cách chọn các thiết bị điện

CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1- XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN 5.1.1- Các tình trạng làm việc thiết bị điện (TBĐ) Các thiết bị điện có hai tình trạng làm việc bản: Tình trạng làm việc bình thường Tình trạng làm việc cưỡng Tương ứng với hai tình trạng này, dòng điện chạy qua TBĐ dòng điện làm việc bình thường (Ibt) dòng điện cưỡng (Icb) 5.1 XÁC ĐỊNH DỊNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN (2) 5.1 5.1.2- Xác định dòng điện làm việc tính tốn tốn:: 1- Máy phát điện máy bù đồng bộ: bộ: - Dòng điện làm việc bình thường: Ibt = IdmF = SdmF 3Udm - Dòng điện làm việc cưỡng bức: Icb = 1,05 IdmF 1,05 SdmF = 3Udm F 2- Máy biến áp điện lực lực:: a) Máy biến áp nối với máy phát phát:: - Dòng điện làm việc bình thường: - Dòng điện làm việc cưỡng bức: Ibt = IđmF B1 IcbH = 1,05.IđmF (cho phép tải 5% dòng điện) F1 5.1 XÁC ĐỊNH DỊNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN (3) 5.1 2- Máy biến áp điện lực : b) Trạm có máy biến áp : - Dòng điện làm việc bình thường : Ibt = Spt max B1 3.Udm c) Trạm có hai máy biến áp làm việc song song song:: - Dòng điện làm việc bình thường: Ibt = Sptmax Spt max 3.Udm - Dòng điện làm việc cưỡng máy biến áp xác định ứng với lúc máy biến áp bị cố Icb = k qtsc SdmBA B2 B1 3.Udm Sptmax 5.1 XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN (4) 5.1 3- Đường dây dây:: a) Đường dây đơn: - Dòng điện làm việc bình thường dòng phụ tải cực đại: Ibt = Iptmax b) Đối với đường dây kép: - Dòng điện làm việc bình thường: Ibt = Iptmax/2 - Dòng điện làm việc cưỡng bức: Icb = Iptmax Sptmax 5.1- XÁC ĐỊNH DỊNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TỐN (5) 4- Thanh góp góp:: TG UT TG Uc Tuỳ thuộc vào sơ đồ cơng suất truyền tải Có thể tính gần đúng: -Thanh B1 B3 B2 góp cấp UF : TG UF Ibt dòng điện định mức MFĐ MBA có cơng suất lớn nối vào góp Icb tính theo cơng suất cực đại truyền qua MBA, Icb MFĐ -TG B4 F1 F2 F3 F4 cấp Uc UT: tính theo dòng MBA có công suất lớn nối vào TG F5 5.2 DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 5.2 1) Dạng ngắn mạch tính tốn Khi chọn khí cụ điện phần có dòng điện chạy qua, cần phải biết dòng điện ngắn mạch lớn chạy qua để kiểm tra khả làm việc ổn định nhiệt, ổn định động cho thiết bị chọn Để xác định dòng điện làm việc tính tốn chọn ngắn mạch ba pha đối xứng N(3) làm dạng ngắn mạch tính tốn 2) Điểm ngắn mạch tính tốn Điểm ngắn mạch tính tốn điểm mà ngắn mạch dòng điện ngắn mạch chạy qua KCĐ dẫn cần chọn lớn 5.2 DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 5.2 2) Điểm ngắn mạch tính tốn tốn:: Chọn khí cụ điện mạch phía cao áp N1 Điểm ngắn mạch N1 Sơ dồ tính tóan: Tất máy phát, MBA hệ thống làm việc N2 N1 B2 Chọn khí cụ điện dây dẫn mạch phía trung áp N3 B1 N4 Điểm ngắn mạch N2 Sơ đồ tính tóan: tất N8 máy phát, máy biến áp hệ thống vận hành B3 N7 B4 N5' N5 N6' N7 N6 N9 5.2- DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 2) Điểm ngắn mạch tính tốn: tốn: Chọn khí cụ điện mạch hạ áp máy biến áp liên lạc B2 (B3) Điểm ngắn mạch N3 Sơ đồ tính tóan: tất máy phát, máy biến áp hệ thống vận hành, MC cao áp trung áp B2 cắt Chọn khí cụ điện mạch phân đoạn B2 B3 N3 B1 B4 N4 F1 F2 F3 F4 F5 Điểm ngắn mạch N4 Sơ đồ tính tóan: máy biến áp B2 máy phát F2 nghỉ, máy phát lại hệ thống làm việc bình thường 5.2- DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 2) Điểm ngắn mạch tính tốn tốn:: Chọn khí cụ điện dẫn mạch máy phát Điểm N5, N5’, N6, N6’ Sơ đồ tính tóan NM Điểm N5: Máy phát F2 nghỉ, máy phát lại hệ thống làm việc bình thường Điểm N5’: có nguồn máy phát F2 Điểm N6: Máy phát F3 nghỉ, máy phát lại hệ thống làm việc bình thường Điểm N6’: có máy phát F3 B2 B3 B1 B4 F1 F2 F3 Dòng ngắn mạch tính tốn: Nếu máy phát F2, F3 có loại thì: INtt = max(IN5, IN5', IN6) Nếu F2, F3 khác loại: INtt1 = max(IN5, IN5’), INtt2 = max(IN6, IN6’), F4 F5 5.2- DẠNG NGẮN MẠCH VÀ ĐIỂM NGẮN MẠCH TÍNH TỐN 2) Điểm ngắn mạch tính tốn tốn:: Chọn khí cụ điện mạch tự dùng Điểm ngắn mạch: N7, N7’ Sơ đồ tính tốn: tất máy phát hệ thống làm việc bình thường B2 B3 B1 B4 Chọn khí cụ điện mạch tự dùng Điểm ngắn mạch: N8, N9 Sơ đồ tính tốn: tất máy phát hệ thống làm việc bình thường N5’ N5 F1 F2 F3 IN3 = IN4 + IN5’ ; IN7 = IN5 + IN5‘ IN7' = IN6 + IN6' F4 F5 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.2 Chọn dẫn mềm • b xác định theo đặc tính hình 5-17b • Trong đó: Lực động điện f xác định sau: ( 3) f = 1,5 I"N 10 −7 [N/m] D Hình 5-17 Trọng lượng 1m dây dẫn: g=9,8M M khối lượng 1m dây dẫn Thời gian tương đương: ttđ = t + 0,05 t thời gian tồn ngắn mạch 0,05 thời gian ảnh hưởng thành phần phi chu kỳ h độ võng cực đại CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Tiết diện dẫn cứng sử dụng nội nhà máy điện trạm biến áp thường chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: I CP ≥ I cb Căn theo điều kiện ta chọn dẫn tiêu chuẩn có giá trị dòng điện cho phép thoả mản yêu cầu CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá a Đối với dẫn chữ nhật đơn σ tt ≤ σ cp Điều kiện kiểm tra Trong đó: σcp ứng suất cho phép vật liêu dẫn Đối với dẫn đồng σcpCU = 1400 [KG/cm2] Đối với dẫn nhôm σcpAl = 700 [KG/cm2] Đối với dẫn thép σcpthep = 1600 [KG/cm2] σtt ứng suất tính tốn vật liệu dẫn [ M σ tt = KG / cm W ] CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá F l a Đối với dẫn chữ nhật đơn M= n ≤ M momen uốn xác định sau: ( 3) F = 2,86 AI max ; A = 1,02.10 − ( 3) xk i 2l ( 3) ; I max = a 1,8 F l M= 10 ( 3) l −8 2l  i xk    = 1,8.10 − ixk(3) F = 2,86.1,02.10 a  1,8  a n số nhịp iXK(3) dòng điện ngắn mạch ba pha xung kích [KA] l chiều dài nhịp [cm] a khoảng cách pha [cm] nf2 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá a Đối với dẫn chữ nhật đơn W momen chống uốn phụ thuộc cách bố trí dẫn: Đối với dẫn chữ nhật Khi bố trí theo phương án I Khi bố trí theo phương án II [ ] Wx − x bh = cm Wy − y b2h = cm3 [ ] [ ] Đối với dẫn tròn rỗng D3 − d W= cm 32 Đối với dẫn vuông rỗng H − h3 W= cm [ ] Hình 5-18 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá a Đối với dẫn chữ nhật đơn Nếu điều kiện kiểm tra ổn định động khơng đạt khắc phục cách: Thay đổi cách bố trí để tăng momen chống uốn Giảm l tăng a để giảm lực động điện Chọn dẫn có tiết diện lớn Chọn lại vật liệu dẫn để tăng ứng suất cho phép CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép Để đảm bảo ổn định động chiều dài nhịp thường bố trí đệm cách khoảng L1 hình vẽ Ứng suất tính tốn dẫn ghép xác định sau: σ tt = σ + σ σ1 ứng suất lực động điện dẫn pha sinh Thành phần nầy xác định giống trường hợp dẫn đơn, momen chống uốn gấp đôi σ2 ứng suất lực động điện dẫn pha sinh Thành phần nầy xác định sau: Hình 5-19 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép M σ2 = Wy- y Do mặt cắt ngang chỗ tựa không đổi nên momen uốn độ dài l1 miếng đệm xác định sau F l1 [KG.cm] M2 = 12 Hình 5-19 Lực F tính tốn giống trường hợp ngắn mạch hai pha F = 3,3 A.I ( 2) max K hd ; A = 1,02.10 −2 ( 3) 2l ( 2) I max ; I max = ; l = 1[cm]; a = 2b a CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép Lực động điện tác dụng lên đơn vị dài dẫn xác định sau: f = 3,3.K hd 1,02 2.1  I  2b  ( 3) max  −2  10  −2 10 [KG / cm] b f = 0,256.K hd ixk(3) 10 − [KG / cm] b ( 3) f = 0,842.K hd I max Từ xác định σ2: Hình 5-19 [ M2 f l12 σ2 = = KG / cm Wy− y 12.W y − y ] CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá b Đối với dẫn chữ nhật ghép Thanh dẫn dẩm bảo ổn định động khi: σ tt ≤ σ cp Có thể xác định số đệm chiều dài nhịp để đảm bảo ổn định động sau: n= l l1max l1max = −1 Hình 5-19 (σ cp − σ1 ).12.W y − y f [cm] CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động theo phương pháp đơn giản hoá c Đối với dẫn hình máng Lực động điện dẫn hình máng đơn vị dài xác định giống dẫn chưa nhật ghép, lấy Khd = Cách tính tốn ứng suất tính tốn dẫn hình máng giống dẫn chữ nhật ghép Momen chống uốn cho tài liệu kỹ thuật Khi bố trí theo phương án a Nếu dẫn hàn chặt W=Wy0y0 Không hàn chặt W=Wyy Khi bố trí theo phương án b Dù hàn chặt hay khơng hàn chặt W=Wxx Hình 5-20 CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP 5.9.3 Chọn dẫn cứng Kiểm tra ổn định động dẫn có xét đến dao động Thực tế lực động điện dẫn hàm dao động theo thời gian, gây tượng cộng hưởng Tần số dao động riêng xác định sau: Trong đó: 3,56 E.J.106 fr = l S.γ l chiều dài nhịp [cm] E momen đàn hồi vật liệu dẫn [KG/cm2] J momen quán tínhcủa tiết diện dẫn [cm4] S tiết diện dẫn [cm2] γ khối lượng riêng vật liệu dẫn [g/cm3] Hệ thống đảm bảo ổn định động có xét đến dao động tần số riêng sai khác với tần số f 2f lượng ± 10% CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1010- CHỌN SỨ – CÁP ĐIỆN LỰC 5.10 10.1 Chọn sứ cách điện Khái niệm chung Sứ cách điện loại khí cụ điện dùng để bắt chặt dẫn cách điện phần mang điện với với đất Yêu cầu sứ là: Đảm bảo độ bền học Đảm bảo độ bền điện Có khả chống bụi bẩn Chọn sứ a b Chọn sứ đỡ Chọn sứ treo CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1010- CHỌN SỨ – CÁP ĐIỆN LỰC 5.10 10.2 Chọn cáp điện lực Khái niệm chung Chọn cáp B3 N3 B1 B4 IN3 F1 F2 F3 F4 F5 Tình trạng sơ đồ nguồn cung cấp ngắn mạch điểm ngắn mạch tính tốn N3 ... Máy cắt điện khí SF6 Máy cắt điện dầu Máy cắt điện điện từ Máy cắt điện tự sinh khí Máy cắt điện chân không Máy cắt điện khơng khí Máy cắt phụ tải 3) Các thơng số máy cắt điện điện:: Điện áp... nhiệt) 4) Ví dụ 5.4 CHỌN DAO CÁCH LY (DCL) 1) Khái niệm DCL Dao cách ly thiết bị điện cao áp dùng để đóng cắt mạch điện cao áp lúc khơng có dòng điện hay cho phép đóng cắt dòng điện nhỏ quy định... tạo khoảng cách khơng khí an tồn trơng thấy để đảm bảo an toàn cho nhân viên sửa chữa thiết bị điện 2) Chọn dao cách ly • Loại dao cách ly, chiều quay, vị trí đặt nhà, ngồi trời… • Điện áp định