Giải bài tập cung cấp điện

Bước 1: Lập sơ đồ thay thế chọn mức điện áp cơ bản Bước 2: Tính toán các điện trở và điện kháng của hệ thống, các phần tử của hệ thống và điện trở đến điểm ngắn mạch Các điện trở và điện kháng nếu đề bài không cho có thể căn cứ vào mã hiệu của dây dẫn để tra (bảng 17.pl) [1]

Võ Thành Trung Phan Thanh Tùng Nguyễn Hoàng Vân Dương Lê Văn

Phan Ngọc Vũ

Nhóm 4 4

Bài toán có thể chia làm 4 bước:

điện áp cơ bản

kháng của hệ thống, các phần tử của hệ thống và điện trở đến điểm ngắn mạch

Các điện trở và điện kháng nếu đề bài

không cho có thể căn cứ vào mã hiệu của dây dẫn để tra (bảng 17.pl) [1]

X R

(3)

3

cb N

N

U I

Nhóm 4 6

(ixk), giá trị hiệu dụng của dòng xung kích (Ixk), và công suất ngắn mạch (SN)

(3)

xk

(3) xk

Nhóm 4 7

Nội dung tóm tắt bảo vệ rơle:

• Mục đích: Lựa chọn được rơle dựa vào (bảng 48.pl.BT) và độ nhạy của bảo vệ

min

N nh

kd

I K

I



Nhóm 4 8

Bài tập bảo vệ rơle được chia làm

5 bước:

• Bước 1: Dòng khởi động của Bảo vệ:

Đối với bảo vệ cực đại :

tc kdR sd mm lvM

k

n S

MF I

U I

  Ikđ>In.MF;

Ikđ>Ikcb.Max;

I n K

BVTT

min

N nh

kdTTBV

I K

I



1,76.10

10.

xk

l i M

Nhóm 4 12

Bài tập tính toán lựa chọn thiết bị

được chia làm:

Nhóm 4 13

Bài 1:

• Tính toán ngắn mạch 3 pha

tại điểm N1 và N2 trên sơ

đồ mạng điện (như hình1.a)

được cung cấp từ hệ thống

có điện áp không đổi là

115kV và công suất ngắn

mạch là 950 MVA, đường

dây cung cấp ĐD1 dài 70

km, được làm bằng dây

AC-95, đường dây phân phối

dài 5,3 km bằng dây AC-50,

máy biến áp mã hiệu

cb ht

115 10,5

10,5

cb d

cb d

d

cb d

d

cb d

d

U

U U

U U

U U

kA Z

0(3) (3) k1 k1

10,5

115

cb d

U

kA U

Nhóm 4 18

• Giá trị dòng điện xung kích:

• Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích:

• Công suất ngắn mạch:

• Dòng điện ngắn mạch 3 pha tại điểm N2

ứng với cấp điện áp cơ bản:

• Giá trị dòng điện xung kích:

• Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích:

Nhóm 4 20

Bài 2:

• Hãy tính toán ngắn mạch tại điểm N trên sơ đồ mạng

điện như hình 2.a các phần tử của hệ thống có các tham

• Máy tăng áp 6,3/37 kV có công suất định mức SBA1 =

10 MVA, điện áp ngắn mạch Ukl = 7,5%, máy giảm áp 37/10,5 kV có công suất định mức SBA2 = 5,6 MVA,

Hình 2b: Sơ đồ thay thế tính toán trong hệ đơn vị tương đối bài 2 E”

Nhóm 4 22

Giải:

• Thiết lập sơ đồ thay

thế (H2.a)

• Bài toán được giải

trong hệ tương đối

N

Hình 2b: Sơ đồ thay thế tính toán trong hệ đơn vị tương đối bài 2 E”

cb cb

3U cb  3.10,5  kA

U S X

S

hình 2.a hình 2.b

U S X

E I

không vượt quá giá trị

của công suất cắt máy

cb ht

k

S X

cb ht

cat

S X

S

• Biểu thị giá trị điện trở kháng điện trong hệ

đơn vị tương đối cơ bản

• Xác định điện áp dư trên cuộn kháng điện

khi có ngắn mạch

.

