Thiết kế đường dây phân phối trung áp trạm biến áp phân phối hạ áp cung cấp điện công trình nhà

Các bản vẽ : - sơ đồ nguyên lý đường dây phân phối có bù trong đó ghi các chỉ tiêu về sụt áp, tổn thất điện năng,tiết kiệm… - sơ đồ tụ bù ứng động lúc phụ tải cực tiểu và các kết quả về

Đề tài:

THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI VÀ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN

PHỐI HẠ ÁP PHẦN 1: THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI HẠ ÁP.

Sơ đồ đường dây:

- Hệ số công suất : 0.8

- Hệ số phụ tải: 0.75

- % phụ tải cực tiểu so với phụ tải max: 40%

- % sụt áp cho phép đến cuối đường dây : 5%

2 Các yêu cầu:

- Chọn dây thoả điều kiện sụt áp cho phép

- Tính tổn thất điện áp,tổn thất công suất,tổn thất điện năng

3 Các tính toán khác

- Bù công suất kháng.bù ứng động.tính toán tình trạng luc phụ tải cực đại và cực tiểusau khi bù

- Tính toán ngắn mạch.phối hợp bảo vệ

4 Các bản vẽ :

- sơ đồ nguyên lý đường dây phân phối có bù trong đó ghi các chỉ tiêu về sụt áp, tổn thất điện năng,tiết kiệm…

- sơ đồ tụ bù ứng động lúc phụ tải cực tiểu và các kết quả về sụt áp,tổn thất

- Trắc đồ điện áp trước khi bù,sau khi bù,lúc phụ tải cực tiểu của phát tuyến chính

- Phối hợp bảo vệ

CHƯƠNG 1

CHỌN DÂY VÀ TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP.

1.1 Tính toán sụt áp và chọn dây cho đường dây phân phối.

1.1.1 Tính sụt áp cho một đoạn của phát tuyến chính:

Tính sụt áp trên đường dây phân phối,áp dụng công thức:

U



 Trong đó:

R= r0*s

X= x0*s Với s là khoảng cách đẳng trị

Có thể áp dụng công thức sau:

%(%

1001000

*

sincos

U

x r

Đối với đường dây trung thế 22kV, Dtb lấy bằng 1.37

r : Bán kính đường dây

Xác định khoảng cách đẳng trị s:

a/ Đường dây phụ tải tập trung

s = stt = l

Stt = Ptt + jQttl

Thiết Kế Đường Dây Phân Phối

b/ Đường dây có phụ tải phân bố đều;

s = spb = AM = l/2, M là trung điểm của AB

c/ Đường dây vừa có phụ tải phân bố đều lẫn tập trung:

Chia ra 2 trường hợp:

Tính U pb%và U tt%

pb pb pb dm

NM pb NM pb

U

X Q R

NB tt NB tt

U

X Q R

Sụt áp tổng : U%  U pb%  U tt%

1.1.2 Chọn dây theo điều kiện sụt áp cho phép.

a/ Trường hợp đường dây hình tia:

Spb = Ppb + jQpb

Ml

Spb

Al

Stt

Spb = Ppb + jQpb

Al

Stt = Ptt + jQtt

Để chọn tiết diện dây dẫn cho một đường dây thoả sụt áp cho phép đến phụ tải ở cuối đường dây cần qui đổi tất cả phụ tải tập trung hay phân bố về cuối đường dây như trong sơđồ sau:

1 – Chọn một loại dây, kiểm tra Icp  Itổng, tính r0, x0

) (

4- Nếu U%  U cp, quay lại bước 1 chọn lại dây có tiết diện lớn hơn

Lưu ý tiết diện dây thoả sụt áp phải thoả điều kiện phát nóng

b/ Trường hợp đường dây có phân nhánh:

111213

- Trước hết tính toán chọn dây cho phát tuyến 1-7 theo sơ đồ thu gọn như hình dưới đây thoả mãn sụt áp cho phép U cp .chinh% và lập bảng tính toán sụt áp trên các đoạn và sụt áp tổng;

- Uđm = 220kV d21.5 mm cở dây  AC-240.

- Uđm = 110kV d9.9 mm cở dây  AC-70

- Uđm = 22kV cở dây  AC- 16

1.2 Aùp dụng chọn dây và tính sụt áp.

1.2.1 Chọn dây cho phát tuyến chính:

Phụ tải đối với phát tuyến chính có thể thu gọn như trong hình dưới:

5

2 km

1500kVA 1000kVA

700kVA 2500kVA

1400kVA

- Phụ tải tổng: Stổng = 2000+1400+1500+800+1500+2500+1000+700 = 11400(kVA)

- Phụ tải tương đương về sụt áp tập trung cuối đường dây:

2000*1 1400*2 1500*3.5 800*5 1500*6.5 2500*8 1000*9 700*10

5980( )10

%10

sin100%

td tinhtoan

x

S l r

- Chọn dây AC – 150 có d = 17(mm) ;r0 = 0.21(/km);

- Kiểm tra điều kiện sụt áp :

 đạt yêu cầu

Kết luận: Chọn dây AC-150 cho phát tuyến chính 1-2-3-4 -5

BẢNG KẾT QUẢ CHỌN DÂY CHO PHÁT TUYẾN CHÍNH:

Loại dây đường kính

mm

Chiều dàikm

0

r

) / (  km

0

x

) / (  km

R

) (

X

) (

cp I

tt K s S



pb pb pb



)./(%

10

*56.7

%1001000

*

sincos

%

2 0

U

x r

K

K

dm pb

stt(km)

Spb(kVA)

spb(km)

Tổng sụt áp trên phát tuyến chính :U%=4.522%

1.2.3 Chọn dây cho các nhánh:

- Chọn dây AC- 16 có thông số : d=5.4(mm), r0 = 2.06( /km).Icp = 105(A)

Kiểm tra điều kiện sụt áp:

37.1lg(

144

)./(%

00039.010

*22

6.0

*4.08.0

*06.2

%1001000

sincos

U

x r

- Chọn dây AC- 16 có thông số : d=5.4(mm), r0 = 2.06( /km).Icp = 105(A).

Kiểm tra điều kiện sụt áp:

37.1lg(

144

)./(%

00039.010

*22

6.0

*4.08.0

*06.2

%1001000

sincos

U

x r

=> Chưa đạt yêu cầu

- Chọn lại dây AC-25 có thông số : d=6.6(mm), r0 = 1.38( /km).Icp = 135(A)

Kiểm tra điều kiện sụt áp:

37.1lg(

144

)./(%

00027.010

*22

6.0

*39.08.0

*38.1

%1001000

sincos

U

x r

- Chọn dây AC- 16 có thông số : d=5.4(mm), r0 = 2.06( /km).Icp = 105(A).

Kiểm tra điều kiện sụt áp:

37.1lg(

144

)./(%

00039.010

*22

6.0

*4.08.0

*06.2

%1001000

sincos

U

x r

 Chưa Đạt yêu cầu

- Chọn lại dây AC-25 có thông số : d=6.6(mm), r0 = 1.38( /km).Icp = 135(A)

Kiểm tra điều kiện sụt áp:

37.1lg(

144

)./(%

00027.010

*22

6.0

*39.08.0

*38.1

%1001000

sincos

U

x r

 chưa đạt yêu cầu

- Chọn lại dây AC-35 có thông số : d=8.4(mm), r0 = 0.85( /km).Icp = 170(A)

Kiểm tra điều kiện sụt áp:

37.1lg(

144

)./(%

0001863

010

*22

6.0

*37.08.0

*85.0

%1001000

sincos

U

x r

Đạt yêu cầu

BẢNG KẾT QUẢ CHỌN DÂY CHO CÁC PHÁT TUYẾN NHÁNH:

Nhánh Loại dây Đường kính

(mm)

Chiềudài(km)

0

r

) / (  km

0

x

) / (  km

R

) (

X

) (

cp I

)

( A

tt K s S



pb pb pb



)./

%(%

1001000

*

sincos

%

U

x r

K

K

dm pb

Stt(kVA)

stt(km)

Spb(kVA)

spb(km)

TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG.

2.1 Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng.

