Thiết kế đường dây và trạm biến áp Bài 3.2 Tính toán lựa chọn thiết bị hạ thế

CTCP Tư Vấn Đào Tạo Và Hỗ Trợ Việc Làm VNK THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP BÀI 3: TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN (3 BUỔI) BUỔI 2: TÍNH TỐN TB HẠ THẾ GV NGUYỄN VĂN HỊA TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ - -  Buổi trước tính toán thiết bị cao thế, chủ yếu áp dụng theo Quyết định EVN kết nối trực tiếp với lưới điện đơn vị vận hành lưới TB hạ đơn vị vận hành lưới quản lý đến hệ thống tủ tổng tụ bù, Các tủ phân phối cịn lại theo TC DL quy chuẩn khác kết tính tốn thực tế Các hệ thống cần tính tốn lựa chọn: 1: Thiết bị đóng cắt bảo vệ 2: Chọn cáp, dây dẫn điện 3: Hệ thống tụ bù TB đo lường, thị, truyền thơng 5: Tính tốn hệ thống tiếp địa TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ I  Thiết bị đóng cắt bảo vệ Các điều kiện kiểm tra TB đóng cắt bảo vệ: + Điện áp định mức: UđmMC ≥ Uđmlv + Dòng điện định mức: IđmMC ≥ Iđmlv + Dòng cắt ngắn mạch định mức: INđm ≥ IN Chọn dòng điện định mức Lựa chọn theo nguyên tắc bảo vệ tuyến cáp, dẫn thiết bị phụ tải phía sau Riêng thiết bị đóng cắt tủ tổng cần xem xét bảo vệ tương ứng với MBA, chọn dịng phù hợp có xét đết khả phát triển phụ tải, lưu ý vấn đề chọn MCB, MCCB, ACB, số pha - Một số lưu ý: + IđmMC < 630A không sử dụng ACB + 630 ≤ IđmMC ≤ 1250A xem xét sử dụng MCCB ACB + IđmMC > 1250A: Chỉ sử dụng ACB TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ + Cơng thức xác định dịng làm việc: Iđmlv = I  𝑃 S = 3∗cos 𝛷∗𝑈𝑑𝑚  U dm Tính tốn ngắn mạch - Coi hệ thống có cơng suất vơ lớn để đơn giản, MBA xem nguồn để tính ngắn mạch (𝑋ℎ𝑡 = 0) - Ngắn mạch MBA: Uk U2cb - ZBA = - Trong đó: 100SBA (Ω); RBA = ∆Pk U2cb S2BA (Ω); XBA = ZBA − R2BA (Ω) + ZBA : Tổng trở MBA (Ω); + RBA : Điện trở MBA (Ω) ; + XBA Trở kháng MBA (Ω); + Uk : Điện áp ngắn mạch MBA (%) –Tra catalog TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ + U𝑐𝑏 : Điện áp cuộn thứ cấp (kV) – 0,38; + ∆Pk : Tổn hao công suất MBA (kW) – Tra catalog; + SBA : Công suất định mức MBA (kVA); - Ngắn mạch dây dẫn: Rd = ρ.l/S (Ω); Xd = 0,08.l (Ω); - Trong đó: + ρ : điện trở suất dây dẫn, đồng = 22,5mΩxmm2/m; Nhôm = 36mΩxmm2/m + l: chiều dài dây dẫn (km) - Điện trở ngắn mạch điểm N2: ZN2 = R BA + R d2 + XBA + 𝑋d2 - Dòng điện ngắn mạch pha điểm N2, N3: (3) IN2 = - Ngắn mạch CB: Xcb =0,15; Rcd bỏ qua Ucb ZN2 (kA) TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ II Chọn cáp điện, dây dẫn  Cáp điện, dây dẫn chọn theo điều kiện sau: + Điều kiện dòng kinh tê + Điều kiện dịng phát nóng cho phép + Tổn hao điện áp Điều kiện dòng kinh tế Đối với điện áp 1kV, tiết diện dây dẫn cáp phải lựa chọn theo mật độ dòng điện kinh tế cơng thức: TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Trong đó: + I: dịng điện tính tốn lớn + jkt: mật độ dòng điện kinh tế, tham khảo bảng sau đây: Bảng: mật độ dòng kinh tế Mật độ dòng điện kinh tế (A/mm2) Vật dẫn điện Thanh dây trần: + Đồng + Nhôm Cáp cách điện giấy, dây bọc cao su, PVC: + Ruột đồng + Ruột nhôm Cáp cách điện cao su nhựa tổng hợp: + Ruột đồng + Ruột