chương v chọn các thiết bị điện trong nhà máy điện và trạm biến áp

5.1- XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TOÁN CHƯƠNG V CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 5.1.1- Các tình trạng làm việc của thiết bị điện TBĐ  Các thiết bị điện c

Trang 1

5.1- XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC TÍNH TOÁN

CHƯƠNG V

CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN

VÀ TRẠM BIẾN ÁP

5.1.1- Các tình trạng làm việc của thiết bị điện (TBĐ)

 Các thiết bị điện có thể có hai tình trạng làm việc cơ bản:

 Tình trạng làm việc bình thường:

 Tình trạng làm việc cưỡng bức:

 Tương ứng với hai tình trạng này có hai dòng điện đi qua TBĐ là

dòng điện làm việc bình thường và dòng điện cưỡng bức.

Trang 2

CHƯƠNG V

5.1.2- Xác định dòng điện làm việc tính toán:

1- Máy phát điện và máy bù đồng bộ:

- Dòng điện làm việc bình thường:

dm

dmF dmF

bt

U 3

cb

U 3

S 05 ,

1

I 05 , 1

Trang 3

CHƯƠNG V

2- Máy biến áp điện lực:

a) Trạm có một máy biến áp 3 pha 2 dây cuốn:

- Dòng điện làm việc bình thường ứng với lúc phụ tải cực đại:

dm

max

pt bt

U 3

b) Trạm có hai máy biến áp làm việc song song:

dm

max

pt bt

U 3 2

S

I 

Trang 4

CHƯƠNG V

b) Hai máy biến áp làm việc song song:

- Dòng điện làm việc cưỡng bức của máy

biến áp xác định ứng với lúc một máy

U 3

S

Trang 5

U.3

S

Cdm

dmF cbC

U.3

S.05,1

Trang 6

3- Đường dây:

CHƯƠNG V

a) Đường dây đơn:

- Dòng điện làm việc bình thường bằng dòng phụ tải cực đại:

Ibt = Iptmax

Sptmax

Hình 5-5

b) Đối với đường dây kép:

Ibt = Iptmax/2

- Dòng điện làm việc cưỡng bức:

Icb = Iptmax

Trang 7

- Dòng điện làm việc tính toán

của thanh góp được tính bằng

dòng điện tính toán của mạch

(MFĐ hoặc một MBA) có công

suất lớn nhất nối vào thanh góp

đó

Trang 8

 Để xác định dòng điện làm việc tính toán chọn ngặn mạch ba pha đối xứng làm dạng ngắn mạch tính toán

Trang 9

N4

Trang 10

N4

Trang 11

N4

Trang 12

N4

Trang 13

điện mạch phân đoạn.

N4

Trang 14

N4

Trang 16

N4

Trang 17

N4

Trang 18

N4

Trang 19

N4

Trang 20

2) Phân loại máy cắt

3) Chọn máy cắt trong hệ thống điện:

Trang 21

 Nhiệm vụ: Nhiệm vụ chủ yếu là tạo khoảng cách an toàn trông thấy Nhiệm vụ:

được để đảm bảo an toàn cho nhân viên sửa chữa các thiết bị điện

2) Chọn dao cách ly

Trang 22

 Hạn chế dòng điện ngắn mạch hoặc hạn chế dòng điện khởi động

của động cơ trong các mạch công suất lớn nhằm chọn được khí

cụ điện hạng nhẹ

 Kháng điện đường dây còn có tác dụng nâng cao điện áp dư trên

thanh góp khi ngắn mạch trên đường dây

3. Phân loại:

- Theo vị trí đặt: Kháng điện phân đoạn và kháng điện đường dây

- Theo cấu tạo: Kháng điện đơn và kháng điện kép

Trang 23

ob oa

U U



 I.X Sin sin

.Sin I.X

3 100

c d

Trang 24

K Knh

Giới thiệu tổn thất điện áp qua kháng kép

Trang 25

C B

a. Chọn kháng điện phân đoạn

b. Chọn kháng điện đường dây

Trang 26

CHƯƠNG V

5.7- MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP (BU, TU)

5.7.1 Khái niệm và công dụng:

1. Khái niệm:

 Máy biến điện áp là một máy biến áp dùng để biến đổi điện áp từ trị

số bất kỳ thành một trị số thích hợp (UđmT = 100 V hay 100/3V) để cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơ le và tự động hoá

 Nguyên tắc làm việc của BU giống máy biến áp thường nhưng công

suất định mức thường rất nhỏ từ (20 – 200) VA

Trang 27

CHƯƠNG V

5.7.1 Khái niệm và công dụng:

2. Công dụng:

 Bảo đảm an toàn cho người phục vụ vì các dụng cụ và thiết bị

nối vào phía thứ cấp được cách ly hoàn toàn với điện áp cao áp

 Cuộn dây thứ cấp luôn luôn nối đất an toàn để đề phòng khi

cách điện giữa cao áp và hạ áp bị chọc thủng sẽ gây nguy hiểm cho người vận hành và dụng cụ ở mạch thứ cấp

 Các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơ le và tự động hoá được cung

cấp từ thứ cấp của BU nên các thiết bị này đều được chế tạo với

Trang 29

 Khi mắc dụng cụ vào U AC sai số sẽ tăng lên

1. Dùng hai BU một pha nối theo sơ đồ V/V( sơ đồ V/V )

5.7.2 Sơ đồ nối dây của máy biến điện áp:

Trang 30

c 0

A B C

Th

RU

b a

c 0

 Sơ đồ nầy cho phép đo

được điện áp dây, điện áp

pha và điện áp thứ tự không.

 Cuộn dây thứ cấp chính nối Y0 để cung cấp cho đồng hồ đo lường và thiết bị BVRL, cuộn dây thư cấp phụ nối  để cung cấp cho RL báo tín hiệu chạm đất một pha.

Trang 31

CHƯƠNG V

3. Dùng BU ba pha nối theo sơ đồ Y0 / Y0 /

 Ngoài ra còn sử dụng máy biến điện áp 3 pha

nối theo sơ đồ Y0 / Y0 / như hình 5-12.

Y

Y 

Hình 5-12

5.7.3 Chọn máy biến điện áp:

Trang 32

CHƯƠNG V

5.8- MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI, TI)

5.8.1 Khái niệm và công dụng

1. Khái niệm

 Máy biến dòng điện là một máy biến áp dùng để biến đổi dòng điện

từ trị số bất kỳ thành một trị số thích hợp (IđmT = 5A) để cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơ le và tự động hoá

2. Công dụng

 Nhờ có BI mà sơ cấp và thứ cấp tách rời đảm bảo an toàn cho

người vận hành

 Dòng thứ cấp BI nhỏ (5A) nên các đồng hồ đo lường và thiết bị

BVRL được chế tạo với Iđm=5A do đó giá thành hạ, đơn giản và độ chính xác cao

Trang 33

CHƯƠNG V

5.8.2 Sơ đồ nối dây của BI

1. Sơ đồ BI nối từng pha riêng lẽ

 Sơ đồ dùng để cung cấp cho các

đồng hồ đo lường và thiết bị BVRL

Trang 34

CHƯƠNG V

5.8.2 Sơ đồ nối dây của BI

2 Sơ đồ BI nối theo kiểu sao khuyết

e I S

l e

I S

l U

e I

S

l I

I S

l U

e I I

I I

tt

j a tt j

a a

j a

a a

j a c

a

3

) 1

(

30 30

0

60

0

.

0

60

.

 Sơ đồ dùng để cung cấp cho các

đồng hồ đo lường trong mạch 3 pha

và thiết bị BVRL chống dòng ngắn

mạch nhiều pha

 Chiều dài tính toán của dây dẫn:

Trang 35

CHƯƠNG V

I I

tt

c b

0

.

0

3. Sơ đồ BI nối theo kiểu sao hoàn toàn

 Sơ đồ dùng để cung cấp cho các đồng

hồ đo lường trong mạch 3 pha và thiết

bị BVRL chống dòng ngắn mạch nhiều

pha

 Chiều dài tính toán của dây dẫn:

Trang 36

CHƯƠNG V

5.9.1 Khái niệm chung

 Thanh dẫn là nhưng dây dẫn trần hay một hệ thống dây dẫn được

gắn chặt trên sứ, tạo sự liên hệ về điện giữa các thiết bị điện

 Trong TBPP điện áp bé hơn 35 KV thường dùng thanh dẫn cứng,

còn đối với TBPP điện áp lớn hơn 35KV dùng thanh dẫn mềm

 Để gắn chặt thanh dẫn cứng thường dùng sứ đỡ, thanh dẫn mềm

dùng sứ treo

5.9- CHỌN THANH DẪN – THANH GÓP

Trang 37

CHƯƠNG V

5.9.1 Khái niệm chung

 Thanh dẫn cưng thường có các hình dáng sau:

b h

 Thanh dẫn chữ nhật đơn  Thanh dẫn chữ nhật ghép

Trang 38

bt



 Sau khi chọn thanh dẫn tiến hành kiểm tra theo các điều kiện sau:

 Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép I lvmax I CP

 Kiểm tra ổn định nhiệt

C

BS

m U

Trang 39

a d D b

Trang 40

I 5 , 1

2 ) 3 (



 Trọng lượng 1m dây dẫn: g=9,8M

 M là khối lượng 1m dây dẫn

 Thời gian tương đương: ttđ = t + 0,05

 t thời gian tồn tại ngắn mạch

 0,05 thời gian ảnh hưởng của thành phần phi chu kỳ

 h là độ võng cực đại

Trang 41

CHƯƠNG V

5.9.3 Chọn thanh dẫn cứng

 Tiết diện thanh dẫn cứng sử dụng trong nội bộ nhà máy điện và

trạm biến áp thường chọn theo điều kiện phát nóng cho phép:

cb

 Căn cứ theo điều kiện trên ta chọn thanh dẫn tiêu chuẩn có giá trị

dòng điện cho phép thoả mản yêu cầu

Trang 42

a. Đối với thanh dẫn chữ nhật đơn

Trong đó:

 cp là ứng suất cho phép của vật liêu thanh dẫn

 Đối với thanh dẫn đồng cpCU = 1400 [KG/cm 2 ]

 Đối với thanh dẫn nhôm cpAl = 700 [KG/cm 2 ]

 Đối với thanh dẫn thép cpthep = 1600 [KG/cm 2 ]

 tt là ứng suất tính toán trong vật liệu thanh dẫn

Trang 43

 M là momen uốn được xác định như sau:

2 khi 10

.

2 khi 8

.



n l

F M

n l

F M

i a

l F

i I

a

l A

AI F

xk xk

xk

2 ) 3 ( 2

2 ) 3 ( 8

) 3 ( )

3 ( max 2

2 ) 3 ( max

10 8 ,

1 8

, 1

2 10 02 , 1 86 , 2

8 , 1

;

2 10 02 , 1

; 86

, 2

Trang 44

 W là momen chống uốn phụ thuộc cách bố trí thanh dẫn:

 Đối với thanh dẫn chữ nhật

 Khi bố trí theo phương án I 2  3

 Đối với thanh dẫn tròn rỗng 3 3  3

32 cm

d D

 Đối với thanh dẫn vuông rỗng 3 3  3

6 cm

h H

Hình 5-18

Trang 45

 Nếu điều kiện kiểm tra ổn định động không đạt có thể khắc

phục bằng cách:

 Thay đổi cách bố trí để tăng momen chống uốn

 Giảm l hoặc tăng a để giảm lực động điện

 Chọn thanh dẫn có tiết diện lớn hơn

 Chọn lại vật liệu thanh dẫn để tăng ứng suất cho phép.

Trang 46

b. Đối với thanh dẫn chữ nhật ghép

 Để đảm bảo ổn định động trên chiều dài

nhịp thường bố trí các tấm đệm cách nhau một

khoảng L1 như hình vẽ.

 Ứng suất tính toán trong thanh dẫn ghép

được xác định như sau:

2



tt  

 1 là ứng suất do lực động điện trên thanh

dẫn các pha sinh ra Thành phần nầy được

xác định giống trường hợp thanh dẫn đơn,

nhưng momen chống uốn gấp đôi 1 thanh.

 2 là ứng suất do lực động điện giữa 2 thanh

dẫn trong cùng một pha sinh ra Thành phần

nầy được xác định như sau:

Hình 5-19

Trang 47

 Do mặt cắt ngang tại chỗ tựa không đổi nên

momen uốn trên độ dài l1 giữa 2 miếng đệm

được xác định như sau

y - y

2 2

Trang 48

 Lực động điện tác dụng lên 1 đơn vị dài

thanh dẫn được xác định như sau:

b

i K f

cm

KG b

I K f

I b

K f

xk hd hd hd

/10

1

.256,0

/10

1

.842,0

102

2

1.2.02,1

3,3

2 2

) 3 (

2 2

) 3 ( max

2

2 ) 3 ( max

M

y y y



Hình 5-19

Trang 49

 Thanh dẫn dẩm bảo ổn định động khi:

cp

 Có thể xác định số tấm đệm trên chiều dài

nhịp để đảm bảo ổn định động như sau:

[cm]

.

12 ).

σ σ

(

1

1 max

1

max 1

f

W l

l

l n

y y

Trang 50

c. Đối với thanh dẫn hình máng

 Lực động điện giữa 2 nữa thanh dẫn hình máng trên 1 đơn vị dài xác định giống thanh dẫn chưa nhật ghép, nhưng ở đây lấy Khd = 1.

 Cách tính toán ứng suất tính toán trong thanh dẫn hình máng giống thanh dẫn chữ nhật ghép.

 Momen chống uốn được cho trong tài liệu kỹ thuật

 Khi bố trí theo phương án a

 Nếu 2 nữa thanh dẫn hàn chặt W=Wy0y0

 Không hàn chặt W=Wyy

 Khi bố trí theo phương án b

 Dù hàn chặt hay không hàn chặt W=Wxx Hình 5-20

Trang 51

10 J.

E l

56 ,

3

Trong đó:

 l là chiều dài nhịp [cm]

 E là momen đàn hồi của vật liệu thanh dẫn [KG/cm 2 ]

 J là momen quán tínhcủa tiết diện thanh dẫn [cm 4 ]

 S là tiết diện thanh dẫn [cm 2 ]

  là khối lượng riêng của vật liệu thanh dẫn [g/cm 3 ]

Trang 52

 Sứ cách điện là một loại khí cụ điện dùng để bắt chặt các thanh dẫn

và cách điện giữa các phần mang điện với nhau và với đất

 Yêu cầu đối với sứ là:

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	3,05 MB