giáo trình cung cấp điện

Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Bi1 KHI QUT V H THNG CUNG CP IN I NGUN NNG LNG T NHIấN V C IM CA NNG LNG IN Ngy nay, nhõn dõn th gii ó to ngy cng nhiu ca ci vt cht cho xó hi Trong s ca ci vt cht y cú nhiu dng nng lng c to Nng lng c bp ca ngi v vt cng l mt ngun nng lng ó cú t xa xa S phỏt trin mnh m v liờn tc nhng hot ng ca ngi trờn qu t ũi hi ngy cng nhiu nng lng Thiờn nhiờn xung quanh ngi rt phong phỳ, ngun nng lng in cng rt di Than ỏ, du khớ, ngun nc ca cỏc dũng sụng v bin c, ngun phỏt nhit lng vụ cựng phong phỳ ca mt tri v lũng t, cỏc lung khớ chuyn ng, giú v.v ó l nhng ngun nng lng rt tt v quớ giỏ i vi ngi in nng l mt dng nng lng cú u im l d sn xut t cỏc dng nng lng khỏc nh nhit, húa, c nng v ngc li, cng d chuyn thnh cỏc dng nng lng khỏc nh nhit, húa, c nng ; in nng d dng truyn ti i xa vi cụng sut ln v hiu sut cao Trong quỏ trỡnh sn xut v phõn phi in nng cú mt s c im chớnh sau: in nng sn xut gn nh khụng tớch tr c ngoi tr cỏc trng hp cỏ bit nh c-qui, pin lu tr vi lng cụng sut nh Cỏc quỏ trỡnh v in xy rt nhanh Cụng nghip in lc cú liờn quan cht ch n nhiu ngnh kinh t quc dõn, l mt nhng ng lc tng nng sut lao ng, to s phỏt trin kinh t xó hi v bo m an ninh quc gia II NH MY IN Hin cú nhiu phng phỏp bin i cỏc dng nng lng nh nhit nng, thy nng, nng lng ht nhõn, thnh in nng Vỡ vy cú nhiu kiu ngun phỏt in khỏc nh: nh mỏy nhit in, nh mỏy thy in, nh mỏy in nguyờn t, trm phong in, in mt tri, Cho n nay, nc ta ngun in c sn xut Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn ch yu t nh mỏy nhit in v nh mỏy thu in Nh mỏy nhit in (N) Trong nh mỏy nhit in, s bin i nng lng c thc hin theo nguyờn lý: Nhit nng in nng C nng Ngun nhiờn liu dựng to nhit nng thng l than, khớ t hoc du; c nng c to nh cỏc Tua-bin v in nng c to nh cỏc mỏy phỏt in Nh mỏy nhit in cú nhng c im sau: - Thng c xõy dng gn ngun nhiờn liu - Tớnh linh hot hnh kộm, ng v tng ph ti chm ng mt t mỏy phi mt gi - Hiu sut kộm khong t 30% n 40% - Khi lng nhiờn liu tiờu th ln, khúi thi lm ụ nhim mụi trng Nh mỏy thy in (T) õy l mt loi cụng trỡnh thu li nhm s dng nng lng ngun nc lm quay trc Tua-bin phỏt in, quỏ trỡnh bin i nng lng nh mỏy thy in l: Thy nng in nng C nng V c bn ta cú th mụ t nh mỏy thy in nh s sau: H cha nc H Tuc-bin C khớ Mỏy phỏt in nng Ngun xoay chiu ba pha Hỡnh 1.1 Nh mỏy thy in Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Cụng sut nh mỏy thy in c tớnh bng cụng thc: P = 9,81 .Q.H (Mw) Trong ú: Q : lu lng nc(m3/s) H : cao ct nc (m) : hiu sut tuc bin Nh mỏy thy in cú c im sau: - Xõy dng ti ni cú ngun nc v a hỡnh phự hp nờn thng xa ph ti - Vn u t xõy dng ln, thi gian xõy dng kộo di - Vn hnh linh hot: thi gian ng v mang ti ch mt t n phỳt - Thng ớt xy s c - Khụng cn tỏc nhõn bo qun nhiờn liu - Hiu sut cao 80 90% - Giỏ thnh in nng thp - Thoỏng mỏt, cú th kt hp vi h thng thu li giao thụng ng thu v nuụi trng thu hi sn Ngoi cũn cú nh mỏy in nguyờn t, nh mỏy in dựng sc giú, nh mỏy in dựng nng lng bc x mt tri, nh mỏy nng lng a nhit III MNG LI IN H thng truyn ti H thng truyn ti bao gm trm bin ỏp v ng dõy Trm bin ỏp Trm bin ỏp h thng truyn ti bao gm: + Trm tng ỏp: dựng tng in ỏp lờn trc truyn ti i xa gim cỏc dng tn tht v in cng nh v kim loi mu + Trm h ỏp: dựng h in ỏp xung cho phự hp vi ti s dng Phõn loi trm bin ỏp: + Trm bin ỏp phõn xng: - Cú cụng sut nh; - Cp in nng cho thit b dựng in; - Cú cp in ỏp (15 24)kv 0,4kv Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn + Trm bin ỏp trung gian: - Phõn phi in nng n ph ti - Cú cp in ỏp (35 220)kv (15 110)kv + Trm bin ỏp phõn phi: - Cú cụng sut va v ln - Phõn phi in nng n ph ti - Cú cp in ỏp (110 500)kv (35 220)kv Hin nc ta cú nhiu trm bin ỏp phõn phi v tt c cỏc trm bin ỏp ny liờn kt vi thnh mng li in quc gia A B N C D E Hỡnh 1.2: S liờn kt cỏc tram bin ỏp Khi liờn kt tt c cỏc trm bin ỏp li thỡ cú mt s c im sau: - Gim chi phớ xõy dng ngun d phũng; - Nõng cao c tin cy cung cp in; - Sang bng c ph ti in; - Khi hnh thỡ hnh chung cho ton mng li in quc gia; - Tụn kộm chi phớ u t ban u ng dõy + Dõy dn: yờu cu i vi dõy dn l phi cú kh nng dn in tt Ngi ta thng s dng cỏc loi dõy dn nh ng, nhụm, dõy nhụm lừi thộp Trong cỏc loi dõy trờn thỡ dõy ng l loi dn in tt nht; kh nng dn in ca dõy ng so vi Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn dõy nhụm cao hn khong 30%.Tuy nhiờn trng lng ca dõy ng ln, giỏ thnh cao; cho nờn, thụng thng i vi mng in ngoi tri, trờn cao, cụng sut truyn ti ln, on ng truyn ti xa ngi ta s dng dõy nhụm lừi thộp + Ct in: cú ba loi ct chớnh: - Ct g, tre - Ct bờ tụng ct st - Ct st, thộp Ct in l loi vt liu phi cú kh nng chu lc tt, tựy theo kt cu ca tng loi ct tr tng ng vi tng cp in ỏp s cú kớch thc khỏc ng dõy t trờn ct tựy theo cp in ỏp m khong cỏch gia chỳng s thay i Thụng thng khong cỏch gia cỏc dõy dn c b trớ trờn ct theo cỏc quy nh sau: Um 1Kv D = 0.4 0.6m; Um = (15 22)Kv D = 0.8 1.2m; Um =(35 66)Kv D = 1.2 m; Um =110 Kv D=2 4m ; Um = 220kv D=4 6m; Um > 220kv D=6 8m dựng dõy dn + S cỏch in: l b phn cỏch in gia vt dn in v vt khụng dn in S l loi vt liu phi cú tớnh cỏch in cao, chu c in ỏp ng dõy lỳc lm vic bỡnh thng cng nh b quỏ in ỏp nh b sột ỏnh cm ng Phõn loi: - S - S treo - S xuyờn + X ngang: Dựng cỏc s cỏch in, to khong cỏch gia cỏc dõy dn, x thng c s dng t cỏc vt liu nh st, g Mng phõn phi Mng phõn phi l phn kt ni cỏc trm phõn phi vi cỏc h tiờu th Cỏc ng dõy phõn phi s cp thng cp in ỏp t (4 34,5)kV v cung cp in cho mt vựng a lý c xỏc nh trc Mt vi ph ti cụng nghip nh c cung cp trc tip bng ng dõy cỏp s cp Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Mng phõn phi th cp gim in ỏp s dng cho cỏc h ph tI dõn dng v kinh doanh Dõy v cỏp in khụng c vt quỏ vi trm chiu di, sau ú cung cp nng lng cho cỏc h tiờu th riờng bit Mng phõn phi th cp cung cp cho hu ht cỏc h tiờu th mc 240/120V ba pha dõy, 400/240V ba pha dõy, hay 480/277V ba pha dõy Ngy nay, nng lng cung cp cho h tiờu th in hỡnh c cung cp t mỏy bin ỏp, gim in ỏp cung cp xung 400/240V s dng ba pha dõy IV H TIấU TH H tiờu th in l mt b phn quan trng ca h thng cung cp in, nhm bin i in nng thnh cỏc dng nng lng khỏc s dng sn xut hoc dõn dng H loi L nhng h tiờu th in nng m h thng cung cp in b s c s gõy thit hi v tớnh mng ngi hoc nh hng v chớnh tr Thi gian cho phộp mt in i vi h loi bng thi gian t ng cp ngun d phũng tr li i vi h loi thng phi s dng hai ngun cung cp, ng dõy hai l, trm cú hai mỏy bin ỏp hoc cú ngun d phũng nhm gim xỏc xut mt in xung rt nh H loi L nhng h tiờu th m b ngng cung cp in ch dn n nhng thit hi v kinh t ngng tr sn xut, h hng sn phm, lóng phớ lao ng Thi gian cho phộp mt in i vi h loi bng thi gian cp ngun d phũng tr li Phng ỏn cung cp cho h loi 2, cú hoc khụng cú ngun d phũng, ng dõy n hoc kộp H loi L nhng h cho phộp cung cp in vi mc tin cy thp, ngha l cho phộp mt in thi gian sa cha, thay th thit b s c, nhng thng khụng quỏ 24 gi H tiờu th in loi thng l nhng h thuc phõn xng ph, nh kho, hoc mt b phn ca mng cung cp in phc v cho nụng nghip Phng ỏn cung cp cho h loi cú th dựng mt ngun, ng dõy mt l Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn V TRUNG TM IU H THNG IN Trung tõm iu h thng in cú trỏch nhim tớnh toỏn, d bỏo ph ti tun, thỏng, nm ti ca h thng in quc gia, h thng in ba Bc, Trung, Nam v cho tng Cụng ty in lc; cú trỏch nhim thc hin ỏnh giỏ an ninh h thng trung hn cn c trờn thụng tin cp nht v ph ti, tỡnh hỡnh hnh ca h thng in v tin u t xõy dng nh mỏy in v li in ; cú trỏch nhim lp k hoch bo dng, sa cha cho ton b ngun in v li in cn c vo k hoch bo dng, sa cha ngun in, li in nm ti ca cỏc n v phỏt in, Tng cụng ty Truyn ti in quc gia v cỏc Cụng ty in lc ; cú trỏch nhim lp k hoch hnh h thng in cho nm ti cn c vo k hoch phỏt trin ngun in, kt qu d bỏo ph ti nm, k hoch bo dng, sa cha ngun in v li in, k hoch u t xõy dng li in, kt qu ỏnh giỏ an ninh h thng in trung hn cho nm tip theo v cỏc rng buc v sn lng v cụng sut cỏc hp ng xut, nhp khu in, hp ng mua bỏn in Cụng ty Mua bỏn in cung cp ; chu trỏch nhim tớnh toỏn, lp phng ỏn ngng, gim cung cp in theo k hoch trỡnh Tp on in lc Vit Nam phờ duyt v thụng bỏo kp thi n cỏc n v liờn quan thc hin Trung tõm iu h thng in quc gia cú trỏch nhim trc tip ch huy, thc hin cỏc bin phỏp ngng, gim cung cp in khn cp m bo an ninh h thng in VI NHNG YấU CU V NI DUNG CH YU KHI THIT K H THNG CUNG CP IN Mc tiờu ca vic thit k cung cp in l m bo cho h tiờu th luụn luụn in nng vi cht lng nm phm vi cho phộp Mt phng ỏn cung cp in c xem l hp lý tho nhng yờu cu sau: - Vn u t nh, chỳ ý n tit kim c chi phớ v kim loi - m bo tin cy cung cp in cao tu theo tớnh cht ca h tiờu th - Chi phớ hnh hng nm thp - m bo an ton cho ngi v thit b - Thun tin cho hnh v sa cha, - m bo cht lng in nng, ch yu l m bo lch v dao ng in ỏp nht v nm phm vi giỏ tr cho phộp so vi nh mc Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Nhng yờu cu trờn thng mõu thun vi nờn ngi thit k phi bit cõn nhc v kt hp hi ho tu vo tng hon cnh c th Ngoi ra, thit k cung cp in cn phi chỳ ý n nhng yờu cu khỏc nh: cú iu kin thun li phỏt trin ph ti sau ny, rỳt ngn thi gian xõy dng, VII H THNG IN VIT NAM Theo s liu thụng tin ngun in vo thỏng 01/2000, tng cụng sut lp t ca cỏc nh mỏy in ca nc ta l 5710MW, cụng sut kh dng hn 5382MW, ú thy in chim 54%; nhit in chim 22%; diesel v tuc bin khớ 24% Tng sn lng ca cỏc nh mỏy in nm 1999 l 23,738 t kWh, ú thy in chim 58,7%; nhit in chim 22,7%; diesel v tuc bin khớ 18,6% T trng tiờu th in nm 1999 nh sau: in cụng nghip: 38,7% in nụng nghip: 3,0% in sinh hot: 51,1% in khỏc: 7,2% Nm 1999, tiờu th in thng phm ton quc t gn 19,6 t kWh, in sn xut t hn 23,7 t kWh D kin nhu cu tiờu th in ca nm 2000 khong 26 t kWh n li in quc gia bao gm li Bc (in hỡnh l li H Ni), li Nam (in hỡnh l li TP.H Chớ Minh), li Trung Cỏc li ny liờn kt vi bng cỏc tuyn dõy in ỏp 230kV v 500kV Hin li quc gia ó phỏt trin n tt c cỏc tnh thnh c nc Nm 2007: tng sn lng ca cỏc nh mỏy in n thỏng 3/2007 l 12,612 t kWh, ú: in cụng nghip - xõy dng: 48,82% in sinh hot, qun lý, tiờu dựng, dõn c: 41,57% CU HI ễN TP Trong quỏ trỡnh sn xut v phõn phi, in nng cú nhng c im chớnh no? Cho bit ý ngha ca h thng li in cung cp c ghi nh sau: 220V/380V; 127V/220V Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Bi XC NH NHU CU IN I T VN Nhu cu tiờu th in nng l cn c xỏc nh cung cp in cho cỏc phõn xng, cho xớ nghip Vic xỏc nh nhu cu in l gii bi toỏn d bỏo ph ti ngn hn hoc di hn + D bỏo ngn hn l xỏc nh ph ti ca cụng trỡnh sau a cụng trỡnh vo hot ng, ta gi l ph ti tớnh toỏn + D bỏo di hn l d bỏo ph ti s phỏt trin vi nm sau a cụng trỡnh vo hot ng + Ph ti in ph thuc vo nhiu yu t nh cụng sut, s lng ca cỏc thit b, ch hnh ca cỏc thit b, quy trỡnh cụng ngh sn xut Qua nhng nhn xột trờn ta thy xỏc nh ph ti tớnh toỏn l nhim v rt quan trng Thng xỏc nh ph ti tớnh toỏn ngi ta chia thnh cỏc nhúm sau õy: Nhúm 1: l nhúm cỏc phng phỏp tớnh toỏn c da trờn kinh nghim thit k v hnh m ngi ta tng kt li v a cỏc h s tớnh toỏn Phng phỏp ny thun tin tớnh toỏn nhng ch a c kt qu gn ỳng Tiờu biu ca nhúm phng phỏp ny cỏc phng phỏp: * Phng phỏp tớnh toỏn theo h s yờu cu * Phng phỏp tớnh toỏn theo xut tiờu th in nng trờn mt n v sn xut * Phng phỏp tớnh toỏn theo xut tiờu th ca ph ti trờn n v din tớch sn xut Nhúm 2: l nhúm cỏc phng phỏp tớnh toỏn da trờn c s lý thuyt Trong tớnh toỏn nhúm phng phỏp ny cú xột n nhiu yu t ú kt qu tớnh toỏn chớnh xỏc hn nhng quỏ trỡnh tớnh toỏn li phc Cỏc phng phỏp tiờu biu nhúm phng phỏp ny l: * Phng phỏp tớnh toỏn theo cụng sut trung bỡnh v h s hỡnh dng ca th ph ti * Phng phỏp tớnh toỏn theo cụng sut trung bỡnh v phng sai ph ti (phng phỏp thng kờ) * Phng phỏp tớnh toỏn theo cụng sut trung bỡnh v h s cc i (phng Trang Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn phỏp s thit b hiu qu) II TH PH TI IN th ph ti l mt hm biu din s thay i ca ph ti theo thi gian, nú ph thuc vo cỏc yu t nh: c im quỏ trỡnh cụng ngh, ch hnh Tuy nhiờn mi loi h tiờu th cng cú th a mt dng th ph ti in hỡnh Cú th núi th ph ti ăc trng cho s tiờu dựng nng lng in ca cỏc thit b riờng l, ca nhúm thit b, ca phõn xng hoc ca ton b xớ nghip v l ti liu quan trng thit, hnhă Tựy theo yờu cu s dng m ta cú cỏc loi th ph ti khỏc nhau: th ph ti tỏc dng P(t), th cụng sut phn khỏng Q(t), th in nng tiờu th A(t) Nu phõn theo thi gian kho sỏt thỡ ta cú th ph ti hng ngy, hng thỏng, hng nm th ph ti hng ngy L th mt ngy ờm (24 gi) th ph ti hng ngy cú th v c bng cỏch s dng mỏy t ghi hay ghi nhn theo tng khong thi gian nht nh th ph ti hng ngy thng c v theo dng hỡnh bc thang thun tin cho vic tớnh toỏn th ph ti hng ngy cho bit nhp tiờu th in nng hng ngy ca h tiờu th, qua ú cú th nh c quy trỡnh hnh hp lý (iu chnh dung lng mỏy bin ỏp, dung lng bự ) th ph ti hng ngy cng l ti liu lm cn c chn thit b in, tớnh in nng tiờu th P ma P (kw ) x P mi n 11 1 2 t (gi) th ph ti ngy th ph ti hng thỏng th ph ti hng thỏng c tớnh theo ph ti trung bỡnh ca thỏng th ph Trang 10 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn La chn ỏptụmỏt tng CBT: IdmAT Itt 3000 17,045 (A) 220.0,8 Chn ỏptụmỏt 30A LG ch to La chn ỏptụmỏt nhỏnh: Cú ỏptụmỏt nhỏnh, dũng tớnh toỏn mi nhỏnh l dũng ca 15 ốn IdmAi 15 x 40 220.0,8 Itt 3,409 (A) Chn dựng ỏptụmỏt 5A LG ch to Thụng s k thut ca cỏc ỏptụmỏt cho bng sau: Tờn Um Im ỏptụmỏt (V) (A) 600 30 50AF 600 50AF CBT CB1, CB2, CB3, CB4, CB5 Loi Kiu S Icm S cc (kA) lng 2,5 2,5 ABE 53a ABE 53a Vỡ xa ngun nờn khụng cn kim tra iu kin ct ngn mch La chn dõy dn cho dóy ốn k1k2Icp Itt = 3,409 (A) D nh dựng dõy ng bc nha h ỏp, lừi mm nhiu si CADIVI ch to, i riờng l: k1 = k2 = Chn dựng dõy ụi mm trũn loi VCm (2 x 1) cú Icp = 10 (A) Kim tra iu kin kt hp ỏptụmỏt bo v I cp 10A 1,25I dmCB 1,5 1,25 x 1,5 Vy chn dõy VCm (2 x 1) cho cỏc dóy ốn l tha Vỡ ng dõy ngn nờn khụng cn kim tra iu kin tn tht in ỏp Vỡ xa ngun nờn khụng cn kim tra n nh nhit dũng ngn mch Trang 132 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn V THIT K CHIU SNG CễNG NGHIP Khỏi nim Vi cỏc nh xng sn xut cụng nghip thng l chiu sỏng chung cn tng cng ỏnh sỏng ti im lm vic ó cú chiu sỏng cc b Vỡ l phõn xng sn xut, yờu cu khỏ chớnh xỏc v ri ti mt bn cụng tỏc, nờn thit k chiu sỏng cho khu vc ny thng dựng phng phỏp h s s dng Trỡnh t thit k Xỏc nh cao treo ốn Cn c vo s b trớ ốn trờn mt bng, mt ct, xỏc nh h s phn x ca tng, trn tng, trn, (%) Xỏc nh ch s ca phũng (cú kớch thc a x b) Tra bng tỡm h s s dng ksd Xỏc nh quang thụng ca ốn Tra s tay tỡm cụng sut ốn cú F F tớnh toỏn V s cp in chiu sỏng trờn mt bng V s nguyờn lý cp in chiu sỏng 10 La chn cỏc phn t trờn s nguyờn lý Vớ d Yờu cu thit k chiu sỏng cho phõn xng c khớ cú din tớch S = 20 x 50 = 1000m2 Gii Xỏc nh s lng, cụng sut ốn: Vỡ l xng sn xut, d nh dựng ốn si t, cos = Chn ri cho chiu sỏng chung l E = 30 lx Cn c vo trn nh cao 4,5m, mt cụng tỏc h2 = 0,8m, cao treo ốn cỏch trn h1 = 0,7m Vy: H = h - h1 h2 = 4,5 0,7 0,8 = m Tra bng ốn si t, búng nng cú L/H = 1,8 Xỏc nh c khong cỏch gia cỏc ốn L = 1,8 x H = 1,8 x = 5.4 m Trang 133 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Cn c vo b rng phũng (20m) chn L = m ốn s c b trớ lm dóy cỏch 5m, cỏch tng 2,4m, tng cng 36 búng, mi dóy búng Xỏc nh ch s phũng: a.b H(a b) 20.50 3.(20 50) Ly h s phn x tng 50%, trn 30%, tra s tay tỡm c h s s dng ksd = 0,48 Ly h s d tr k = 1,3 v h s tớnh toỏn Z = 1,1 Xỏc nh c quang thụng mi ốn l: kESZ n.k sd 1,3.30.1000.1,1 2483 Lm 36.0,48 Tra bng chn búng si t 200W cú F = 2528 lumen Ngoi chiu sỏng nh xng, cũn t thờm búng 100W cho phũng thay qun ỏo v phũng WC Tng cụng sut chiu sỏng ton xng l: P = 36 x 200 + x 100 = 7600 (W) = 7,6 (kW) Thit b li in chiu sỏng: t riờng t chiu sỏng cnh ca vo ly in t t phõn phi phõn xng v T gm ỏptụmỏt ba pha v 10 ỏptụmỏt nhỏnh mt pha, mi ỏptụmỏt cp in cho búng ốn S cp in trờn mt bng v s nguyờn lý nh hỡnh 8.4 - Chn ỏptụmỏt t ti t phõn phi v ỏptụmỏt t ti t chiu sỏng I tt Ptt 3.U dm cos 7,6 3.0,38.1 11,56(A) - Chn dựng ỏptụmỏt pha 50A Clipsal ch to cú thụng s ghi bng: Tờn ỏptụmỏt ỏptụmỏt tng v ỏptụmỏt nhỏnh t ti t phõn phi Mó s G4CB3050C Um Im S Icm (V) (A) cc (kA) 400 50 - Chn cỏp t t phõn phi n t chiu sỏng: Chn cỏp ng lừi v PVC Clipsal ch to, tit din 6mm2 cú Icp = 45 (A) PVC(3 x + 1,4) Trang 134 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn k1k2Icp = 45 Itt = 11,56 (A) - Chn ỏptụmỏt nhỏnh: I tt Tờn ỏptụmỏt Mó s ỏptụmỏt nhỏnh G4CB2010C x 20 220 x1 3,64(A) Um (V) 400 Im (A) S cc 10 Icm S (kA) lng 10 - Chn dõy dn t ỏptụmỏt nhỏnh n cm ốn: Vi Itt = 3,64A chn dõy ng bc nha, tit din 2,5mm2 cú Icp = 27A M (2 x 2.5) Kim tra dõy dn kt hp ỏptụmỏt bo v: + Vi dõy PVC(3 x + 1,4): 45(A) 1,25.50 1,5 41,6(A) 1,25.10 1,5 8,33(A) + Vi dõy M (2 x 2.5): 27(A) Trang 135 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn T PP 50A L1 L2 L3 L4 PVC (3X6+1.4) T CS TO-50EC-50A 10xQCE-10A Hỡnh 8.4: S nguyờn lý mng chiu sỏng xng c khớ Trang 136 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Bi NNG CAO H S CễNG SUT I H S CễNG SUT COS V í NGHA CA VIC NNG CAO H S CễNG SUT Trong mng in tn ti hai loi cụng sut: + Cụng sut tỏc dng P: c trng cho s sinh cụng, liờn quan n quỏ trỡnh ng lc Gõy moment qua cho cỏc ng c Mt phn nh bự vo cỏc tn hao phỏt nong dõy dn, lừi thộp. ngun P trc tip liờn quan n tiờu hao nng lng u vo nh than, hi nc, lng nc v.v Túm li P c trng cho quỏ trỡnh chuyn hoỏ nng lng + Cụng sut phn khỏng: Q ngc li khụng sinh cụng Nú c trng cho quỏ trỡnh tớch phúng nng lng gia ngun v ti, Nú liờn quan n quỏ trỡnh t hoỏ lừi thộp mỏy bin ỏp, ng c, gõy bin i t thụng to sc in ng phớa th cp Nú c trng cho khõu tn tht t tn mng ngun nú liờn quan n sc in ng ca mỏy phỏt (liờn quan n dũng kớch t mỏy phỏt) Nh vy chuyn hoỏ c P cn phi cú hin din ca Q Gia P & Q li liờn h trc tip vi nhau, m c trng cho mi quan h ú l h s cụng sut Kp P cos P Q P S Cỏc i lng P; Q; S; cos liờn h vi bng tam giỏc cụng sut 2 S =P +Q P = S.Cos S Q Q = S sin cos = P S P P Q2 P Nh vy S c trng cho cụng sut thit k ca thit b in vic tng gim P, Q khụng tu tin c Vy cựng mt cụng sut S (c nh) nu cos cng ln (tc cng nh) tc l cụng sut tỏc dng cng ln, lỳc ú ngi ta núi thit b c khai thỏc tt hn Nh vy vi tng thit b nu cos cng ln tc thit b ũi hi lng Q Trang 137 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn cng ớt ng v phng din truyn ti nu lng Q (ũi hi t ngun) cng gim thỡ s gim lng tn tht Vỡ vy, thc cht ca vic nõng cao h s cos cng ng ngha vi vic gim ũi hi v Q cỏc h ph ti í ngha ca vic nõng cao h s cos a Lm gim tn tht in ỏp trờn li in: Gi thit cụng sut tỏc dng khụng i, cos ca xớ nghip tng t cos lờn cos 2, ngha l lng cụng sut phn khỏng truyn ti gim t Q1 xung Q2 Khi ú, Q1 Q2 PR Q1 X U U1 PR Q2 X U U2 b Lm gim tn tht cụng sut trờn li in: P Q12 Z U2 S1 P Q22 Z U2 S2 c Lm gim tn tht in nng trờn li in: P Q12 R U2 A1 P Q22 R U2 A2 R Ta thy S v A gim t l vi bỡnh phng lng gim Q d Lm tng kh nng ca ng dõy v mỏy bin ỏp: Q1 (Q1 - Q2) = QB S1 S2 Q2 Q2 P1 P2 Hỡnh 9.1: Tr s Q tng ng vi tr s gúc T hỡnh 9.1 nhn thy S2 S1, ngha l ng dõy v mỏy bin ỏp ch cn ti cụng sut S2 sau gim lng Q truyn ti Nu ng dõy v mỏy bin ỏp ó chn Trang 138 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn ti S1 thỡ vi Q2 cú th ti lng P ln hn iu ny cho thy, lm gim Q cú th lm tng kh nng ti cụng sut P t P1 lờn P2 ca ng dõy v mỏy bin ỏp Cỏc xớ nghip ca ta cú cos tb cũn khỏ thp ch vo 0,5 cos = 0,9, mt s nc tiờn tin cos cú th t ti 0,92 0,6 cn phi phn u 0,95 II CC GII PHP B COS T NHIấN Bự cos t nhiờn cng l mt thut ng ch nhng gii phỏp khụng cn t thit b bự m ó lm tng c tr s cos ú chớnh l nhng gii phỏp n gin, r tin lm gim lng tiờu th Q ca xớ nghip Cỏc gii phỏp bự cos t nhiờn thng dựng l: Thay ng c thng xuyờn non ti bng ng c cú cụng sut hn: Tr s cos ca ng c t l vi h s tI ca ng c, ng c cng non tI thỡ cos cng thp Mi xớ nghip cụng nghip ln cú hng ngn ng c cỏc loi, nu cỏc ng c thng xuyờn non ti c thay bng ng c cú cụng sut nh hn (lm cho h s ti tng lờn) thỡ s lm cho cos tng ng c tng lờn dn n cos ca ton xớ nghip tng lờn ỏng k Vớ d, ng c mỏy tin 10kW, nhng quỏ trỡnh gia cụng ch cn s dng cụng sut 5,5kW, ú h s ti: kt 5,5 10 0,55 Nu thay ng c mỏy tin 10kW bng ng c 7kW s cú h s ti l: kt 5,5 0,8 Kinh nghim ch rng: + Vi nhng ng c cú kt 0,45 thỡ nờn thay + Vi nhng ng c cú kt 0,75 thỡ khụng nờn thay + Vi nhng ng c cú kt = 0,45 0,75 thỡ cn phi so sỏnh kinh t phng ỏn: thay v khụng thay, xem phng ỏn no cú li hn, sau ú mi quyt nh cú thay ng c non ti ú bng ng c cú cụng sut nh hn khụng Trang 139 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Tng cng cht lng sa cha ng c ng c sau sa cha thng cú cos thp hn so vi trc sa cha, mc gim thp cos tựy thuc vo cht lng sa cha ng c Mi xớ nghip ln thng xuyờn cú hng trm ng c thay sa cha, chớnh vỡ th nhng xớ nghip ny phi xõy dng phõn xng sa cha c khớ, ch yu lm nhim v sa cha ng c Nu cht lng sa cha m bo s gúp phn khụng nhvo vic gim mc tiờu th Q ca ng c sau sa cha v gúp phn lm tng cos ca xớ nghip Vỡ th, tng cng cht lng sa cha ng c rt cn c cỏc xớ nghip cụng nghip lu ý ỳng mc Túm li, bng cỏc gii phỏp tng hp v ng b k trờn, chc chn s giỳp cho cos ca xớ nghip c nõng cao trc s dng cỏc thit b bự, iu ny em li li ớch kinh t rừ rt cho cỏc xớ nghip Vớ d: mt xớ nghip c khớ trung, qui mụ cú tng cụng sut tớnh toỏn l P = 10.000 kW, cos = 0,5 thỡ lng Q tiờu th s l: Q = P.tg = 10.000 x 1,732 = 17,320 (kVAr) Gi s s dng cỏc gii phỏp bự nhõn to nờu trờn nõng c cos lờn 0,6, ú lng Q tiờu th ch cũn: Q = 10.000 x 1,33 = 13,300 (kVAr) Ngha l gim c mt lng tiờu th Q l: 17,320 - 13,300 = 4,020 (kVAr) Nh vy xớ nghip bt c khon tin mua, lp t, qun lý, bo dng 4,020 (kVAr) t bự III CC THIT B B COS Thụng thng ngi ta s dng loi thit b bự chớnh l t in tnh v mỏy bự ng b c loi thit b ny cú nhng u nhc im gn nh trỏi ngc Mỏy bự ng b: thc cht l loi ng c ng b chy khụng ti cú mt s c im ( nhc im): Va cú kh nng phỏt li va tiờu th c cụng sut phn khỏng Cụng suõt phn khỏng phỏt khụng ph thuc vo in ỏp t vo nú, m ch Trang 140 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn yu l ph thuc vo dũng kớch t (cú th iu chnh c d dng) Lp t hnh phc tp, d gõy s c (vỡ cú b phn quay) Mỏy bự ng b tiờu th mt lng cụng sut tỏc dng khỏ ln khong 0,015 0,02 kW/kVA Giỏ tin n v cụng sut phn khỏng phỏt thay i theo dung lng Nu dung lng thỡ s t Vỡ vy, ch c sn xut vi dung lng ln MVAr tr lờn T in tnh: cú u nhc im gn nh trỏi ngc vi mỏy bự ng b Giỏ tin n v cụng sut phn khỏng phỏt hu nh khụng thay i theo dung lng iu ny thun tin cho vic chia nh nhiu nhúm nh t sõu v phớa ph ti Tiờu th rt ớt cụng sut tỏc dng khong 0,003 0.005 kW/kVAr Vn hnh lp t n gin, ớt gõy s c Cụng sut phn khỏng phỏt ph thuc vo in ỏp t vo t Ch phỏt cụng sut phn khỏng v khụng cú kh nng iu chnh Vy vi mng xớ nghip ch nờn s dng t in tnh, cũn mỏy bự ng b ch c dựng phớa h ỏp (6-10 kV) ca cỏc trm trung gian IV PHN PHI TI U CễNG SUT B TRấN LI IN X NGHIP Xỏc nh tng cụng sut phn khỏng cn bự T hỡnh 9.2, nu cụng sut tỏc dng khụng thay i thỡ: - ng vi cos cú: - ng vi cos cú : Q2 = P.tg Q1 = P.tg Cụng sut cn bự ti xớ nghip nõng h s cụng sut ca xớ nghip t cos cos l: Qb = Q1 - Q2 = P.tg Qb = P(tg 1- 1- P.tg tg 2) Trong ú: P l cụng sut tỏc dng tớnh toỏn ca xớ nghip (kW) Phõn phi ti u cụng sut cn bự Hỡnh 9.3 gii thiu cỏc v trớ cú th t t bự cos trờn li in xớ nghip Trang 141 lờn Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn TPP TL1 TL2 TL3 4 4 Hỡnh 9.2: V trớ t t bự trờn li in xớ nghip t t bự phớa cao ỏp ca xớ nghip: t ti v trớ ny cú li l giỏ thnh t cao ỏp thng r hn t h ỏp, nhiờn ch lm gim tn tht in nng t tr lờn li in, khụng gim c tn tht in nng trm bin ỏp v li h ỏp xớ nghip t t bự ti cỏi h ỏp ca trm bin ỏp xớ nghip T in t ti v trớ ny, so vi v trớ 1, lm gim thờm tn tht in nng trm bin ỏp v cng khụng gim c tn tht in nng trờn li h ỏp xớ nghip t t bự ti t ng lc t t bự ti cỏc v trớ ny lm gim c tn tht in nng trờn cỏc ng dõy t t phõn phi ti cỏc t ng lc v trm bin ỏp Trang 142 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn xớ nghip t t bự ti cc ca tt c ng c t t bự ti cc ca ng c cú li nht v gim tn tht in nng, nhiờn u t s cao v tng chi phớ qun lý, hnh, bo dng t t t bự nhng v trớ no vi cụng sut bao nhiờu l li gii ca bi toỏn Phõn phi ti u thit b bự li in xớ nghip Gii chớnh xỏc bi toỏn ny rt khú khn v phc Trong thc t, bự cos cho xớ nghip, ngi ta tin hnh bự nh sau: Vi mt xng sn xut hoc xớ nghip nh nờn t trung t bự ti cỏI h ỏp trm bin ỏp xớ nghip Vi xớ nghip loi va cú mt trm bin ỏp v mt s phõn xng vi cụng sut khỏ ln v khỏ xa trm bin ỏp, gim tn tht in nng trờn ng dõy t trm bin ỏp n cỏc phõn xng cú th t phõn tỏn t bự ti cỏc t phõn phi phõn xng v ti cc ng c cú cụng sut ln (nm by chc kW) Vi xớ nghip qui mụ ln bao gm hng chc phõn xng, thng li in khỏ phc bao gm trm phõn phi trung tõm v nhiu trm bin ỏp phõn xng, ú xỏc nh v trớ v cụng sut bự thng tớnh theo hai bc: Bc 1: xỏc nh cụng sut bự t ti cỏI h ỏp tt c cỏc trm bin ỏp phõn xng Bc 2: phõn phi cụng sut bự ca tng trm (ó xỏc nh c t bc 1) cho cỏc phõn xng m trm bin ỏp ú cp in Cng cú th xột t t bự ton b phớa cao ỏp hoc mt phn bự bờn cao ỏp v mt phn bự bờn h ỏp tựy thuc vo chờnh lch giỏ t cao v h ỏp Trong trng hp bự t nhiu im (trng hp v 3), cụng sut bự ti u ti im I no ú xỏc nh theo biu thc: Q bi Q i - (Q Qb ) Rtd Ri Trong ú: Qi : cụng sut phn khỏng yờu cu ti nỳt i Q : tng cụng sut phn khỏng yờu cu n Q Qi Trang 143 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Qb : tng cụng sut bự, Ri l in tr nhỏnh n v trớ nỳt i R td l in tr tng ng ca li in Rtd 1 R1 R2 Rn Chỳ ý: biu thc trờn gii ch ly giỏ tr dng ( 0), nu gii xut hin giỏ tr õm thỡ cú ngha l ti ú khụng nờn t t bự, ti ú Qb = 0, b n ú i v gii li bI toỏn (n 1) n, c th cho n no c nghim dng Vớ d 7.1: Mt xng c khớ nụng nghip cụng sut 100kW, cos = 0,6 Hóy xỏc nh cụng sut b t bự nõng cos lờn 0,9 Gii Vi cos = 0,6 tg = 1,33 Vi cos = 0,9 tg = 0,48 Tng cụng sut b t bự l: Qb = P(tg 1- tg 2) = 100(1,33 0,48) = 85 (kVAr) Vy chn dựng ba b t bự cụng sut 30kVAr, in ỏp 400V Dac Yeong ch to Hóy phõn phi dung lng bự Qb = 300 kVAr cho mng in h ỏp U=380 V nh HV in tr cỏc nhỏnh cho nh hỡnh v Ph ti cỏc h cho trờn hỡnh v cho bng kVAr 0,1 200 Qb1 0,2 150 Qb2 0,1 150 Qb3 0,2 100 Qb4 Trang 144 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn Bi gii: in tr tng ng ca nhỏnh: Rtd 1 0,2 0,1 0,2 0,1 30 Q = 200 + 150 + 150 + 100 = 600 Thay s vo ta cú: Qb1 Q1 (Q Qb ) 200 (600 300) Rtd R1 100 30.0,1 kVAr Dung lng bự ti cỏc t ng lc cũn li: Qb2 = 150 (600 300) 1/ 30.0,2 = 100 kVAr Qb3 = 150 (600 300) 1/30 0,1 = 50 kVAr Qb4 = 100 (600 300) 1/30.0,2 = 50 kVAr Trang 145 Giaựo trỡnh cung caỏp ủieọn TI LIU THAM KHO Cung cp in cho xớ nghip cụng nghip - NXB Khoa hc v K thut 1974 Cung cp in - Nguyn Xuõn Phỳ - Nguyn Cụng Hin - Nguyn Bi Khuờ - NXB Khoa hc v K thut 1998 Cung cp in - D ỏn JICA-HIC - Ban iu khin in - 2003 Hng dn mụ-un Trang b in (MG), D ỏn Giỏo dc K thut v Dy ngh H thng cung cp in Trn Bỏch Phan ng Khi Ngụ Hng Quang Giỏo trỡnh HBK, 1978 Mng cung cp v phõn phi in Bựi Ngc th - NXB Khoa hc v K thut 2002 Nh mỏy in v Trm bin ỏp Trnh Hng Thỏm - o Quang Thch, o Kim Hoa - NXB Khoa hc v K thut 1996 Thit k cp in Ngụ Hng Quang V Vn Tm - NXB Khoa hc v K thut 1998 Trang 146 [...]... có các cấp điện áp sau:  Hạ thế Cấp điện áp từ < 1kv  Trung - Cao thế + Trung thế: Cấp điện áp 15kv số bát sứ: 1 2bát Cấp điện áp 20kv số bát sứ: 1 2bát Cấp điện áp 22kv số bát sứ: 1 2bát Cấp điện áp 24kv số bát sứ: 1 2bát + Cao thế Cấp điện áp 35kv số bát sứ: 3bát Cấp điện áp 66kv số bát sứ: 5 7bát Cấp điện áp 110kv số bát sứ: 9bát Cấp điện áp 220kv số bát sứ: 16 18bát  Siêu cao thế Cấp điện áp... điện áp >220kv số bát sứ: 26 32bát Trang 28 Giáo trình cung cấp điện 2 Chọn nguồn điện Trong hệ thống cung cấp điện việc chọn nguồn điện có quan hệ mật thiết đến nhiều mặt như: phụ tải cấp điện áp, sơ đồ cung cấp điện, bảo vệ tự động hố, chế độ vận hành Tuỳ theo quy mơ của hệ thống cung cấp điện mà nguồn điện có thể là các nhà máy điện (nhiệt điện , thuỷ điện ), các trạm biến áp khu vực, trung gian... phân xưởng Để đảm bảo tính cung cấp điện ta phải chọn nguồn điện thoả mãn các u cầu sau: Đảm bảo cơng suất cấp điện cho phụ tải Gần phụ tải điện Phải có nguồn dự phòng… III SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN ÁP CAO Để xác định được phương án cung cấp điện hợp lý ngồi việc phải tính tốn chọn cấp điện áp, khảo sát về nguồn điện ta phải lựa chọn sơ đồ cung cấp điện vì trong hệ thống cung cấp điện chúng có quan hệ mật thiết... là đảm bảo được tần số và biên độ điện áp trong phạm vi cho phép Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện sao cho phù hợp với u cầu phụ tải Thuận tiện trong q trình lắp đặt, sửa chữa và phát triển Đạt được các chỉ tiêu về kinh tế II CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN 1 Chọn cấp điện áp Cấp điện áp của mạng điện là yếu tố rất quan trọng trong q trình cung cấp điện vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến... trong q trình thiết kế cung cấp điện 4) Hãy tính phụ tải tính tốn của một phân xưởng cơ khí có các máy sau: Tên thiết bị Số lượng Pđm , KW 1 máy Tồn bộ cos Máy cưa dài 1 1 1 0.6 Khoan bàn 2 0.65 1.3 0.65 Máy mài thơ 3 2 6 0.6 Máy khoan đứng 1 4.5 4.5 0.6 Máy bào ngang 1 4.5 4.5 0.6 Máy xọc 1 2.8 2.8 0.6 Trang 25 Giáo trình cung cấp điện Bài 3 CHỌN PHƢƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN I KHÁI QT Phương án cung cấp điện. .. tải quan trọng, để nâng cao tình liên tục cung cấp điện ngồi việc dùng sơ đồ hình tia, có thể đặt thêm đường dây song song lấy điện từ nguồn thứ hai hoặc từ phân đoạn thứ hai đến như sơ đồ sau: MCphân đoạn MCliên lạc MCliên lạc Phụ tải Phụ tải Hình 3.3: Sơ đồ cung cấp điện kiểu hình tia được cung cấp bằng hai đường dây Trang 31 Giáo trình cung cấp điện Ở phía điện áp cao của trạm biến áp, người ta thường... chính thường thích hợp cho mạng điện nơng thơn và phụ tải loại 3 vì nó có một số đặc điểm: Đơn giản rẻ tiền Lắp đặt đơn giản Thường xảy ra sự cố (trên đường dây có nhiều mối nối) Sụt áp nhiều ở cuối đường dây Các phụ tải phụ thuộc vào nhau Tính cung cấp điện khơng cao (để nâng cao tính cung cấp điện người ta lắp máy cắt phân đoạn) Trang 29 Giáo trình cung cấp điện Nguồn điện DCL MC DCL phụ tải 2 phụ... 8,2kVA Stt = 9,32 8,2 2 = 12,4kVA Dòng điện tính tốn của nhóm máy Itt = S tt 12,4 U đm 3.0,38 =18,8(A) Dòng điện định mức của động cơ nâng hàng(quy đổi về = 100%) Iđm(max) =27,5 0,15 =10,6 A Dòng điện đỉnh nhọn cung cấp cho cần trục là: Iđn = 151 + (18,8 – 0,1 10,6) = 168,8 A Trang 22 Giáo trình cung cấp điện VII XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN Ở CÁC CẤP TRONG MẠNG ĐIỆN ~ 35 220 kV 8 8 B1 7 6 7 6 TPP 20... tiếp đến các vấn đề chọn thiết bị, dây dẫn, tổn thất điện năng, độ sụt áp và chi phí trong q trình vận hành a Nếu ta chọn đường dây có cấp điện áp cao:  Lợi: Các dạng tổn thất về điện Chi phí kim loại màu  Thiệt hại: Chi phí giải tỏa hành lang an tồn Chi phí thiết bị Khơng an tồn Trang 26 Giáo trình cung cấp điện b Nếu ta chọn đường dây có cấp điện áp thấp:  Lợi: An tồn Chi phí giải tỏa hành lang... U : điện áp của mạng, kV S : cơng suất truyền tải, MVA l: chiều dài đường dây, km Người ta cũng có thể xác định được cấp điện áp cần chọn tương ứng với từng cơng suất truyền tải, chiều dài đường dây truyền tải bằng cách tra bảng: Giá trị gần đúng về cơng suất truyền tải và khoảng cách truyền tải của các mạng có cấp điện áp khác nhau được liệt kê ở bảng sau: Trang 27 Giáo trình cung cấp điện Cấp điện