Chương 22: Chọn các thiết bị hạ ápSơ đồ thay thế để tính ngắn mạch: a.. Chọn cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối: Do khoảng cách ngắn nên ta chọn theo điều kiện phát nóng cho phép... Các
Trang 1Chương 22: Chọn các thiết bị hạ áp
Sơ đồ thay thế để tính ngắn mạch:
a Chọn cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối:
Do khoảng cách ngắn nên ta chọn theo điều kiện phát nóng cho phép
Dòng hạ áp tổng của máy biến áp:
Itt = IđmB =
4 0 3
250 U
3
S
HdmB
dmB
,
Chọn 5m cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, có thông số kỹ thuật cho trong bảng sau:
Vỏ
F
(mm2) lõi
Trọng l-ợng 1km
đ-ờng dây kg/km
Điện trở dây dẫn ở
20oC
/km
Tron
g nhà
Ngoà
i trời 3150
0,124/0,2
Tổng trở biến áp quy về phía hạ áp:
dmB
HdmB N
2 dmB
2 HdmB N
S 100
U U j S
U P Δ
.
%.
250 100
4 0 4 j
250
4
0
1
2
2
.
, ,
.
= 10,496 + j 25,6 m
HT ZB ZC ZAT ZAN
N4
N3
N2
Trang 2Cáp PVC (3150 +70) do LENS chế tạo có r0 = 0,124 /km; x0
=0,1 /km
ZC = RC + j XC = r0.l + jx0.l = 0,124.5 + j0,1.5 = 0,62 +j0,5 m
Tổng trở t-ơng đ-ơng của điểm ngắn mạch N2:
ZN2 = ZB + ZC = 10,496 + j 25,6 + 0,62 +j0,5 = 11,116 + j26,1 m
Dòng điện ngắn mạch có trị số:
IN2 =
2 N
Hdm
Z 3
U =
2
2 26 1 116
11 3
400
, ,
Để thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch, tiết diện cáp phải thoả mãn điều kiện sau: F .IN t = 6.8,14 0, 8= 43,68 (: hệ số nhiệt độ, với cáp đồng = 6; t: thời gian quy đổi, láy bằng thời gian tồn tại ngắn mạch, t = 0,8s)
Nh- vậy cáp PVC (3150 + 70) đã chọn là thoả mãn
b Chọn Aptomat:
Aptomat đ-ợc chọn theo 3 điều kiện: UđmA Uđmmạng = 0,4 KV
IđmA Itt
IcđmA IN Chọn Aptomat tổng: IđmAT Itt = IđmB = 360,84 A chọn Aptomat NS400E có Iđm = 400A do MERLIN GERIN chế tạo
Chọn Aptomat nhánh: IđmAT Itt = IđmB/3 = 120,28 A chọnAptomat NS225E có Iđm = 100A do MERLIN GERIN chế tạo Các số liệu kỹ thuật của hai loại Aptomat đã chọn cho trong bảng sau:
Các Aptomat đã chọn cần đ-ợc kiểm tra theo điều kiện cắt dòng ngắn mạch:
Aptomat tổng: Kiểm tra theo dòng ngắn mạch tại điểm N3
Trang 3Aptomat nhánh: Kiểm tra theo dòng ngắn mạch tại điểm
N4
Aptomat tổng có: ZAT = RAT + jXAT = (R1 + R2) + jXAT
= (0,4 + 0,1) + j0,15 = 0,5 + j0,15 m
Trong đó: R1 là điện trở tiếp xúc của Aptomat
R2; X2 là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của Aptomat (tra bảng)
Dòng ngắn mạch tại điểm N3:
IN3 =
AT C B
2 AT C B
tb
X X X R
R R 3
U
=
15 0 5 0 6 25 5
0 62 0 496 10 3
400
, , , ,
, ,
= 8,045 KA Aptomat tổng có Icđm = 15 > IN3 = 8,045 nên thoả mãn điều kiện
Với Aptomat nhánh vì có Icđm = 7,5 KA < IN3 nên phải tiếp tục tính ngắn mạch tại điểm N4 để kiểm tra Aptomat nhánh theo
điều kiện cắt dòng ngắn mạch
Tổng trở thanh cái: ZTC = RTC + jXTC = (0,223 + j0,394).5 = 1,115 + j1,97 m
Aptomat nhánh có: ZAN = RAN + jXAN = (R1 + R2) + jXAN
= (0,5 + 0,36) + j0,28 = 0,86 + j0,28 m Trong đó: R1 là điện trở tiếp xúc của Aptomat
R2; X2 là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá
dòng của Aptomat Với Aptomat có Iđm = 225 A tra bảng ta có:
R1 = 0,5 m; R2 = 0,36 m; X2 = 0,28 m
Dòng ngắn mạch tại điểm N4:
AN TC AT C B
2 AN TC AT C B
tb
X X X X X R
R R R
R
3
U
.
Trang 4=
28 0 97 1 15 0 5 0 6 25 86
0 115 1 5 0 62 0 496
10
3
400
, , , , , ,
, , , ,
= 7,314 KA Aptomat nhánh có Icđm = 7,5 > IN4 = 7,314 nên thoả mãn điều kiện
Nh- vậy các Aptomat đã chọn là hợp lý
c Chọn thanh góp hạ áp:
Dòng điện lớn nhất qua thanh góp là dòng định mức của máy biến áp:
IđmB = 360,84 A Chọn thanh góp đồng, thiết diện chữ nhật, M303 có các thông
số kỹ thuật cho trong bảng sau:
Kích th-ớc
mm
Fmột thanh
mm2
Khối l-ợng kg/m
Icp A
Cần kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt của thanh dẫn theo dòng ngắn mạch tại N3
IN3 = 8,045 KA
Trị số dòng ngắn mạch xung kích: ixk3 = 1,8 3.IN3 = 1,8 3.8,045
= 25,082 KA
Dự định đặt 3 thanh góp 3 pha cách nhau 15 cm, mỗi thanh đặt trên hai sứ khung tủ cách nhau 70 cm:
Ftt = 1,67.10-2
a
l ixk = 1,67.10-2
15
70.25,082 = 1,955 kG
M =
10
l
Ftt. =
10
70 955
1 , = 13,685 kG.cm Mô men chống uốn của thanh góp đặt đứng:
W =
6
hb 2
= 6
3
30 2 = 0,045 cm3
b
Trang 5ứng suất tính toán xuất hiện trong thanh góp do tác động của lực điện động dòng ngắn mạch:
W
M
tt
045 0
685 13 ,
,
= 304,1 kG/cm3
Với = 6 và tqđ = tc = 0,5s ta có kết quả kiểm tra thanh góp đã chọn ở bảng sau:
Dòng phát nóng lâu dài cho
phép (A)
Khả năng ổn định động (kG/cm)
Khả năng ổn định nhiệt (mm2)
K1.K2.Icb = 1.1.405 > 360,84 cp
= 1400 > tt= 304,1 F=30.3=90 >IN 0, 5=34,132 Thanh góp đồng M303 đã chọn là thoả mãn
d Chọn sứ hạ áp:
Điện áp định mức (KV)
Lực cho phép tác động lên đầu sứ
UđmS Uđm mạng
Fcp k.Ftt Trong đó:
Fcp = 0,6.Fphá hoại
k = H'/H
Lực tính toán tác dụng của dòng ngăn mạch xung kích:
Ftt = 1,67.10-2
a
l i2
xk = 1,67.10-2
15
70.25,0822 = 49,028 kG Chọn sứ đỡ đặt trong nhà do Nga chế tạo có các thông số kỹ thuật cho trong bảng sau:
U (KV) Loại
Uđm Upđ khô
Phụ tải phá
hoại kG
Khối l-ợng kg
H H'
Thanh dẫn Sứ
Trang 6ОФ1-375 1 11 375 0,7
Sứ đ-ợc chọn có Fcp = 0,6.375 = 225 kG > Ftt = 49,028 kG Nh- vậy sứ đã chọn thoả mãn các điều kiện
e Chọn các đồng hồ đo đếm điện:
Trong tủ phân phối đặt 3 đồng hồ Ampe, 1 đồng hồ Volt, 1 công tơ hữu công, 1 công tơ vô công
Chọn tất cả các đồng hồ và công tơ do nhà máy thiết bị đo Trần Nguyên Hãn chế tạo, có cấp chính 0,5:
Voltmet: Uđm = 400V
Ampemet: Iđm = 400A
Công tơ: 3.5(A) - 220/380(V)
f Chọn BI:
Dòng lớn nhất qua BI: Icb = IđmB = 360,84 A
Phụ tải thứ cấp của BI:
Ampemet: 0,1 VA
Công tơ vô công: 2,5 VA
Công tơ hữu công: 2,5 VA
Tổng phụ tải: 5,1 VA
Chọn BI do công ty Đo điện Hà Nội chế tạo, số l-ợng 3 BI đặt trên 3 pha đấu sao Các thông số kỹ thuật chính:
V
Iđm A
I2đm A
Số vòng sơ cấp
Dung l-ợng VA
Cấp chính xác
Dây dẫn dùng dây đồng tiết diện 2,5 mm2: M2,5
Không cần kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt
