Bài giảng cung cấp điện chương 7 lê viết tiến

Lê Việt Tiến EPSD,, SEE, HUST EPSD CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NỘI DUNG Khái niệm chung Thiết diện dây dẫn Chọn thiết bị điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Khái niệm chung • • • • Trong vận hành, hành, thiết bị điện làm việc chế độ bản:: lâu dài, dài, tải ngắn mạch mạch Chế độ làm việc lâu dài: Thiết bị điễn làm việc tin cậy chọn theo điện áp định mức dòng điện định mức mức Chế độ làm việc tải: Khả tải thiết bị nằm giới hạn cho phép phép Chế độ ngắn mạch: Thiết bị điện đảm bảo làm việc tin cậy lựa chọn theo độ bền nhiệt điện động động CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Khái niệm chung • Điều kiện tối thiểu để thiết bị đưa vào lưới: lưới: – Điều kiện điện áp áp:: U r max ≥ U max system – Điều kiện dòng điện: điện: I r ≥ I max • Đối với tải : Hệ số tải tải • Đối với ngắn mạch – Khả chịu đựng tác động nhiệt ngắn mạch: mạch: I thz ≥ I thm – Khả chịu đựng tác động ngắn mạch : I m ≥ iP CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn dây dẫn 2.1 Theo điều kiện phát nóng dài hạn • Thiết diện dây dẫn chọn theo điều kiện phát nóng dài hạn phải thỏa mãn điều kiện sau IL : I c = kd ⋅ I b ≥ I L – Hệ số hiệu chỉnh : ka: kg: kt: Ic: Ib: kd: Dòng điện làm việc lâu dài lớn chạy qua dây dẫn, A Dòng điện qua dây dẫn, A Dòng điện cho phép dây dẫn, A Hệ số hiệu chỉnh : k d = k a ⋅ k g ⋅ kt Hệ số tính đến khác nhiệt độ môi trường làm việc dây dẫn giá trị thiết kế Hệ số xét đến ảnh hưởng có nhiều dây dẫn đặt song song Hệ số tính đến điều kiện lắp đặt dây dẫn (trên không hay ngầm) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn dây dẫn 2.1 Theo điều kiện phát nóng dài hạn • Phối hợp thiết bị bảo vệ: vệ: mạng điện 1kV – Khi bảo vệ cầu chì IN Ic ≥ α – IN: Ic: α: α= Dòng điện định mức dây chảy, A Dòng điện cho phép, A Hệ số phụ thuộc đặc điểm mạng điện 0.8 (sinh hoạt), (mạng động lực) Khi bảo vệ áp tô mát Ir Ic ≥ Im Ic ≥ 4.5 CuuDuongThanCong.com Ir: Dòng điện khởi động nhiệt ATM, A Im: Dòng điện khởi động điện từ ATM, A https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn dây dẫn 2.2 Điều kiện tổn thất điện áp cho phép • Tổn thất điện áp lưới điện – Tổn thất điện áp đường dây P⋅R +Q⋅ X = ∆U P + ∆U Q ∆U = Ur – Tổn thất điện áp công suất phản kháng Q ⋅ X Q ⋅ x0 ⋅ l ∆U Q = = Ur Ur – 0.35 ÷ 0.42(Ω / km ) (trên khơng) x0 =   0.07 ÷ 0.1(Ω / km ) (cáp) Tổn thất điện áp công suất tác dụng P ⋅ρ ⋅ l P ⋅ R P ⋅ρ ⋅l * ∆U P = = ≤ ∆U L − ∆U Q = ∆U P ⇒ A ≥ U r ⋅ ∆U P* Ur Ur ⋅ A CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Đối với đường dây trục cấp điện cho nhiều phụ tải – Nếu toàn đường dây chọn thiết diện ρ∑ Pk ⋅ lk A≥ k U r ⋅ ∆U L − x0 ∑ Qk ⋅ lk k – Chọn thiết diện theo nguyên tắc mật độ dịng điện khơng đổi ∆U = ∑ * P k ⇒J = Ik 3I k ⋅ cos ϕk ⋅ Rk = 3ρ∑ lk ⋅ cos ϕk ⋅ Ak k ∆U P* 3ρ∑ lk ⋅ cos ϕk k Ik Ak ≥ = J CuuDuongThanCong.com 3ρ ⋅ I k ⋅ ∑ lk ⋅ cos ϕk k ∆U P* https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn dây dẫn 2.3 Chon thiết diện theo điều kiện kinh tế • Chọn thiết diện theo giản đồ khoảng chia kinh tế Hàm chi phí tính tốn : Lãi hàng năm khấu hao tính vào vốn đầu tư tư CP = P1 + F P2 Giả thiết chi phí cho tổn thất khơng đổi đổi:: Tổng chi phí : CE = P3 C0 = P1 + F P2 + F Thiết diện kinh tế: tế: C0⇒ Min dC0 =0⇒ F = dF CuuDuongThanCong.com P3 P2 https://fb.com/tailieudientucntt P3 F Lựa chọn dây dẫn 2.4 Chọn theo mật độ dịng điện kinh tế • Phương pháp mật độ dòng điện kinh tế Thiết diện chọn thiết diện theo chuẩn thiết kế gần giá trị thiết diện kinh tế AEco I max = J Eco C ⇒ Chọn thiết diện cho gần với thiết diện kinh tế … 50 70 95 A 120 … A(mm2) A1 AEco Aeco = 85mm2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt A2 Lựa chọn thiết bị điện 2.5 Chọn • Thanh thiết bị dùng để tiếp nhận phân phối điện • Thanh dạng mềm cứng • Thiết diện chọn theo điều kiện phát nóng dài hạn • Lực điện động tác động lên F = B ⋅ I ⋅l B: Từ trường cảm ứng (T) I: Cường độ dòng điện (A) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 2.5 Chọn • Lực điện động tác động lên Fmax l = 1,76.10 i a −2 P iP: Dòng điện ngắn mạch ba pha xung kích (kA) l : Khoảng cách sứ (cm) a : Khoảng cách pha (cm) • Mômen uốn tác động lên phần sứ đỡ CuuDuongThanCong.com Fmax ⋅ l M= https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 2.5 Chọn • Ứng suất tính tốn phải nhỏ ứng suất cho phép phép:: y b ν.β M σ= ≤ σ per W W: Mơ-men chống uốn phụ thuộc vào hình dạng cách lắp đặt (cm3) ν: Hệ số ổn định động β: Hệ số phụ thuộc dạng số lượng σper: Ứng suất cho phép CuuDuongThanCong.com h b.h Wx = h.b Wy = x x y y D x π.D Wy = 32 https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.1 Chọn máy cắt điện (2) • • Chức năng:: Dùng để đóng cắt mạch điện có dịng điện phụ tải cắt dòng điện ngắn mạch Phân loại: loại: – – Theo công nghệ dập hồ quang:: Dầu (1), khơng quang khí (2), chân khơng khí SF6 (Sulphur (Sulphur hexafluoride) (3) Lắp đặt: đặt: Ngoài trời (3), nhà (4) CuuDuongThanCong.com (1) (4) (3) https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.1 Máy cắt cao áp • Điều kiện chọn máy cắt cao áp – Dòng điện Ir ≥ IL – IL: Dòng làm việc phụ tải, A Ir: Dòng định mức máy cắt, A Điện áp (Vr) Vr ≥ Vs CuuDuongThanCong.com Vs: Điện áp định mức mạng, V Vr: Điện áp định mức máy cắt, A https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.1 Máy cắt cao áp – Dòng điện cắt định mức máy cắt (Isc): hiệu với dòng điện khoảng (8 (8÷ ÷63kA) 63kA) I sc ≥ I k'' – I”k: Dòng điện ngắn mạch ba pha siêu độ Dòng điện ổn định động (Ima): Ima): Dòng đỉnh nhọn khoảng (20 (20÷ ÷160kA) I ma ≥ iP – iP: Dịng điện xung kích Dịng ổn định nhiệt (Ithz): I thz = I th tth ≥ I thm tk CuuDuongThanCong.com Ith: Dòng điện ngắn mạch ba pha xác lập tk : Thời gian ổn định nhiệt lớn https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.2 Máy cắt hạ áp • • Tiêu chuẩn: chuẩn: IECIEC-947947-2 Cấu tạo: tạo: Truyền động Cơ chế truyền động Tiếp xúc Thiết bị đầu cuối • Kim loại lưỡng tính Hiệu chỉnh Cuộn từ Tín hiệu Đặc tính tính:: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.2 Máy cắt hạ áp • Dịng điện( điện(Ir): Ir ≥ IL IL: Dòng làm việc, A Ir: Dịng cho phép, A • Điện áp (Vr): Vr): Vr ≥ Vs Vs: Điện áp định mức lưới, V Vr: Điện áp máy cắt, V • Dịng ổn định động (Icn): dải dịng điện lớn gây hỏng máy cắt khoảng (18 (18÷ ÷100kA) I cn ≥ I k'' = I k CuuDuongThanCong.com I”k: Dòng ngắn mạch siêu độ https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.3 Dao cắt phụ tải • Cắt phụ tải (dao cắt phụ tải tải)) – – – Đóng cắt mạch điện có dịng điện phụ tải Dao cắt phụ tải hạ áp (1000V) thường dùng khí khí,, cịn đối vwois trung áp áp,, dùng dầu khí SF6 Điều kiện Vr ≥ Vs Ir ≥ IL I ma ≥ iP I thz = I th CuuDuongThanCong.com tth ≥ I thm tk https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.3 Dao cách ly • Cách ly điện phần tử mạch điện(Dao điện(Dao cách ly ly)) – – • Đóng cắt mạch điện khơng tải tải Điều kiện chọn Vr ≥ Vs tth Ir ≥ IL I thz = I th ≥ I thm tk I ma ≥ iP Kết hợp cầu chì Vr ≥ Vs Ir ≥ IL I ma ≥ iP I thz = I th tth ≥ I thm tk I bc ≥ I k" CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.5 Cầu chì • Chức năng:: Cắt dịng điện tải ngắn mạch • Điều kiện chọn Vr ≥ Vs Ir ≥ IL I bc ≥ I k" Vs: Điện áp định mức lưới, V Vr: Điện áp định mức cầu chì IL: Dịng tải, Ir: Dịng điện cho phép cầu chì Ibc: Dịng điện cắt Ik”: Dòng ngắn mạch CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... Dòng điện khởi động nhiệt ATM, A Im: Dòng điện khởi động điện từ ATM, A https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn dây dẫn 2.2 Điều kiện tổn thất điện áp cho phép • Tổn thất điện áp lưới điện. .. Lựa chọn thiết bị điện 3.2 Máy cắt hạ áp • Dòng điện( điện( Ir): Ir ≥ IL IL: Dòng làm việc, A Ir: Dịng cho phép, A • Điện áp (Vr): Vr): Vr ≥ Vs Vs: Điện áp định mức lưới, V Vr: Điện áp máy cắt,... https://fb.com/tailieudientucntt Lựa chọn thiết bị điện 3.1 Chọn máy cắt điện (2) • • Chức năng:: Dùng để đóng cắt mạch điện có dòng điện phụ tải cắt dòng điện ngắn mạch Phân loại: loại: – – Theo công