2.1.1 Cách xác định tổn thất công suất.

Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng được tính theo công thức:

2 0 2

2

2

R U

Q

P



2 0 2

2

2

X U

1 3r s tt I tt

P 

 P 2 3r0s pb I2pb P 3 3r0s'I'2

Tổn thất công suất của một đường dây:

a/ Phụ tải tập trung P  P1

b/ Phụ tải phân bố đều P P2

c/ Vừa phân bố tập trung vừa phân bố đều: P  P1  P2  P3

Có thể tính tổn thất theo công suất phụ tải

Các phụ tải có cùng hệ số công suất ( cos)

2 0 2

2 3 2

3

(

dm pb tt tt pb

U

l r S S S

S P P



Với : K tt  0 3K pt  0 7K2pt - Ktt: hệ số tổn thất

- Kpt: hệ số phụ tải

doan haynhanh

2.2 Aùp dụng tính toán.

Hệ số tổn thất K tt 0.3K pt0.7K2pt 0.3*0.75 0.7*0.75 2 0.62

2.2.1 xét đoạn 2-6:

Stt = 400(kVA)

Spb = 100(kVA)

Do hệ số tải cos của các tải là giông nhau nên ta có thể áp dụng công thức sau:

2.2.2 Tương tự như vậy ta tính toán cho các đoạn khác được kết quả như bảng sau:

2.2.3 Phần trăm tổn that công suất và điện năng

Ptoàn mạng = Pphát tuyến chính + P nhánh = 196.12+12.28= 208.4 (kW)

Atoàn mạng = Aphát tuyến chính + A nhánh = 1065190.73+66672.45

= 1131863(kWh)

- Công suất tác dụng và phản kháng cung cấp cho toàn mạng

Ptoàn mạng = Stổng*cos = 11400*0.8 = 9120(kW)

Qtoàn mạng = Stổng*cos = 11420*0.6= 6840(kVar)

- Tổng điện năng cung cấp trong một năm

Atoàn mạng = Ptoàn mạng Kpt*8760 = 9120*0.75*8760 = 59918400(kWh)

- phần trăm tổn thất công suất và điện năng của phát tuyến chính

P P

A A

3.1 Khái niệm.

Tổng chi phí hàng năm của một phát tuyến hay dường nhánh là tổng của ba thành phần:TAC = AIC + AEC + ADC

Trong đó:

TAC : tổng chi phí hàng năm

AIC : chi phí đầu tư tương đương hàng năm của một đường dây

AEC : chi phí tổn thất điện năng hàng năm của đường dây

ADC : chi phí yêu cầu hàng năm để bù vào tổn thất công suất của phát tuyến

3.2 Cách xác định các chi phí.

3.2.1 Chi phí đầu tư tương đương hàng năm của một đường dây(AIC)

AIC = ICF iF l

Trong đó:

- ICF : chi phí xây dựng đường dây.($/km)

- Đường dây trên không 22kV, mạch đơn cộât bê tông cốt thép 14m,ICF =

10000-17000$/km

- iF :hệ số khấu hao,giả thiết bằng 0.1(khấu hao trong 10 năm)

- l: chiều dài đường dây.(km)

3.2.2 Chi phí tổn thất điện năng hàng năm của đường dây.(AEC).

AEC = (P)Ktt.8760 c

Trong đó:

- P : tổn thất công suất của phát tuyến

- Ktt : hệ số tổn thất công suất

- c : tiền điện,($/kWh)

Nếu tính AEC cho từng đoạn thì dùng Pđoạn thay vì dùng P

3.2.3 Chi phí yêu cầu hàng năm để bù vào tổn thất công suất của phát tuyến (ADC).

ADC = (P).KPRKRKLSA[(CGiG) +(CTiT) + (Csis)]

Trong đó:

- KPR : Hệ số đỉnh tổn thất.(giả thiết 0.82)

- KR: Hệ số dự trữ.(giả thiết 1.15)

- KLSA: Hệ số tổn thất cho phép (giả thiết 1.03)

- CG: Chi phí máy phát(nguồn),%/kW(giả thiết 200$/kW công suất phát)

- CT: Chi phí hệ thống truyền tải,$/kW(giả thiết 65$/kW)

- Cs: Chi phí hệ thống phân phối, $/kW(giả thiết 20$/kW)

- iG,iT,is : Hệ số khấu hao tính trên vốn cố định

giả thiết : iG =0.1; iT = 0.125; iS = 0.125

- Chi phí cho 1km phát tuyến( hay nhánh): TAC1km =TAC/l ,$/km

- TACphát tuyến (hay nhánh) = AIC  AEC  ADC

- Tổng chi phí hàng năm của toàn mạng:

TACtoàn mạng = TACcác phát tuyến + TACcác nhánh

- Giá thành tải điện cho 1kWh điện năng cuả toàn mạng =

mang

mang

A TAC

3.3 Aùp Dụng Tính Toán

Tổng Các Nhánh 9 9000 3333.62 365.15 12698.7

81792.1

3.3.3 tính toán chi phí cho 1kWh điện năng.

- Chi phí cho 1kWh điện năng:= 32717 0.00054

59918400

toan mang toan mang

TAC A

CHƯƠNG 4

BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI

4.1 Tính toán bù công suất kháng.

4.1.1 Bù công suất kháng cho đoạn 4 – 5:

a Hệ số bù tổng Ct = 0,69

b Tổng công suất tụ bù Qbù = CT.Qtổng = 0,69.1020 = 703,8 kVAr

c Số vị trí bù dự kiến: 3 vị trí

d Máy tính kết luận bù có: 3 vị trí

e Vị trí đặt tụ bù

- Hệ số bù ở 1 vị trí c = 0,69

3

T C



2 1 2

2 1

(2.2 1) ( )1

2 1

(2.3 1) ( )1

n  = 234,6 kVAr

g Phần trăm giảm tổn thất điện năng so với tổn thất điện năng ban đầu:

- Phần trăm giảm A so với A do công suất kháng khi đoạn đường dây có đặt tụ bù và các đoạn phía sau đã có bù rồi:

% Giảm Aphía sau có bù = 3 cxi.[(2 – xi)kpt + xi.kpt – (2i – 1).c ]100%

= 3.0,632.0,23{1[(2 – 1)0,75 + 0,142.1.0,75– (2.1 – 1)0,23] +

0,925[(2 – 0,925)0,75 + 0,412.0,925.0,75 – (2.2 – 1)0,23] +

h Phần trăm giảm tổn thất điện năng so với điện năng cung cấp cho phụ tải:

- Điện năng cung cấp cho phụ tải:

A = (Ptt + Ppb).Kpt.8760 = ( 560 + 800 ).0,75.8760 = 8 935 200 ( kWh )

- Hệ số tổn thất:

Ktt = 0,3.Kpt + 0,7.Kpt2 = 0,3.0,75 + 0,7.0,752 = 0,6187

- Giảm tổn thất điện năng sau khi bù:

Giảm_#A = %GiảmAso với A trước bù (#PP + #PQ,bđ )ktt.8760

100

= 19,94.( 0,846 + 0,476 ).0,6187.8760

100 = 1428,7 ( kWh )Suy ra phần trăm giảm tổn thất điện năng so với điện năng cung cấp cho phụ tải

%GiảmAcó bù so với A = Giam A.100%

j Phần trăm tổn thất điện năng sau khi bù so với điện năng A

%Acó bù so với A = %Achưa bù so với A - %GiảmAcó bù so với A

= 0,08 % – 0,016 % = 0,064 %

k Phần trăm giảm tổn thất công suất so với tổn thất công suất ban đầu

- Phần trăm giảm #P so với #P khi đoạn đường dây có đặt tụ bù và các đoạn phía sau đã có bù rồi:

%GiảmPphía sau có bù = 3 cx i[(2-x )i x i (2 1) ].100%i c

%GiảmPcó bù so với P = % sovoi Ptruocbu( P Q bd, )

n Phần trăm tổn thất công suất sau khi bù

%Pcó bù so với P = %Pchưa bù so với P - %GiảmPcó bù so với P

= 0,097 – 0,033 = 0,064%

o Điện năng giảm tổn thất

Giảm#A = %Giảm Aso với A trước bù 10 3

  ( MWh )

p Tiết kiệm do giảm tổn thất điện năng

Tiết kiệm 1 = GiảmA.103.K1 = 1,429.103.0,05 = 71,45 ( $ )

q Công suất giảm tổn thất

GiảmP = %GiảmPso với #P trước bù ,

r Tiết kiệm do giảm tổn thất công suất

Tiết kiệm 2 = GiảmP.K2 = 0,45.20 = 9 ( $ )

s Chi phí tụ bù

Chi phí tụ = Qbù.K3 = 703,8.0,1 = 70,38 ( $ )

t Tổng tiết kiệm

Tổng tiết kiệm = Tiết kiệm 1 + Tiết kiệm 2 – Chi phí tụ bù

= 71,45 + 9 – 70,38 = 10,07 ( $ )

4.1.2 Tính bù công suất kháng cho các đoạn còn lại.

Việc tính toán được thực hiện tương tự ta được số liệu như bảng 4.1

Cần chú ý một số điểm sau:

Tính từ đoạn sau cùng ngược về đoạn đầu nguồnTại một đoạn:

Qtt kể cả tụ bù phía sau nếu có = Qtt của bản thân đoạn đó theo đề bài + (Qtt,i + Qpb,i ) theo đề bài, i là các đoạn phía sau - Tổng công suất tụ bù đã tính toán được của các đoạn phía sau ( Qbù phia sau )

Ptt = Ptt của bản thân đoạn đó + (Ptt,i + Ppb,i ) theo đề bài ( i đoạn phía sau )

Qbù phía sau: tổng công suất tụ bù đã được tính toán của các đoạn phía sau

4.2 Tính toán tổn thất điện năng và công suất lúc phụ tải cực đại và có bù công suất kháng.

Qb=234,6kVAr Qb=1602,56kVAr

Qb=1446,32kVAr Qb=1698,03kVAr

Qpb = 1,028.1000.0,6

Công suất tụ bù Qbù = 234,6 kVAr

Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố

Phần trăm sụt áp trên đoạn

Uđoạn% = Utt% + Upb% = 0,027% + 0,02% = 0,047 %

Tổn thất công suất chỉ do phụ tải tập trung, phân bố ảnh hưởng tập trung và phân bố

Pđoạn = Ptt + Ppb + Ptt.pb = 0,17 + 0,039 + 0,111 = 0,32 (kW)

4.2.2 Các đoạn khác.

Tính toán tương tự ta được kết quả như trong bảng 4.2

4.3 Tính toán lúc phụ tải min và có bù ứng động.

4.2.2 Tính mẫu cho đoạn 5 – 6:

Phụ tải tập trung ở cuối khi chưa có bù

Ptt6,min = Ptt7,min + Ppb6-7,min = ( Ptt7,min + 6 7

4 7

4 7

pb

l P l

6,min

185,04246,72

tt tt

tt

Q tg

P

   = 0,75 c os tt6,min 0,8 < 0,95 ( thoả điều kiện bù)Phụ tải phân bố trên đoạn 5 – 6: Ppb = 411,2.0,4 = 164,48 ( kW )

Qpb = 308,4.0,4 = 123,36 ( kVAr )Công suất tụ bù ở cuối đoạn 5 – 6

Qbù,min = Qtt6,min – Ptt6,min.tgyêu cầu = 185,04 – 246,72.0,33 = 103,62 ( kVAr )

Công suất tụ bù ứng động

Qbù ứng động = Qbù, max - Qbù,min = 703,8 – 103,62 = 600,18 ( kVAr )

Phụ tải tập trung ở cuối sau khi bù

Ptt6,min = Ppb6-7,min + Ptt6-7,min = ( 6 7

Qtt6,min = Qpb6-7,min + Qtt7,min - Qbù,min = (42,6 + 420)0,4 – 103,62 = 81,42 (kVAr)

Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố

Phần trăm sụt áp trên đoạn

Uđoạn% = Utt% + Upb% = 0,017 + 0,008 = 0,025%

Tổn thất công suất chỉ do phụ tải tập trung, phân bố ảnh hưởng tập trung và phân bố

r l U

= (246,72.164,48 + 81,42.123,36) 0, 2162

22 1000 = 0,022 ( kW )Tổn thất công suất trên đoạn

Pđoạn = Ptt + Ppb + Ptt,pb = 0,03 + 0,006 + 0,022 = 0,058 (kW)

4.3.3 Các đoạn khác 6 – 7, 4 – 5, 3 – 4, 2 – 3, 1 – 2

Tương tự như vậy tính ngược về các đoạn trước ta được kết quả như bảng 4.3

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ PHỐI HỢP BẢO VỆ

5.1.TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH.

