Giáo trình mạng điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI GVC.THS NGUYỄN NGỌC KÍNH Hà Nội, 2009 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… LỜI NĨI ðẦU Mạng điện kết hợp với nguồn ñiện phụ tải ñiện cấu trúc nên hệ thống ñiện thống Ngày nhu cầu sử dụng ñiện ngày tăng, yêu cầu chất lượng điện ngày cao tốc ñộ phát triển mạng ñiện hệ thống ñiện ngày mạnh ðánh giá ñúng trạng ñể lập quy hoạch, kế hoạch phát triển hệ thống điện; tính tốn thiết kế tối ưu cho lưới điện nhiệm vụ ñặt cho kỹ sư, cán kỹ thuật chuyên ngành ñiện Mạng ñiện ñịa phương với khối lượng lớn tuyến ñường dây trung áp hạ áp, có nhiều trạm biến áp trung gian trạm tiêu thụ việc tính tốn thiết kế hợp lý, ñảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật có ý nghĩa to lớn ðể góp phần phát triển mạng lưới điện địa phương đặc biệt mạng ñiện cấp ñiện cho phụ tải nông nghiệp khu vực nông thôn, biên soạn “Giáo trình mạng điện” Nội dung sách biên soạn dựa theo chương trình Bộ Giáo dục ðào tạo ñã phê duyệt Cuốn sách tài liệu học tập ñối với sinh viên chuyên ngành kỹ thuật điện trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội, ñồng thời tài liệu tham khảo ñối với cán kỹ thuật kỹ sư chuyên ngành ñiện Cuốn sách kết cấu bao gồm chương với mong muốn giới thiệu với bạn ñọc kiến thức phục vụ việc tính tốn, đánh giá lựa chọn phần tử mạng ñiện giúp cho công tác thiết kế quy hoạch mạng lưới ñiện ñó ñặc biệt trọng ñến mạng ñiện địa phương Ngồi việc tính tốn đáp ứng u cầu chất lượng điện, tính kinh tế, khả phát triển tương lai…cuốn sách giới thiệu phương pháp tính tốn đảm bảo độ bền học cho phần tử đường dây khơng mạng cáp nhằm đáp ứng u cầu an tồn tin cậy cung cấp ñiện Tài liệu cung cấp cho bạn đọc số tập, ví dụ minh hoạ cho cơng thức tính, phương pháp tính tốn câu hỏi ôn tập sau phần, chương Một số bảng tra cứu ñược cho phần phụ lục So với sách “Mạng điện nơng nghiệp” xuất năm 1999, “Giáo trình mạng điện” hồn thiện bổ sung thêm số nội dung, cập nhật thêm kiến thức cho phù hợp với nội dung ñào tạo Hy vọng sách cung cấp cho sinh viên ngành ñiện, cán kỹ thuật chun ngành thơng tin bổ ích phục vụ học tập nghiên cứu Tuy ñã cố gắng nguồn thơng tin cịn hạn chế, khn khổ tài liệu biên soạn phục vụ ñào tạo sinh viên chun ngành điện Trường nên số vấn đề bạn đọc quan tâm chưa trình bày chưa đề cập đầy đủ; q trình biên soạn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong bạn đọc thơng cảm Chúng tơi mong nhận góp ý bạn đọc để sách ngày hồn thiện lần xuất sau Tôi xin chân thành cảm ơn ñồng nghiệp tập thể mơn Cung cấp Sử dụng điện, khoa Cơ ðiện, trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội có ý kiến đóng góp bổ ích tạo điều kiện để sách hồn thiện Mọi ý kiến đóng góp xin gửi theo địa chỉ: Bộ mơn Cung cấp Sử dụng ñiện – Khoa Cơ ðiện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội Tác giả Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Chương 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Chương 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Chương 4.1 4.2 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠNG ðIỆN Lịch sử phát triển mạng ñiện Những khái niệm mạng ñiện Những điểm đặc biệt phân phối điện nơng nghiệp Kết cấu dây dẫn Cách ñiện chắn điện từ trường dây dẫn cáp TÍNH TỐN DÂY DẪN VÀ CÁP THEO ðỐT NÓNG ðiện trở dây dẫn cáp Sự phát nóng dây trần tác dụng dịng điện Sự phát nóng dây bọc dây cáp Bảo vệ dây dẫn cáp cầu chảy mạng hạ áp Một số ví dụ tính tốn mạng điện theo đốt nóng TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ðIỆN NĂNG TRONG MẠNG ðIỆN Tổn thất cơng suất đường dây Tổn thất cơng suất máy biến áp hai dây quấn Tổn thất công suất máy biến áp ba cuộn dây máy biến áp tự ngẫu Tổn thất ñiện ñường dây Tổn thất ñiện máy biến áp trạm biến áp Ảnh hưởng tổn thất ñiện ñến giá thành truyền tải Chọn tiết diện dây dẫn cáp theo tiêu kinh tế Một số ví dụ tính tốn tổn thất điện TÍNH TỐN MẠNG ðIỆN HỞ ðỊA PHƯƠNG ðộ rơi ñiện áp hao tổn ñiện áp mạng ñiện xoay chiều pha ñối xứng Tổn thất ñiện áp ñường dây phân nhánh đường dây có phụ tải phân bố 4.3 Chọn tiết diện dây dẫn ñường dây theo tổn thất ñiện áp cho phép 4.4 Xác ñịnh tiết diện dây dẫn mạng phân nhánh theo phương pháp điện trở giả tưởng 4.5 Tính tốn mạng điện hở khơng đối xứng có phụ tải đấu tam giác 4.6 Mạng điện khơng đối xứng có phụ tải nối 4.7 Một số ví dụ tính tốn mạng điện hở Chương TÍNH TỐN MẠNG ðIỆN KÍN 5.1 Phân bố cơng suất mạng điện kín 5.2 Các trường hợp ñặc biệt mạng kín 5.3 Tổn thất ñiện áp lựa chọn tiết diện dây dẫn mạng ñiện kín 5.3 Một số phương pháp biến đổi mạng điện kín Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 1 12 14 14 18 21 23 27 31 31 34 36 39 43 45 48 51 58 62 65 73 76 80 85 95 95 100 102 107 5.4 Chương 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Một số ví dụ tính tốn mạng điện kín 113 ðỘ LỆCH ðIỆN ÁP VÀ TỔN THẤT ðIỆN ÁP CHO PHÉP 125 ðộ lệch ñiện áp ảnh hưởng tới làm việc thụ ñiện 125 Ảnh hưởng thiết bị ñiện tới ñộ lệch ñiện áp 126 Phân chia tổn thất ñiện áp cho phép mạng cao áp mạng hạ áp 129 Tổn thất ñiện áp cho phép mạng ñược cấp ñiện từ trạm phát ñiện nhỏ 131 Tổn thất ñiện áp cho phép mạng cấp ñiện từ trạm biến áp 135 trung gian hay khu vực tới thụ ñiện hạ áp 6.6 Kiểm tra mạng ñiện theo dao ñộng ñiện áp mở máy ñộng 141 6.7 Biện pháp bù dung lượng phản kháng mạng ñiện 143 148 Chương TRUYỀN TẢI ðIỆN NĂNG ðI XA 7.1 Khái niệm chung 148 7.2 Chọn ñiện áp ñường dây tải ñiện 150 7.3 Thơng số sơ đồ thay đường dây 151 7.4 Thơng số sơ đồ thay máy biến áp 154 7.5 Tính tốn mạng điện theo sơ đồ thay 156 7.6 Cơng suất tự nhiên khả tải ñường dây 162 7.7 Một số ví dụ tính tốn đường dây tải điện 163 168 Chương CƠ KHÍ DÂY DẪN ðƯỜNG DÂY TRÊN KHƠNG 8.1 Phân cấp đường dây vùng khí hậu 168 8.2 Tải trọng giới tác dụng lên dây dẫn 171 8.3 Sức căng ñộ võng dây 173 8.4 Ứng suất ñộ võng dây điều kiện khí hậu khác 175 8.5 Ứng suất cực ñại khoảng vượt tới hạn dây dẫn 177 8.6 Tính tốn dây phức hợp 179 8.7 Sứ cách ñiện phụ kiện ñường dây 182 8.8 Một số nguyên nhân gây cố đường dây khơng 187 8.9 Một số ví dụ tính tốn khí dây dẫn 188 191 Chương TÍNH TỐN CỘT VÀ MĨNG CỘT ðIỆN 9.1 Phân loại cột điện điều kiện tính tốn cột 191 9.2 Tải trọng giới tác dụng lên cột 194 9.3 Mô men chống uốn cột bê tông cốt thép 197 9.4 Mô men chống xoắn cột bê tông cốt thép 200 9.5 Tính móng cột chống lún 202 9.6 Tính tốn móng cột chống lật 204 9.7 Tính tốn móng néo 207 9.8 Một số ví dụ tính tốn cột móng 208 212 Phụ lục 227 Tài liệu tham khảo Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… Chương NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠNG ðIỆN Mạng ñiện bao gồm đường dây khơng, đường dây cáp, trạm biến áp trạm đóng cắt điện cấp ñiện áp khác hệ thống ñiện thống Nội dung chương giới thiệu khái niệm mạng ñiện, hệ thống ñiện; phân loại mạng ñiện thụ ñiện; xem xét cấu tạo loại dây dẫn cáp dùng ñể truyền tải ñiện Nội dung ñề cập ñến yêu cầu chung mạng ñiện, vấn ñề khác biệt mạng điện phụ tải điện nơng nghiệp so với mạng ñiện khác làm sở cho việc tính tốn thiết kế, quy hoạch vận hành mạng lưới điện nơng nghiệp 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG ðIỆN Những năm 60 kỷ XIX, máy phát điện đời Người ta tìm cách đưa dịng điện từ nguồn sản xuất đến nơi tiêu thụ Thành tựu lúc ñưa dòng ñiện chiều ñiện áp 100 V ñi xa vài trăm mét Những năm 70 kỷ XIX, giới hình thành số đường dây điện áp thấp ðến năm 80, mạng ñiện thực trở thành ngành khoa học kỹ thuật ñược lý luận soi sáng Năm 1880, nhà khoa học Nga Latrinốp nghiên cứu truyền tải ñiện ñi xa ñã kết luận: khoảng cách cấp ñiện xa, công suất truyền lớn có lợi nâng cao cấp ñiện áp truyền tải Các nước Pháp, Anh, Nga, Mỹ tập trung nghiên cứu, mục đích nâng cao ñiện áp mạng ñể truyền tải ñiện ñi xa Năm 1882 Pháp thành công với ñường dây dịng điện chiều điện áp 1,5 kV Năm 1891 với việc chế tạo máy phát ñiện, máy biến áp, ñộng dị bộ, ñiện áp truyền tải ñã ñược nâng lên 15 kV Cuối kỷ XIX Pháp ñã xây dựng ñường dây 35 kV ðầu kỷ XX mạng ñiện phát triển mạnh mẽ; cơng suất, điện áp chiều dài đường dây truyền tải tăng lên không ngừng Từ năm 1908 – 1910, giới xuất ñường dây ñiện áp 110 kV Những năm 20 kỷ XX ñiện áp truyền tải ñã nâng lên 220 kV; ñến năm 50 ñã khánh thành ñường dây 500 kV Hiện đường dây truyền tải dịng điện xoay chiều điện áp lên tới 750 kV cao hơn, dịng điện chiều ñiện áp 1500 kV ñã ñược xây dựng thử nghiệm nhiều nơi giới Ở nước ta thời Pháp thuộc, ñầu kỷ thứ XX xây dựng ñược vài nhà máy ñiện Yên Phụ - Hà Nội, Thượng Lý - Hải Phòng, Thủ ðức - Sài Gịn Những năm 20 điện áp truyền tải lớn 35 kV Từ năm 1965 miền Bắc nước ta ñã xây dựng ñường dây 110 kV Sau ñất nước thống ta ñã xây dựng mở rộng hàng loạt nhà máy ñiện nhà máy thuỷ điện Thác Bà cơng suất 108 MW, Hồ Bình 1920 MW, Yaly 700 MW, Trị An 400 MW, Hàm Thuận 300 MW; nhiệt điện ng Bí 105 MW, nhiệt ñiện Phả Lại I 400 MW, Phả lại II 600 MW, nhịêt điện chạy khí Phú Mỹ I 1090 MW, Phú Mỹ 2.1 2.2 gần 725 MW; nhà máy ñiezel Hiện ñang dự kiến triển khai xây dựng hàng loạt nhà máy thuỷ ñiện Sơn La 2400 MW, ðại Ninh 300 MW, Sê San III 260 MW ; nhiệt ñiện Ơ Mơn 600 MW, nhiệt điện Hải Phịng 600 MW, Nhiệt điện ng Bí mở rộng 300 MW…; nghiên cứu sử dụng nguồn lượng ñể phát ñiện lượng mặt trời, lượng gió, lượng thuỷ triều, sóng biển, lượng điện địa nhiệt, lượng ñiện hạt nhân…Tổng lượng ñiện từ trạm phát cung cấp cho nước năm 2003 41,3 tỷ kWh Từ năm 1978 nước ta tiến hành xây dựng đường dây 220 kV Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… chun tải điện từ ng Bí Hà Nội tỉnh miền Trung Tuy nhiên hệ thống ñiện ñó chưa ñáp ứng ñược nhu cầu sử dụng điện cho nước; địi hỏi phải có đường dây ñiện áp cao chuyên tải ñiện vào tỉnh phía nam Trong năm 1992 - 1993 ta tiến hành xây dựng ñường dây siêu cao áp 500 kV Năm 1994 đường dây 500 kV từ Hồ Bình vào Phú Lâm (thành phố Hồ Chí Minh) dài 1487 km ñã ñưa vào vận hành ðến năm 2004 tổng chiều dài ñường dây 500 kV 1534 km với tổng công suất trạm 2700 MVA ðến năm 2005-2006, nước ta xây dựng hồn thiện 10.525 km ñường dây tải ñiện trạm biến áp có ñiện áp từ 110 kV trở lên với tổng công suất 34.980 MVA Cùng với việc tăng công suất, chiều dài đường dây cao áp siêu cao áp mạng ñiện trung áp, lưới hạ áp phát triển rộng khắp tỉnh đồng bằng, nơng thơn miền núi ðến số tỉnh, thành phố ñáp ứng 100% số xã có điện Hà Nội, Nam ðịnh, Hải Phịng (trừ hải đảo), thành phố Hồ Chí Minh, Thái Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh, Hà Nam, Các tỉnh phía Nam sau phát triển nguồn thuỷ điện nhiệt điện, mạng điện nơng nghiệp ưu tiên ñầu tư phát triển mạnh Các tỉnh vùng cao, vùng sâu, vùng xa ñược cấp ñiện nhờ khai thác nguồn lượng mới, lượng hoá thạch, thuỷ điện nhỏ chỗ Hiện tổng cơng suất nhà máy thuỷ ñiện ñược xây dựng nước ta 4115 MW tương ứng sản lượng ñiện hàng năm 18 tỷ kWh Theo ñánh giá, tiềm kinh tế thuỷ ñiện Việt Nam khoảng 75-80 tỷ kWh tương đương cơng suất lắp đặt khoảng 18.000-20.000 MW Trữ lượng than Việt Nam lớn (tại Quảng Ninh khoảng 3238 triệu tấn), phần dùng ñể vận hành nhà máy nhiệt ñiện Trữ lượng dầu khí thu hồi ước khoảng 3,75 tỷ m3 dầu quy ñổi, tập trung chủ yếu thềm lục ñịa Khai thác dầu mỏ kết hợp với khí ñồng hành để cung cấp cho cum tua bin khí ñang ñược trọng Các nguồn lượng ñịa nhiệt với khoảng 300 mạch nước nóng phân bố Tây Bắc Trung Bộ cung cấp cho nhà máy ñiện ñịa nhiệt; lượng gió Hải ñảo, vùng duyên hải Tây Nguyên ñang ñược nghiên cứu khai thác cho nhà máy điện chạy sức gió 1.2 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠNG ðIỆN 1.2.1 Những khái niệm Hệ thống dây dẫn, dây cáp, cột xà sứ, thiết bị nối dùng ñể truyền tải ñiện gọi ñường dây tải ñiện ðường dây có điện áp Udm < kV gọi ñường dây ñiện áp thấp, ñường dây có ñiện áp ñịnh mức từ kV trở lên gọi ñường dây ñiện áp cao Mạng ñiện tập hợp ñường dây không, dây cáp, trạm biến áp trạm đóng cắt điện cấp điện áp khác Hệ thống ñiện tập hợp nguồn ñiện phụ tải ñiện, nối liền với trạm biến áp, trạm cắt, trạm biến ñổi dịng điện đường dây tải điện cấp ñiện áp ñịnh mức khác Nói cách khác, hệ thống ñiện bao gồm nguồn ñiện, mạng ñiện phụ tải Hệ thống ñiện phận hệ thống lượng, làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải sử dụng ñiện Mỗi thiết bị cấu thành hệ thống ñiện ñược gọi phần tử hệ thống Có phần tử trực tiếp làm nhiện vụ sản xuất, biến ñổi, chuyên tải tiêu thụ ñiện máy phát, ñường dây, máy biến ñổi dòng ñiện ñiện áp…Có phần tử làm nhiệm vụ ñiều khiển, ñiều chỉnh bảo vệ trình sản xuất phân phối ñiện tự ñộng ñiều chỉnh kích từ, bảo vệ rơ le, máy cắt điện… Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng ñiện ………… ………… Mỗi phần tử hệ thống đặc trưng thơng số, thơng số xác định tính chất vật lý, sơ ñồ nối phần tử ñiều kiện giản ước tính tốn khác Nói chung thơng số phần tử có giá trị phụ thuộc vào trình cơng tác hệ thống song nhiều trường hợp xem thơng số bất biến Các thông số phần tử hệ thống điện gọi thơng số hệ thống điện như: tổng trở, tổng dẫn, hệ số biến áp Tập hợp trình tồn hệ thống ñiện xác ñịnh trạng thái làm việc thời ñiểm khoảng thời gian ñó gọi chế ñộ hệ thống ñiện Nó ñược ñặc trưng tiêu ñịnh lượng trạng thái làm việc Các tiêu cơng suất, điện áp, dịng điện, góc lệch pha dịng áp, tổn thất cơng suất… Các tiêu gọi thơng số chế độ, xuất hệ thống ñiện làm việc biến đổi khơng ngừng theo thời gian, tn theo quy luật ngẫu nhiên có mối liên hệ qua lại với thơng số phần tử Hệ thống điện có chế ñộ làm việc chế ñộ xác lập chế ñộ ñộ Chế ñộ xác lập chế độ có thơng số chế độ khơng đổi theo thời gian, có chế độ xác lập bình thường chế ñộ xác lập sau cố Chế ñộ xác lập bình thường chế ñộ làm việc thường xuyên hệ thống nên yêu cầu phải ñảm bảo ñộ tin cậy, chất lượng ñiện tiêu kinh tế ðối với chế ñộ xác lập sau cố u cầu giảm khơng kéo dài Chế độ q độ có thơng số biến đổi mạnh theo thời gian ngắn mạch, dao động cơng suất máy phát… nên khơng có lợi, phải nhanh chóng đưa chế độ xác lập 1.2.2 Phân loại mạng ñiện thụ ñiện Căn vào nhiệm vụ, cấp điện áp, dịng điện người ta phân mạng ñiện thành loại sau: + Theo loại dịng điện có Mạng dịng điện chiều, Mạng ñiện xoay chiều pha tần số từ 50 - 60 Hz, Mạng ñiện xoay chiều pha tần số từ 50 - 60 Hz + Theo ñiện áp Mạng cao áp có Udm ≥ kV Mạng hạ áp có Udm < kV Hiện nay, giới người ta phân loại chi tiết ñường dây theo cấp ñiện áp: ðường dây hạ áp (LV - Low voltage) Udm < kV ðường dây trung áp (MV - Medium voltage) kV≤ Udm < 66 kV ðường dây cao áp (HV - High voltage) 66 kV≤ Udm ≤ 220 kV ðường dây siêu cao áp (EHV -Extra high voltage) 330 kV≤ Udm ≤ 750 kV ðường dây cực cao áp (UHV -Ultra high voltage) Udm ≥ 800 kV + Theo số dây dẫn có mạng chiều pha dây dẫn, mạng xoay chiều pha dây, mạng xoay chiều pha dây dây + Theo hình dáng có mạng điện hở mạng điện kín Mạng hở mạng điện mà phụ tải ñược nhận lượng ñiện cung cấp từ phía, Mạng kín mạng mà phụ tải có khả nhận lượng từ hai phía + Theo cấu trúc có mạng điện bên mạng điện bên ngồi, xây dựng nhà ngồi nhà Mạng bên ngồi xây dựng dây trần dây bọc gọi ñường dây không (ðDK) thực cáp gọi mạng cáp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… + Theo nhiệm vụ người ta phân làm loại: ðường dây cung cấp (truyền tải) có điện áp định mức Udm 110-220 kV dùng để truyền tải cơng suất lớn với khảng cách hàng trăm km cho khu vực rộng lớn ðường dây phân phối có điện áp định mức Udm ≤35 kV dùng ñể phân phối ñiện tới ñịa phương với khảng cách vài chục km phạm vi nhỏ hn + Phân loại theo vùng cung cấp: Mạng chuyển tải hệ thống có cấp ñiện áp từ 330 kV trở lên thực nhiệm vụ kết nối hệ thống, nghĩa kết nối khoảng cách lớn hệ thống ñiện nhà máy điện cơng suất lớn Mạng chuyển tải hệ thống ñược ñiều khiển vận hành từ trung tâm ñiều ñộ hợp quốc gia Mạng cung cấp (mạng khu vực) mạng nhận ñiện từ trạm biến áp mạng chuyển tải hệ thống đơi nhận điện từ 110 kV, 220 kV cung cấp ñiện cho trạm nguồn mạng phân phối (nghĩa trạm biến áp khu vực) Mạng khu vực thường mạng điện kín Mạng phân phối (mạng ñịa phương) truyền tải lượng ñến hộ tiêu thụ phạm vi nhỏ hơn, thường có điện áp từ 35 kV trở xuống, chiều dài ñường dây ngắn + Phân loại ñường dây theo dạng kết cấu: - ðường dây không dây trần (ðDK) có kết cấu móng – cột – cách điện – dây trần; sử dụng cho tất cấp ñiện áp - ðường dây không dây bọc (ðDB) có kết cấu móng – cột – cách điện – dây bọc; sử dụng cho cấp ñiện áp hạ áp trung áp - ðường dây cáp vặn xoắn (CX) có kết cấu móng – cột – cách điện – cáp vặn xoắn; thích hợp với đường dây trung áp hạ áp - ðường dây cáp ngầm (CN) có kết cấu cáp – mơi trường đặt cáp; mơi trường đất, hầm cáp, rãnh cáp, giá cáp…loại giá thành ñắt nên dùng trường hợp cần thiết + ðiện áp ñịnh mức mạng ñiện ( ký hiệu Udm ) Mỗi mạng ñiện ñặc trưng ñiện áp ñã ñược tiêu chuẩn hố, đảm bảo cho thiết bị làm việc bình thường kinh tế gọi điện áp ñịnh mức ðiện áp ñịnh mức có ghi lý lịch nhãn máy ñiện thiết bị ñiện Trong thiết bị ñiện pha, Udm ñiện áp dây ðiện áp ñịnh mức mạng ñiện thụ ñiện phải Do phụ tải ln ln thay đổi theo quy luật ngẫu nhiên, có tổn thất điện áp mạng điện nên điện áp ñiểm mạng ñiện thường xuyên khác Udm Người ta phải ñiều chỉnh ñiện áp ñầu máy phát ñiện nấc ñiều chỉnh máy biến áp thường cao ñiện áp ñịnh mức ñể bù vào phần tổn thất ñường dây, cho ñộ lệch ñiện áp thụ ñiện điểm khơng vượt q giới hạn cho phép ðiện áp ñịnh mức (Udm) mạng ñiện thiết bị điện nước ta tiêu chuẩn hố gồm cấp ñiện áp 0,22 kV; 0,38 kV; kV; 10 kV; 15 kV; 22 kV; 35 kV; 110 kV; 220 kV; 500 kV Cấp điện áp tiêu chuẩn hố cho phép giảm bớt số cỡ máy thiết bị điện, giảm bớt chi phí xây dựng mạng điện Hộ tiêu thụ ñiện thiết bị sử dụng ñiện riêng lẻ tập hợp tất thiết bị Phụ tải điện đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ hộ tiêu thụ ñiện Dựa vào yêu cầu cung cấp ñiện tính chất quan trọng hộ tiêu thụ người ta chia thụ điện thành loại: Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… - Thụ ñiện loại I phụ tải quan trọng; ngừng cung cấp ñiện gây tai nạn nguy hiểm cho người; làm tổn thất lớn ñến kinh tế quốc dân, làm hư hỏng hàng loạt sản phẩm, thiết bị; làm rối loạn trình sản xuất phức tạp (ví dụ thơng gió hầm lị, cấp điện cho phịng mổ, lị luyện thép, nhà khách ngoại giao…) Thụ ñiện loại I phải ñược cung cấp ñiện liên tục ñường dây ñộc lập Việc cung cấp ñiện ñược gián ñoạn thời gian đóng điện dự phịng thiết bị tự động - Thụ ñiện loại II phụ tải ngừng cung cấp điện làm sản xuất bị đình trệ; hàng loạt sản phẩm bị phế bỏ; vi phạm hoạt động bình thường nhân dân thành phố (ví dụ nhà máy công cụ, dây chuyền sản xuất tự động, cơng trình thuỷ nơng lớn, hệ thống điện thành phố thị xã, ) Thụ ñiện loại II ñược phép gián đoạn thời gian cần thiết để đóng ñiện tay chuyển sang nguồn dự phòng - Thụ ñiện loại III bao gồm tất thụ ñiện cịn lại Thụ điện loại III cho phép ngừng cung cấp ñiện thời gian sửa chữa, khắc phục hư hỏng xảy phải khẩn trương, nhanh chóng 1.3 NHỮNG ðIỂM ðẶC BIỆT VỀ PHÂN PHỐI ðIỆN TRONG NƠNG NGHIỆP 1.3.1 Những đặc điểm q trình sản xuất phân phối điện Trong q trình sản xuất phân phối, điện có đặc điểm chủ yếu sau: - ðiện sản xuất không tích trữ (trừ số trường hợp đặc biệt có cơng suất nhỏ ắc quy, pin…) Trong thời điểm, u cầu vận hành hệ thống ln phải ñảm bảo cân lượng ñiện sản xuất với lượng điện tiêu thụ - Q trình ñiện xảy nhanh bao gồm trình truyền tải điện, q trình ngắn mạch, sóng sét lan truyền, điều khiển đóng cắt thiết bị… Vì thiết kế hệ thống phải tính tốn lựa chọn đầy ñủ thiết bị tự ñộng bảo vệ, ñiều khiển điều chỉnh nhằm tự động hố cơng tác vận hành điều độ hệ thống - Cơng nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ đến ngành kinh tế quốc dân chi phối, ảnh hưởng lớn ñến ngành kinh tế Do cần ý từ khâu thiết kế lựa chọn hợp lý thiết bị ñiện, giảm vốn ñầu tư cho ñến vận hành kinh tế mạng ñiện, hệ thống ñiện 1.3.2 Những yêu cầu chung mạng ñiện ðể cung cấp lượng ñiện có chất lượng tốt liên tục, yêu cầu ñặt ñối với mạng ñiện là: - ðảm bảo ñộ bền học ñường dây ñể mạng ñiện làm việc vững an toàn - Cung cấp ñiện thường xuyên liên tục, thụ ñiện loại I - Giới hạn vị trí hư hỏng để sửa chữa thiết bị bảo vệ có tính chất chọn lọc - Cung cấp cho phụ tải ñiện có chất lượng tốt ðộ lệch ñiện áp thụ ñiện nằm giới hạn cho phép - Bảo ñảm ñiều kiện kinh tế: vốn ñầu tư chi phí vận hành - Có khả phát triển tương lai mà không cần cải tạo lại mạng ñiện ðể thoả mãn yêu cầu trên, thiết kế, thi cơng mạng điện cần lưu ý sau: Tính tốn mạng điện theo tiêu kinh tế; chọn ñiện áp, vật liệu, tiết diện dây dẫn phù hợp; lựa chọn sơ ñồ nối dây tối ưu Tính tiết diện dây theo tổn thất điện áp cho phép theo ñiều kiện kinh tế, kiểm tra ñộ lệch thụ ñiện nằm giới hạn cho phép ðối với dây cáp hạ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… áp, cần tính chọn dây dẫn theo điều kiện đốt nóng kiểm tra theo tổn thất điện áp cho phép Tính tốn khí đường dây để bảo ñảm ñộ bền học dây dẫn, cột móng Ngồi cịn ý tới biện pháp điều chỉnh điện áp, nâng cao hệ số cơng suất… 1.3.3 Những ñiểm ñặc biệt phân phối ñiện nơng nghiệp Mạng điện nơng nghiệp cung cấp cho thụ điện nơng nghiệp, có đặc điểm riêng so với mạng điện thành phố, mạng điện xí nghiệp cơng nghiệp ðiểm bật là, đường dây kéo dài, phân tán, cơng suất truyền tải tương đối nhỏ; phần lớn thụ điện làm việc có tính chất thời vụ, đồ thị tải khơng phẳng cực đại vào số cao ñiểm; chênh lệch phụ tải cực ñại cực tiểu lớn nên thời gian máy biến áp làm việc non tải kéo dài Kết giá thành mạng điện nơng nghiệp tính theo cơng suất truyền tải cao Vì vậy, thiết kế mạng ñiện phải lưu ý giảm tới mức thấp chi phí vật liệu kim loại làm dây dẫn Các thụ điện nơng nghiệp phần lớn thụ ñiện loại II loại III nên yêu cầu cung cấp điện khơng chặt chẽ thụ điện loại I, nhiều trường hợp khơng cần phải dùng đường dây cấp điện dự phịng ðể giảm giá thành mạng điện nơng nghiệp người ta sử dụng nhiều biện pháp khác nâng cao cấp ñiện áp ñịnh mức từ 0,22 kV lên 0,38 kV, ñưa sâu ñiện áp cao vào trung tâm phụ tải, nâng cao cấp ñiện áp vận hành từ - 10 kV lên 22 kV hay 35 kV, ñưa ñiện áp pha lưới trung áp ñể cung cấp cho thụ ñiện nhỏ nằm phân tán, rải rác Sử dụng hợp lý kim loại làm dây dẫn cách thay dây dẫn đồng vật liệu nhơm thép nhơm, nâng cao tổn thất điện áp cho phép ñể giảm tiết diện dây dẫn cách lựa chọn điều chỉnh đầu phân áp hợp lý Ngồi ñể ñạt hiệu kinh tế giảm giá thành truyền tải phân phối điện cịn sử dụng loại kết cấu cột ñiện hợp lý, sử dụng ñất làm dây dẫn cách chọn hệ thống ñiện hai pha ñất, pha ñất, rút ngắn thời gian thi công giới 1.4 KẾT CẤU DÂY DẪN 1.4.1 Dây dẫn ñường dây không ðường dây không (ðDK) thường dùng dây dẫn làm kim loại khơng bọc cách điện (dây trần) Ngày thành phố, thị trấn nhiều nơi có sử dụng dây bọc cách điện dây cáp vặn xoắn để đảm bảo an tồn chống tổn thất kinh doanh Dây bọc sử dụng dễ bi phá huỷ ñiều kiện thời tiết mơi trường, làm tăng tải trọng đường dây, tăng giá thành dây dẫn giảm khả toả nhiệt mơi trường Dây dẫn sử dụng cho đường dây chế tạo gồm loại sợi nhiều sợi Dây