3.1. Tính toán ngắn mạch
Ta tiến hành xác định dòng điện ngắn mạch tại thanh cái MBA
- Tổng trở MBA Zb=RB+jXB; với 𝑅𝐵 =Δ𝑃𝑁∗ 𝑆2 đ𝑚 ∗ 103 thay số ta có: 𝑅𝐵 =4,5 ∗ 0,4 2 4002 ∗ 103 = 4,5 ∗ 10−3(Ω) 𝑋𝐵 =𝑈𝑁%∗𝑈đ𝑚2 𝑆đ𝑚 ∗ 10 thay số ta có :𝑋𝐵 =4∗0,42 400 ∗ 10 = 0,016 𝑍𝑏 = 4,5 ∗ 10−3 + 𝑗0,016(Ω) suy ra ZN=√(4,5 ∗ 10−3)2+ 0,0162 = 0,0166(Ω) Tính toán ngắn mạch IN = 𝑈𝑡𝑏 √3𝑍𝑁 = 1,05∗0,4 √3∗0,0166 = 14,61(𝑘𝐴)
3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn
Lựa chọn thanh dẫn:
- Thanh dẫn chỉnh đổi phân phối tới tủ phụ tải:
𝐼𝑙𝑣 = P𝑡𝑡𝑝𝑥 √3𝑈 cos 𝜑 = 357,96 √3 ∗ 0.38 ∗ 0,67= 684(𝐴) 𝑆 = 𝐼𝑙𝑣 𝐽𝑘𝑡 = 684 2,1 = 325,71 (𝑚𝑚 2)
=> dùng dây CV325 của hãng Cadivi
Jkt =2,1 ứng với Tmax<5000 (h) và >3000(h) với chất liệu bằng đồng. (phụ lục 4 trang 233 giáo tình CCĐ trường ĐHCNHN)
- Chọn dây với tủ 2,3,4,5 (Tủ 1 là tủ phân phối) 𝑆2 = 𝐼𝑙𝑣2 𝐽𝑘𝑡 =128,72 2,1 = 61,3 (𝑚𝑚2) dùng dây VCm70 𝑆3 = 𝐼𝑙𝑣3 𝐽𝑘𝑡 =177,76 2,1 = 84,65 (𝑚𝑚2) dùng dây VCm95
30 𝑆4 = 𝐼𝑙𝑣4 𝐽𝑘𝑡 =101,8 2,1 = 48,48 (𝑚𝑚2) dùng dây VCm50 𝑆5 = 𝐼𝑙𝑣5 𝐽𝑘𝑡 =235,7 2,1 = 112,24 (𝑚𝑚2) dùng dây VCm120
3.3. Chọn và kiểm tra thiết bị trung áp
Tủ phân phối của phân xưởng:đặt một ATM tổng từ trạm biến áp về và đặt 5 ATM nhánh cấp cấp điện cho tủ động lực.
Tủ động lực mỗi tủ được cấp điện từ thanh góp của tủ phân phối của phân xưởng bằng một đường cáp ngầm hình tia. Phía đầu vào đặt ATM hoặc cầu dao và cầu chì làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng. Các nhánh ra cũng đặt các cầu dao, cầu chì nhánh để cấp điện trực tiếp cho các phụ tải.
- Chọn thiết bị chống sét van: UđmCSV ≥Uđmlưới≥22kV chọn chống sét van do Siemens chế tạo có thông số như sau:
Bảng 2: chọn thiết bị chống sét van
Loại Vật liệu Uđm kV Dòng điện Vật liệu vỏ
3EA1 SiC 24 5 Nhựa
- Chọn cầu chì: điều kiện để chọn cầu chì cho mạng cao áp +UđmCC ≥Uđmmạng=22(kV); +IđmCC ≥ Ilvmax=𝑘𝑞𝑡∗𝑆đ𝑚
√3 𝑈đ𝑚 =1,4∗400
√3∗22=14,7 (A);
Tra bảng B.3.6 trang 277 thông số kĩ thuật cầu chì cao áp do Siemens chế tạo sách giáo trình thiết kế cung cấp điện ta có bảng sau
Bảng 3: Chọn cầu chì cao áp
Loại cầu chì Uđm(kV) Iđm(A) Số lượng
XRNT-24kV-16A 24 16 3
- Chọn dao cách ly: dao cách ly có tác dụng cách ly giữa phần không mang điện và phần mang điện đồng thời tạo ra khe hở để cho người sửa chữa yên tâm sửa chữa. Dao cách ly không có bộ phận dập hồ quang nên tuyệt đối không sử dụng đóng cắt khi có tải.
Điều kiện chọn dao cách ly: +UđmDCL ≥Uđmmạng=22(kV); IđmDCL ≥ Ilvmax=𝑘𝑞𝑡∗𝑆đ𝑚
√3 𝑈đ𝑚 =1.4∗400
√3∗22 = 14,7(𝐴)
Tra bảng 2.30 trang 126 sổ tay lựa chọn thiết bị tác giả Ngô Hồng Quang, dao cách ly trung áp đặt trong nhà do công ty thiết bị Đông Anh chế tạo.
31 Bảng 4: Chọn dao cách ly cao áp Loại Điện áp (kV) Dòng điện (A) Số lượng DT24/200 24 200 2
Máy căt liên lạc: Chọn máy căt liên lạc trên thanh cái 22kV. Dòng qua MCLL là dòng cung cấp cho phụ tải phân đoạn khi thanh cái bị mất điện. Dòng qua MCLL trong điều kiện nặng nề nhất là trường hợp mất điện một nguồn,đường dây còn lại sẽ cung cấp điện cho thanh cái đó đồng thời các MBA và thiết bị cao áp nói vào thanh cái đó phải làm việc trong chế độ quá tải.