Chiều dài toàn tuyến: 19 km

Phát tuyến chính: 10 km, dây AC – 150

Phát tuyến nhánh: 9 km, dây AC – 35

dm cb cb

U Z S

Đường dây R1 = R2, X1 = X2

Đường dây chính 1 - 2 - 3 - 4 - 5: r0 = 0,21 /km, x0 = 0,33 /km, d = 17 mm

Các đường dây nhánh 2-6, 4-7, 4-8: r0 = 0,85 /km, x0 = 0,38 /km, d= 8,4 mm

 Phát tuyến chính dây AC – 150

Tổng trở thứ tự thuận và tổng trở thứ tự nghịch:

z1 = z2 = 0,21 + j0,33 ( /km )Tính tổng trở thứ tự không của đường dây:

Chọn trụ đỡ thẳng dùng đà 2,4 m có:

+ Khoảng cách tương đương giữa các pha: Dm,pha = 3675.1650.2325 = 1,37 m+ Khoảng cách tương đương giữa dây pha và dây trung tính:

r : phụ thuộc số sợi cấu tạo dây

Dây chính AC – 150 có 61 sợi  Ds,pha = 0,772.r = 0,772.17

2 = 6,562 (mm)+ Bán kính tự thân của dây trung tính

Ds,n = '

n

r : phụ thuộc số sợi cấu tạo dâyDây trung tính: chọn dây nhỏ hơn là dây AC – 120 có 35 sợi

 Ds,n = 0,768.r = 0,768.15, 2

2 = 5,837 (mm)+ Cảm kháng phân cách:

xd,pha = 2.10-4.2. f.lnDm,pha = 2.10-4.2 50.ln1,37 = 0,0198 ( /km )

xd,n = 2.10-4.2. f.lnDm,n = 2.10-4.2 50.ln1,54 = 0,0271 ( /km )+ Cảm kháng dây dẫn:

+ Cảm kháng của đất: xe = 1,534 ( /km )

Tổng trở thứ tự không

a Tổng trở thứ tự không của bản thân dây pha

z0, pha = r1, pha + re + j(xa, pha + xe – 2.xd, pha )

pha g g

z z



= 0,388 + j1,8102 - (0,178 1, 4527)2

0,988 2,5036

j j



 = 0,492 + j1,025 ( /km )

 r0 =0,492 ( /km ), x0 = 1,025 ( /km )

 Phát tuyến nhánh dây AC – 35 tính toán tương tự ta có:

Tổng trở thứ tự thuận và tổng trở thứ tự nghịch:

z1 = z2 = 0,85 + j0,38 ( /km )Tổng trở thứ tự không:

z0 = 1,322 + j1,558 ( /km )

 r0 =1,322 ( /km ), x0 = 1,558 ( /km )

Đoạn 2 – 6, 4 – 7, 4 – 8 và 4 – 5 chia làm 2 đoạn để đặt FCO nên đánh số lại các nút như hình vẽ sau:

4 62

1km 2km

1,5km

12

1km 1,5km

1,5km 1,5km

= (0+0,42+0,63+0,63+1,275+1,275) + j(1,355+0,66+0,99+0,99+0,57+0,57) = 4,23 + j5,135

 Tổng trở thứ tự nghịch:

Z2 = ( R2, 0-1 + R2, 1-2 + R2, 2-3 + R2, 3-4 + R2, 4-11 + R2, 11-12 ) + j(X2, 0-1 + X2, 1-2 + X2 ,2-3 + X2,

3-4 + X2, 4-11 + X2, 11-12 )