nhôm Số sử dụng phụ tải cực đại năm (h) Trên 1000 đến 3000 Trên 3000 đến Trên 5000 5000 2,5 1,3 2,1 1,1 1,8 1,0 3,0 1,6 2,5 1,4 2,0 1,2 3,5 1,9 3,1 1,7 2,7 1,6 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ * Không lựa chọn tiết điện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế trường hợp sau: Lưới điện xí nghiệp cơng trình cơng nghiệp đến 1kV có số phụ tải cực đại đến 5000h Lưới phân phối điện áp đến 1kV lưới chiếu sáng chọn theo tổn thất điện áp cho phép Thanh cấp điện áp Dây dẫn đến biến trở, điện trở khởi động Lưới điện tạm thời lưới điện có thời gian sử dụng năm TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Chọn cáp theo điều kiện dịng phát nóng cho phép I  S  U dm Trong đó: S: Cơng suất tính tốn (kVA) Uđm: Điện áp định mức lưới (kV) I: Dòng điện làm việc (A) Dịng điện tính tốn cho phép cáp kể đến ảnh hưởng điều kiện lắp đặt: Itt = Icp*K1*K2*K3 ≥ Ilvmax Trong đó: Icp: Dịng điện cho phép cáp theo điều kiện lắp đặt (A ) K1: Hệ số ảnh hưởng theo quy cách lắp đặt cáp K2: Hệ số ảnh hưởng theo nhiệt độ môi trường K3: Hệ số ảnh hưởng theo số lượng cáp đặt cạnh TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Kiểm tra tổn thất điện áp Cáp chọn kiểm tra tổn thất điện áp làm việc chế độ nặng nề theo công thức sau: U %     ( P  R0  Q  X ) xL 100 U dm Trong đó: L: chiều dài tuyến cáp P: Công suất tác dụng (kW) Q: Công suất phản kháng (kVAr) R0: điện trở dây dẫn (/km) X0 : điện kháng dây dẫn (/km) Uđm : điện áp định mức lưới Tổn thất điện áp từ tủ tổng sau máy biên áp đến tải đảm bảo: U % ≤5 % 10 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ Cáp hạ tính tốn, lựa chọn theo điều kiện phát nóng chon phép, Cáp trung lựa chọn theo mật độ dòng kinh tế, Tuy nhiên phương pháp lựa chọn cáp phải xét đến yếu tố sụt áp Ngồi kết tính tốn thực tế, việc lựa chọn cáp trung phải theo phương thức vận hành lưới đơn vị vận hành lưới khu vực Đối với lựa chọn cáp hạ thế: Tùy nhu cầu chủ đầu tư, đặc điểm công trình mà cân nhắc lựa chon cáp điện dẫn điện Busway Lựa chọn cáp cần lưu ý đến việc dễ dàng lắp đặt, cân nhắc việc chia nhỏ nhiều sợi cáp/ pha thay sử dụng sợi cáp to Cáp điện đơn pha ( cáp lõi thường dễ dàng việc lắp đặt cấp nhiều lõi) 11 TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ III Tính tốn hệ thống tủ bù Mục đích - Giảm tổn thất điện tổn thất điện áp - Bù dung lượng phản kháng cho phụ tải để phụ tải không lấy công suất phản kháng từ đầu nguồn - Hệ số công suất xác định: 𝑃 Cosφ = 𝑆 = P1 = P2 + ΔP; Q1 = Q2 + ΔQ; ΔP = 𝑃2 +𝑄2 𝑈2 𝑃 𝑆 −𝑄2 (Rd + Rba); ΔQ = 𝑃2 +𝑄2 𝑈2 (Xd + Xba) - Để giảm tổn thất, P không đổi, ta lấy Q từ tủ bù thay lấy từ đầu nguồn để giảm ΔQ ΔU =  𝑃∗𝑅+𝑄∗𝑋 𝑈 Giảm Q giảm ΔU 12 13 ... BỊ HẠ THẾ Cáp hạ tính tốn, lựa chọn theo điều kiện phát nóng chon phép, Cáp trung lựa chọn theo mật độ dòng kinh tế, Tuy nhiên phương pháp lựa chọn cáp phải xét đến yếu tố sụt áp Ngồi kết tính. ..TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II: THIẾT BỊ HẠ THẾ - -  Buổi trước tính tốn thiết bị cao thế, chủ yếu áp dụng theo Quyết định EVN kết nối trực tiếp với lưới điện đơn vị vận hành lưới TB. ..