Bai giang ccd 2010

Nhà máy nhiệt điện NĐ Trong nhà máy nhiệt điện, hĩa năng của các nhiên liệu than, dầu, khí đốt được biến đổi thành năng lượng điện và nhiệt.. Đặc điểm của các nhà máy nhiệt điện ngưng h

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH

-

BÀI GIẢNG

CUNG CẤP ĐIỆN

BIÊN SOẠN:

ThS PHAN THANH TÚ

Tp Hồ Chí Minh 09 năm 2010

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

Chương 1 6

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN 6

1.1 Sản xuất điện năng 6

1 Nhà máy nhiệt điện (NĐ) 6

2 Nhà máy thủy điện 9

3 Nhà máy điện nguyên tử 11

4 Nhà máy điện địa nhiệt 12

5 Nhà máy điện mặt trời 13

6 Nhà máy điện dùng sức giĩ (phong điện) 13

1.2 Tryền tải điện năng 14

1.3 Phân phối điện năng 15

1 Sơ đồ đơn tuyến trạm trung thế /hạ thế 15

2.Phân tích sơ đồ nguyên lý 15

1.4 Lưới điện 16

1 Lưới đô thị 16

2 Lưới điện công nghiệp 16

1.5 Những yêu cầu về cung cấp điện 16

1 Độ tin cậy 16

2. Chất lượng điện 16

3 Tính kinh tế 16

1.6 Hộ tiêu thụ điện 16

1 Phân loại theo mức độ tin cậy cung cấp điện: 16

2 Phân loại theo chế độ làm việc 17

Loại hộ tiêu thụ có chế độ làm việc dài hạn, khi đó phụ tải không thay đổi hay thay đổi rất ít theo thời gian 17

Chương 2 18

XÁC ĐỊNH NHU CẦU ĐIỆN 18

2.1 Khái niệm chung 18

2.2 Đồ thị phụ tải 18

1 Định nghĩa 18

2 Phân loại 18

3 Các đặc trưng của đồ thị phụ tải 19

2.3 Các đại lượng định mức 20

2 4 Các hệ số tính toán 21

1 hệ số sử dụng ksd 21

2 Hệ số cực đại Kmax 21

3 Hệ số nhu cầu knc 21

4 Hệ số đồng thời kđt 21

5 Hệ số điền kín phụ tải 22

6 Hệ số tổn thất K 22

2.5 Số thiết bị dùng điện hiệu quả 22

1 Định nghĩa: 22

2 Cách xác định nhq : 22

2.6 Các phương pháp xác định công suất tính toán 23

1 Xác định công suất tính toán theo hệ số knc và công suất đặt 23

2 Xác định công suất tính toán theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất 23 3 Xác định công suất tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm 23

Xác định công suất tính toán theo số thiết bị dùng điện hiệu quả 24

2.7 Xác định tâm phụ tải 24

Chương 3 29

CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 29

I Khái quát chung 29

II Chọn cấp điện áp 29

III Chọn nguồn điện 30

IV Chọn sơ đồ mạng điện 30

1 Các kiểu sơ đồ phân phối 30

2 Các kiểu nối mạng hạ áp 31

V Kết cấu mạng điện 31

VI Trạm biến áp 32

1 Vị trí đặt trạm 32

2 Các thiết bị chính của trạm 33

Chương 4 34

TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 34

4.1 Khái quát chung 34

4.2 Các thông số của đường dây và các thiết bị điện khác 34

4.2.1 Điện trở và điện kháng của đường dây 34

4.2.2 Điện trở và điện kháng của máy biến áp 37

4.2.3 Điện trở và điện kháng của các thiết bị điện khác 39

4.3 Tính toán tổn thất công suất của hệ thống 40

4.3.1 Tổn thất công suất trên đường dây 40

4.3.2 Tổn thất công suất trong máy biến áp 41

4.4 Tính toán tổn thất điện năng của hệ thống 42

4.4.1 Tổn thất điện năng trên đường dây 42

4.4.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp 44

4.4.3 Tổn thất điện năng của hệ thống 44

4.5 Tính toán tổn thất điện áp 44

4.5.1 Khái niệm 44

4.5.2 Cách tính toán tổn thất điện áp trên đường dây 45

4.5.3 Cách tính toán tổn thất điện áp đối với đường dây đồng nhất 46

Chương 5 47

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 47

5.1 Khái niệm chung 47

5.2 Các phương pháp tính ngắn mạch trong mạng điện áp thấp 1000V 47

5.2.1 Ngắn mạch tại thanh cái hạ áp của máy biến áp phân phối 47

5.2.2 Ngắn mạch 3 ph tại điểm bất kỳ của lưới hạ thế 48

5.3 Xác định tổng trở ngắn mạch 48

5.4 Quan hệ giữa các tổng trở ở các mức, các điện áp khác nhau trong mạng điện50 5.4.1 Các trở kháng là một hàm của điện áp 50

Chương 6 52

LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG CUNG CẤP ĐIỆN 52

6.1 Khái niệm 52

6.2 Những điều kiện chung để lựa chọn thiết bị 52

6.2.1 Chọn theo điều kiện làm việc lâu dài 52

6.2.2 Các điều kiện kiểm tra khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện theo dòng ngắn mạch 53

6.3.1 Các chức năng cơ bản của thiết bị đóng cắt 54

6.4 Lựa chọn thanh dẫn 57

6.4.1 Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng điện kinh tế: 57

6.4.2 Tiết diện thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng: 57

6.5 Lựa chọn dây dẫn ,cáp 57

6.5.1 Phương pháp thực tế xác định tiết diện nhỏ nhất cho phép của dây dẫn, cáp 57

6.5.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép 65

Chương 7 68

NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSϕ 68

7.1 Cải thiện hệ số công suất 68

7.1.1 Bản chất của năng lượng phản kháng 68

7.1.2 Các máy điện tiêu thu công suất phản kháng 69

7.1.3 Hệ số công suất 69

7.2 Tại sao phải cải thiện hệ số công suất cosϕ 70

7.2.1 Giảm giá thành điện 70

7.2.2 Tối ưu hoá kinh tế – kỹ thuật 71

7.3 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosϕ 71

7.3.1 Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên 72

7.3.2 Nâng cao hệ số công suất cosϕ nhân tạo 72

7.4 Vị trí lắp đặt tụ bù 72

7.4.1 Bù tập trung 72

7.4.2 Bù nhóm (từng phân đoạn) 73

7.4.3 Bù riêng 73

7.5 Mức độ bù tối ưu 74

7.5.1 Phương pháp chung 74

7.5.2 Phương pháp tính đơn giản 74

CHƯƠNG 8 75

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 75

8.1 Khái niệm chung về chiếu sáng 75

8.2 Các đại lượng đo ánh sáng Error! Bookmark not defined 8.2.1 Quang thông Error! Bookmark not defined 8.2.2 Cường độ sáng Error! Bookmark not defined 8.2.3 Độ rọi Error! Bookmark not defined 8.2.4 Độ rọi tiêu chuẩn Error! Bookmark not defined 8.2.5 Độ chói Error! Bookmark not defined. Đơn vị của độ chói (cd/m2) Error! Bookmark not defined 8.3 Các dạng nguồn sáng Error! Bookmark not defined 8.3.1 Đèn nung sáng Error! Bookmark not defined 8.3.2 Đèn huỳnh quang Error! Bookmark not defined 8.3 3 Đèn hơi Natri Error! Bookmark not defined 8.3.4 Một số loại đèn khác Error! Bookmark not defined 8.3.5 Các loại chao đèn Error! Bookmark not defined 8.4 Thiết kế chiếu sáng Error! Bookmark not defined 8.4.1 Những vấn đề chung Error! Bookmark not defined 8.4.2 Bố trí đèn Error! Bookmark not defined. 8.4.3 Các phương pháp tính toán chiếu sáng được sử dụng khi tính chiếu sáng Error! Bookmark not defined Chương 9 99

NỐI ĐẤT 99

1 Khái quát chung: 99

2 Đinh nghĩa về hệ thống nối đất: 99

2.1 Các thuật ngữ về hệ thống nối đất 99

2.2 Định nghĩa các hệ thống nối đất chuẩn 100

2.2 Đặc tính của các sơ đồ nối đất 102

2.3 Các tiêu chuẩn chọn lựa sơ đồ nối đất 105

2.4 Các lắp đặt sơ đồ nối đất 105

2.5 Đo lường điện trở của các điện cực nối đất 107

Chương 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

1.1 Sản xuất điện năng

1 Nhà máy nhiệt điện (NĐ)

Trong nhà máy nhiệt điện, hĩa năng của các nhiên liệu (than, dầu, khí đốt) được biến đổi thành năng lượng điện và nhiệt quá trình biến đổi năng lượng trong nhà máy nhiệt điện được mơ tả như sau (hình 1.1):

Hình 1.1 Sơ đồ biến đổi năng lượng của nhà máy nhiệt điện

a Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi

Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi là các nhà máy NĐ chỉ làm nhiệm vụ sản xuất điện năng, nghĩa là tồn bộ năng lượng nhiệt của hơi nước do lị hơi sản xuất ra đều được dùng để sản xuất điện NĐN là loại hình chính và phổ biến của NĐ

Nhiên liệu dùng trong các nhà máy NĐ là các nhiên liệu rắn: than đá, than bùn…; nhiên liệu lỏng là các loại dầu đốt; nhiên liệu khí được dùng nhiều là khí tự nhiên, khí lị cao từ các nhà máy luyện kim, các lị luyện thanh cốc trong một số trường hợp, khí cịn được dùng làm nhiên liệu phụ trong các nhà máy dùng nhiện liệu rắn và lỏng

Việc sử dụng khí tự nhiên ở các nhà máy NĐ mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể

do giảm được khoảng 20% chi phí cho xây dựng nhà máy do hệ thống cung cấp và xử

lý nhiên liệu đơn giản và rẻ tiền hơn; giá thành điện năng cũng giảm do giảm chi phí cho nhiên liệu, giảm chi phí vận hành và khấu hao các thiết bị hiệu suất cũng cao hơn

so với NĐ chạy bằng than 4 đến 5% do giảm được tổn thất nhiệt; ít gây ơ nhiễm mơi trường khi các ống dẫn khí thì việc vận chuyển khí đến các nhà máy điện sẽ rẻ hơn rất nhiều so với việc vận chuyển than bằng đường thủy hoặc đường sắt Lượng điện tự dùng trong các nhà máy nhiện điện chạy bằng khí và dầu cũng nhỏ hơn rất nhiều so với các nhà máy NĐ chạy bằng than

Đặc điểm của các nhà máy nhiệt điện ngưng hơi:

- Cơng suất lớn, thường được xây gần nguồn nhiên liệu;

- Phụ tải cung cấp cho khu vực gần nhà máy (phụ tải địa phương) rất nhỏ, phần lớn điện năng phát ra được đưa lên điện áp cao để cung cấp cho các phụ tải ở xa;

- Cĩ thể làm việc với phụ tải bất kỳ trong giới hạn từ Pmin đến Pmax

- Hiệu suất thấp, thơng thường khoảng 30 đến 35%; với các nhà máy NĐN hiện đại cĩ thơng số hơi siêu cao cĩ thể đạt được 40 đến 42%

- Lượng điện tự dùng lớn, 3 đến 15% Các nhà máy chạy bằng than cĩ lượng điện từ dùng lớn hơn

- Vốn xây dựng nhỏ và thời gian xây dựng nhanh so với TĐ

- Gây ơ nhiễm mơi trường do khĩi, bụi ảnh hưởng đến một vùng khá rộng

Để tăng hiệu suất của NĐN, người ta khơng ngừng tăng tham số của hơi nước và tăng cơng suất của các tổ máy Trên thế giới người ta dùng phổ biến các tổ máy 300, 500 và

Hĩa năng

Của nhiên liệu Của

hơi nước Nhiệt năng Cơ năng Điện năng

800MW, một số nước còn dụng các tổ máy đến 1000, 1200MW Ở nước ta hiện nay nhà máy NĐ có công suất lớn và trung bình đều là NĐN, tổ máy công suất lớn nhất là 300MW (phả lại 2)

b Nhà máy nhiệt điện rút hơi

Nhà máy NĐR là các nhà máy điện vừa sản xuất điện năng, vừa sản xuất nhiệt năng Hơi nước hay nước nóng từ nhà máy được truyền đến các hộ tiêu thụ nhiệt công nghiệp hay sinh hoạt bằng hệ thống ống dẫn với bán kính trung bình 1 đến 2 km đối với lưới truyền hơi nước và 5 đến 8 km đối với lưới nước nóng

Sơ đồ nguyên lý quá trình sản xuất điện và nhiệt của NĐR được biểu diễn ở hình 1.3 Các ký hiệu cũng tương tự như ở hình 1.2 Về nguyên lý làm việc cơ bản giống như NĐN, nhưng một phần hơi nước được trích ra từ tuabin để cung cấp cho các hộ tiêu thụ nhiệt trên hình 1.3 một phần hơi nước trích từ các tầng cao áp hoặc trung áp của tuabin

để cung cấp cho các hộ tiêu thụ hơi nước qua lưới hơi nước; một phần hơi nước được trích từ các tầng sau đến bộ hâm nước 18 để đun nước nóng cung cấp cho lưới nóng Nước sau khi được sử dụng tại các hộ tiêu thụ nhiệt được đưa trở lại bộ hâm nước 18 qua bơm nước 20 Hơi nước trích từ tuabin, sau khi đi qua bộ hâm nước 18 được đưa vào bình khử khí qua bơm 19

Điện năng được phát ra từ máy phát, một phần được cung cấp cho phụ tải địa phương ở điện áp máy phát, một phần được đưa lên điện áp cao qua máy biến áp 6 để cung cấp cho các phụ tải ở xa

Nhà máy NĐR có hiệu suất cao hơn so với NĐN khi có sự phù hợp giữa phụ tải nhiệt và điện Trong trường hợp này, hiệu suất của nhà máy có thể đạt đến 60-70% do giảm tổn thất nhiệt trong bình ngưng

So với nhà máy NĐN, nhà máy NĐR có các đặc điểm chính sau đây:

- Do không thể dẫn hơi nước hay nước nóng đi xa nên các nhà máy NĐR được xây dựng gần các hộ tiêu thụ nhiệt

- Cần vận chuyển nhiên liệu từ các nơi khác đến, do vậy công suất của các nhà máy NĐR thường được xác định theo yêu cầu của phụ tải nhiệt, công suất nhà máy không lớn, vào khoảng 300 đến 500MW với các tổ máy 100, 150 hoặc 200MW Riêng các khu vực có nhu cầu về nhiệt cao, công suất nhà máy có thể đến 1000-1500MW

- Phần lớn năng lượng phát ra được cung cấp cho phụ tải ở điện áp máy phát, do phụ tải này lớn nên trong các NĐR thường sử dụng thanh góp điện áp máy phát

- Để nhà máy có hiệu suất cao, việc sản xuất điện năng phải phù hợp với phụ tải nhiệt, người ta nói nhà máy NĐR làm việc với đồ thị phụ tải điện bắt buộc từng phần

Hiệu suất của NĐR (60-70%) cao hơn hiệu suất NĐN khá nhiều Nhưng chỉ có hiệu suất cao khi có sự kết hợp thích hợp giữa việc sản xuất ra điện và nhiệt năng Khi làm việc thuần túy ở chế độ ngưng hơi, hiệu suất của NĐR sẽ thấp hơn NĐN

- Thời gian khởi động và các đặc tính khác giống như nhà máy NĐN

Hình 1.3 Sơ đồ quá trình sản xuất điện và nhiệt năng của nhiệt điện rút hơi

1 kho chứa nhiên liệu; 2 Cơ cấu vận chuyển nhiên liệu; 3 Bộ sấy nhiên liệu;

4 Nồi hơi; 5 Tuabin; 6 Máy phát điện; 7 Bình ngưng tụ; 8 Bơm tuần hoàn;

9 Bơm nước ngưng tụ; 10 Bình gia nhiệt hạ áp; 11 Bình khử khí (O2, CO2);

12 Bơm cấp nước; 13 Bình gia nhiệt cao áp; 14 Bộ hâm nước; 15 Bộ sấy không khí;

16 Quạt khói; 17 Quạt gió

2 Nhà máy thủy điện

Nhà máy thủy điện là các nhà máy làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng của dòng nước thành điện năng

Động cơ sơ cấp dùng để quay các máy phát điện trong nhà máy TD là các tuabin thủy lực, trong đó động năng và thế năng của nước được biến đổi thành cơ năng để làm quay máy phát điện Công suất cơ trên trục tuabin thuộc vào lưu lượng nước chảy qua tuabin và chiều cao cột nước hiệu dụng công suất trên trục tuabin Ptuabin được xác định bởi công thức:

Ptuabin = 1000.Q.H.η ηd. tuabin (kG.m/s)

ở đây:

Q - lưu lượng nước chảy qua tuabin ( m3/s)

H – chiều cao cột nước hiệu dụng (m)

Từ (1.2) thấy rằng, công suất của nhà máy thủy điện được xác định bới lưu lượng nước Q và chiều cao cột nước hiệu dụng H Để xây dựng các nhà náy thủy điện công suất lớn,cần tạo ra Q và H lớn bằng cách xây dựng các đập cao ngăn nước và các hồ chứa có thể tích lớn (hình 1.4)

Mực nước của hồ chứa trước đập 3 gọi là mực nước thượng lưu 1 và mực nước phía dưới đập gọi là mực nước hạ lưu 2 Độ chênh lệch giữa mực nước thượng lưu và mực nước hạ lưu H gọi là chiều cao cột nước hiệu dụng Cột nước H càng lớn, công suất của nhà máy sẽ càng lớn Hồ chứa về phía thượng lưu phục vụ cho việc tích nước, điều tiết dòng chảy khi phát điện Cùng với việc tăng chiều cao của đập thể tích hồ chứa sẽ tăng lên, tăng công suất của nhà máy Song việc tạo ra các hồ chứa lớn có liện quan đến nhiều vấn đề kinh tế và xã hội khác phức tạp, như việc di rời dân, dâng nước làm ngập một vùng rộng lớn, xây dựng nhiều đập, giao thông vận tải…

Nhà máy TĐ được chia làm 2 loại chính: nhà máy thủy điện kiểu đập và nhà máy thủy điện kiểu kênh dẩn

Sơ đồ cùa nhà máy thủy điện kiểu đập được cho trên hình 1.4 và mặt cắt gian máy cho trên hình 1.5 Các nhà máy thủy điện loại này thường được xây dựng trên các con sông có độ dốc không lớn Để tạo cột nước cần thiết H, người ta xậy dựng đập ngăn giữa dòng sông 3; gian máy được đặt sau đập Nước được dẫn vào tuabin 6 (hình 1.4) qua ống dẫn đầu vào và xả duống hạ lưu qua ống dẫn 8 Để phục vụ giao thông vận tải, người ta xây dựng âu thuyền 9 cùng các kênh dẫn 10 và 11

Máy phát điện được đặt trong gian máy Do các tuabin thủy lực có tốc độ quay chậm, nên các máy phát thủy điện chế tạo theo kiểu cực lồi, nhiều cực

Sơ đồ của nhà máy TĐ kiểu ống dẫn cho trên hình 1.6 nhà máy TĐ kiểu ống dẫn thường được xây dựng trên các sông miền núi, cột nước hiệu dụng cần thiết được tạo ra bằng cách sử dụng độ dốc lớn tự nhiên của các con sông Trài đầu ống dẫn 2 là cửa nhận nước 1, qua cửa 1 nước chảy vào ống dẫn 2 để vào bể áp lực 3 Đập chắn ngang sông 7 để tập trung nước vào ống dẫn 2 Ống dẫn 2 có độ nghiêng lớn so với độ nghiên của đoạn sông A-B Do vậy cột nước H hiệu dụng của nhà máy nhỏ hơn một chút so với cột nước có độ nghiên tự nhiên Htn của đoạn sông Từ bể áp lực 3 nước theo ống dẫn áp lực 4 đi vào tuabin trong gian máy 5 Từ tuabin thỷ lực nước theo kênh xả 6

để trở lại dòng sông tại B

Như vậy, nhờ đập 7 có thể tạo ra bể chứa nước nhân tạo để có một độ dự trữ nước nhất định và nâng cao thêm mức nước, tăng áp lực trong tuabin

Ngoài hai loại TĐ thường gặp trên, còn có các nhà máy TĐ dạng đặc biệt như nhà máy thủy điện nhiều cấp và TĐ tích năng

Để tận dụng năng lượng của dòng nước, trên các con sông có độ dốc và chiều dài lớn, người ta xây dựng nhiều nhà máy TĐ nối tiếp nhau (hình 1.7), gọi là nhà máy thủy điện nhiều cấp Việc sử dụng tổng hợp nguồn nước như vậy làm tăng các chỉ tiêu kinh

tế của TĐ, vì rằng một phần chi phí cho các nhà máy không những được bù lại bởi khối lượng năng lượng phát ra, mà còn bởi các nguồn lợi đa dạng khác như giao thông vận tải, tưới tiêu nước, thủy sản, du lịch và môi trường…

Qua nhiều năm xây dựng, vận hành các nhà máy TĐ, có thể thấy được các đặc tính cơ bản của chúng như sau:

- Thời gian xây dựng của TĐ khá lâu so với NĐ, vì xây dựng thủy điện cần tiến hành hàng loạt các công tác thăm dò trên một vùng rộng lớn, xây dựng hồ chứa, đê đập

Mặc khác do TĐ được xây dựng tại các nguồn nước, xa các hộ tiêu thụ điện nên đồng thời với việc xây dựng nhà máy còn phải xây dựng các đường dây tải điện cao áp

để đưa điện từ nhà máy vào lưới Cũng chính vì những lý do trên mà vốn đầu tư cho TĐ thường khá lớn, không cần chi phí cho việc xây dựng các công trình của bản thân nhà máy, mà còn cả cho việc di dân đến các vùng khác khi xây dựng hồ chứa, cầu đường để vận chuyển vật tư, thiết bị; việc nâng cao mức nước trong hồ sẻ ảnh hưởng đến nông, lâm nghiệp Song phải nhấn mạnh rằng, việc xây dựng thủy điện trong nhiều trường hợp không chỉ đơn thuần phát ra điện, mà còn mang lại nhiều nguồn lợi khác, như tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông vận tải, nuôi bắt thủy sản, chống lũ lụt, cải tạo môi trường cảnh quan của khu vực, có thể có những nguồn lợi về du lịch, thay đổi đời sống về vật chất, tinh thần của khu vực

- Vì xây dựng gần nguồn thủy năng, phụ tải địa phương của nhà máy TĐ thường khá nhỏ, phần lớn điện năng được đưa lên điện áp cao, cung cấp cho các phụ tải ở xa giống như NĐN xây dựng gần nguồn nhiên liệu

- Khi có hồ chứa nước, thủy điện có thể làm việc với đồ thị phụ tải bất kỳ Tùy theo mùa nước hay mùa khô, năm nhiều nước hay ít nước, ta có thể cho TĐ điện gánh phụ tải nền hay phụ tải đỉnh của hệ thống

- Nhà máy thủy điện có thời gian khởi động nhỏ, khoảng 3-5 phút, thậm chí còn nhỏ hơn Đây là ưu điểm đặc biệt của TĐ Người ta thường tận dụng ưu điểm này để phân cho vài nhà máy TĐ hoặc một vài tổ máy của chúng làm nhiệm vụ điều tần (Gánh phụ tải đỉnh) Khác với các nhà máy nhiệt điện, các máy phát TĐ có thể không làm việc vào những giờ phụ tải thấp

- Lượng điện tự dùng của TĐ nhỏ hơn nhiều so với NĐ vì không có khâu xử lý nhiên liệu và lò hơi, chỉ chiếm khoảng 0.5 -2% công suất của nhà máy Sơ đồ điện tự dùng

cũng đơn giản, rất ít động cơ có công suất lớn và điện áp cao, chủ yếu là các thiết bị làm việc ở điện áp 0.4KV

- Hiệu suất cao, khoảng 85 – 86%

- Có khả năng tự động hóa cao, nhiều nhà máy có thể làm việc hoàn toàn tự động do vậy có số người phục vụ trong các nhà máy TĐ rất ít

- Giá thành điện năng thấp, chỉ bằng 10 -20% so với NĐ

Ở nước ta, cả 3 miền đều có tiềm năng khá lớn về TĐ Nhiều nhà máy đã và đang được xây dựng như: TĐ hòa bình (1920MW); Trị an (400MW); Yaly (720MW)… Trong tương lai có các nhà máy TĐ lớn đáng kể là Sơn la (3600MW); Mê công-Nhơn trạch (1200 -2400MW); Sê San 3 và 4 (260 và 340MW…)

3 Nhà máy điện nguyên tử

Trên hình 1.8 trình bày sơ đồ nguyên lý của nhà máy điện NT Về thực chất nhà máy điện NT cũng là nhà máy NĐ, ở đây lò hơi nước thông thường được thay thế bởi lò phản ứng hạt nhân 1 và bình trao đổi nhiệt 4 (Còn gọi là máy phát hơi nước) Còn nguồn phát năng lượng điện vẫn sử dụng các thiết bị thông thường là tuabin hơi 8 và máy phát điện tuabin hơi 14

Nguồn phát ra năng lượng nhiệt ở nhà máy điện nguyên tử là lò phản ứng hạt nhân 1, trong đó xảy ra phản ứng hạt nhân và phát nhiệt để truyền cho nước được đưa vào lò phẩn ứng Chu trình nước qua lò phản ứng 1 được thực hiện liên tục bởi bơm 6 Quá trình phản ứng hạt nhân được điều chỉnh bởi các thanh điều chỉnh đặc biệt và do đó điều chỉnh được công suất phát của nhà máy Việc điều chỉnh công suất ở nhà máy điện

NT tương đối nhạy so với các nhà máy điện khác

Hình 1.8 Thể hiện sơ đồ của nhà máy điện NT gồm hai chu trình tuần hoàn kín của nước mạch vòng đầu tiên bao gồm lò phản ứng 1, ống dẫn 5 của bình trao đổi nhiệt

4 và bơm nước 6 Nước sinh hơi trong lò 1 có áp suất và nhiệt độ cao, được đưa vào bình trao đổi nhiệt 4 để truyền nhiệt cho nước mạch vòng thứ 2 Từ bình trao đổi nhiệt 4 nước được đưa trở lại lò 1 nhờ bơm 6 qua bộ lọc 7 Nước bổ sung để bù tổn thất nước trong quá trình làm việc được chứa trong bình 13 và đưa vào lò qua bơm 12

Mạch vòng thứ 2 bao gồm bình trao đổi nhiệt 4, tuabin hơi 8, bình ngưng 9 và bơm 11 Hơi nước được tạo ra trong bình 4 được đưa vào tuabin 8 qua ống dẫn 11 và sau đó xuống bình ngưng 9 Tại bình ngưng 9 hơi nước được làm lạnh bởi nước tuần hoàn do bơm 10 cung cấp Bơm nước cấp 11 cung cấp nước cho bình 4 lấy từ bình ngưng 9

Trong quá trình làm việc, lò phản ứng hạt nhân phát ra các tia phóng xạ rất nguy hiểm đối với cơ thể người, đặc biệt là các tia gamma và nơtron Để giảm bớt độ nguy hiểm, lò phản ứng hạt nhân được bao bọc bởi các lớp đặc biệt, bao gồm lớp nước dày 1m, lớp bê tông dài 3m và lớp gang dày 0.25m