= (0+0,42+0,63+0,63+1,275+1,275) + j(1,549+0,66+0,99+0,99+0,57+0,57)

= 4,23 + j5,329

 Tổng trở thứ tự không:

Z0 = ( R0, 0-1 + R0, 1-2 + R0, 2-3 + R0, 3-4 + R0, 4-11 + R0, 11-12 ) + j(X0, 0-1 + X0, 1-2 + X0, 2-3 + X0, 3-4 + X0, 4-11 + X0, 11-12 )

= (0+0,984+1,476+1,476+1,983+1,983) + j(3,63+2,05+3,075+3,075+2,337+2,337) = 7,902 + j16,504

 Dòng ngắn mạch 3 pha:

(3)

1

22.10003

4, 23 5,135 0

pha N

f

U I

 Dòng ngắn mạch 2 pha:

 Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất ( dòng trên pha ngắn mạch ):

33

b Dòng ngắn mạch tại các nút khác:

Tính toán tương tự ta được số liệu như bảng sau

Nút 3 pha L – G L – L L – L – G_ab L – L – G_c

5.1.2 Tính dòng ngắn mạch cực tiểu ( ứng với Zf = 10 )

Tính toán tương tự ta được bảng kết quả sau

Nút 3 pha L – G L – L L – L – G_ab L – L – G_c

4109 984

1909 710

2336 794

1909 710

2931 900

2336 794

5.2.1 Phối hợp bảo vệ Recloser – Recloser ( ACR )

Các định mức của ACR: điện áp định mức, mức cách điện xung (BIL), dòng điện làm việc liên tục lớn nhất, dòng tác động tối thiểu (minimum trip current), dòng cắt ngắn mạch

Chọn ACR 2 lần tác động nhanh và 2 lần tác động chậm Đặc tuyến tác động nhanh ký hiệu là A-ACR; đặc tuyến tác động chậm ký hiệu là B-ACR

Chọn dòng tác động tối thiểu của ACR (min trip) = 2,5 dòng làm việc bình thường qua ACR

Trên phát tuyến đặt 2 ACR, ACR phía đầu tuyến (ACR1) làm dự trữ cho ACR phía sau (ACR2) Khi có ngắn mạch trên đường dây phía sau ACR2 thì ACR1 chỉ đếm số lần cắt nhanh của ACR2 nhưng không tác động cắt bản thân ACR1 Trình tự được lập trình của ACR1 là bỏ qua 2 lần tác động nhanh của nó và hướng về 2 lần tác động chậm Khi ACR2 đã thực hiện 2 lần tác động nhanh mà sự cố vẫn tồn tại thìACR2 sẽ chuyển sang 2 lần tác động chậm, nó chỉ tác động một mình do sự khác nhau về đặc tính thời gian của hai ACR trong chế độ tác động chậm vì lúc này ACR1đã chuyển sang làm việc ở đặc tính chậm của nó rồi Như vậy sẽ tránh mất điện không cần thiết trong vùng giữa 2 ACR khi có sự cố xảy ra phía sau ACR2 Nếu ACR2 đóng không thành công sau 2 lần tác động chậm thì nó sẽ khoá làm mất điện phần mạch phía sau ACR2 Nếu ACR2 không tác động do bị hư hỏng thì ACR1 đóngvai trò dự trữ và khi ACR1 cắt sẽ gây mất điện nhiều hơn

Khi xảy ra ngắn mạch trong khoảng giữa ACR1 và ACR2 thì chỉ có ACR1 làm việc

Một lưu ý quan trọng khi phối hợp ACR-ACR là thời gian giữa các đặc tuyến củahai ACR phải lớn hơn 12 chu kỳ (0,2 giây) để đảm bảo 2 ACR không tác động đồng thời

5.2.2 Phối hợp Recloser và cầu chì.

ACR đặt trên phát tuyến chính, cầu chì đặt ở đầu đường nhánh để bảo vệ cho đường nhánh

Dòng điện lâu dài liên tục của cầu chì (fuse link) chọn khoảng 150% dòng định mức đối với chì thiết (tin link) và bằng 100% dòng định mức đối với chì bạc (silver link) Đối với cầu chì K và T có thể chọn theo bảng 5.4 như sau:

