X dd = l.xo ,( Ω); (4.3)
4.3.1 Lựa chọn thiết bị phía cao áp
a. Thanh dẫn 35 kV
- Thanh dẫn cáp 35 kV chọn thanh dẫn đồng cứng, theo điều kiện phát nóng dài
cho phép:
k1.k2.Icp ≥ Icb
k1 = 0,95
k2: hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ, do nhiệt độ môi trường là 250C nên k2 = 1
Chọn Icp theo tính toán toàn xã:
= 3,04 (A) = = 3,2 (A)
Dựa vào cuốn: ‘‘sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện” tác giả: Ngô Hồng Quang, bảng 7.1 trang 366. Ta chọn thanh dẫn đồng có tiết diện (25x3 mm), (A).
- Điều kiện ổn định động: σcp ≥ σtt
Trong đó:
σcp: ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn.
Với thanh dẫn bằng Cu lấy σcp = 1400kG/cm2.
Ứng xuất tính toán:
= , (kG/ (4.24) Mô men tính toán:
M = , (kGm); (4.25)
Ftt: Lực tính toán do tác động dòng ngắn mạch:
=, (kG); (4.26) Trong đó:
l: khoảng cách giữa 2 sứ liền nhau của 1 pha (thường lấy l = 80cm). a: khoảng cách giữa các pha là 50cm.
ixk: dòng xung kích ngắn mạch 3 pha.
Ta có: (kA)
Áp dụng công thức(4.25),(4.26) ta có : = = 2,1 (kG) M = = 16,8 (kG.cm) Thanh dẫn đồng có tiết diện (20x5 mm):
W = = = 333 ( ) = 0,33 ( Áp dụng công thức (4.24) ta có: Áp dụng công thức (4.24) ta có:
= = 50,9 ((kG/
σcp = 1400kG/cm2 = 50,9 ((kG/
- Điều kiện ổn định nhiệt: F .
Với: α = 6; IN = 2,99(kA); tqd = tbv+ tmc = 0,2s Vậy ta có: F 25 . 3 = 75 6. 2,99 . = 25,37
⇒ thanh dẫn chọn làm thanh góp (25x3) thỏa mãn.
b. Lựa chọn sứ cách điện
Chọn sứ đứng 35kV do công ty điện Hải Lâm sản xuất, thông số cơ bản như sau:
- Màu sắc sứ cách điện đứng: màu nâu
- Tiêu chuẩn áp dụng: IEC720-1981, TCVN 4759-1993
- Điện áp định mức (kV): 35 (kV)
- Chiều dài đường rò (mm): 720
- Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp khô trong 1 phút (kV): 110
- Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp ướt trong 1 phút (kV): ≥ 85
- Điện áp chịu đựng xung sét (kV): ≥ 190
- Điện áp đánh thủng ở tần số 50Hz (kV): ≥ 200
- Tải trọng phá hủy cơ khí (daN): ≥ 1600
Kiểm tra ổn định động: Fcp ≥ k.Ftt có k = 1,1
Tải trọng của thanh dẫn lên đầu sứ là:
Fcp = 0,6. Fph
Vậy : 0,6. Fph ≥ 1,1. Ftt
Ftt = 3,7(kG)
1,1. = 1,1 . = 6,78 (kG) Vậy sứ đã chọn thỏa mãn điều kiện.
c. lựa chọn chống sét van
Nhiệm vụ của chống sét van là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên không truyền vào trạm biến áp và trạm phân phối. Chống sét van được làm bằng điện trở phi tuyến. Với điện áp định mức của lưới điện, điện trở của chống sét van có trị số lớn vô cùng không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp sét điện trở giảm tới không, chống sét van tháo dòng sét xuống đất.
Người ta chế tạo chống sét van ở mọi cấp điện áp. Để hỗ trợ làm giảm nhẹ mức độ của chống sét van, thường người ta đặt thêm chống sét ống trên đường
dây cách trạm khoảng 150 đến 200 m. chống sét ống có nhiệm vụ tháo bớt sét xuống đất, làm giảm bớt biên độ sét trước khi đến chống sét van.
Hình 4.3: Cấu tạo chống sét van
Trong tính toán thiết kế, việc chọn chống sét van chỉ cần căn cứ vào điện áp: UđmCSV ≥ UđmLĐ
Căn cứ vào điều kiện trên tôi chọn chống sét van cooper 42kV: Kiểu ngoài trời ô xít kẽm (Zno), vật liệu vỏ: sứ. Chống sét van Cooper được thiết kế và thử nghiệm theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 60099-4 (IEC 99-4), và các định mức của chống sét thích hợp cho việc bảo vệ quá điện áp quá độ cho các thiết bị điện trong hệ thống đến 72kV.
Bảng 4.4: Bảng thông số kĩ thuật chống sét van cooper 42kV
d. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì tự rơi
Cầu chì được chế tạo nhiều loại, nhiều kiểu, ở điện áp trung và cao phổ biến nhất là cầu chì kiểu ống:
Bảng 4.5: Các điều kiện chọn cầu chì tự rơi
Đại lượng chọn và kiểm tra Kết quả
Điện áp định mức (kV) UđmCC ≥ Uđm
Dòng điện định mức (A) IđmCC ≥ Icb
Dòng cắt định mức (kA) Icđm ≥ I”
Công suất định mức (MVA) Scđm ≥ S”
Trong đó:
Icb : dòng điện cưỡng bức, nghĩa là dòng làm việc lớn nhất đi qua thiết bị cần
kiểm tra.
I’’: dòng ngắn mạch siêu quá độ.
S”: công suất ngắn mạch
Tính toán lựa chọn cho: Trạm biến áp Bách Thuận 7 có công suất 400kVA- 35/0,4 kV
Dòng điện cưỡng bức:
1,25 . , (A); (4.27) = 1,25 . = 8,25 (A)
Tôi chọn cầu chì tự rơi FCO-35kV:
Bảng 4.6: Bảng thông số kĩ thuật cầu chì tự rơi FCO-35kV
Tiêu chuẩn áp dụng ANSI C37.41, C37.42, IEC 282-2,
IEC 61109
Điện áp định mức 35kV
Dòng điện định mức 100 & 200A 8,25
Tần số định mức 50Hz
Khả năng cắt ngắn mạch 10-12kA 4,55kA
Điện áp chịu đựng xung (BIL) 150kV
Chiều dài dòng rò 340 - 440mm
Vật liệu cách điện sứ
e. Lựa chọn tiết diện dây dẫn phía 35 kV
Nhánh Bách Thuận 7: Gồm 10 vị trí cột được câu từ cột 18b (dựng mới) đường trục lộ 373E11.5. Với tổng chiều dài đường dây 35 kV dài: 435m.
Hình 4.4 Sơ đồ tính toán tiết diện đường dây 35 kV
Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế và kiểm tra lại theo hao tổn điện áp cho phép.
F = ( (4.28)Trong đó: Trong đó:
Mật độ dòng điện kinh tế
Mạng điện này là phụ tải nông thôn có (h). dây AC ta chọn 1,3 A/. Dòng truyền tải trên đường dây: I = = = 6,6 (A)
Áp dụng công thức (4.28) ta có tiết diện dây dẫn: F = = 5,08 (
Đảm bảo độ bền cơ học và theo quy định của điện lực tôi chọn dây AC50.
Tra phụ lục dây dẫn AC50 có km), xo = 0,394((Ω/km).
Tổn thất điện áp trên đường dây:
= (4.29) Áp dụng công thức (4.29) ta có :
= = 1,32 (V) Ta có : 0,22 %, = 77 (V)
< nên tiết diện đảm bảo yêu cầu.