Chuong 7 lua chon cac phan tu trong he thong CCD

bài giảng CUNG CẤP ĐIỆN xí nghiệp th.s Phùng Đức Bảo Châu, Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh. gồm các nội dung trọng tâm tính phụ tải tính toán, trọng tâm phú tải, phương pháp nâng cáo hệ số cospi .....

Chương 7:

LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CCĐ

KHOA ĐiỆN-ĐIỆN TỬ ViỄN THÔNG

BM ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

Giảng viên: ThS Phùng Đức Bảo Châu

Nội dung

1 Những điều kiện chung để lựa chọn

2 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì

3 Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly và cầu dao

4 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt điện

5 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải

6 Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện có điện áp đến 1000V

7 Lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn dây cáp

8 Lựa chọn sứ cách điện

9 Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng BI và máy biến áp BU

10 Bài toán áp dụng

1 Những điều kiện chung để lựa chọn

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

1 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 );

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 động: Iđ.đm ≥ ixk (2)

 Điều kiện ổn định nhiệt:

) 3

(

dm nh

qd dm

nh

t

t I

2 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP

4 Công suất cắt định mức, SC.đm (MVA) SC.đmMC ≥ SN

5 Dòng điện ôđđ định mức, Iđ.đm (kA) Iđ.đm ≥ ixk

6 Dòng điện ôđn định mức, Inh.đm (kA)

dm nh

qd dm

nh

t

t I

I

. ≥ ∞

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

1 Điện áp định mức, UđmMC (kV) UđmMC ≥ Uđm.m

2 Dòng điện định mức, IđmMC (A) IđmMC ≥ Ilv.max

3 Dòng điện ôđđ định mức, Iđ.đm (kA) Iđ.đm ≥ ixk

4 Dòng điện ôđn định mức, Inh.đm (kA)

5 Dòng điện định mức của CC, IđmCC (A) IđmCC ≥ Ilv.max

6 Dòng điện cắt định mức của CC, IC.đmCC (A) IC.đmCC ≥ IN

7 Công suất cắt định mức của CC, SC.đmCC (A) SC.đmCC ≥ SN

2.2 Lựa chọn MC phụ tải

dm nh

qd dm

nh

t

t I

I

. ≥ ∞

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

1 Điện áp định mức, UđmDCL (kV) UđmDCL ≥ Uđm.m

2 Dòng điện định mức, IđmDCL (A) IđmDCL ≥ Ilv.max

3 Dòng điện ôđđ định mức, Iđ.đm (kA) Iđ.đm ≥ ixk

4 Dòng điện ôđn định mức, Inh.đm (kA)

dm nh

qd dm

nh

t

t I

2 Dòng điện định mức, IđmCC (A) IđmCC ≥ Ilv.max

3 Dòng điện cắt định mức của CC, IC.đmCC (A) IC.đmCC ≥ IN

4 Công suất cắt định mức của CC, SC.đmCC (A) SC.đmCC ≥ SN

3 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

3.1 Lựa chọn MBA điện lực

 Đối với TBA có 1 máy: khcSđmB ≥ Stt

 Đối với TBA có 2 máy: khckqtmaxSđmB ≥ Stt

Trong đó:

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) 100

1 − θ1 − θ2

=

hc

k Hệ số hiệu chỉnh giữa mt chế tạo và sử dụng

(chỉ sử dụng khc nếu MBA ngoại nhập)

2

1, θ

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

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

3.2 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

.

1

.

∞

≥

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

1 Điện áp sơ cấp định mức, Uđm.BI (kV) Uđm.BI ≥ Uđm.m

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

3 Phụ tải cuộn dây thứ cấp, S2đm.BI, (VA) S2đm.BI ≥ S2tt

4 Hệ số ổn định động, kđ

5 Hệ số ổn định nhiệt, knh

b Máy biến điện áp (BU)