20,875 10,5 0, 206 0,048

Nhóm 4 29

• Như vậy kháng điện vừa chọn đảm bảo

yêu cầu kỹ thuật

• Giá trị dòng ngắn mạch sau cuộn kháng điện

1* *

5,5

18,56 0,08 0, 22

cb k

Nhóm 4 30

Bài 4:

• Chọn cầu chảy để bảo vệ mạch điện 380

V cung cấp cho động cơ 20 kW; hệ số cos

φ =0,8 hệ số mở máy kmm=5,5 điều kiện khởi động nhẹ, (α =2,5) Kiểm tra dây cáp đồng XLPE tiết diện 35 mm2 (dòng điện cho phép Icp=150 A) đặt trong ống thép

(điều kiện bình thường)

• Xét hai trường hợp: a, đường dây không cần bảo vệ quá tải; b, cần bảo vệ quá tải

Nhóm 4 31

Giải:

• Dòng điện định mức của động cơ

• Xác định dòng khởi động của dây chảy

• Vậy cần chọn cầu chảy loại ΠH2-250/II có dòng định mức là H2-250/II có dòng định mức là

29.pl) [1].

• Kiểm tra sự phù hợp của dây dẫn

• a, Trường hợp không cần bảo vệ quá tải bội số

mm mm dc dc

Nhóm 4 32

b, Trường hợp cần bảo vệ quá tải:

kbv=1,25 (bảng 13.pl.BT).

• 1,25.100=125 A<150

• Tức là trong cả 2 trường hợp dây cáp

được bảo vệ an toàn bởi cầu chảy đã

chọn

Nhóm 4 33

Bài 5:

• Hãy chọn aptomat để bảo vệ mạch điện

380 V cung cấp cho nhóm động cơ gồm 2 máy 10; 3 máy 20 và một máy 33 kW; hệ

số cos φ =0,8, hệ số mở máy kmm=4,5,

điều kiện khởi động nặng nề, (α m=1,6) hệ

số đồng thời bằng 0,9 Kiểm tra dây cáp đồng đồng tiết diện 70 mm2, có cách điện tẩm giấy dầu, đặt trong đất (Icp=440A)

Nhóm 4 34

Giải:

• Xác định dòng định mức của các động cơ

• Tương tự cho các động cơ khác, kết quả

ghi trong bảng sau

• Dòng khởi động của aptomat xác định

I 4,5.62,67

0,9(2.37,98 3.19) 167, 27 119,65 295,92 1,6

n mm

• kbvIkđ=0,8.400=320 A<440A

• Vậy đảm bảo yêu cầu bảo vệ đường cáp

Nhóm 4 36

Bài 6:

• Tính toán bảo vệ rơle cho máy biến áp

TMДH 10000/110 có công suất định mức H 10000/110 có công suất định mức Sn=10000 kVA, điện áp định mức là

115/22 kV, máy có bộ phận tự động điều chỉnh điện áp với Δ Udc=10% Dòng điện ngắn mạch cực đại tại thanh cái phía thứ cấp (ngoài vùng bảo vệ) là Ikmax=1,34

kA Tổ nối của máy biến áp là Y/Δ; hệ số tin cậy lấy bằng 1,25

Nhóm 4 37

Giải:

• Xác định dòng điện định mức ở hai phía

của máy biến áp

• Dựa vào dòng điện định mức ta chọn các máy biến dòng loại bảo hòa nhanh InI=100

và InII=300A, vậy tỷ số biến dòng sẽ là:

n

BA n

n

S

U S

Nhóm 4 38

• Chọn sơ đồ nối dây máy biến dòng vì sơ

đồ nối dây của máy biến áp là Y/ Δ nên ta chọn sơ đồ nối các máy biến dòng phía sơ cấp nối theo hình tam giác (Δ), còn phía

thứ cấp – theo hình sao đủ (Y), như vậy

hệ số sơ đồ phía sơ cấp sẽ là

262, 43.1

4,37 60

n sd I

i

n sd II

Nhóm 4 39

• Sai số do sự chênh lệch dòng điện phía thứ cấp:

• Xác định dòng điện không cân bằng:

• IkcbMax=(ka.kc1si+s Δ Uđc+s2i)IkMax.ng.

• Các máy biến dòng bảo hòa nhanh nên ka=1, các

máy biến dòng ở 2 phía khác nhau nên kc1=1, sai

số máy biến dòng si=0,1, như vậy

5,57 60

Nhóm 4 40

Chọn rơle EOCR-SS.06-2 (bảng 48.pl) [1] với dòng đặt là IđR=6A

• Dòng khởi động thực tế của bảo vệ so lệch

1 1 1

6.60

360 ; 1

Sơ đồ bảo vệ so lệch máy biến áp 115/22 kV, bài 6

Nhóm 4 41

• Kiểm tra máy biến dòng theo điều kiện làm việc tin cậy của cuộn cắt:

• I1BI=300 Icc=0,03.1340=40,2A;

• Như vậy máy biến dòng đã chọn đảm bảo

yêu cầu làm việc tin cậy cho cuộn cắt

• Dòng ngắn mạch nhỏ nhất trong vùng bảo

vệ là dòng ngắn mạch 2 pha trước thanh

cái phía thứ cấp, trên thực tế giá trị này

cũng bằng giá trị dòng ngắn mạch 2 pha

ngoài vùng bảo vệ I(2)k2, do vậy độ nhạy

của bảo vệ sẽ là min 2(3)

3,24 2 360

Nhóm 4 42

• Vậy bảo vệ đảm bảo độ nhạy cần thiết

• Với số vòng dây của cuộn cân bằng là ωn n

4,37

1 20 1 0,12;

4,35

I n

II

I I

          

Nhóm 4 43

Bài 7:

• Tính toán bảo vệ rơle cho máy phát có

công suất định mức Sn=50 MVA, điện áp định mức là 6,3 kV, suất điện động trong

hệ đơn vị tương đối là E* =1, điện trở siêu quá độ dọc trục x”d

Nhóm 4 44

Giải:

• Xác định dòng điện định mức của máy phát

• Dựa vào dòng điện định mức ta chọn các máy biến dòng boại bảo hòa nhanh InI=5000, vậy tỷ

số biến dòng sẽ là:

• Chọn sơ đồ nối dây máy biến dòng: ta chọn sơ

đồ nối các máy biến dòng theo hình tam giác

(Δ), như vậy hệ số sơ đồ phía sơ cấp sẽ là

• Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha

n

S

A U

5000

1000 5

Nhóm 4 45

• Xác định dòng điện không cân bằng:

• Ikcb= ka.kc1.Si.Ik

• Chọn sơ đồ mắc rơle với điện trở phụ nên

ka=2, các máy biến dòng ở 2 phía chọn cùng loại nên kc1=0,5, sai số máy biến dòng si=0,1, như vậy

• Ikcb=2.0,5.0,1.32730=3273A

• Như vậy dòng Ikcb<Imp nên ta xác định dòng khởi động của rơle theo dòng định mức máy phát, lấy hệ số tin cậy là 1,2

• Dòng điện khởi động của rơle

m

.I 1, 2 3.4582,145

9,52 1000

tc sd p kdR

Nhóm 4 46

Chọn rơle EOCR-SS.0.6-2 (bảng48.pl)

[1] với dòng đặt là IđR=10A

• Dòng khởi động thực tế của bảo vệ so lệch

• Vậy bảo vệ đảm bảo độ nhạy cần thiết

Nhóm 4 47