Chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện được tiến hành chú ý đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, khả năng tải của dây dẫn theo điều kiện phát nĩng, trong các điều kiện sau sự cố, độ bền cơ của các đường dây trên khơng, các điều kiện tạo thành vầng quang điện.
Tiết diện dây dẫn của mạng điện cần phải chọn sao cho phù hợp với quan hệ tối ưu giữa chi phí đầu tư xây dựng đường dây và chi phí về tổn thất điện năng. Khi tăng tiết diện dây dẫn, chi phí đầu tư sẽ tăng, nhưng chi phí về tổn thất điện năng sẽ giảm. Xác định quan hệ tối ưu này là vấn đề khá phức tạp và trở thành bài tốn tìm tiết diện dây dẫn tương ứng với các chi phí quy đổi nhỏ nhất.
Trong mạng cao áp, vì các đường dây thường tải cơng suất và cĩ chiều dài lớn cho nên yếu tố kinh tế đĩng một vai trị rất quan trọng. Trong mạng cao áp lại cĩ những biện pháp điều chỉnh điện áp như: thay đổi đầu phân áp của máy biến áp, bù, … cho nên thường chọn dây dẫn và cáp theo điều kiện kinh tế và kiểm tra điều kiện về kỹ thuật.
Nếu biết thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất của phụ tải và biết đường dây dùng loại dây gì, tra bảng được Jktế. Từ đĩ, dễ dàng tìm được tiết diện dây dẫn:
kt lv kt J I F max (3.11) Ở đây:
Ilvmax - dịng điện làm việc trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại, A; 3 max max 10 3 nm lv U n S I (3.12)
n - số mạch đường dây (đường dây 1 mạch n = 1, đường dây 2 mạch n = 2);
Uđm - điện áp định mức của mạng điện, kV;
Smax - cơng suất chạy trên đường dây ở chế độ tải cực đại, MVA; Jktế - mật độ dịng điện kinh tế , A/mm2.
Bảng 3.1 Mật độ dịng điện kinh tế
Thời gian sử dụng cơng suất cực đại, h Các dây dẫn
10003000 30005000 50008700 Dây dẫn trần và thanh gĩp:
Đồng 2,5 2,1 1,8
Nhơm 1,3 1,1 1,0
Dây cáp với cách điện giấy, dây dẫn cách điện bằng caosu và vật liệu tổng hợp cĩ các
lõi:
Đồng 3,0 2,5 2,0
nhơm 1,6 1,4 1,2
Dây cáp lõi đồng cách điện bằng caosu và
vật liệu tổng hợp. 3,5 3,1 2,7
Dựa vào trị số Fktế tính tốn được, tra bảng chọn tiết diện tiêu chuẩn của dây dẫn gần nhất. Chọn dây dẫn theo mật độ dịng điện kinh tế trong trạng thái làm việc bình thường và được kiểm tra theo điều kiện phát nĩng trong điều kiện sự cố.
Trong các chế độ sau sự cố, dịng điện chạy trên các dây dẫn cĩ thể vượt đáng kể dịng điện làm việc bình thường. Trường hợp như thế cĩ thể xảy ra trên đường dây hai mạch, khi một mạch ngừng cung cấp điện, và cũng như trên đường dây cĩ hai phía cung cấp, khi cung cấp điện từ một trong hai điểm cung cấp điện bị ngừng. Trong các trường hợp như vậy, tiết diện dây dẫn được lựa chọn phải thoả mãn các điều kiện phát nĩng cho phép giới hạn khi các dịng điện của chế độ sau sự cố chạy qua. Điều kiện kiểm tra về dịng điện tải lâu dài cho phép theo phát nĩng như sau: cp I K Imax . (3.13) Ở đây:
Imax - dịng điện lớn nhất chạy qua dây dẫn khi sự cố, A; Imax = Ilvmax (n = 1)
Imax = 2Ilvmax (n = 2)
Icp - dịng điện cho phép ứng với tiết diện dây dẫn được chọn, A; K - hệ số hiệu chỉnh, K = K1.K2
K1 - hệ số hiệu chỉnh theo cách lắp đặt dây, dây trên khơng K1 = 1; K2 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ mơi trường.
Điều kiện về tổn thất điện áp cho phép:
% % btcp bt U U % % sccp sc U U Ở đây: % bt U
- tổn thất điện áp của đường dây trong trường hợp làm việc bình thường,%;
%
btcp
U
- tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp làm việc bình thường,%;
% 5
Ubtcp
%
sc
U
- tổn thất điện áp của đường dây khi xảy ra sự cố nguy hiểm nhất,%. Đối với đường dây cĩ 2 mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trên mạch cịn lại:
% U % Uisc ibt 2 % sccp U
- tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp sự cố,%:
% 10 %
Usccp .