BÀI GIẢNG CUNG CẤP ĐIỆN 2 ( GV Nguyễn Quang Thuấn ) - CHƯƠNG 7 pps

Lựa chọn CC cao áp SC.đmCC  SNCông suất cắt định mức của CC, SC.đmCC A 4 IC.đmCC  INDòng điện cắt định mức của CC, IC.đmCC A 3 IđmCC Ilv.maxDòng điện định mức, IđmCC A 2 UđmCC Uđm.mĐ

CUNG CẤP ĐIỆN 2

GV: Nguyễn Quang Thuấn

Nội dung môn học

15

TN

5

Kỹ thuật chiếu sáng 11

6 Bảo vệ chống quá điện áp khí quyển

9

4 Nâng cao hệ số công suất

10

45

Tổng số:

6 Bảo vệ rơle và tự động hóa HTCCĐ

8

9 Lựa chọn các phần tử, thiết bị trong HTCCĐ

7

SỐ TIẾT NỘI DUNG

CHƯƠNG

Tài liệu tham khảo

1 TS Ngô Hồng Quang

Thiết kế cấp điện, NXBKHKT- 2006

2 TS Ngô Hồng Quang

Lựa chọn các phần tử thiết bị từ 0,4-500kV, NXBKHKT- 2005

3 TS Trần Quang Khánh

Hệ thống cung cấp điện, NXKHKT HN 2005

4 GS Nguyễn Công Hiền

Hệ thống cung cấp điện, NXKHKT HN 2004

Chương 7 LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ, THIẾT BỊ

Bởi vậy các PT, TB đưa vào làm việc cần phải được lựa chọn thảo mãn đồng thời 3 điều kiện trên

2 Điều kiện chung lựa chọn các PT, TB:

a Điều kiện để PT, TB đảm bảo làm việc bt và qt: . .max (1)

.

đm

m đm TB

đm

I I

U U

 Đối với đd lv //: Ilvmax = 2Ibt= 2Icp (tức là tính khi 1 đd bị đứt);

 Đối với mạch MBA: Ilvmax = kqtmaxIbt=kqtmaxIđmBA(thg kqtmax= 1,4 );

 Đối với mạch MPĐ: Ilvmax = kqtmaxIbt= 1,05Iđm

2 Điều kiện chung lựa chọn các PT, TB:

b Điều kiện để PT, TB đảm bảo chịu đựng được ở chế độ sự cố:

Dòng điện NM lớn → sinh ra lực điện và nhiệt lớn có thể phá hỏng

và đốt cháy phẫn dẫn/cách điện của PT, TBĐ Do đó cần kiểm tra theo 2 điều kiện:

 Điều kiện ổn định nhiệt:

) 3 (

.

.

dm nh

qd dm

nh

t

t I

7.2 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP

1 Lựa chọn MCĐ

Dòng điện ôđn định mức, Inh.đm (kA)

6

Iđ.đm  ixkDòng điện ôđđ định mức, Iđ.đm (kA)

5

SC.đmMC  SNCông suất cắt định mức, SC.đm (MVA)

4

IC.đm  INDòng điện cắt định mức, IC.đm(kA)

3

IđmMC Ilv.maxDòng điện định mức, IđmMC (A)

2

UđmMC Uđm.mĐiện áp định mức, UđmMC (kV)

qd dm

nh

t

t I

I

.  

7.2 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP

SC.đmCC  SNCông suất cắt định mức của CC, SC.đmCC (A)

7

IC.đmCC  INDòng điện cắt định mức của CC, IC.đmCC (A)

6

IđmCC Ilv.maxDòng điện định mức của CC, IđmCC (A)

5

Dòng điện ôđn định mức, Inh.đm (kA)

4

Iđ.đm  ixkDòng điện ôđđ định mức, Iđ.đm (kA)

3

IđmMC Ilv.maxDòng điện định mức, IđmMC (A)

2

UđmMC Uđm.mĐiện áp định mức, UđmMC (kV)

qd dm

nh

t

t I

I

.  

Dòng điện ôđn định mức, Inh.đm (kA) 4

Iđ.đm  ixkDòng điện ôđđ định mức, Iđ.đm(kA)

3

IđmDCL Ilv.maxDòng điện định mức, IđmDCL (A)

2

UđmDCL Uđm.mĐiện áp định mức, UđmDCL (kV)

qd dm

nh

t

t I

I

.  

3 Lựa chọn DCL

4 Lựa chọn CC cao áp

SC.đmCC  SNCông suất cắt định mức của CC, SC.đmCC (A)

4

IC.đmCC  INDòng điện cắt định mức của CC, IC.đmCC (A)

3

IđmCC Ilv.maxDòng điện định mức, IđmCC (A)

2

UđmCC Uđm.mĐiện áp định mức, UđmCC (kV)

1

Công thức chọn và kiểm tra Các đại lượng chọn và kiểm tra

TT

7.3 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

1 Lựa chọn MBA điện lực

Ví dụ: Hà nội nhiệt độ trung bình 240C;

Mátcơva nhiệt độ trung bình 50C;

Thì:

- nhiệt độ môi trường sử dụng và nhiệt độ chế tạo (0C)

Hệ số hiệu chỉnh giữa mt chế tạo và sử dụng (chỉ sử dụng

khc nếu MBA ngoại nhập)

81 ,

0 100

SđmB - công suất đm của MBA, (nhà chế tạo cho);

Stt - công suất tính toán (công suất lớn nhất của phụ tải)

kqtmax - hệ số quá tải lớn nhất của MBA, kqtmax = 1,4

(quá tải không quá 5 ngày 5 đêm, mỗi ngày không quá 6 giờ)

7.3 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

2 Lựa chọn MBA đo lường

a Máy biến dòng điện (BI)

xk đ

I

i k

1

2



dm nh BI dm

qd nh

t I

t

I k

.

3

Dòng điện sơ cấp định mức, I1đm.BI (A)

2

Uđm.BI  Uđm.mĐiện áp sơ cấp định mức, Uđm.BI (kV)

1

Công thức chọn và kiểm tra Các đại lượng chọn và kiểm tra

TT

2 Lựa chọn MBA đo lường

b Máy biến điện áp (BU)

N %

Sai số cho phép, N%

3

S2đm.pha  S2tt.phaPhụ tải 1 pha thứ cấp, S2đm.BI, (VA)

2

Uđm.BU  Uđm.mĐiện áp sơ cấp định mức, Uđm.BU (kV)

7.4 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP

motor control

Lưới điện hạ áp

Cách ly Đóng cắt Bảo vệ ngắn mạch

Bảo vệ ngắn mạch

Bảo vệ quá tải

Bảo vệ quá tải

Điều khiển công suất

Khởi động mềm Điều khiển với biến tần

Cách ly Đóng cắt Bảo vệ ngắn mạch

motor starter

Switch (cầu dao)

Cầu dao tải

tắctơ

Công-Rơ le nhiệt

Áptômát kiểu

từ điện

Áptômát kiểu

từ nhiệt

Thiết bị tích hợp

7.4 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP

 Các khí cụ ở mạng điện hạ áp như áptômát, côngtắctơ, cầu dao, cầu chì, được lựa chọn theo điều kiện điện áp và dòng điện , kiểu loại và hoàn cảnh làm việc không cần kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt do dòng ngắn mạch

 Riêng chọn áptômát và cầu chì cần lưu ý:

 Đối với ATM: Phải kiểm tra khả năng cắt dòng điện ngắn mạch và chỉnh định để cắt dòng điện quá tải;

 Đối với CC: Phải phân biệt dùng cho mạng điện sinh hoạt, chiếu sáng hay dùng trong mạng công nghiệp mà chọn cho đúng

Sau đây, sẽ nêu cách chọn các thiết bị này.

7.4 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP

BI

1 Chọn ATM:

IC.đm  INDòng điện cắt định mức, IC.đm(kA)

3

IđmATM Ilv.maxDòng điện định mức, IđmATM (A)

2

UđmATM Uđm.mĐiện áp định mức, UđmATM (V)

7.4 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP

2 Chọn cầu chì:

IđmCC Ilv.max= IttDòng điện định mức, IđmCC (A)

2

UđmCC Uđm.mĐiện áp định mức, UđmCC (V)

2 Chọn cầu chỡ:

b Đối với CC dựng cho mạng điện cụng nghiệp:

TT Các đại lượng chọn và kiểm tra Công thức chọn và kiểm tra

mmIK

Trong đó:

k t - hệ số tải của động cơ, nếu không biết lấy k t = 1;

I đm.đC - dòng điện định mức của động cơ, I đm.đC =

U đm - điện áp dây định mức, U đm = 380V;

Cos đm - hệ số công suất định mức của đ.cơ, thường Cos đm = 0,8;

 - hiệu suất của đcơ, thường  = 0.8-0,95 (có thể lấy  = 1);

K mm - hệ số mở máy đ.cơ (nhà chế tạo cho), thường K mm = 5; 6; 7;

 - hệ số phụ thuộc vào điều kiện khởi động của đ.cơ, lấy như sau:

Với đ.cơ mở máy nhẹ (hoặc không tải) như máy bơm, máy cắt gọt kim loại  = 2,5;

dm dm

DC dm

cos U

b Đối với CC dùng cho mạng điện công nghiệp:

 Nếu BV cho nhiều động cơ:





n

2 i

DCi dm

ti I k

2 i

DCi dm ti max

7.5 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN VÀ CÁP

1 Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế

PP này chỉ dùng chọn tiết diện dd của các mạng điện cao áp

Tmax > 5000h

Tmax = 3000-5000h

Tmax ≤ 3000h Loại dây dẫn

1,0 2,7 1,2

1,1 3,1 1,4

1,3 3,5 1,6

kt

j

I j

U U

QX PR

2 Chọn tiết diện dd theo tổn thất điện áp cho phép

 PP này dùng để chọn tiết diện dd ở mạng điện hạ áp và mạng điện địa

phương (U ≤ 35kV) chiều dài lớn

 Xuất phát từ công thức tính tổn thất điện áp:

n

i

i i i

i dm

dm

n

i

i i n

i

i i

U U

X Q R

P U

U

l Q x

l P r

0 1

0

.

1

- Đối với dây hạ áp: Chọn x0 = 0,35Ω/km

- Đối với dây TA áp: Chọn x0 = 0,38Ω/km (với 10÷22kV); x0 = 0,4Ω/km (với 35kV)B2 Từ x0 đã chọn, xác định được: n

i

i i X

U

l Q x

2 Chọn tiết diện dd theo tổn thất điện áp cho phép

B3 Từ ∆Ucp xác định được ∆UR:

∆UR = ∆Ucp - ∆UXB4 Xác định tiết diện dây dẫn cần chọn:

Từ F tính được, tra bảng phụ lục để chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất

B5 Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép:

- Nếu điều kiện được thỏa mãn thì dây dẫn chọn đạt yêu cầu;

- Trường hợp không thảo mãn, chọn dây dẫn có tiết diện lớn hơn 1 cấp, rồi kiểm tra lại theo điều kiện trên

dm R

n i

i i dm

n i

i i R

U U

l P F

U

l P r U

i dm

dm

n

i

i i n

i

i i

U X

Q R

P U

U

l Q x

l P r

0 1

0

.

1

.

PP này dùng để chọn tiết diện dây dẫn lưới hạ áp công nghiệp và sinh hoạt đô thị.

Trình tự các bước chọn tiết diện theo phương pháp này như sau:

- Bước 1: Xác định dòng điện tính toán mà đường dây phải tải Itt;

- Bước 2: Lựa chọn loại dây, tiết diện dây theo biểu thức:

k1k2Icp  IttTrong đó: k1- hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, ứng với môi trường đặt dây, cáp;

k2- hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng dây hoặc cáp đi chung một rãnh; k1 và k2 tra trong phụ lục.

Icp- dòng điện lâu dài cho phép ứng với tiết diện dây hoặc cáp định chọn (tra bảng)

3 Chọn tiết diện dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép

3 Chọn tiết diện dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép

- Bước 3: Kiểm tra lại:

* Theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ:

+ Nếu bảo vệ bằng cầu chì:



 dccp

2 1

I I

k k

(Đối với mạch độnh lực  = 3; còn mạch ánh sáng sinh hoạt  = 0,3) + Nếu bảo vệ bằng ATM:

5 , 1

I I

k k

; 5 , 4

I I

k

cp 2 1

kddt cp

* Theo điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch:

3 Chọn tiết diện dây dẫn theo dòng phát nóng cho phép

* Theo điều kiện tổn thất điện áp:

Umax  Ucp = 5%Uđm

7.6 CHỌN TIẾT DIỆN THANH DẪN (THANH CÁI)

qd

t I

Khả năng ổn định nhiệt, F (mm2)3

cp  ttKhả năng ổn định động, cp (kG/cm2)

2

k1k2Icp Ilv.maxDòng điện phát nóng lâu dài cho phép, Icp (A)

 - hệ số phụ thuộc vật liệu làm thanh dẫn: Cu = 6; Al = 11

cp - ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn (cp.Cu= 1400 kG/cm2; cp Al= 700 kG/cm2; cp Fe= 1600 kG/cm2)

7.6 CHỌN TIẾT DIỆN THANH DẪN (THANH CÁI)

tt - ứng suất tính toán (kG/cm2): suất hiện khi có lực điện động của dòng NM:

F

, 8

.



kG

i a

Ftt  1 , 76 102 l xk2 ,

, M - mô men uốn tính toán, + Khi thanh dẫn có từ 3 nhịp trở lên:

+ Khi thanh dẫn có 2 nhịp:

ixk- dòng điện ngắn mạch xung kích 3 pha, kA

l - khoảng cách giữa các sứ trong một pha (chiều dài một nhịp thanh cái), cm;

a - khoảng cách giữa các pha, cm;

W - mô men chống uốn của TC, cm3 tính được dựa vào hình dáng thanh góp:

W - mô men chống uốn của thanh dẫn, cm3 tính được dựa

6

4 4

32

)( 4  4

 

Đặt ngang Đặt đứng Thanh chữ nhật rỗng Thanh tròn Thanh tròn rỗng

Thanh chữ nhật

7.7 CHỌN SỨ ĐỠ THANH DẪN

Inh.đm  IDòng ổn định nhiệt cho phép, Inh.đm (mm2)

4

Fcp  kFttLực cho phép tác động lên đầu sứ, Fcp(kG),

3

Iđm.S  Ilv.maxDòng điện định mức, Iđm.S (A)

2

Uđm.S  Uđm.mĐiện áp định mức, Uđm.S (kV)

Ftt  1 , 76 102 l xk2 ,