Điều kiện chọn MCLL +UđmDCL ≥Uđmmạng=22(kV);
IđmDCL ≥ Ilvmax=𝑘𝑞𝑡∗(𝑆𝑀𝐵𝐴1+𝑆𝑀𝐵𝐴2)
√3 𝑈đ𝑚 = 1,4∗(400+400)
√3∗22 = 29,4(𝐴)
Tra bảng ta chọn máy cắt chân không trung áp đặt trong nhà do siemens chế tạo bảng 5.20 trang 314 sổ tay lựa chọn thiết bị tác giả Ngô Hồng Quang
Bảng 5: Chọn máy cắt liên lạc
Loại Uđm(kV) Iđm(A) Số lượng
3AH1 24 880-2500 1
- Chọn cáp trung áp 22 (kV) về trạm biến áp
Imax = Sttpx/(√3*U)=11,8 (A)
Fkt = Imax/Jkt = 11,8/1,1 = 10,7 (mm2)
Chon cáp A 16 có F = 20,43 (mm2 ) (r0 = 1,98 Ω/km; x0 = 0,358 Ω/km) ΔU = 8,25 (V) > 5%U
3.4. Chọn thiết bị hạ áp
Chọn dây dẫn, thanh cái theo tiêu chuẩn IEC 60439-1
- Chọn thanh dẫn chính: I=7,73.A0,5.P0,39 =684(A); (A: thiết diện; P: chu vi) => dày 6mm; rộng 40mm
- Chọn thanh dẫn tủ nhóm 1, 2, 3, 4 và tủ cslm : 50×5=250(mm2); Icp=860(A) Tủ 4 có dòng lớn nhất: I4=138,83A => thanh cái dày 2mm; rộng 12mm
- Chọn aptomat đầu ra của máy biến áp CBmba1; CBmba2 và các Aptomat CB1, CB2, CB3, CB4, CBcs (chiếu sáng):
+ UđmCB ≥Uđmmạng =380(V); + IđmCB ≥ 1,4. 400
32
Bảng 6: Chọn ATM đầu ra của máy biến áp
Kiểu Iđm(A) INmax(kA) Số cực Số lượng
ABS1003b 1000 65 3 2
Bảng 28: Chọn ATM ở các tủ động lực và chiếu sáng
Tủ Kiểu Iđm(A) INmax(kA) Số cực Số lượng
1 ABN203c 225 30 3 1
2 ABN403c 400 42 3 1
3 ABN203c 225 30 3 1
4 ABN803c 500 45 3 1
C/s ABN53c 30 18 3 1
- Chọn sứ đỡ cho thanh cái: điều kiện chọn Uđmsứ≥Uđmmạng=24(kV);
Iđmsứ ≥ Ilvmax do chọn sứ đỡ cho thanh cái nên ta không quan tâm đến Iđm mà chỉ quan tâm đến điện áp của chúng: Tra bảng ta chọn được sứ đứng CD429 hay còn gọi là sứ cách điện trung thế được sử dụng làm sứ đỡ trong các đường dây và TBA 24kV.
Sứ đứng (sứ cách điện đứng) làm bằng vật liệu gốm cách điện có độ bền nhiệt cao và chịu được các điều kiện khí hậu khắc nghiệt do vậy sứ đứng (sứ cách điện đứng) được dùng trong cả các điều kiện khí hậu bình thường, vùng sương muối và các vùng khí hậu nhiễm bẩn.
Màu sắc của sứ đứng (sứ cách điện đứng): màu trắng. Thông số cơ bản của sứ đứng 24kV như sau:
- Tiêu chuẩn áp dụng: IEC720-1981, TCVN 4759-1993
- Điện áp định mức (kV): 24
- Chiều dài đường rò (mm): ≥ 429
- Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp khô trong 1 phút (kV): ≥ 75
- Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp ướt trong 1 phút (kV): ≥ 55
- Điện áp chịu đựng xung sét (kV): ≥ 125
- Điện áp đánh thủng ở tần số 50Hz (kV): ≥ 160
- Tải trọng phá hủy cơ khí (daN): ≥ 1300
33
Trong đó: đối với vùng khí hậu bình thường d= 16mm/kV D:chiều dài đường rò (mm) = 429
Vậy ta chỉ cần chọn 1 bát sứ cách điện.
3.5. Chọn thiết bị đo lường
Chọn máy biến dòng
- Tính dòng của máy máy theo công thức I = P
√3×Uđm×cosφ= 301,63
√3×0,4×𝑐𝑜𝑠𝜑 = 435,37 (A)
Do đó tra bảng 8.11 trang 390 lựa chọn thiết bị (Tg:Ngô Hồng Quang)ta chọn thiết bị sau:
Bảng 7: Chọn máy biến dòng
3.6. Nhận xét và đánh giá
Việc lựa chọn các thiết bị trong mạng điện được dựa trên các tiêu chí về kỹ thuật ,giá thành và dễ dàng trong việc mua mới thiết bị.
Thiết bị Uđm(kV) Cấp chính xác của lõi thép Iđm(A)sơ cấp Số lượng TH-35M 35 0.5 P 500 3
34