dẫn sợi thường có tiết diện khơng lớn (F ≤ 10 mm2) thường không chế tạo dây nhôm ñộ bền Dây dẫn nhiều sợi chế tạo với tiết diện lớn hơn, thường F ≥ 16 mm2 Về cấu tạo, dây dẫn ñường dây bao gồm Dây dẫn sợi làm kim loại, Dây dẫn nhiều sợi làm kim loại, Dây dẫn nhiều sợi làm kim loại, Dây dẫn lưỡng kim, Dây dẫn rỗng Dây dẫn nhiều sợi ñược chế tạo gồm sợi giữa, xung quanh quấn nhiều sợi xoắn với theo nhiều lớp Thường lớp nhiều lớp sợi lớp xoắn lại theo chiều ngược để dây dẫn khơng tự xổ có dạng trịn Tiết diện dây dẫn lớn dây có nhiều lớp Dây nhiều sợi có ñộ bền cao hơn, khó bị ñứt, uốn cong dễ dàng, thuận tiện cho thi công Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 10 16,0 25,0 35,0 50,0 70,0 95,0 120 150,0 185,0 240,0 300,0 400,0 85 115 135 185 225 275 375 360 - 100 140 170 215 270 330 385 440 510 605 695 830 75 90 115 150 185 225 260 - 80 100 125 175 210 255 290 230 - Phụ lục 10 DÒNG ðIỆN LÂU DÀI CHO PHÉP CỦA DÂY DẪN LÕI NHÔM CÁCH ðIỆN CAO SU VÀ POLYCLOVINIL ( A ) Tiết diện lõi ( mm2 ) Dây dẫn để lộ ngồi trời Dây lõi đặt ống Hai dây Ba dây Bốn dây 20 2,5 24 19 19 23 32 28 23 36 39 32 30 50 10 55 47 39 60 16 80 60 55 105 85 25 80 70 130 100 35 95 85 165 50 140 130 120 210 70 175 165 140 255 95 215 200 175 295 120 245 220 200 340 150 275 255 390 185 465 240 535 300 645 400 - Phụ lục 11 DÒNG ðIỆN LÂU DÀI CHO PHÉP CỦA CÁP LÕI ðỒNG CÁCH ðIỆN BẰNG GIẤY TẨM NHỰA THÔNG VÀ NHỰA KHƠNG CHẢY VỎ CHÌ HAY NHƠM ðẶT TRONG ðẤT ( A ) Cáp lõi Tiết diện lõi ( mm2 ) 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 kV 65 80 105 135 160 200 245 295 340 390 440 510 10 kV Nhiệt ñộ cho phép lõi cáp ( 0C ) 60 95 120 150 180 215 265 310 355 400 460 Cáp lõi kV 80 50 60 85 115 150 175 215 265 310 315 395 450 - Phụ lục 12 DÒNG ðIỆN LÂU DÀI CHO PHÉP CỦA CÁP LÕI ðỒNG CÁCH ðIỆN BẰNG GIẤY TẨM NHỰA THƠNG VÀ NHỰA KHƠNG CHẢY VỎ CHÌ HAY NHƠM ðẶT TRONG KHƠNG KHÍ ( A ) Tiết diện lõi ( mm2 ) Cáp lõi Cáp lõi kV 10 kV kV Nhiệt ñộ cho phép lõi cáp ( 0C ) Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 211 65 55 65 90 110 145 175 215 260 290 325 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 60 60 85 105 135 166 200 240 270 305 80 35 45 60 80 100 120 145 185 215 260 300 340 Phụ lục 13 DÒNG ðIỆN LÂU DÀI CHO PHÉP CỦA CÁP LÕI NHÔM CÁCH ðIỆN BẰNG GIẤY TẨM NHỰA THÔNG VÀ NHỰA KHÔNG CHẢY VỎ CHÌ HAY NHƠM ðẶT TRONG ðẤT ( A ) Cáp lõi Tiết diện lõi ( mm ) 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 kV 65 60 80 105 125 155 190 225 260 300 350 390 10 kV Nhiệt ñộ cho phép lõi cáp ( 0C ) 60 75 90 115 140 165 205 240 275 310 355 Cáp lõi kV 80 38 46 65 90 115 135 165 200 240 270 305 345 - Phụ lục 14 DÒNG ðIỆN LÂU DÀI CHO PHÉP CỦA CÁP LÕI NHÔM CÁCH ðIỆN BẰNG GIẤY TẨM NHỰA THÔNG VÀ NHỰA KHƠNG CHẢY VỎ CHÌ HAY NHƠM ðẶT TRONG KHƠNG KHÍ ( A ) Cáp lõi Tiết diện ruột ( mm2) 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 kV 65 42 50 70 85 110 135 165 190 225 250 290 10 kV Nhiệt ñộ cho phép lõi cáp ( 0C ) 60 46 65 80 105 130 155 185 210 235 270 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… Cáp lõi kV 80 27 35 45 60 75 95 110 140 165 200 230 260 - 212 Phụ lục 15 DÒNG ðIỆN LÂU DÀI CHO PHÉP ( A ) CỦA CÁP CÁCH ðIỆN BẰNG GIẤY TẨM NHỰA CÁCH ðIỆN, VỎ BẰNG POLYCLVINIL ðẶT TRONG ðẤT ( Mà HIỆU BM, BM, ABM, ABM ) Cáp 1kV Lõi ñồng Tiết diện ( mm ) Ba lõi 10 16 25 35 50 70 Lõi nhôm Bốn lõi Ba lõi Bốn lõi Nhiệt ñộ cho phép lõi: 65 C 50 70 90 125 150 190 230 40 60 80 115 135 170 205 40 55 70 95 115 145 175 30 45 60 90 105 130 160 Phụ lục 16 DÒNG ðIỆN LÂU DÀI CHO PHÉP ( A ) CỦA CÁP CÁCH ðIỆN BẰNG GIẤY TẨM NHỰA ðIỆN, VỎ BẰNG POLYCLVINIL ðẶT TRONG KHƠNG KHÍ ( Mà HIỆU BM, BM, ABM, ABM ) CÁCH Cáp 1kV Lõi ñồng Tiết diện ( mm2 ) Ba lõi 10 16 25 35 50 70 Lõi nhôm Bốn lõi Ba lõi Nhiệt ñộ cho phép lõi: 650C 35 25 45 35 65 50 80 65 105 85 130 105 155 130 35 45 65 85 110 135 170 Bốn lõi 25 35 50 60 80 100 120 Phụ lục 17 HỆ SỐ HIỆU CHỈNH DÒNG ðIỆN CHO PHÉP CỦA DÂY TRẦN VÀ DÂY BỌC KHI NHIỆT ðỘ KHƠNG KHÍ MÔI TRƯỜNG KHÁC 250C ( DÙNG CHO PHỤ LỤC - - 10 ) Nhiệt độ khơng khí 0C 25 30 35 40 45 50 Hệ số hiệu chỉnh Kθ 1,00 0,91 0,82 0,71 0,58 0,41 Phụ lục 18 HỆ SỐ HIỆU CHỈNH DÒNG ðIỆN CHO PHÉP CỦA DÂY CÁP KHI NHIỆT ðỘ CỦA ðẤT KHÁC 150C ( DÙNG CHO PHỤ LỤC 11- 13 - 14 ) Cáp có nhiệt ñộ cho phép lõi (0C) 80 65 60 50 Hệ số hiệu chỉnh nhiệt ñộ cuả ñất ( 0C ) -5 +5 +10 +15 +20 +25 +30 +35 +40 1,14 1,18 1,20 1,25 1,11 1,14 1,15 1,20 1,08 1,10 1,12 1,14 1,04 1,05 1,06 1,07 1,0 1,0 1,0 1,0 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,89 0,88 0,84 0,88 0,84 0,82 0,76 0,83 0,77 0,75 0,66 0,78 0,71 0,67 0,64 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 213 Phụ lục 19 HỆ SỐ HIỆU CHỈNH DÒNG ðIỆN CHO PHÉP CỦA CÁP KHI NHIỆT ðỘ KHƠNG KHÍ MƠI TRƯỜNG KHÁC 25 0C ( DÙNG CHO PHỤ LỤC 12 - 14 -16 ) Cáp có nhiệt độ cho phép lõi là: 0C 80 65 60 50 Phụ lục 20 -5 1,24 1,32 1,37 1,48 1,20 1,27 1,31 1,41 Hệ số hiệu chỉnh nhiệt ñộ cuả ñất ( 0C ) +5 +10 +15 +20 +25 +30 0,95 1,0 1,04 1,09 1,13 1,17 0,93 1,0 1,06 1,12 1,17 1,22 0,92 1,0 1,07 1,14 1,21 1,27 0,89 1,0 1,09 1,18 1,26 1,34 +35 0,90 0,87 0,85 0,77 +40 0,85 0,79 0,76 0,65 HỆ SỐ HIỆU CHỈNH DÒNG ðIỆN CHO PHÉP CỦA CÁP KHI CÓ NHIỀU CÁP LÀM VIỆC SONG DƯỚI ðẤT HAY TRONG KHƠNG KHÍ Số cáp Khoảng cách hở: 100 mm : 200 mm : 300 mm 0,90 0,92 0,93 0,85 0,87 0,90 0,80 0,84 0,87 0,78 0,82 0,86 0,75 0,81 0,85 Chú ý: ñặt số cáp khơng khí khoảng cách hở chúng không nên bé 100 mm Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ khơng tính đến số cáp dự phịng Phụ lục 21 DỊNG ðIỆN ðỊNH MỨC CỦA DÂY CHẢY ( A ) 6, 10, 15, 20, 25, 35, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300, 400, 500, 600, 700, 850, 1000 Phụ lục 22 SỐ LIỆU CỦA MÁY BIẾN ÁP PHA DÂY QUẤN ( LIÊN XÔ SẢN XUẤT ) Mã hiệu TM - 5/6 TM - 5/10 TM - 10/6 TM - 10/10 TM - 20/6 TM - 20/10 TM - 30/6 TM - 30/10 TM - 30/20 TM - 50/6 TM - 50/10 TM - 50/20 TM -100/6 TM - 100/10 TM - 100/35 TM - 180/6 TM - 180/10 TC - 180/10 TC - 180/15 TM - 180/35 TM - 320/6 TM - 320/10 TC - 320/10 TC - 320/15 TM - 320/15 TM - 560/10 Cơng suất định mức ( kVA ) 5 10 10 20 20 30 30 30 50 50 50 100 100 100 180 180 180 180 180 320 320 320 320 320 560 ðiện áp cuộn dây ( kV ) Cao áp 10 10 10 10 20 10 20 10 35 10 10 13,8 35 10 10 13,8 35 10 Hạ áp 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,525 0,525 0,525 0,525 0,525 0,525 0,400 0,400 0,525 0,525 0,525 0,400 6,300 0,525 Tổn thất ( kW ) Không tải Ngắn mạch 0,185 0,060 0,185 0,090 0,335 0,105 0,335 0,140 0,600 0,180 0,600 0,220 0,850 0,250 0,850 0,300 1,100 0,320 1,325 0,350 1,325 0,440 1,900 0,500 2,400 0,600 2,400 0,730 2,400 0,900 4,000 1,000 4,100 1,200 3,000 1,600 2,640 1,760 4,100 1,500 6,070 1,600 6,200 1,900 4,900 2,600 6,400 3,400 6,200 2,300 9,400 2,500 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… ðiện áp ngắn mạch (%) 5,50 5,50 5,50 5,50 5,50 5,50 5,50 5,50 6,00 5,50 5,50 5,50 5,50 5,50 6,50 5,50 5,50 5,50 8,45 6,50 5,50 5,50 5,50 8,00 6,50 5,50 Dịng điện khơng tải (%) 10,0 10,0 10,0 10,0 9,0 10,0 8,0 9,0 10,0 7,0 8,0 9,0 6,5 7,5 8,0 6,0 7,0 4,0 7,4 8,0 6,0 7,0 3,5 3,5 7,5 6,0 214 TC - 560/10 TC - 560/15 TM - 560/35 TM - 750/10 TC - 750/10 TC - 750/15 TM - 1000/10 TM - 1000/35 TM - 1800/10 TM - 1800/35 TM - 3200/10 TM - 3200/35 TM -5600/10 TM -5600/35 560 560 560 750 750 750 1000 1000 1800 1800 3200 3200 5600 5600 10 13,8 35 10 10 13,8 10 35 10 35 10 38,8 10 38,8 0,525 0,400 10,5 0,525 0,525 0,400 6,300 10,500 6,300 10,500 6,300 10,500 6,300 10,500 3,500 3,400 3,350 4,000 4,000 5,150 4,000 5,100 8,000 8,900 11,000 11,600 18,000 18,500 7,400 6,400 9,400 8,800 8,800 8,000 15,000 15,000 24,000 24,000 37,000 37,000 56,000 57,000 5,50 8,00 6,50 5,50 5,50 8,00 5,50 6,50 5,50 6,50 5,50 7,00 5,50 7,50 3,0 3,5 6,5 3,5 3,5 3,0 5,0 5,5 4,6 5,0 4,0 4,5 4,0 4,5 Chú thích: - Ký hiệu máy biến áp: T - ba pha; M - có dầu; C - không dầu ( khô ); - Những máy biến áp khơng có điều áp tải, điện áp bên cao áp đến 35 kV cơng suất pha ñến 560 kVA ñều có nấc ñiều chỉnh ± 5% cuộn dây cao áp Phụ lục 23 Mã hiệu 20-6,6/0,4 50-6,6/0,4 50-10/0,4 50-35/0,4 100-6,6/0,4 100-10/0,4 100-35/0,4 180-6,6/0,4 180-10/0,4 180-35/0,4 320-6,6/0,4 320-10/0,4 320-35/0,4 320-35/6,6 320-35/10,5 560-6,6/0,4 560-10/0,4 560-35/0,4 560-35/6,6 560-35/10,5 750-6,6/0,4 750-10/0,4 750-35/0,4 750-35/6,6 SỐ LIỆU CỦA MÁY BIẾN ÁP PHA DÂY QUẤN ( VIỆT NAM SẢN XUẤT ) Cơng suất định mức ( kVA ) 20 50 50 50 100 100 100 180 180 180 180 320 320 320 320 560 560 560 560 560 750 750 750 750 ðiện áp cuộn dây ( kV ) Cao áp 6,6 6,6 10 35 6,6 10 35 6,6 10 35 6,6 10 35 35 35 6,6 10 35 35 35 6,6 10 35 35 Hạ áp 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 6,6 10,5 0,4 0,4 0,4 6,6 10,5 0,4 0,4 0,4 6,6 Tổn thất ( W ) Không tải Ngắn mạch 180 600 350 1325 440 1325 600 2400 600 2400 730 2400 900 2400 4000 1000 4100 1200 4100 1500 4070 1600 6200 1900 6200 2300 6200 2300 6200 2300 9400 2500 9400 2500 9400 3350 9400 3350 9400 3350 4100 11900 4100 11900 4100 11900 4100 11900 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… ðiện áp ngắn mạch (%) 5,5 5,5 5,5 6,5 5,5 5,6 6,5 5,5 5,5 6,5 5,5 5,5 6,5 6,5 6,5 5,5 5,5 6,5 6,5 6,5 5,5 5,5 6,5 6,5 Dòng ñiện không tải (%) 9,0 7,0 8,0 9,0 6,5 7,5 8,0 6,0 7,0 8,0 6,0 7,0 7,5 7,5 7,5 6,9 6,9 6,5 6,5 6,5 6,0 6,0 6,5 6,5 215 1000-10/0,4 1000-10,5/6,3 1000-35/0,4 1000-35/6,6 1000-35/10,5 1800-31,5/6,3 1800-35/6,6 1800-38,5/6,3 3200-35/6,6 3200-35/10,5 3600-35/6,6 3600-35/10,5 1000 1000 1000 1000 1000 1800 1800 1800 3200 3200 3600 3600 10 10,5 35 35 35 31,5 35 38,5 35 35 35 35 4900 4900 5200 5100 5100 8300 8300 8300 11500 11500 18500 18500 0,4 6,3 0,4 6,6 10,5 6,3 6,6 6,3 6,6 10,5 6,6 10,5 15000 15000 15000 15000 15000 24000 24000 24000 37000 37000 57000 57000 5,5 5,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 7,0 7,0 7,5 7,5 5,0 5,0 5,5 5,5 5,5 5,0 5,0 5,0 4,5 4,5 4,5 4,5 Ghi chú: - Các máy biến áp chế tạo thường có nấc ñiều chỉnh (0%, ±2,5%, ±5%); - Các máy biến áp có điện áp định mức phía sơ cấp kV, 10 kV, 35 kV có thêm ñầu 22 kV TỤ ðIỆN DẦU DÙNG ðỂ BÙ COSϕ ϕ Phụ lục 24 Kiểu tụ ñiện ðiện áp ñịnh mức ( V ) ðiện dung ( F ) Dung lượng ( kVA ) KM - 0,23 - -3 KM - 0,23 - - KM - 0,23 - 18 - KM - 0,40 - - KM - 0,40 - - KM - 0,40 - -3 KM - 0,40 - 36 - KM - 0,525 - - KM - 0,525 - - KM - 0,525 - 45 - KM - 1,05 - - KM - 3,15 - 10 - KM - 6,3 - 10 - KM -10,5 - 10 - 230 230 230 400 400 400 400 525 525 525 1050 3150 6300 10500 301 223 1120 110 140 180 726 85 105 525 26 3,22 0,803 0,291 5,0 3,7 18,0 5,5 7,0 9,0 36,0 7,3 9,0 45,0 9,0 10,0 10,0 10,0 Chó thÝch: m hiƯu cđa tơ ®iƯn số thứ điện áp định mức (kV), sè thø hai chØ dung l−ỵng (kVA), sè thø số pha tụ điện với điện áp dói 525 V đợc chế tạo pha, với điện áp cao pha Ph lc 25 KHONG CÁCH NHỎ NHẤT CHO PHÉP TỪ DÂY DẪN ðẾN CỘT (cm) ðiều kiện tính tốn Q điện áp khí Sứ ñứng Sứ treo Quá ñiện áp nội ðiện áp làm việc cực ñại ðiện áp ñường dây ( kV ) 10 20 35 110 15 20 10 - 25 35 15 35 40 30 10 100 80 25 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 216 KHOẢNG CÁCH NHỎ NHẤT CHO PHÉP GIỮA CÁC DÂY DẪN BỐ TRÍ BẤT KỲ ( cm ) Phụ lục 26 Khoảng cột ( m ) ðặc tính đường dây 50 80 100 100 10 - 20 kV, sú ñứng 35 kV, sứ ñứng 20 - 35 kV, sứ treo 75 80 100 125 100 80 100 150 125 100 125 175 150 110 150 200 175 130 175 225 200 150 200 250 Phụ lục 27 KHOẢNG CÁCH NHỎ NHÂT CHO PHÉP GIỮA CÁC DÂY DẪN BỐ TRÍ NẰM NGANG ( cm ) Khoảng cột ( m ) ðiện áp ( kV ) 150 250 300 35 110 175 250 350 200 275 350 250 300 350 300 325 400 350 350 400 ÁP LỰC CHO PHÉP CỦA ðẤT ðẮP ( N/cm2 ) Phụ lục 28 Tên ñất Mảng to Mịn 58,9 ðất lẫn ñá dăm cát Cát hạt to Cát hạt vừa Cát nhỏ ẩm Cát nhỏ ẩm ðất sét 44,1 34,3 29,5 24,5 - Mịn vừa 34,3 24,5 19,6 14,7 - ðộ xốp 0,5 0,6 0,8 1,0 58,9 49,0 29,4 24,5 Phụ lục 29 CÁC THÔNG SỐ ðẶC TRƯNG CỦA ðẤT, DÙNG ðẾ TÍNH TỐN MĨNG CHỐNG LẬT Loại ñất Góc lở ϕ f = tgϕ ϕ 20 40 40 45 25 25 15 25 35 40 35 30 0,364 0,839 0,364 0,839 1,000 0,466 0,266 0,468 0,466 0,700 0,839 0,700 0,577 ðất sét cát ngấm nước ðất sét cát ẩm tự nhiên ðất sét mềm ngấm nước ðất sét mịn ðất sét mịn ðá nhỏ lẫn cát ngấm nước Sỏi cát lớn ngấm nước Cát nhỏ sũng nước Cát nhỏ ướt Cát nhỏ khô Cát lớn lẫn sỏi khô ðất sét lẫn ñá Gạch ñá vụn cát ướt Phụ lục 30 CÁC HỆ SỐ µ VÀ α= Hk Hd mk = γtg2 ( 45 + ϕ ) ( kN ) m3 kN ) m3 18,6 14,7 17,6 15,7 17,6 23,5 18,6 18,6 19,6 15,7 17,6 13,7 17,6 γ( 38,0 67,7 36,0 12,2 104,5 48,3 45,8 31,7 48,3 57,8 81,0 50,7 52,9 DÙNG ðỂ TÍNH TỐN MĨNG CHỐNG LẬT, CỘT CHƠN SÂU KHƠNG MĨNG αµ µ αµ αµ 17,68 14,06 12,61 12,13 17,68 28,12 37,83 48,52 0,0566 0,0356 0,0264 0,0206 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 217 Phụ lục 31 0,0169 0,0144 0,0127 0,0112 0,0109 0,0092 59,05 69,30 79,96 89,20 99,27 109,1 11,81 11,55 11,28 11,15 11,03 10,91 10 HỆ SỐ CẢN Kð DÙNG ðỂ TÍNH TỐN MĨNG CHỐNG LẬT, CỘT CHƠN SÂU KHƠNG MĨNG Tỷ lệ kích thước chân cột τd = 10 1,450 1,667 1,920 2,210 2,980 3,020 3,550 Góc lở ϕ 15 20 25 30 35 40 45 1,405 1,600 1,828 2,089 2,422 2,818 3,293 1,380 1,583 1,736 1,968 2,264 2,616 3,040 1,315 1,466 1,644 1,847 2,106 2,411 2,785 Hd H τ d = d b0 d0 1,700 1,400 1,552 1,785 1,948 2,212 2,530 1,225 1,333 1,480 1,605 1,790 2,010 2,775 1,180 1,287 1,368 1,484 1,632 1,809 2,020 1,135 1,200 1,276 1,363 1,474 1,505 1,705 1,090 1,133 1,184 1,242 1,346 1,404 1,516 1,045 1,067 1,092 1,121 1,150 1,202 1,255 Chú thích: Hk - chiều cao từ mặt ñất ñến ñỉnh cột Hñ - ñộ chôn sâu cột ñất b0, d0 - bề rộng hay đường kính trung bình phần cột chơn sâu ñất Phụ lục 32 CÁC HỆ SỐ θ, θ2 VÀ Φ2 DÙNG ðỂ TÍNH TỐN MĨNG NGẮN CHỐNG LẬT ϕ θ θ2 Φ2 ϕ θ θ2 Φ2 15 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0,760 0,700 0,687 0,675 0,663 0,650 0,637 0,625 0,616 0,600 0,589 0,577 0,490 0,472 0,455 0,440 0,422 0,406 0,390 0,379 0,360 0,347 2,30 3,30 3,55 3,88 4,30 4,65 5,20 5,60 6,30 6,96 7,70 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 0,577 0,565 0,555 0,543 0,531 0,521 0,510 0,498 0,488 0,478 0,467 0,333 0,320 0,308 0,295 0,282 0,271 0,260 0,248 0,238 0,228 0,218 8,75 10,10 11,50 13,22 15,50 18,40 24,00 30,50 37,05 52,00 70,85 Phụ lục 33 HỆ SỐ CẢN KC DÙNG ðỂ TÍNH TỐN MĨNG NGẮN CHỐNG LẬT τc = Loại ñất Cát nhỏ no nước ðất sét pha, cát pha no nước 0,6 1,03 1,04 0,8 1,04 1,05 1,05 1,07 Hd rm 1,09 1,13 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng ñiện ………… ………… 1,14 1,20 1,18 1,27 218 ðất lẫn ñá dăm no nước Cát mịn ướt ðất có mùn rác ẩm ướt Cát khơ mịn Cát lẫn mùn rác khô ðất sét pha, cát pha ẩm tự nhiên ðất rừng khơ Cát to lẫn đá dăm khơ ðất sét khơ chặt Chú thích: Hđ - chiều sâu chôn cột rm - chiều rộng móng Phụ lục 34 τn = 1,06 1,06 1,07 1,10 1,10 1,12 1,12 1,12 1,15 1,08 1,08 1,10 1,13 1,13 1,16 1,16 1,16 1,21 1,10 1,10 1,12 1,16 1,16 1,20 1,20 1,20 1,21 1,18 1,18 1,24 1,32 1,32 1,40 1,40 1,40 1,51 1,28 1,28 1,36 1,47 1,47 1,61 1,61 1,61 1,77 1,37 1,37 1,48 1,63 1,63 1,87 1,87 1,87 2,02 GIÁ TRỊ HỆ SỐ ξ DÙNG ðỂ TÍNH TỐN MĨNG NÉO d n b τ n = 1,25 n hn hn Gãc nÐo β 30 0,306 0,480 0,653 0,827 0,8 0,6 0,4 0,2 40 0,386 0,540 0,693 0,847 50 0,485 0,615 0,743 0,872 60 0,600 0,700 0,800 0,900 70 0,793 0,845 0,897 0,948 Chú thích: bn, hn - chiều rộng chiều cao móng néo dn - đường kính móng néo GIÁ TRỊ HỆ SỐ η, Ω, ψ DÙNG ðỂ TÍNH TỐN MĨNG NÉO Phụ lục 35 β ϕ η Ω ψ 40 20 30 40 50 20 30 40 50 20 30 40 50 20 30 40 50 0,719 0,605 0,504 0,400 0,773 0,676 0,59 0,504 0,828 0,750 0,676 0,605 0,911 0,868 0,825 0.782 0,560 0,939 1,543 2,420 0,644 1,092 1,704 2,612 0,800 1,333 2,0,41 3,064 1,473 2,394 3,568 5,207 0,719 0,605 0,504 0,413 0,773 0,676 0,587 0,504 0,828 0,750 0,676 0,605 0,911 0,868 0,825 0,782 50 60 75 Phụ lục 36 TIẾT DIỆN VÀ BÁN KÍNH NHỎ NHẤT CỦA DÂY DẪN THEO ðIỀU KIỆN TỔN THẤT VẦNG QUANG ðIỆN ðiện áp ñịnh mức (kV) ðường kính dây dẫn (mm) Tiết diện dây nhơm lõi thép (mm2) 110 150 11,3 15,2 70 120 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng ñiện ………… ………… 219 240 300 330 400 21,6 23,5 25,2 29,0 220 330 500 750 Phụ lục 37 TỔN THẤT VẦNG QUANG ðIỆN ðỐI VỚI CÁC ðƯỜNG DÂY 220, 330, 500 kV, KHI aTB = 400 mm Tiết diện dây dẫn (mm2) Số dây dẫn pha 240 300 400 500 1 1 240 300 400 500 2 2 330 400 500 3 Cường ñộ ñiện trường kV/cm ∆Pvqmax (kW/km) (kW/km) ∆Pvqmin ðường dây có điện áp định mức 220 kV 25,2 23,5 20,7 19,0 2,70 2,0 1,0 0,7 1,2 0,8 0,4 0,3 6,3 4,6 2,5 1,6 2,7 1,9 1,0 0,5 11,5 9,2 7,5 4,9 5,2 3,0 ðường dây có điện áp ñịnh mức 330 kV 25,7 23,9 21,2 19,3 ðường dây có điện áp định mức 500 kV 25,4 24,0 21,8 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 220 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 221 ðộ ẩm 18,5 - 22,4 22,5 - 26,4 ðất sét ðất sét c ϕ E c ϕ E c ϕ E c ϕ E c ϕ E c ϕ E - - - 4,12 24 3430 1,18 25 2260 0,59 38 3630 - - - 1,37 22 - 0,295 23 - 0,098 36 - 38 - 0,295 40 4510 c ϕ E - - 4,9 22 2950 2,06 23 2060 0,785 24 1570 0,393 36 2750 0,196 48 3930 0,098 40 3930 ðịnh mức ðịnh mức Tính tốn 41 - 0,51 - 0,60 0,41 - 0,50 ðộ xốp 0,196 43 ϕ (ðộ) E (N/cm2 ) 4510 c(N/cm2) tham số Các - - 1,86 20 - 6,87 21 - 0,098 22 - 34 - 36 - 38 - 2,75 18 - - 1,08 19 - 0,39 20 - 21 - 30 - 33 - 36 - 6,68 20 2940 2,45 21 1860 1,37 22 1470 5,89 23 1270 0,196 32 2350 0,098 35 3240 38 3240 Tính tốn ðịnh mức Tính toán 0,61 - 0,70 - 3,34 19 1760 1,86 20 1270 0,68 21 1180 - 1,86 17 - 0,78 18 - 0,19 19 - 222 ðịnh mức Tính tốn 0,71 - 0,80 0,96 - 1,10 9,25 16 2160 2,75 18 1270 1,08 19 981 3,92 14 - 0,98 16 - 0,392 17 - 4,61 15 1380 1,86 17 883 0,785 18 785 2,16 13 - 0,58 15 - 0,19 16 - ðịnh mức Tính tốn ðịnh mức Tính tốn 0,81 - 0,95 CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN CỦA ðẤT CÁT VÀ ðẤT SÉT Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 15,5 - 18,4 12,5 - 15,4 9,5 -12,4 W% ðất sét ðất sét ðất sét Cát nhỏ Cát vừa Cát to Loại ñất Phụ lục 38 Trung Hạ TH∋∋- 25000/110 TH-31500/110 TH-40000/110 TH-63000/110 U TH - 80000/110 T T T T TH-25000/110 T T 115 115 115 110 115 18,2 10,5 27,5 11,2;27,5;38,5 6,6;11 38,5 38,5 38,5 6,6;11 10,5 10,5 17 6,6;11 10,5 38,5; 27,5 6,6;11 17 10,5 10,5 17 6,6;11 11,22; 38,5 10,5(11);13,8 6,3(6,6) 17 17 17 10,5 10,5 17 10,5 17 17 8,0 8,0 7,5 6 6,6 82 70 50 55 45 36 6 26 19 14 23 6 7,5 18 16,3 7,2 kW 12 T-H ∆P0 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 80 63 40 31,5 25 25 TH-16000/110 115 6,6;11 27,5; 22; 38,5 115 T 6,6;11 22; 38,5 115 T 10 16 6,6;11 22; 38,5 115 TMTH-6300/110 6,3 TH-10000/110 36,5 TMTH-16000/35 16 7,5 C-T C-H UK (%) 10,5(11);13,8 6,3(6,6) 16,5 36,5 TMTH-10000/35 10 10,5(11);13,8 6,3(6,6) 35 Cao UH (kV) TMTH-6300/35 Loại Số liệu kỹ thuật 390 310 230 200 145 145 105 80 60 115 0,80 0,85 0,90 1,50 1,00 1,00 1,05 1,10 1,20 0,85 0,85 223 0,40 0,52 0,95 1,30 1,50 1,50 2,70 5,30 10,0 0,30 0,51 0,40 0,52 0,95 1,30 1,50 1,50 2,70 5,30 10,0 0,30 0,51 0,94 0,94 75 Trung Cao % 0,85 Ω) RT (Ω 55 I0 kW ∆PK MÁY BIẾN ÁP PHA CUỘN DÂY ( LIÊN XÔ SẢN XUẤT) 6,3 (MVA) Công suất SH Phụ lục 39 0,40 0,52 0,95 1,30 1,50 1,50 2,70 5,30 10,0 0,30 0,51 0,94 Hạ Cao 17,7 22,6 35,4 46,5 57 54 88 142 225 10,5 11,7 17,8 0 29,8 33 0,52 0 7,0 10,6 17,8 Trung XT (Ω Ω) Số liệu tính tốn Hạ 75,5 110 168 131 82 0,52 10,3 13,1 20,6 0 640 536 360 472 250 250 104 33 85,0 53,5 kVAr 17,8 ∆Q0 TÀI LIỆU THAM KHẢO Blok - Mạng hệ thống ñiện (Tiếng Nga) – NXB Mockva, 1986 Bộ Công thương – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an tồn điện nghiệp vụ quản lý ngành ñiện Việt Nam - NXB Lao ñộng Xã hội - 2008 Bộ Xây dựng - Chỉ dẫn thiết kế cung cấp điện cho cơng trường xây dựng – NXB Xây dựng, 1980 Budzko – Mạng điện nơng nghiệp (Tiếng Nga) – NXB Mockva, 1960 Budzko, Iuracop – Bài tập thực hành mạng ñiện (Tiếng Nga) – NXB Mockva, 1960 Bùi Ngọc Thư – Giáo trình mạng ñiện – Trường ðại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội 1970 Bùi Ngọc Thư - Mạng cung cấp mạng phân phối - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002 ðặng Ngọc Dinh, Ngô Hồng Quang … Một số vấn ñề quy hoạch thiết kế mạng ñiện ñịa phương - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1969 Hoàng Hữu Thận - Hướng dẫn thiết kế ñường dây tải ñiện - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004 10 Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm – Thiết kế cấp ñiện - NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội 2008 11 Nguyễn Bình Thành, Nguyễn Trần Quân, Phạm Khắc Chương – Cơ sở lý thuyết mạch – NXB ðại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1971 12 Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch – Hệ thống cung cấp ñiện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2001 13 Nguyễn Lân Tráng – Quy hoạch Phát triển hệ thống ñiện - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2005 14 Nguyễn Văn ðạm - Mạng lưới ñiện - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2001 15 Nguyễn Văn Sắc, Nguyễn Ngọc Kính – Mạng điện nơng nghiệp – NXB Giáo dục – Hà Nội 1999 16 Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền tác giả - Cung cấp ñiện - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1998 17 Petrenko LI – Mạng ñiện - NXB Kiev, 1976 18 Poxpelop – Thiết kế mạng hệ thống ñiện (Tiếng Nga) - NXB Minxcơ, 1978 19 Siemens – Electrical Engineering hand book – Essex, 1981 20 Siemens – Power cables and their applications – Berlin, 1993 21 Trần Bách – Lưới ñiện Hệ thống ñiện - NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội 2000 22 Trần ðình Long – Lý thuyết hệ thống – NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1997 23 Trần ðình Long – Quy hoạch phát triển lượng ñiện lực – NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1999 24 Trần Quang Khánh – Hệ thống cung cấp ñiện (2 tập) – NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2005 25 Trần Quang Khánh – Quy hoạch lưới điện nơng thơn – Trường ðại học Nông nghiệp I, Hà Nội 2000 26 Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái … Nhà máy ñiện trạm biến áp, Phần ñiện NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1991 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 224 27 Truncobxki – Quản lý thiết bị điện xí nghiệp cơng nghiệp (Tiếng Nga) - NXB Mockva, 1977 28 Turan Gonen – Modern Power Systems Analysis - Wiley, New York 1987 29 Võ Viết ðạn – Một số vấn ñề kỹ thuật ñiện áp cao siêu cao áp cực cao áp – ðại học Bách khoa Hà Nội, 1993 30 Weedy B.M – Electric Power Systems – Wiley, New York 1972 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Mạng điện ………… ………… 225 ... lập 1.2.2 Phân loại mạng ñiện thụ ñiện Căn vào nhiệm vụ, cấp điện áp, dịng điện người ta phân mạng điện thành loại sau: + Theo loại dịng điện có Mạng dịng điện chiều, Mạng điện xoay chiều pha... dây dẫn có mạng chiều pha dây dẫn, mạng xoay chiều pha dây, mạng xoay chiều pha dây dây + Theo hình dáng có mạng điện hở mạng điện kín Mạng hở mạng ñiện mà phụ tải ñược nhận lượng điện cung cấp... xác định theo trường hợp là: mạng điện có bảo vệ q tải ngắn mạch; mạng điện có bảo vệ ngắn mạch mạng điện cho đường dây a, Mạng điện có bảo vệ tải ngắn mạch Các mạng ñiện thắp sáng, sinh hoạt,