[ ] N %

1 Điện áp sơ cấp định mức, Uđm.BU (kV) Uđm.BU ≥ Uđm.m

2 Phụ tải 1 pha thứ cấp, S2đm.BI, (VA) S2đm.pha ≥ S2tt.pha

4 LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP

motor control

Lưới điện hạ áp

Cách ly Đóng cắt Bảo vệ ngắn mạch Bảo vệ quá tải Điều khiển công suất

Khởi động mềm Điều khiển với biến tần

Cách ly Đóng cắt

motor starter

Switch (cầu dao) Cầu dao tải Công- tắctơ Rơ le nhiệt Áptômát kiểu

từ điện

Áptômát kiểu

từ nhiệt

Thiết bị tích hợp

 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

4.1 Chọn ATM:

1 Điện áp định mức, UđmATM (V) UđmATM ≥ Uđm.m

2 Dòng điện định mức, IđmATM (A) IđmATM ≥ Ilv.max

3 Dòng điện cắt định mức, IC.đm (kA) IC.đm ≥ IN

Quá tải: chỉnh định

4.2 Chọn cầu chì:

1 Điện áp định mức, UđmCC (V) UđmCC ≥ Uđm.m

2 Dòng điện định mức, IđmCC (A) IđmCC ≥ Ilv.max= Itt

a Đối với CC dùng cho mạng điện chiếu sáng:

b Đối với CC dựng cho mạng điện cụng nghiệp:

mmIK

Trong đó:

k t - hệ số t i của động cơ, nếu không biết lấy k ả 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;

Cosϕđm - hệ số công suất định mức của đ.cơ, th ờng Cosϕđm = 0,8;

η - hiệu suất của đcơ, th ờng η = 0.8-0,95 (có thể lấy η = 1);

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

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

Với đ.cơ mở máy nhẹ (hoặc không t i) nh máy bơm, máy cắt gọt kim loại ả α = 2,5;

Với động cơ mở máy nặng (có t i) nh cần cẩu, cần trục, máy nâng ả α =1,6;

dm dm

DC dm

cos U

3

P

ϕ η

 Nếu BV cho 1 động cơ:

b Đối với CC dùng cho mạng điện công nghiệp:

 Nếu BV cho nhiều động cơ:

∑

=

n 2

2

i ti dm.DCimax

5 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN VÀ CÁP

5.1 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

1,1 3,1 1,4

1,0 2,7 1,2

kt

tt kt

kt

j

I j

U U

QX PR

5.2 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

0

.

1

.

Nhận thấy, r0 và x0 đều phụ thuộc vào tiết diện F, do đó ta có thể chọn tiết diện bằng cách chọn điện kháng x0 (vì x0 = 0,35÷0,45Ω/km - không thay đổi nhiều)

Các bước chọn tiết điện dd theo phương pháp này làm như sau:

B1 Chọn sơ bộ x0

- 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:

dm

n i

i i X

U

l Q

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

B3 Từ ∆Ucp xác định được ∆UR:

∆UR = ∆Ucp - ∆UX

B4 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

U U

l

P F

U

l P

r U

l Q x

l P

0 1

0

.

1

.

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

Trình tự các b ớc chọn tiết diện theo ph ơng pháp này nh sau:

- B ớc 1: Xác định dòng điện tính toán mà đ ờng dây phải tải Itt;

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

k1k2Icp ≥ Itt

Trong đó: k1- hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, ứng với môi tr ờng đặt dây, cáp;

k2- hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số l ợng 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)

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

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

- B ớc 3: Kiểm tra lại:

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

+ Nếu bảo vệ bằng cầu chì:

α

cp 2 1

I I

k k

(Đối với mạch độnh lực α = 3; còn mạch ánh sáng sinh hoạt α = 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

6 CHỌN TIẾT DIỆN THANH DẪN (THANH CÁI)

qd

t I

F ≥ α ∞

1 Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép, Icp (A) k1k2Icp ≥ Ilv.max

α - hệ số phụ thuộc vật liệu làm thanh dẫn: αCu = 6; αAl = 11

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

6 CHỌN TIẾT DIỆN THANH DẪN (THANH CÁI)

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

a

a

l

ABC

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, cm 3 tính được dựa vào hình dáng thanh góp:

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

32

)( 4 − 4

= π

Thanh chữ nhật

Thanh chữ nhật rỗng Thanh tròn Thanh tròn rỗng

Đặt đứng Đặt ngang

7 CHỌN SỨ ĐỠ THANH DẪN

1 Điện áp định mức, Uđm.S (kV) Uđm.S ≥ Uđm.m

2 Dòng điện định mức, Iđm.S (A) Iđm.S ≥ Ilv.max

3 Lực cho phép tác động lên đầu sứ, Fcp (kG), Fcp ≥ kFtt

Ftt = 1 , 76 10− 2 l xk2 ,

Tree Trimming: Before

Thank you for

your attention!