Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 7 - Lựa chọn thiết bị điện

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 7 - Lựa chọn thiết bị điện được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm chung; Lựa chọn tiết diện dây dẫn; Lựa chọn máy biến áp; Lựa chọn các thiết bị phân phối điện. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!

Trang 1

7.1 Khái niệm chung 7.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 7.3 Lựa chọn máy biến áp

7.4 Lựa chọn các thiết bị phân phối điện

Trang 2

7.1 Khái niệm chung

Trong trình tự thiết kế lưới điện, sau khi tính toán phụ tải, cần

xác định kích cỡ của đường dây, máy biến áp, máy cắt, … và

kiểm tra xem các thiết bị có đảm bảo các điều kiện vận hành hay không.

249

Trang 3

Trong vận hành, thiết bị điện có thể làm việc ở các chế độ cơ bản: lâu dài, quátải và ngắn mạch

• Chế độ làm việc lâu dài: Thiết bị điện sẽ làm việc tin cậy nếu được chọn

theo điện áp định mức và dòng điện định mức

• Chế độ làm việc quá tải: Khả năng quá tải của thiết bị nằm trong giới hạn

cho phép

• Chế độ ngắn mạch: Thiết bị điện sẽ đảm bảo làm việc tin cậy nếu được

lựa chọn theo độ bền nhiệt và điện động

250

Trang 4

• Đối với MBA làm việc với khả năng quá tải của nó

• Đối với thanh góp, thanh dẫn, làm việc với chế độ vận hành xấu nhất

• Đối với máy phát điện vận hành ở chế độ quá tải lớn nhất cho phép

Trang 5

2 Chọn thiết bị theo dòng điện ngắn mạch

252

Iôđn: Dòng điện ổn định nhiệt ứng với thời gian tôđn

tqđ: Thời gian qui đổi nhiệt của dòng điện ngắn mạch

BN: Xung lượng nhiệt do dòng điện ngắn mạch gây ra

• Kiểm tra ổn định động: ôđđ

Iôđđ: Dòng điện ổn định động của thiết bị (do nhà sản xuất cung cấp

Ixk: Giá trị lớn nhất có thể xảy ra của dòng ngắn mạch

• Kiểm tra ổn định nhiệt:

Trang 6

7.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn

7.3 Lựa chọn máy biến áp 7.4 Lựa chọn các thiết bị phân phối điện

Trang 7

- Vốn đầu tư dây dẫn chiếm khoảng 30% tổng vốn đầu tư cho đường dây

→ Lựa chọn dây dẫn phù hợp là rất quan trọng

- Tiêu chí lựa chọn dây dẫn khác nhau phụ thuộc:

+ Cấp điện áp U+ Loại đường dây (DDK, Cáp)+ Tính chất phụ tải ( công nghiệp, đô thị, nông thôn)

- Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn thường dung:

+ Theo điều kiện phát nóng dài hạn+ Theo tổn thất điện áp cho phép của mạng điện+ Theo mật độ dòng điện kinh tế

Khái quát chung

260

Trang 8

1 Lựa chọn theo điều kiện phát nóng dài hạn

261

Trang 9

262

Trang 10

263

Trang 11

264

Trang 12

265

Trang 13

266

• Theo tiêu chuẩn cũ của Liên Xô:

- Khi bảo vệ bằng cầu chì

- Khi bảo vệ bằng áp tô mát

Ikdn: Dòng điện khởi động nhiệt ATM

Ikdt: Dòng điện khởi động điện từ của ATM

Idc: Dòng điện định mức của dây chảy

Icp: Dòng điện cho phép

: Hệ số phụ thuộc đặc điểm của mạng điện

 = 0.8 (sinh hoạt), 3 (mạng động lực) Khi áp dụng cho mạng điện hạ áp trong nhà: tiết diện dây dẫn cần phối hợp

với các thiết bị bảo vệ (Cầu chì, aptomat)

Trang 14

Trang 15

268

• Theo tiêu chuẩn IEC 60364:

Trang 16

2 Lựa chọn theo điều kiện mật độ kinh tế của dòng điện

kt

I F

J



Trang 17

2 Lựa chọn theo điều kiện mật độ kinh tế của dòng điện

270

Mật độ dòng điện kinh tế ứng với các loại dây khác nhau được cho trong bảng

Trang 18

Bài tập 1

271

Mạng điện 110kV cung cấp điện cho 3 phụ tải với công suất cho trên hình

vẽ Xác định tiết diện các dây nhôm lõi thép của các đoạn đường dây Giảthiết cả 3 phụ tải có cùng hệ số cosphi và thời gian sử dụng công suất cựcđại là 4200h

Trang 19

3 Lựa chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

273

– Tổn thất điện áp do công suất phản kháng

(trên không) (cáp)

– Tổn thất điện áp do công suất tác dụng

Trang 20

274

 Đối với mạng điện hạ áp, x0 rất bé, chiều dài l ngắn do đó có thể bỏ qua

ΔUQ

 Đối với đường dây trục cấp điện cho nhiều phụ tải

Nếu toàn bộ đường dây chọn cùng một thiết diện

0

k k k

k

p l F

Trang 21

Trang 22

276

 Đối với đường dây trục cấp điện cho nhiều phụ tải

Nếu toàn bộ đường dây chọn cùng một mật độ dòng điện

Trang 23

4 Kiểm tra điều kiện phát nóng khi ngắn mạch (chỉ dành cho cáp)

277

Điều kiện ổn định nhiệt của cáp

Trang 24

278

Điều kiện ổn định nhiệt của cáp theo tiêu chuẩn IEC 60364

Trang 25

279

Điều kiện ổn định nhiệt của cáp theo tiêu chuẩn IEC 60364

Trang 26

5 Các điều kiện kỹ thuật của dây

Trang 27

6 Phạm vi ứng dụng của các phương pháp chọn tiết diện dây

281

Trang 28

Bước 2 Từ vật liệu dây và Tmax trang bảng được Jkt

Bước 3 Tính tiết diện kinh tế → chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất với tiết diện kinh tế

Bước 4 Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật của dây+ Với cáp : Điều kiện phát nóng lâu dài, điểu kiện ổn định nhiệt, điều kiện tổn thất điện áp cho phép

+ Với DDK: Độ bền cơ học, phát nóng lâu dài, tổn thất điện áp cho phép

Trang 29

283

Trình tự tính toán đối với đường dây hạ và trung áp cấp cho phụ tải phântán, đường dây dài

Bước 1 Lựa chọn dây theo điều kiện tổn thất điện áp

Bước 2 Kiểm tra lại điều kiện phát nóng

Bước 3 Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật của dây

+ Với cáp : Điều kiện phát nóng lâu dài, điểu kiện ổn định nhiệt, điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Trang 30

284

Trình tự tính toán đối với đường dây hạ áp

Bước 1 Lựa chọn dây theo điều kiện phát nóng

Bước 2 Nếu đường dây dài cần kiểm tra lại điều kiện tổn thất điện áp của dây

Bước 3 Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật khác của dây+ Với cáp : Điều kiện phát nóng lâu dài, điểu kiện ổn định nhiệt, điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Trang 31

Bài tập 2

286

Đường dây trên không 10kV có chiều dài 2,5km dùng dây nhôm trần cungcấp điện cho phụ tải S = 750+j600kVA Khoảng cách trung bình hình họccủa các dây là 1m Tổn thất điện áp cho phép là 4,5% Xác định tiết diệndây nhôm

Trang 32

Bài tập 3

288

Mạng điện 6kV cung cấp điện cho 2 phụ tải với công suất cho trên hình vẽ Các đoạn dây dùng dây nhôm với cùng một tiết diện, khoảng cách trung bình hình học giữa các dây pha là 800mm Tổn thất điện áp cho phép là 4%

2

20Acosphi=0.8

15Acosphi=0.8

Trang 33

Bài tập 4

290

Mạng điện 35kV cung cấp điện cho 2 phụ tải với công suất cho trên hình

vẽ Các đoạn dây dùng dây nhôm lõi thép, khoảng cách trung bình hìnhhọc giữa các dây pha là 3m Tổn thất điện áp cho phép là 6% Xác địnhcác tiết diện dây dẫn theo mật độ không đổi của dòng điện

2

40Acosphi=0.9

60Acosphi=0.9

Trang 34

7.1 Khái niệm chung 7.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn

7.3 Lựa chọn máy biến áp

Trang 35

6.3 Lựa chọn máy biến áp

303

Sn: Công suất của máy biến áp (VA)

Smax: Công suất cực đại của tảin: Số lượng máy biến áp

Kt: Hệ số nhiệt độ hiệu chỉnh

t: Nhiệt độ môi trường

t0: Nhiệt độ môi trường thiết kế

Kqt: Hệ số quá tải thiết kế của máy biến áp

100

Lựa chọn công suất của MBA

Điều kiện làm việc bình thường Khi sự cố 1 máy biến áp

Trang 36

7.1 Khái niệm chung 7.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn 7.3 Lựa chọn máy biến áp

Trang 37

1 Chọn thanh cái

Thanh cái (Thanh góp)

• Chức năng:

là thiết bị dùng để tiếp nhận và phân phối điện năng

• Ở cấp trung áp trở xuống thường

được chế tạo ở dạng thanh góp cứng bằng đồng hoặc nhôm

• Thanh góp được cách điện với các

phần khác bằng sứ đỡ305

Trang 38

1 Chọn thanh cái

306

Điều kiện chọn:

- Phát nóng dài hạn

Trang 39

307

1 Chọn thanh cái

- Phát nóng khi ngắn mạch (ổn định nhiêt)

Trang 40

Trang 41

309

1 Chọn thanh cái

Trang 42

- Điều kiện cách điện:

- Điều kiện về độ bền cơ học: Lực tác động

lên thanh cái cũng trực tiếp tác động lên sứ

 cần kiểm tra độ bền cơ khi có ngắn

mạch

310

2 Chọn sứ đỡ

Trang 43

3 Chọn máy cắt trung áp

• Chức năng:

Dùng để đóng cắt mạch điện códòng điện phụ tải và cắt dòngđiện ngắn mạch

• Phân loại:

– Theo công nghệ dập hồ

quang: Dầu (1), không khí(2), chân không và khí SF6(Sulphur hexafluoride) (3)– Lắp đặt: Ngoài trời (3),

Trang 44

3 Chọn máy cắt điện

312

Trang 45

3 Chọn máy cắt trung áp

313

Trang 46

4 Chọn cầu dao trung áp (dao cách ly)

314

Trang 47

5 Chọn áp tô mát (máy cắt hạ áp)

315

Trang 48

5 Chọn áp tô mát (máy cắt hạ áp)

316

Trang 49

6 Chọn cầu dao hạ áp

317

Trang 50

7 Chọn cầu chì

318

Trang 51

7 Chọn cầu chì

320

Tiêu đề	Lựa chọn thiết bị điện
Trường học	Trường Đại học Điện lực
Chuyên ngành	Hệ thống cung cấp điện
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	3,43 MB