K hoặc T Dòng liên tục K hoặc T Dòng liên tục K hoặc T Dòng liên tục

Bảng 5.4 Khả năng dòng liên tục của cầu chì

Căn cứ vào dòng điện ở đầu nhánh lúc phụ tải cực đại để chọn dây chì có định mức thích hợp và đường đặc tính A-s tương ứng (TCC) Đường đặc tính A-s của dây chì có tính tản mạn và gồm 2 đường Đường dưới là đường ứng với thời gian chảy tối thiểu, đường trên ứng với thời gian chảy giải trừ lớn nhất

Đường đặc tính của dây chì phải nằm giữa 2 đường A-ACR và B-ACR của Recloser

Khi có ngắn mạch trên đường nhánh thì chì không cho đứt ngay vì sự cố có thể thoáng qua hy vọng có thể tái lập mà không gây mất điện Khi đó ACR làm việc theo đặc tính nhanh A-ACR Sau 2 lần tác động nhanh mà sự cố vẫn tồn tại thì ACR chuyển sang làm việc theo đặc tính chậm B-ACR và khi đó chì sẽ chảy và chỉ làm mất điện đường dây nhánh

Do có hiện tượng mỏi do nhiệt của dây chì khi dòng ngắn mạch qua nó trong những lần tác động nhanh của ACR ( lúc này chì chưa kịp chảy ) Tác dụng nhiệt chồng chất gây ra bởi ACR lên dây chì mà dây chì phải chịu đựng phải nhỏ hơn đặc tính phá huỷ của dây chì và điều mong muốn là dây chì không được phép chảy trong giai đoạn mà ACR làm việc theo đặc tuyến nhanh Điều này được thực hiện bù trừ qua phối hợp bằng cách dùng hệ số nhân k để nhân thời gian của A-ACR với hệ số này và đường mới A’- ACR vẫn còn nằm dưới đặc tính thời gian chảy tối thiểu của dây chì

Thời gian mở giữa 2 lần tự

đóng lại (chu kỳ-giây)

Hệ số nhân k

1 lần tác động nhanh 2 lần tác động nhanh

a Chọn cầu chì cho đoạn 5 – 6:

,

31,51

21,011,5

FCO dm

Chọn chì 30T cho đoạn 5 – 6

Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại

Vậy chọn chì 30T cho các đoạn 4 – 5, 4 – 11, 2 – 7

b Chọn chì cho đoạn 9 – 10:

,

18,37

12, 251,5

FCO dm

Chọn chì 20T cho đoạn 9 – 10

Tính toán tương tự cho các đoạn còn lại

Vậy chọn chì 20T cho các đoạn 7 – 8, 11 – 12, 4 – 9

c Chọn chì cho đoạn 3 – 4

,

149,58

99,721,5

FCO dm

Chọn chì 100T cho đoạn 3 – 4

d Chọn và phối hợp ACR2

mintrip2 = 2,5.200 = 500 ( A )

Chọn mintrip = 500 ( A )

Phối hợp ACR2 với chì 20T có dòng max = 2391 A, dòng min = 710 A

Phối hợp ACR2 với chì 30T có dòng max = 2691 A, dòng min = 794 A

Phối hợp ACR2 với chì 100T có dòng max = 3990 A, dòng min = 1012 A

Để phối hợp ACR2 với các cầu chì thường ta phối hợp với từng cầu chì Ở đây ta có thể phối hợp gộp chung các cầu chì giống nhau và đặc tuyến của cầu chì sẽ được vẽ từ dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất đến lớn nhất trong các cầu chì đó

Chọn đường A-ACR2 là đường 121 Đường đặc tuyến này có A-ACR2x1,35 nằm dưới cả 2 đường đặc tính chảy của cầu chì 10T, 30T và 100T Do đó đường đặc tuyến này phối hợp tốt với các cầu chì phía sau

Chọn đường B-ACR2 là đường đặc tuyến 138.

e ChọnACR1 và phối hợp với ACR2

6.A.1.2/ Xác định số lượng và công suất đèn:

- Độ rọi yêu cầu E = 200 lux

- Chọn độ cao treo đèn: