Slide thuyết trình lựa chọn các phần tử trong hệ thống điện

CHƯƠNG 6: LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 6-1 NHỮNG ĐIỀU KIỆN CHUNG ĐỂ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Chọn theo điều kiện làm việc lâu dài a Chọn theo điều kiện điện áp định mức Uđm Điện áp định mức thiết bị nhà máy chế tạo quy định ghi rõ mác máy (lý lịch máy) Điều kiện chọn thiết bị điện cần thoả mãn biểu thức sau đây: UđmTB ≥ Uđm mạng Trong đó: - UđmTB điện áp định mức thiết bị - Uđm mạng điện áp định mức mạng điện nơi thiết bị điện làm việc 6-1 NHỮNG ĐIỀU KIỆN CHUNG ĐỂ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Chọn theo điều kiện làm việc lâu dài b Chọn theo điều kiện dòng điện định mức Iđm Dòng điện định mức thiết bị (IdmTB) dòng điện chạy qua thiết bị chế độ làm việc dài hạn thông số vận hành định mức (Sđm, Uđm, nhiệt độ xung quanh tiêu chuẩn) Điều kiện chọn thiết bị điện cần thoả mãn biểu thức sau đây: Iđm TB ≥ Ilv max Trong đó: Ilv max dòng điện làm việc thực tế lớn tải IđmTB dòng điện định mức thiết bị điện 6-1 NHỮNG ĐIỀU KIỆN CHUNG ĐỂ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Các điều kiện kiểm tra thiết bị điện a Kiểm tra ổn định lực điện động Điều kiện kiểm tra ổn định lực điện động là: imax ≥ ixk Hoặc: Imax ≥ Ixk Trong đó: - imax, Imax trị số biên độ hiệu dụng dòng điện lớn không gây hỏng thiết bị lực điện động (NMCT quy định ghi lý lịch thiết bị) - imax, Ixk trị số biên độ hiệu dụng dòng ngắn mạch xung kích tính từ toán ngắn mạch nặng nề thiết bị cần kiểm tra I odn ≥ I ∞ t gt 6-1 NHỮNG ĐIỀU KIỆN CHUNG ĐỂ CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Các điều kiện kiểm tra thiết bị điện b Kiểm tra ổn định nhiệt Khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua thiết bị, nhiệt độ không vượt nhiệt độ cho phép Điều kiện kiểm tra ổn định nhiệt thiết bị là: t gt I odn ≥ I ∞ t odn Trong đó: - Iodn todn dòng điện ổn định nhiệt tương ứng với thời gian ổn định nhiệt nhà máy chế tạo quy định ghi lý lịch máy - I∞ tgt dòng điện ngắn mạch ổn định thời gian giả thiết xác định từ toán ngắn mạch nặng nề thiết bị t odn 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP I Chọn kiểm tra máy cắt điện Khái niệm Máy cắt điện thiết bị đóng cắt hoàn hảo ứng dụng mạng điện cao áp, thao tác trực tiếp điều khiển xa chủ yếu tự động hóa Máy cắt phần tử chấp hành bảo vệ rơ le Máy cắt đóng cắt lặp lại dòng điện ngắn mạch Máy cắt TBA 110 kV Máy cắt RECLOSER - 35 kV 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP I Chọn kiểm tra máy cắt điện Máy cắt - 35 kV 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP I Chọn kiểm tra máy cắt điện Các đại lượng chọn kiểm tra máy cắt STT Đại lượng chọn kiểm tra Ký hiệu Công thức chọn kiểm tra Điện áp định mức, kV UdmTB UdmTB ≥ Umang Dòng điện định mức, A IdmTB IdmTB ≥ Ilv max Dòng điện ổn định lực điện động, kA imax imax ≥ ixk Dòng điện ổn định nhiệt, kA Iodn Công suất cắt, MVA Scắt Công suất cắt có thiết bị tự động đóng lặp lại Scắt Bảng 6-1 I odn ≥ I ∞ t gt t odn Scat ≥ S"N Scat S′N′ ≥ k TDL 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP II Chọn kiểm tra cầu dao cách ly: Khái niệm Cầu dao cách ly loại cầu dao cao áp đặc biệt, đóng cắt dòng điện phụ tải thiếu mạng điện cao áp, đặc biệt trạm phân phối Ngoài chức chuyển mạch tác dụng quan trọng để cách ly thiết bị điện cắt điện với mạng điện có điện 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP II Chọn kiểm tra cầu dao cách ly: Các đại lượng chọn kiểm tra cầu dao cách ly Các cầu dao cách ly chọn theo điều kiện định mức Chúng kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động ổn định nhiệt Các điều kiện chọn kiểm tra điều kiện (1÷4) (bảng 6-1) STT Đại lượng chọn kiểm tra Ký hiệu Công thức chọn kiểm tra Điện áp định mức, kV UdmTB UdmTB ≥ Umang Dòng điện định mức, A IdmTB IdmTB ≥ Ilv max Dòng điện ổn định lực điện động, kA imax imax ≥ ixk Dòng điện ổn định nhiệt, kA Iodn I odn ≥ I ∞ t gt t odn 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP III Chọn kiểm tra cầu chì Khái niệm: Một số hình dạng cầu chì 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế * Điều kiện chọn I lv max Fkt = J kt - Ilv max dòng điện làm việc lớn - Jkt mật độ dòng kinh tế: 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế * Cách xác định Jkt: - Vốn đầu tư đường dây V = ( V0 + b.F) L Trong đó: + V0 vốn đầu tư cho đơn vị chiều dài đường dây (đồng/ km) + b giá thành km đường dây với dây dẫn có tiết diện mm2 + F tiết diện dây dẫn, mm2 + L chiều dài đường dây, km 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế - Vốn đầu tư đường dây V = ( V0 + b.F) L - Chi phí khấu hao hàng năm ϕ = C kh (V0 + b.F).L 100 Trong đó: ϕ% tỷ lệ khấu hao hàng năm 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế - Vốn đầu tư đường dây V = ( V0 + b.F) L - Chi phí khấu hao hàng năm ϕ = C kh (V0 + b.F).L 100 - Chi phí tổn thất điện hàng năm C ∆A L = 3.I 2max ρ .β.τ.10 −3 F Trong đó: + Imax dòng điện phụ tải lớn nhất, thường lấy dòng điện tính toán Itt , A + ρ điện trở suất dây dẫn, Ω.mm2/km + β giá kWh điện năng, VND/ kWh + τ thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất, h 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế - Vốn đầu tư đường dây V = ( V0 + b.F) L - Chi phí khấu hao hàng năm ϕ = C kh (V0 + b.F).L 100 - Chi phí tổn thất điện hàng năm C ∆A L = 3.I 2max ρ .β.τ.10 −3 F Vậy chi phí tính toán hàng năm Z = C kh + C ∆A ϕ L β τ −3 = + + ρ (V0 b.F).L 3.I max 10 100 F 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Vậy chi phí tính toán hàng năm Z = C kh + C ∆A ϕ L β τ −3 = + + ρ (V0 b.F).L 3.I max 10 100 F Thấy Z hàm phụ thuộc tiết diện F Lấy đạo hàm Z theo F cho triệt tiêu ta tìm trị số Fkt cho Z cực tiểu: Tiết diện Fkt kinh tế: F kt = I max ρ.β.τ 10 ϕ b 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Tiết diện Fkt kinh tế: ρ.β.τ F kt = I max 10 ϕ b Từ tìm mật độ dòng kinh tế: I max 10.ϕ b = J kt ( A / mm ) Fkt 3ρ β τ 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Thông thường giá trị Jkt tham khảo bảng 6-5 Thời gian sử dụng công suất lớn Tmax Loại dây dẫn Dưới 3000 h 3000 ÷5000 h Trên 5000 h Dây trần đồng 3,00 2,25 1,75 Dây trần nhôm 1,65 1,15 0,9 - Lõi đồng 3,00 2,5 2,0 - Lõi nhôm 1,6 1,4 1,2 Cáp đồng cách điện cao su 3,5 3,1 2,7 Cáp cách điện giấy dây dẫn bọc cao su 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế * Các bước thực hiện: - Bước 1: - Bước 2: - Bước 3: 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Tổn thất điện áp cáp dây dẫn n ∆U = Trong đó: ∆U a = n r0 ∑ Pi li i =1 U dm r0 ∑ l i Pi i =1 U dm n + x0 ∑ li Qi i =1 U dm = ∆U a + ∆U p thành phần tổn thất điện áp điện trở dây dẫn gây n ∆U p = x0 ∑ Qi li i =1 U dm thành phần tổn thất điện áp điện kháng dây dẫn gây Chọn x0 khoảng (0,35 – 0,45) (Ω/km), tuỳ mạng điện 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Chọn x0 khoảng (0,35 – 0,45) (Ω/km), tuỳ mạng điện Tính thành phần tổn thất điện áp điện kháng gây ra: n ∆U p = x0 ∑ Qi li i =1 U dm Tính thành phần tổn thất điện áp điện trở gây ra: ∆Ua = [ ∆U ]cp - ∆Up n mà ∆U a = ∑ P l i =1 i i U dm γ.F Suy n F= ∑ Pi li γ ∆U a U dm i =1 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép n 10-3 F= ∑ Pi li γ ∆U a U dm i =1 mm2 Trong đó: - γ điện dẫn xuất dây dẫn m /Ω.mm2, γCu = 54; γAl = 32 - F thiết diện dây dẫn, mm2 - Pi phụ tải tác dụng đường dây nhánh thứ i, kW - li chiều dài dây dẫn kể từ đầu đường dây đến điểm rẽ nhánh thứ i, km - Uđm điện áp định mức mạng, kV 6-3 CHỌN VÀ KIỂM TRA THANH CÁI, CÁP VÀ DÂY DẪN ĐIỆN Chọn cáp dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép n 10-3 F= ∑ Pi li γ ∆U a U dm i =1 mm2 Dựa vào F ta quy chuẩn, tra r0, x0 ⇒ ∆Utt + Nếu ∆Utt ≤ [ ∆U ]cp tiết diện dây chọn + Nếu ∆Utt ≥ [ ∆U ]cp tiết diện dây chọn sai tăng lên cấp kiểm tra thoã mãn ... trọng để cách ly thiết bị điện cắt điện với mạng điện có điện 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP II Chọn kiểm tra cầu dao cách ly: Các đại lượng chọn kiểm tra cầu dao cách ly Các cầu... cách điện: Khái niệm: Sứ cách điện thiết bị gá đỡ phận mang điện, dẫn điện đảm bảo cách điện (pha-pha) (pha-đất) Vì sứ phải có đủ độ bền học độ bền cách điện tùy thuộc mạng điện Các điều kiện chọn. .. max 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN HẠ ÁP I Chọn kiểm tra ÁP TÔ MÁT Khái niêm Hình dạng ATM 6-2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN HẠ ÁP I Chọn kiểm tra ÁP TÔ MÁT Các điều kiện chọn kiểm