí cụ điện phục vụ cho đo lường tự động, bảo vệ rờ le: Máy biến
dòng điện, máy biến điện áp
Các khí cụ hạn chế dòng ngắn mạch: Kháng điện đơn, kháng điện kép Khí cụ bảo vệ khi có quá dòng, quá áp: cầu chì, thiết bị chống sét
7.1.2 Phần dẫn điện: Dây dẫn, cáp điện lực, thanh dẫn
7.2 Các chỉ tiêu cơ bản lựa chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện
1- Kiểu lắp đặt: Ngoài trời / trong nhà
Loại thiết bị: một chiều / đơn pha / ba pha
2- Điện áp cao nhất của thiết bị: Theo tiêu chuNn IEC 38 và IEC 71
3- Tần số danh định, ở Việt Nam là 50Hz
4- Dòng điện danh định: In > Ilvmax 5- Mức cách điện: Điện áp chịu tần số công nghiệp và điện áp chịu xung sét / xung thao tác (IEC 71)
6- Dòng điện chịu ngắn mạch:
Ik.cp ≥ Ik.maxVới: Ik.cp – dòng chịu ngắn mạch (cho phép) của thiết bị
Ik.max – dòng chịu ngắn mạch lớn nhất, với thời gian duy trì từ 1-3 sec
Trang 16Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 23
7.3 Chọn khí cụ điện và phần dẫn điện
7.3.1 Chọn cầu chì (CC)
Điều kiện chọn CC như sau:
1- Điều kiện áp: UđmCC ≥ UHT2- Điều kiện dòng: IđmCC ≥ Icb3- Điều kiện công suất cắt định mức: ScắtđmCC ≥ 3.UHT.IN4- Điều kiện dòng cắt định mức: IđmCC > IN
7.3.2 Chọn áp tô mát (CB)
Điều kiện chọn CB như sau:
1- Điều kiện áp: UđmCB ≥ UHT2- Điều kiện dòng: IđmCB ≥ Icb3- Điều kiện dòng cắt định mức: IđmCB > IN4- Điều kiện ổn định động: "
I S
j
=
Khi Skt ≤ 150 mm2 thì số cáp kinh tế là 1 Khi Skt > 150 mm2 thì số cáp kinh tế là nkt:
150
kt kt
S
n =
Kiểm tra phát nóng của cáp theo dòng điện làm việc bình thường:
I’cp = K1.K2.Icp ≥ IbtVới: k2- hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt song song (tra bảng 4)
K1 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ: (tra bảng 3)
Trang 17Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
SVTH:Trương Văn Quí Trang 24
kqt.c.I’cp ≥ IcbVới: Icb – dòng điện cưỡng bức cho phép (kA)
kqt.c – hệ số mang tải cho phép của cáp khi sự cố
kqt.c = 1,3 nếu 100
'
bt t cp
I k I
= ≤ 80% ; kt – hệ số mang tải lúc bình thường
kqt.c = 1,4 nếu 100
'
bt t cp
I k I
= > 80%
Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp:
Sđm ≥
2 td
C
I t S
C
∞
=
Trong đó: C – hệ số phụ thuộc vào vật liệu cáp(với cáp đồng C = 171)
I∞- giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch (kA)
qd
t - thời gian qui đổi (s)
7.3.4 Chọn thanh dẫn, thanh góp cứng
7.3.4.1 Chọn loại và tiết diện
Tiết diện được chọn sao cho: hieuchinh
I ≤I
Nếu dòng cưỡng bức từ 3000A trở lại: Chọn loại hình chữ nhật Nếu dòng cưỡng bức từ trên 3000A đến 8000A: Chọn loại hình máng
Nếu dòng cưỡng bức trên 8000A: Chọn loại hình ống
7.3.4.2 Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật
a) Trường hợp thanh dẫn hình chữ nhật đơn
Kiểm tra theo dòng làm việc bình thường:
K1.K2.Icp ≥ IcbmaxVới: K1 = 0,95; thanh góp được đặt nằm ngang
K2 – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ (tra bảng 3)
Icp – dòng cho phép của thanh góp
Kiểm tra ổn định nhiệt:
Sđm ≥
2 td
C
I t S
C
∞
=
Với: C – hệ số phụ thuộc vào vật liệu cáp(với cáp đồng C = 171)
I∞ - giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch (kA)
qd
t - thời gian quy đổi (s)