Nước của mạch vòng đầu tiên chạy qua lò phản ứng hạt nhân nên có nhiễm các chất phóng xạ, nước của mạch vòng 2 hầu như không bị nhiễm phóng xạ đó cũng là lý

do vì sao người ta phải thực hiện ít nhất là 2 mạch vòng tuần hoàn của hơi và nước Số mạch vòng càng nhiều, càng đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị, xong giá thành lắp đặt cao và hiệu suất sẽ giảm đi Tất cả các thiết bị của mạch vòng đầu tiên đều đặt trong các gian đặc biệt có lớp bảo vệ riêng

So với các nhà máy nhiệt điện lượng nhiên liệu tiêu thụ trong các nhà máy điện

NT nhỏ hơn rất nhiều, ví dụ như để sản xuất ra 120MW điện chỉ cần khoảng 30g Uran, trong khi đó, cũng với sản lượng điện như vậy, Ở các nhà máy nhiệt điện cần đến 100 –

110 tấn than tiêu chuẩn Do vậy, Người ta đã và sẽ xây dựng nhiều nhà máy điện NT

công suất lớn, nhất là trong các khu vực không có nguồn nhiên liệu địa phương hoặc thủy điện, các vùng rừng núi khó vận chuyển nhiên liệu hoặc các vùng cách xa nguồn nhiên liệu

Năng lượng của 1kg Uran tương đương với năng lượng của 2700 tấn than tiêu chuẩn Người ta thống cơ được rằng năng lượng của Uran và thori trên toàn thế giới hiện nay lớn gấp 23 lần năng lượng của tất cả các nguồn năng lượng khác Đó cũng là lý

do chính giải thích vì sao người ta xây dựng các nhà máy điện NT công suất lớn, các tổ máy đã đạt đến 500; 750 và 1000MW

Mặc khác, cũng cần nhấn mạnh rằng, việc xây dựng và vận hành các nhà máy

NT ngoài việc đòi hỏi vốn lớn, trình độ kỹ thuật cao, còn có vấn đề về an toàn rất quan trọng Tuy nhà máy điện NT không tỏa khối vào môi trường, nhưng để tránh nguy hiểm

do khả năng ô nhiễm môi trường bởi các chất phóng xạ, các nhà máy điện NT được xây dựng ở nơi xa dân cư Vấn đề xử lý chất thải của các nhà máy điện này cũng gặp những khó khăn không nhỏ

Nhà máy điện NT có các đặc điểm chính sau đây:

- Nhà máy điện NT có thể xây dựng ở những nơi bất kỳ, xa dân cư Nghĩa là cũng như các thủy điện, gần như toàn bộ công suất phát ra được đưa lên điện áp cao, cung cấp cho các phụ tải ở xa

- Yêu cầu khối lượng nhiên liệu rất nhỏ, thích hợp với việc xây dựng nhà máy ở các vùng rừng núi, các vùng cách xa vùng nhiên liệu

- Có thể làm việc với đồ thị phụ tải bất kỳ, nhanh nhạy trong việc thay đổi chế độ làm việc

- Không ô nhiễm môi trường bằng việc tỏa khói, bùi như ở các nhà máy NĐ, xong lại dễ gây nguy hiểm cho người vận hành và dân cư vùng xung quanh do ảnh hưởng của các tia phóng xạ có thể loạt ra ngoài vùng bảo vệ

- Xây dựng và vận hành cần có kỹ thuật cao, vốn ban đầu lớn

Các nước đã xây dựng nhà máy điện NT là CHLBN, Đức, Nhật bản, Ý, Pháp, Mỹ, Canada, Ấn độ, Hàn quốc, CHDCND Triều tiên,…

4 Nhà máy điện địa nhiệt

Sơ đồ đơn giản của nhà máy ĐĐ cho trên hình 1.9 Thực chất, nhà máy ĐĐ cũng

là một nhà máy NĐ Trong nhà máy ĐĐ, hệ thống cấp nhiên liệu được thay bằng hệ thống ống dẫn 1 để dẫn các khí nóng từ lòng Trái đất vào lò 2 Trong lò 2, nhiệt của không khí được truyền cho nước cấp từ bơm nước 7 đưa lên Nước trở thành hơi nước vào tuabin hơi 4 qua ống dẫn 3 để làm quay máy phát điện 5 Sau đó hơi nước lại được đưa xuống bình ngưng 6 để được làm mát bởi nước tuần hoàn do bơm 8 cấp lên

Các nhà máy ĐĐ đươc xây dựng ở những nơi có nhiều núi lửa hoạt động như Ghine, Canada, Ý…

Người ta tính rằng có thể xây dựng các nhà máy điện ĐĐ công suất cỡ 500MW trên các núi lửa rải rác khắp thế giới giá thành sẽ rẻ hơn khoảng 2 lần so với NĐ

5 Nhà máy điện mặt trời

Sơ đồ nà máy điện mặt trời cho trên hình 1.10 cũng như các nhà máy điện NT

và ĐĐ, về thực chất nhà máy điện mặt trời cũng là nhà máy N Đ Chỉ khác N Đ ở chỗ

hệ thống nhiên liệu được thay bằng một hệ thống kính cảm quann 1, phản xạ các tia mặt trời vào lò hơi 2 biến đổi nước thành hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao

Nhà máy điện mặt trời được xây dựng ở các nước có nhiều ngày nắng Song giá thành đắt, công suất không lớn, hiệu suất chỉ đạt 7 đến 20% Công suất của nhà máy phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết

Ngoài các nhà máy điện mặt trời, hiện nay người ta còn dùng các pin mặt trời để sản xuất điện năng với công suất nhỏ, song giá thành đắt và không ổn định Thường chỉ dùng cho các vùng ở xa, không lấy được điện từ lưới quốc gia, chủ yếu phục vụ cho các thiết bị thông tin liên lạc Để có thể sử dụng điện theo ý muốn, điện năng do các pin sản xuất ra được tích trữ trong các bình acqui

6 Nhà máy điện dùng sức gió (phong điện)

Về khối lượng, nguồn năng lượng của gió là rất lớn, nhưng việc sử dụng toàn bộ năng lượng của gió thực thế lài là điều không thể, vì năng lượng gió rất phân tán và khó

có các phương tiện để tập trung sức gió lớn như tập trung năng lượng của dòng nước

Do vậy, mặc dù con người đã biết sử dụng năng lượng của gió từ ngàn năm, hiện nay với phương tiện kỹ thuật hiện đại cũng chỉ có thể tạo được cácthie6t1 bị năng lượng gió với công suất trong giới hạn vài chục kilooat

Điểm đặc biệt thứ 2 của năng lượng giĩ là rất khĩ sử dụng rộng rãi vì sức giĩ luơn thay đổi theo thời gian Cơng suất của các thiết bị năng lượng giĩ phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ của nĩ Tốc độ giĩ thay đổi liên tục trong phạm vi rộng Khơng thể điêu chỉnh khối lượng giĩ đi vào các động cơ giĩ giống như việc điều chỉnh lưu lượng nước vào tuabin thủy lực của các nhà máy TĐ Cơng suất của các nhà máy sử dụng năng lượng giĩ chỉ đạt được 20 đến 30kW ở các vùng ít giĩ và 100 đến 400kW ở các vùng nhiều giĩ Khĩ khăn nữa của nhà máy phát điện sử dụng năng lượng giĩ là vấn đề điều chỉnh tần số và điện áp

Các trạm phát điện sử dụng năng lượng giĩ được xây dựng nhiều ở các vùng nhiều giĩ, khơng cĩ lưới điện quốc gia vươn tới, như các vùng hải đảo, đồi núi Song giá thành đắt, khĩ sử dụng năng lượng một cách ổn định

1.2 Tryền tải điện năng

P =U I cosϕ, U↑⇒I↓ ⇒ dây nhỏ

Máy phát→6,6kv qua bộ tăng áp→66kv-110kv-220kv-500kv truyền đi trên dây→qua bộ giảm áp còn 110kv-66kv-22kv/380v Nên giữ 5 cấp 0.4kv-22kv-110kv-220kv-500kv

Máy phát điện

Máy biến áp tăng áp

Đường dây tải

Máy biến áp giảm áp

Hộ tiêu thụ

1.3 Phân phối điện năng

1 Sơ đồ đơn tuyến trạm trung thế /hạ thế

2 Phân tích nguyên lý

a) phần trung thế

b) phần hạ thế

c) các mạch đo lường

d) các mạch điều khiển

e) các mạch bảo vệ

kw

MCCB

LOAD FCO

MBA

1.4 Lưới điện

1 Lưới đô thị: Lưới trung áp trong đô thị thường là: 15Kv – 22Kv Để tăng độ tin

cậy cung cấp điện, lưới trung áp đô thị thường có cấu trúc mạch vòng kín vận hành hở

Thường điểm K hở, nửa vòng làm việc độc lập cấp điện cho các biến áp Khi có sự cố trên một đoạn mạch nào đó thì điểm K đóng lại để lấy nguồn từ nửa vòng dưới cấp lên cho biến áp

2 Lưới điện công nghiệp: Lưới điện này thường có tải tập trung, công suất lớn

Tuỳ cấu trúc, yêu cầu công nghệ và công suất yêu cầu mà thiết kế hệ thống cung cấp và phân phối thích hợp

Dựa vào tầm quan trọng trong nền kinh tế và xã hội, hộ tiêu thụ được cung cấp điện với mức độ tin cậy khác nhau

1.5 Những yêu cầu về cung cấp điện

1 Độ tin cậy: đảm bảo tính liên tục của nguồn điện

2 Chất lượng điện: thể hiện 2 thông số điện áp và tần số

∆ (U1 : điện áp tại nguồn, U2: điện áp tải)

3 Tính kinh tế: - Vốn đầu tư

- Chi phí vận hành

4 Đảm bảo an toàn: An toàn cho hệ thống, thiết bị, công nhân vận hành, người

sử dụng

1.6 Hộ tiêu thụ điện

1 Phân loại theo mức độ tin cậy cung cấp điện:

Hộ loại 1: là nhựng hộ tiêu thụ mà khi sự cố ngừng cung cấp điện có thể gây

nên nhựng hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, là thiệt hại lớn vế kinh tế, dẫn đến hư hỏng thiết bị, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp, hoặc làm hỏng hàng loạt sản phẩm; hoặc có ảnh hưởng không tốt về phương diện chính trị

Hộ loại 2: là nhưng hộ tiêu thụ mà nếu ngừng cung cấp điện chỉ liên quan đến

hàng loạt sản phẩm không sản xuất được, tứ là dẫn đến thiệt hại về kinh tế do ngừng cung cấp điện, hư hỏng sản phẩm và lãng phí sức lao động, tạo nên thời gian chất của nhân viên…các phân xưởng cơ khí, xí nghiệp công nghiệp nhẹ thường là hộ loại 2

Hộ loại 3: là tất cả nhựng hộ tiêu thụ còn lại ngoài hộ loại 1 và loại 2, tức là

những hộ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mất điện trong thới gian sửa chứa, thay thế thiết bị sự cố

Cách phân loại trên chỉ mang tính chất tạm thới, trong tương lai sẽ đưa tất cả các loại hộ về loại 1

2 Phân loại theo chế độ làm việc

Loại hộ tiêu thụ có chế độ làm việc dài hạn, khi đó phụ tải không thay đổi hay thay đổi rất ít theo thời gian

Loại hộ tiâu thụ có chế độ phụ tải ngắn hạn: thời gian làm việc không đủ dài để nhiệt độ của thiết bị đạt đến giá trị qui định cho phép

Loại hộ tiêu thụ ngắn hạn lặp lại: thiết bị làm việc ngắn hạn xen kẽ với thời kỳ nghỉ ngắn hạn

Chương 2 XÁC ĐỊNH NHU CẦU ĐIỆN

2.1 Khái niệm chung

Khi thiết kế cung cấp điện cho một hộ phụ tải nhiệm vụ đầu tiên là xác định nhu cầu điện của hộ phụ tải đó Tuỳ theo quy mô của hộ phụ tải mà nhu cầu điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải dự kiến đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5 năm, 10 năm hoặc lâu hơn nữa Như vậy xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay sau công trình đi vào hoạt động, đi vào vận hành Phụ tải đó thường được gọi là phụ tải tính toán Phụ tải tính toán được sử dụng để chọn các thiết bị điện như: MBA, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ,……, để tính các tổn thất công suất , điện áp, để chọn thiết bị bù…

Như vậy, phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện

2.2 Đồ thị phụ tải

1 Định nghĩa: Đồ thị phụ tải là quan hệ của công suất phụ tải theo thời gian và đặc

trưng cho nhu cầu điện của từng thiết bị, phân xưởng hay xí nghiệp

2 Phân loại

* phân loại theo công suất, đồ thị phụ tải gồm có:

Đồ thị phụ tải công suất tác dụng: P = f(t)

Đồ thị phụ tải công suất phản kháng: Q = g(t)

Đồ thị phụ tải công suất phản kháng: S = h(t)

* Theo hình dạng đồ thị, đồ thị phụ tải gồm có:

Đồ thị phụ tải nấc thang:

giờ Kw

Đồ thị phụ tải thực tế:

* Theo thời gian khảo sát, đồ thị phụ tải gồm có:

Đồ thị phụ tải ngày:

Đồ thị phụ tải tháng:

Đồ thị phụ tải năm:

3 Các đặc trưng của đồ thị phụ tải

Công suất cực đại (Pmax): là giá trị công suất cực đại trong khoảng thời gian khảo sát

Công suất trung bình (Ptb.): là đặc trưng tĩnh cơ bản của phụ tải trong khoảng thời gian khảo sát

T

t P dt

w

1

*

Trong đó: Pi – là công suất tiêu thụ trong đoạn thứ i

ti – là giá trị của thời đoạn khảo sát thứ i

Hệ số điền kín phụ tải: là tỉ số giữa công suất trung bình và công suất cực đại

max

P

P

K dk = tb

trong đó: Ptb là công suất trung bình của phụ tải theo thời gian khảo sát

Pmax – là công suất cực đại trong khoảng thời gian khảo sát

Thời gian sử dụng công suất cực đại: là khoảng thời gian lý thuyết mà khi sử dụng công suất cực đại không đổi thì trong thời gian này lượng điện năng A bằng đúng lượng điện năng tiêu thụ thực tế

max max

max

P

A P

t

P

2.3 Các đại lượng định mức

Công suất định mức(Pđm): Là công suất của thiết bị dùng điện được ghi trên nhãn máy hay trong lý lịch máy, được biểu diễn bằng công suất tác dụng P(đối với động cơ, lò điện trở, bóng đèn, …) hoặc biểu diễn bằng công suất biểu kiến

S (đối với máy biến áp, lò điện cảm ứng,…) Công suất định mức được tính với thời gian làm việc lâu dài

Đối với thiết bị dùng điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại như cầu trục, thang máy, máy biến áp hàn,…công suất điện định mức được qui về giá trị làm việc lâu dài:

Đối với động cơ

Công suất cực đại Pmax

Công suất cực đại của thiết bị là trị số lớn nhất trong các trị số trung bình có được trong một khoảng thời gian khảo sát Theo thời gian khảo sát, phân biệt hai

h Công suất cực đại dài hạn: (5, 10, hoặc 30 phút) ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày

h Công suất cực đại ngắn hạn hay còn gọi là công suất đỉnh nhọn: đây là công suất cực đại trong thời gian 1 – 2 giây

Công suất tính toán (Ptt): là công suất giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với công suất thực tế biến đổi gây ra cùng một hiệu ứng nhiệt trên cùng thiết bị điện

Quan hệ giữa công suất tính toán với các công suất khác được nêu trong bất đẳng thức sau:

Ptb < Ptt <Pmax

Tóm lại, phụ tải tính toán theo phát nóng được xác định như sau:

Khi đồ thị phụ tải thay đổi: phụ tải tính oán là phụ tải tung bình lớn nhất trong khoảng thời gian: 0.5, 0.75, 1, 1,5 hay 2 giờ

Khi đồ thị phụ tải ít thay đổi hoặc không đổi: phụ tải tính toán lấy bằng phụ tải trung bình

2 4 Các hệ số tính toán

1 hệ số sử dụng k sd

dmi sdi

P

k

2 Hệ số cực đại K max: là tỉ số của công suất tác dụng tính toán với công suất trung bình của nhóm thiết bị trong khoảng thời gian khảo sát, thường lấy bằng thời gian tải lớn nhất

px tt px

dt

P i

P

K

1

hom

5 Hệ số điền kín phụ tải

max

P

P

K dk = tb

6 Hệ số tổn thất K tt

Hệ số tổn thất Ktt là tỷ số giữa tổn thất công suất trung bình với tổn thất công suất lúc phụ tải đỉnh trong một khoảng thời gian đã định Hệ số tổn thất được xác định bới biểu thức

2.5 Số thiết bị dùng điện hiệu quả

1 Định nghĩa: Số thiết bị hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ

làm việc tạo nên phụ tải tính toán bằng với phụ tải tính toán của nhóm thiết bị thực tế

B2: Xác định thiết bị công suất lớn nhất trong nhóm (Pmax)

B3: Xác định n1 số thiết bị thoả điều kiện:

2

max

P

P dm ≥B4: Xác định tổng công suất của n1 thiết bị

B6: tra bảng để tìm nhq*

B7: Xác định số thiết bị hiệu quả: nhq = n * nhq*

2.6 Các phương pháp xác định công suất tính toán

* phương pháp tính toán gần đúng:

1 Xác định công suất tính toán theo hệ số k nc và công suất đặt

tt

tt

Trong đó: knci: là hệ số nhu cầu của thiết bị thứ I, Pđmi: là công suất định mức của thiết

bị thứ i, cosϕ là hệ số công suất trung bình của nhóm thiết bị, n là số thiết bị trong nhóm

Vì hiệu suất của thiết bị điện tương đối cao nên có thể lấy gần đúng: Pđ ≈ Pđm

Khi đó phụ tải được tính toán là: ∑

=

i dmi nc

P

1

(3-25) Trong nhóm thiết bị nếu có hệ số cosϕ khác nhau thì phải tính hệ số trung bình:

i dmi

n

i

i dmi tb

P P

P

P P

P P

P

+ + +

+ + +

cos cos

cos cos

2 1

2 2 1 1

1

-Ưu điểm: Đơn giản thuận tiện, sử dụng khá phổ biến

-Nhược điểm: Kém chính xác vì hệ số knc được tra trong sổ tay là một số liệu

cho trước cố định không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong

nhóm

2 Xác định công suất tính toán theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất

Ptt = Po .F ( F : là diện tích )

Trong đó : Po là suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích

Phương pháp này cho kết quả gần đúng, nên nó được dùng cho thiết kế sơ bộ và dùng để tính toán cho những xưởng có mật độ máy móc tương đối đều

3 Xác định công suất tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Trong đó: M số lương sản phẩm hàng năm (đvsp/năm)

W0 là suất tiêu hao điện năng cho mỗi sản phẩm

Tmax thời gian sử dụng công suất cực đại (giờ)

-Ưu điểm: Cho kết quả khá chính xác

-Nhược điểm: Chỉ giới hạn cho một số thiết bị như: Quạt gió, bơm nước, máy

nén khí vv

* phương pháp chính xác

Xác định công suất tính toán theo số thiết bị dùng điện hiệu quả ( theo hệ số công

suất cực đại và hệ số ksd)

∑

= sdi dm i

Trong đó: Kmax là hệ số cực đại của nhóm thiết bị

Kđmi hệ số sử dụng của thiết bị thứ i

Chú ý: nếu số thiết bị n < 5 thì: ∑

=

= n

i dmi

P

1

(3-30)

-Ưu điểm: Cho kết quả khá chính xác cao vì khi xác định số thiết bị điện hiệu

quả chúng ta đã xét tới các yếu tố quan trọng nhu: Ảnh hưởng của các thiết bị trong nhóm về công suất cũng như chế độ làm việc của chúng

2.7 Xác định tâm phụ tải

Tâm phụ tải điện là vị trí mà khi đặt MBA, tủ phân phối điện sẽ đảm bảo tổn thất công suất và tổn thất điện năng là bé nhất Do đó, xác định tâm phụ tải của nhóm máy nhằm biết được vị trí đặt các tủ động lực, xác định tâm phụ tải của phân xưởng để biết vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng, tủ phân phối chính

Tuy nhiên, cũng cần phải căn cứ vào mặt bằng thực tế của phân xưởng để dịch chuyển vị trí đặt MBA và các tủ sao cho hợp lý, thuật tiện trong lắp đặt, vận hành, quan sát, không gây cản trở lối đi…

Công thức xác định tâm phụ tải:

n

i

i i

P

P y Y

1

1

*

Các thông số Xác định tâm phụ tải của

nhóm máy Xác định tâm phụ tải của phân xưởng (X,Y): Toạ độ tâm phụ tải Của nhóm máy Của phân xưởng

Pi: công suất định mức Của thiết bị thứ i Của nhóm thiết bị thứ i (xi,yi)): toạ độ Của thiết bị thứ i Của nhóm thiết bị thứ i

Bảng 2-1 sẽ cho biết giá trị k max theo hệ số sử dụng và n hq :

Giá tri k max khi k sd :

Bảng 2-2 sẽ cho biết giá trị k nc theo tính chất của phân xưởng xí nghiệp:

Bảng 3-2 sẽ cho biết hệ số đồng thời của tủ phân phối:

Số mạch Hệ số k đt

Bảng 2-4 sẽ cho biết giá trị n hqÏ theo giá trị nÏ và PÏ

Ví dụ: Xác định trị số nhq đối với nhóm thiết bị bao gồm: 3 động cơ điện có công

suất mỗi động cơ 120 KW, 4 động cơ 90 KW, 3 động cơ 50 KW, 6 động cơ 20

KW và 12 động cơ 10 KW

Giải:

9 Tổng số n thiết bị: n = 3 + 4 + 3 + 6 + 12 = 28

9 Xác định số n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng một nửa công

suất của thiết bị có công suất lớn nhất là 120KW

9 Tổng số n1 thiết bị: n1 = 3 + 4 = 7

9 Xác định giá trị 1 3x120 4x90 720KW

1

= +

+ +

1 1 1

n

i n

P

P P

Chương 3 CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

I Khái quát chung

Việc chọn phương án cung cấp điện bao gồm: Chọn cấp điện áp, nguồn điện,

sơ đồ nối dâyv.v

Phương án điện được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thỏa mãn 4 yêu cầu sau:

™ Liên tục cung cấp điện: Mức bảo đảm tùy theo loại hộ dùng điện

™ Bảo đảm chất lượng điện: Chất lượng điện là điện áp U và tần số f phải bảo đảm ở giá trị định mức, có thể dao động trong phạm vi cho phép

™ Chỉ tiêu kinh tế cao: Chủ yếu là vốn đầu tư thấp, tổn thất điện năng dọc đường dây bé

™ An toàn đối với con người

II Chọn cấp điện áp

Với một công suất và khoảng cách truyền tải nhất định, để chọn cấp điện áp hợp lý nhất, ta phải tiến hành tính toán và so sánh kinh tế kỹ thuật

Qua kinh nghiệm thiết kế và quản lý vận hành, người ta thường sử dụng một số công thứ c kinh nghiệm sau:

™ Công thức Still: U = 4 , 34 l+ 16P (KV) (2-1)

Trong đó: P là công suất truyền tải (KW) ; l là khoảng cách truyền tải (Km) Công thức này cho kết quả đáng tin cậy ứng với )l≤ 250 km và S ≤ 60MVA).ở những khoảng cách lớn hơn nên dùng

™ Công thức Zalesski: U = 4 , 34 P( 0 , 1 + 0 , 015 l (KV) (2-2)

™ Công thức Veykert: U = 3 S+ 0 , 5l (KV) (2-3)

Trong đó: S là công suất truyền tải (MVA) ; l là khoảng cách truyền tải (Km) Nhìn vào các công thức ta nhận thấy rằng với công suất truyền tải càng lớn, khoảng cách truyền tải càng xa thì cấp điện áp càng cao

Tuy nhiên khi chọn cấp điện áp cho một mạng điện thì phải dựa vào tình hình thực tế cụ thể như cấp điện áp của những nguồn điện, hoặc các hệ thống đường dây lân cận có sẳn và điều quan trọng nhất là chọn cấp điện áp của mạng điện phải dựa vào cấp điện áp định mức của thiết bị điện

Điện áp định mức của các thiết bị tiêu thụ điện năng(động cơ, đèn v.v ), các máy phát điện, máy biến áp là điện áp mà chúng làm việc trong điều kiện bình thường sẽ cho hiệu quả kinh tế cao nhất

Điện áp định mức của mạng điện phải bằng điện áp định mức của các thiết bị điện Điện áp định mức của các thiết bị điện do nhà chế tạo qui định và ghi trên nhãn máy

Đối với mạng hạ áp 3 pha 4 dây, theo tiêu chuẩn IEC khuyến cáo nên sử dụng cấp điện áp là 230/400V

III Chọn nguồn điện

Trong hệ thống cung cấp điện, nguồn điện có quan hệ mật thiết với: phụ tải,

cấp điện áp, sơ đồ cung cấp điện Nguồn cung cấp chính thường lấy ở lưới trung

áp hoặc hạ áp của lưới điện quốc gia

IV Chọn sơ đồ mạng điện

1 Các kiểu sơ đồ phân phối

Về sơ đồ phân phối mạng điện thường gặp hai dạng sau:

+Dạng hình tia (dạng cây)

+Dạng phân nhánh (dạng trục chính)

- Sơ đồ phân phối dạng tia (dạng cây)

Sơ đồ hình tia Có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp

một đường dây riêng nên chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện

tương đối cao, dễ thực hiện các biện pháp tự điộng hóa, bảo vệ và vận hành bảo

quản Nhược điểm là vố đầu tư lớn Do đó nó được dùng để cung cấp điện cho hộ

loại 1 và loại 2

- Sơ đồ phân phối dạng phân nhánh (dạng trục chính)

Sơ đồ tạo bởi một lộ phân phối chính(Trục chính) Từ trục chính sẽ có các

nhánh rẽ đến các trạm điện của phân xưởng Nếu có một sự cố nào ở trục chính

thì toàn bộ hệ thống bị cắt điện, còn sự cố xãy ra ở phân xưởng thì không ảnh

hưởng đến hệ thống

- Sơ đồ dẫn sâu:

Ta đưa điện áp cao vào sâu trong

xí nghiệp, đến tận các trạm biến áp phân

xưởng nên gọi là sơ đồ dẫn sâu Sơ đồ này

có ưu khuyết điểm như sau:

+Ưu điểm: Do trực tiếp đưa điện áp cao

vào trạm biến áp phân xưởng nên giảm

bớt trạm phân phối điện, giảm thiết bị và

sơ đồ nối dây đơn giản.Đưa điện áp cao

vào gần phụ tải nên giảm được tổn thất

điện áp, nâng cao năng lực truyền tải

điện năng của mạng điện

+Khuyết điểm: Vì đường dây dẫn sâu

rẽ vào nhiều trạm biến áp nên độ tin

cậy cung cấp điện của sơ đồ không cao

Để khắc phục khuyết điểm này người ta

dùng hai đường dây dẫn sâu và qui định

mỗi đường dây dẫn sâu không nên mang

quá 5 trạm biến áp và dung lượng không quá 5000KVA

Hiện nay sơ đồ dẫn sâu dùng ở cấp điện áp 15

và 35KV cung cấp cho hộ loại 2 và loại 3

2 Các kiểu nối mạng hạ áp

a – Lưới hạ áp công cộng:

™ Hộ tiêu thụ hạ áp:

- Điện áp thấp phổ biến là 120V (1 pha) đến 240/415(3 pha 4 dây)

+ Đối với VN là 220V(1 pha) và 220/380V (3 pha 4 dây) Độ sụt áp cho phép là ±10%

+ Tiêu chuẩn quốc tế về điện áp cho lưới hạ thế là 230/400 (3 pha 4 dây)

- Tải có giá trị đến 250KVA có thể lấy điện từ lưới hạ thế (LV) Tuy nhiên điện lực thường đề nghị cung cấp điện từ lưới trung thế (HV) cho các tải có giá trị lớn

- Từng nhà dân sẽ được cấp điện bằng một dây pha và một dây trung tính

- Các nhà hàng, khách sạn,chung cư, tòa nhà lớn được cấp điện từ trạm trung/hạ công cộng

- Các xí nghiệp có công suất vừa và nhỏ được cấp điện từ trạm trung/hạ công cộng

- Các hộ tiêu thụ được cấp điện ở mức điện áp thấp như: Nhà ở dân dụng, cửa hiệu, các cơ sở sản xuất nhỏ, trạm bơm xăng dâu, nhà hàng, nông trại.v.v

™ Lưới phân phối hạ thế:

Trong các thành phố và thị trấn lớn, các cáp phân phối hạ áp chuẩn sẽ tạo thành mạng nhờ các hộp nối Một số kết nối có thể được tháo bỏ sao cho mỗi dây phân phối xuất phát từ trạm sẽ tạo nên hệ hở hình tia Các thành phố và thị trấn lớn nên có hệ thống phân phối bằng cáp ngầm Các trạm trung/hạ thừng đặt cách nhau từ 500 -> 600m

Trong những vùng đô thị có mật độ tải thấp, lưới hạ thế kiểu hình tia Vì càng cách xa trạm tiết điện dây càng bé nên rất kinh tế

Một trạm biến áp trung/hạ công cộng có thể cung cấp cho một khu vực có bán kính 300m(tiêu chuẩn ChâuÂu) Còn ở Việt nam là 400m đối với đô thị và 600m

ở nông thôn

™ Kết lưới khách hàng:

Các thiết bị của lưới được đặt trong tòa nhà của khách hàng Khuynh hướng mới là đặt các bộ phận này bên ngòai trong một cabin có che chắn

Các khách hàng hạ thế thường được cấp điện theo sơ đồ TN hoặc TT Sơ đồ

TT cần đặt CB tổng có thiết bị bảo vệ chống rò(RCD) Với sơ đồ TN, bảo vệ quá dòng được thực hiện nhờ CB tổng hoặc cầu dao – cầu chì

V Kết cấu mạng điện

Bộ phận chủ yếu của mạng điện là dây dẫn điện Dây dẫn dùng để tải điện và phải đạt 2 yêu cầu chủ yếu là: Điện trở nhỏ và sức bền cơ học tốt

- Nguyên vật liệu dùng để chế tạo dây dẫn là đồng, nhôm, thép và an-đrê

- Cấu tạo Dây dẫn trần: Tùy theo yêu cầu và điều kiện làm việc của các đường dây dẫn điện mà người ta chế tạo nhiều loại dây có cấu tạo khác nhau như : Dây đơn, dây vặn xoắn, dây phức hợp

- Đường dây trên không:Chủ yếu gồm có dây dẫn, sứ cách điện, cột, xà, móng và các bộ phận kim loại khác.v.v

- Đường dây cáp:

Dây cáp chế tạo phức tạp vì phải đảm bảo cách điện 3 pha khó khăn, nhất là cáp cao áp.Số lỏi của cáp thường là 1, 3, 4, 5lỏi Việc sửa chữa và nối đầu cáp cao áp rất khó khăn đòi hỏi phải có kỹ thuật cao Đường dây cáp phải bố trí sao cho dễ sửa chữa Khi đặt cáp trực tiếp với đất, tuyến đường cáp phải cách móng công trình tối thiể là 0,6m, cách các ống dẫn ít nhất là 1m và cách cây cối ít nhất là 2m v.v Hai đường dây cáp bắt chéo nhau phải đặt cách nhau 0,35m, nếu không đủ thì một cáp sẽ đặt trong ống Cáp cao áp thì đặt cách xa nhà còn cáp hạ áp thì đặt gần nhà để tiện lấy điện vào nhà Dây cáp không được đặt song song với đường ray tàu điện, chổ có xe cộ qua lại Dây cáp cần đặt ngoằn ngoèo để có chiều dài dự trử khi có sự di chuyển của đất Nếu có nhiều đường dây cáp song song thì người ta đặt trong các hầm cáp có cao độ là 2m

VI Trạm biến áp

Vị trí của trạm truyền tải, trạm nhận và trạm phân phối được quyết định bởi công suất phân phối trên từng đoạn cho trước, điện áp hệ thống, điện áp rơi và độ sụt áp Công suất máy biến áp được quyết định bởi công suất của mỗi mạch điện Số lượng máy trong mỗi trạm thì tùy thuộc vào loại hộ tiêu thụ và quá trình tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật

1 Vị trí đặt trạm

Khi chọn vị trí đặt trạm cần xem xét những điểm sau:

™ Đặt càng gần trung tâm phụ tải càng tốt

™ Đặt ở vị trí sao cho các tải tiềm năng trong tương lai được đưa đến thuận lợi và không phụ thuộc vào độ sụt áp

™ Đường dây truyền đến và đường dây phân phối đi ra được cho phép tiếp cận

™ Cho phép được mở rộng

™ Giá đất xây dựng trạm

™ Tải của trạm phải trong giới hạn sao cho có một khu vực lớn hay một số các hộ tiêu thụ không bị ảnh hưởng khi trạm bị cắt

Vị trí các trạm có thể là trong nhà, ngoài trời hoặc ngầm dưới đất thông thường các trạm ngoài trời là phổ biến vì các thiết bị sắp xếp bên ngoài có thể chịu được thời tiết xấu nhất Ưu điểm của chúng là không cần tòa nhà ở các trạm ngoài trời, chi phí máy cắt và máy biến áp rẽ hơn các trạm trong nhà Ngoài ra các điều kiện kiểm tra và bảo trì dễ dàng hơn trạm trong nhà

2 Các thiết bị chính của trạm

a Đường dây đến:

Cung cấp điện năng cho các trạm lấy điện từ các máy phát hoặc các đường dây khác

b Thiết bị đóng cắt cách ly:(Dao cách ly)

Dao cách ly các đường dây cho phép sửa chữa, bảo trì hay kiểm tra thiết bị khi cần thiết Dao cách ly được khóa liện động với máy cắt để ngăn hoạt động có tải Dao cách ly vận hành bằng tay ở mặt đất

c Thanh cái ngoài trời:

Thanh cái ngoài trời được làm bằng các ống nhôm hay đồng rổng ruột Có lúc thanh cái được sắp xếp thành các đoạn và máy cắt phân đoạn được dùng để cách

ly một phân đoạn nào đó khi cần

d Máy cắt:

Có thể là máy cắt nén khí hoặc máy cắt dầu Các máy cắt có thể là máy cắt 1 pha được kết nối về cơ khí và hoạt động đồng thời bởi một cuộn dây từ tính, mạch điều khiển điện áp DC 115V hay 230 V Trong một số trường hợp, máy cắt

3 pha được sử dụng cho các cấp điện áp thấp hơn

e Máy biến áp:

Là 3 máy biến áp một pha hay chỉ là 1 máy biến áp 3 pha phụ thuộc vào công suất yêu cầu của trạm Máy biến áp đến 10MVA thường có chế độ làm mát dầu tự nhiên Máy có công suất lớn hơn dùng chế độ làm mát không khí cưỡng bức

Sơ đồ đấu dây Y/∆ , ∆/Y , Y/Y hay ∆/∆ tùy thuộc vào lưới điện

Máy biến áp nối đất : Trung tính phía cao áp hay hạ áp được nối đất, để tạo điểm nối đất hệ thống

f Các máy BU và BI:

Có hai mục đích là bảo vệ và đo lường

g Đường dây ra:

Sau khi hạ áp xuống cấp điện áp theo yêu cầu, dù là cấp phân phối sơ cấp hay truyền tải trung gian, các đường dây sẽ đi ra khỏi trạm Với các trạm trong nhà, việc đóng cắt sẽ qua các thiết bị đóng cắt cao áp và hạ áp, các đường dây vào và

ra phải là dây cáp

h Phòng điều khiển:

Phòng điều khiển có các bảng thiết bị, điều khiển các mạch hoạt động khác nhau, thiết bị thông tin , thiết bị bảo vệ, thiết bị điều khiển giám sátv.v

i Bộ chống sét:

Dùng để bảo vệ các thiết bị điện chính khỏi các ảnh hưởng nguy hiểm từ các xung bất thường trong hệ thống và các dòng sét

Chương 4

TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP

4.1 Khái quát chung

Tính toán về điện bao gồm như tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp cũng như tính toán về lựa chọn dây dẫn và cáp vv Do đó việc tính toán điện đóng vai trò rất quan trong trong thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện

Mục đích của tính toán về điện là để đánh giá các chỉ tiêu về kỹ thuật, chọn các phần tử của mạng điện và thiết bị điện

4.2 Các thông số của đường dây và các thiết bị điện khác

Trong hệ thống đường dây gồm có các thông số ; Điện trở(R), điện kháng(X), điện dẫn(G) và dung dẫn (B) Đối với mạng điện áp thấp ta chỉ xét đến 2 thông số là R và

X

4.2.1 Điện trở và điện kháng của đường dây

1 Điện trở của đường dây

Điện trở một chiều của các dây dẫn được xác định bằng biểu thức:

A

l

R= ρ. (4-1)

Trong đó: R- là điện trở (Ω) A – tiết diện dây dẫn (mm2)

ρ - là điện trở suất (Ω mm2/Km) l – chiều dài dây dẫn (Km)

-Đối với dây đồng thường lấy ρCu = 22,5 (Ω mm2/Km)

-Đối với dây nhôm thường lấy ρAl = 36,5 (Ω mm2/Km)

Trong thực tế điện trở dây dẫn bị ảnh hưởng của nhiệt độ, hiệu ứng mặt ngoài

do tần số, và thành phần tạp chất khi chế tạo dây dẫn.Đối với dây vặn xoắn có lỏi nhiều sợi thì chiều dài và tiết diện thực bị thay đổi

2 Điện kháng của đường dây

™ Đối với đường dây trên không:

Điện kháng có thể tra sổ tay hoặc tính theo công thức sau:

Dtb-là khoảng cách trung bình hình học được xác định :

3

13 23

12D D D

-Nếu dây dẫn đặt trên 3 đỉnh tam giác đều cạnh D thì:

Dtb = D12 = D13 = D23 = D (mm) -Nếu dây dẫn đặt nằm ngang với khoảng cách D thì:

D12 = D23 = D ; D13 = 2D ⇒ Dtb = 3√2 D3 = 1,26 D(mm)

Việc phân nhỏ dây dẫn làm tăng bán kính,do đó làm giảm điện kháng đường dây

khi đó:

0 , 1445 log10 0,0157( /km)

n R

D x

dt

tb

o = = + Ω (4-3) Trong đó: n-là số dây dẫn phân mhỏ trong một pha

Rđt- bán kính đẳng trị của các dây dẫn phân nhỏ trong một pha:

tb

dt r a

Với: atb –khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn trong một pha

r- bán kính thực của các dây dẫn phân mhỏ trong một pha

Chú ý: Ở mạng điện hạ áp điện kháng ít thay đổi nên người ta thường lấy giá trị

xo như sau: xo = 0,3 ÷ 0,48 (Ω/Km) đối với đường dây trên không và

xo = 0,06 ÷ 0,08 (Ω/Km) đối với đường dây cáp

Học viên có thể tham khảo bảng giá trị điện trở và điện kháng của các loại dây:

Bảng 4 -1: Điện trở và điện kháng của dây đồng trần:

-

-

0,333 0,385 0,377 0,391 0,405 0,416 0,435 0,449 0,460

0,319 0,345 0,363 0,377 0,391 0,402 0,421 0,435 0,446

0,308 0,336 0,352 0,356 0,380 0,391 0,410 0,420 0,435

0,297 0,325 0,341 0,355 0,369 0,380 0,398 0,413 0,423

0,283 0,309 0,327 0,341 0,355 0,366 0,385 0,399 0,410

0,274 0,300 0,318 0,332 0,346 0,357 0,376 0,390 0,401

- 0,292 0,310 0,324 0,338 0,349 0,368 0,382 0,393

- 0,287 0,305 0,319 0,333 0,344 0,363 0,377 0,388

- 0,280 0,298 0,313 0,327 0,338 0,357 0,371 0,382

Bảng 4 –2: Điện trở và điện kháng của dây nhôm trần:

Loại dây A-6 A-10 A-16 A-25 A-35 A-50 A-70 A-95 A-120 A-150 A-185

-

-

0,345 0,363 0,377 0,391 0,402 0,421

0,336 0,352 0,356 0,380 0,391 0,410

0,325 0,341 0,355 0,369 0,380 0,398

0,315 0,331 0,345 0,359 0,370 0,388

0,303 0,319 0,334 0,347 0,358 0,377

0,297 0,313 0,327 0,341 0,352 0,371

0,288 0,305 0,319 0,333 0,344 0,363

0,279 0,298 0,311 0,328 0,339 0,355

Bảng 4 -3: Điện trở và điện kháng của dây dẫn và cáp có lỏi đồng và nhôm

Thiết Diện (mm2)

Đồng Nhôm đặt hởDây

Dây đặt trong ống hay cáp 1,5

-

- 0,33 0,32 0,31 0,29 0,27 0,26

0,10 0,09 0,09 0,09 0,07 0,07 0,07 0,06

0,67 0,48 0,35 0,28 0,22 0,18

- 0,12

0,25 0,24 0,23 0,22 0,21 0,21 0,20 0,19

0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06

- 0,06

Bảng 4 -4: Điện kháng của cáp điện 3ù lỏi bằng đồng

Cấp điện áp (KV

-

- 0,1110 0,1040 0,0825 0,0757 0,0714 0,0688 0,0670 0,0650 0,0636 0,0626 0,0610 0,0605 0,0595

-

-

-

- 0,110 0,102 0,091 0,087 0,083 0,080 0,078 0,076 0,074 0,073 0,071

-

-

-

- 0,122 0,113 0,099 0,095 0,090 0,086 0,083 0,081 0,079 0,077 0,075

4.2.2 Điện trở và điện kháng của máy biến áp

1 Điện trở của máy biến áp:

Điện trở của máy biến áp được xác định theo công thức sau: .2 2

dm

dm n BA

S

U P

R = ∆ (Ω) (4 - 4)

Trong đó: ∆Pn – tổn thất ngắn mạch của máy biến áp (W)

Uđm – điện áp định mức của máy biến áp (KV)

Sđm – công suấtđịnh mức của máy biến áp ( KVA)

∆Pn , Uđm , Sđm : Tra catologue của nhà máy sản xuất máy biến áp

2 Điện kháng của máy biến áp:

Điện kháng của máy biến áp được xác định theo công thức: %. 10

2

dm

dm n BA

S

U U

(Ω) (4-5)

Trong đó: Un% – trị số tương đối của điện áp ngắn mạch của máy biến áp Tra catologue của nhà máy sản xuất máy biến áp

™ CATOLOGUE CỦA NHÀ MÁY SỬA CHỮA CƠ ĐIỆN

Tiêu chuẩn chế tạo và thử nghiệm máy biến áp 3 pha

*Loại máy biến áp 1 pha

GIÁ TRỊ THANH TOÁN(Đã có thuế VAT)

Sđm(KVA) Cấp điện áp(KV)

8.66/0.22-0.44 Cấp điện áp(KV) 12.7/0.22-0.44 Cấp điện áp(KV)

50 11.347.000 11.466.000 12.483.000 12.830.000

75 14.949.000 15.105.000 16.447.000 16.910.000

100 17.691.000 17.870.000 19.467.000 20.012.000

*Loại máy biến áp 3 pha

GIÁ TRỊ THANH TOÁN(Đã có thuế VAT)

Sđm(KVA) Cấp điện áp(KV)

4.2.3 Điện trở và điện kháng của các thiết bị điện khác

1 Điện trở và điện kháng của thanh cái (thanh dẫn)

Điện trở và điện kháng của thanh dẫn có thể tham khảo bảng sau:

Bảng (4 – 5) Điện trở và điện kháng của thanh cái (thanh dẫn):

ro (mΩ /m) ở 65oC xo (mΩ /m) (đồng và nhôm

Khoảng cách trung bình hình học (mm)

0,475 0,394 0,296 0,222 0,177 0,142 0,118 0,099 0,074 0,055 0,044 0,035

0,179 0,163 0,163 0,145 0,145 0,137 0,127 0,119 0,119 0,102 0,102 0,090

0,200 0,189 0,189 0,170 0,170 0,156 0,156 0,145 0,145 0,126 0,126 0,113

0,295 0,206 0,206 0,189 0,189 0,180 0,180 0,163 0,163 0,145 0,145 0,133

0,244 0,235 0,235 0,214 0,214 0,200 0,200 0,189 0,189 0,179 0,170 0,157

2 Điện trở và điện kháng của các thiết bị khác:

Điện trở và điện kháng của các thiết bị như : CB (Circuit Breaker), cầu dao, máy

biến dòng có thể tham khảo bảng sau:

Bảng (4 – 6) Điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của CB

Dòng điện định mức của cuộn dây (A) 50 70 100 140 200 400 600

Bảng (4 – 6) Điện trở tiếp xúc của cầu dao va øCB (mΩ)

4.3 Tính toán tổn thất công suất của hệ thống

4.3.1 Tổn thất công suất trên đường dây

1 Đường dây có 1 phụ tải:

Xét đường dây có 1 phụ tải như hình vẽ:

Tổn thất công suất 3 pha được xác định

theo công thức sau:

∆P = 3I2R

Biết rằng công suất cả 3 pha là:

I U

S = 3 S = và S2 = P2 + Q2

U

Q P R U

S

2 2 2

S

2 2 2

=

Trong đó:R – là điện trở dây dẫn xác định theo công thức (4 – 1) (Ω)

X - là điện kháng dây dẫn tra bảng hoặc tính (Ω)

U – là điện áp dây (KV)

S – là công suất biểu kiến (KVA)

P – là công suất tác dụng (KW)

Q – là công suất phản kháng (KVAR)

Khi tính toán công suất và điện áp phải lấy tại một điểm

Ai