Câu 1: St = = =881.1 (kVA) Kđk = = =0.55 Kqtbt=1+(10,55)x0.3=1.135 Chọn máy biến áp có SMBA ST chọn Smba=1000 (kVA) Câu 2: Vì tải loại 1 nên chọn 2 MBA: St =961.54 (kVA) chọn 2 máy biến áp có SMBA=1000 (kVA)
Trang 1BT BIẾN ÁP
Câu 1:
St =
Kqtcp
Smax
=
1.135
1000
=881.1 (kVA)
Kđk =
24Smax
Si.Ti
∑
=
24x1000
500x2 800x2
600x4 800x4
1000x4
=0.55
Kqtbt=1+(1-0,55)x0.3=1.135
Chọn máy biến áp có SMBA
≥
ST
→
chọn Smba=1000 (kVA)
Câu 2:
Vì tải loại 1 nên chọn 2 MBA:
St
≥ (n - 1)Kqtsc
Smax
≥ (2 - 1)x1.3 1259
=961.54 (kVA)
→
chọn 2 máy biến áp có SMBA=1000 (kVA)
Câu 4:
Tải loại 3 nên chọn 1MBA
SĐK= SMBA
dk1
S'
=
10
770x4 550x6x550 +
=647,04
SĐK= SMBA
dk2
S'
=
2
2 1100x1100x
=1100 (kVA)
K1= SMBA1
dk1
S'
=
81 0 800 647.04 =
Trang 2K2= SMBA2
dk2
S'
=
315 1 800
1100 =
K2
≥
K1
→
chọn lại MBA
Chọn MBA có SMBA=1000 (kVA)
K1=0.65 ;K2=1,1
Kcp=1.35>K2 chọn MBA có SMBA=1000 (kVA)
Câu 5:
Tải loại 1 nên chọn 2 MBA
S’ĐK1= ∑ ∑Ti
Ti x Si'2'
=
10
840x840x2 8
1120x1120x +
=1070 (kVA)
S’ĐK1= ∑ ∑Ti
Ti x Si'2'
=
4
4 1400x1400x
= 1400 (kVA)
K2= 1250
1070
=0,856 ; K2= 1250
1400
=1,12
Kcp=1,05
Kcp<K2 chọn phù hợp
Chọn MBA có SMBA =1500 (kVA)
K1= 1500
1070
=0,713 ; K2= 1500
1400
=0,93
→
K2cp=1,15>K2
→
cchọn MBA phù hợp Chọn 2 MBA có SMBA=1250 (kVA)
Trang 3Câu 6:
Tải loại 3 nên chọn 1 MBA
Kđk =
24Smax
Si.Ti
∑
=
24x1200
500x3 750x7
1000x1 1200x1
1000x3 750x3
=0.6
Kqtbt=1+(1-0,6)x0.3=1.12
St =
Kqtcp
Smax
=
1.12
1200
Chọn MBA có SMBA=1000 (kVA)
Câu b:
Tải loại 1 nên chọn 2 MBA
St
≥ (n - 1)Kqtsc
Smax
≥ (2 - 1)x1.3 1200
=923 (kVA)
→
chọn 2MBA có SMBA=800 (kVA)
Chế độ vận hành của trạm
Vận hành 2 MBA từ 9h-13h sau đó vận hành 1MBA
Câu 7:
Tổn thất khi T1 chạy 2MBA; T2 , T3 chạy 1MBA là
τ
Px
∆
=
∆Α 1
= (1,37+10,5)x(0,124+0,2)2x2000x1000=2492,1 (kWh)
τ
Px
∆
=
∆Α 2
= (1,37+10,5)x(0,124+3000x10-4)2x6760=10915 (kWh)
Trang 4A + ∆
∆
=
∆Α
=13407.1 (kWh)
2 1
A
T∆ = ∆ + ∆
= 20,111x10-6 (VNĐ) Tổn thất khi T1 chạy 2MBA; T2 , T3 chạy 1MBA
Khoảng tổn thất khi sử dụng 2 MBA là
τ
Px
∆
=
∆Α
= (1,37+10,5) x (0,124+2000x10-4)2x8760=10915,5 (kWh)
=
∆A1
T
210915,5x1500=32,7465x10-6 (VNĐ)
Số tiền tiết kiệm được là T=T∆A1−T∆A2=12,6355x106 (VNĐ)
Trang 5A CB1
22 kV
ST = 630 kVA Ssc = 250 MVA
L1
Hình 4.1 Sơ đồ tính toán giá trị dòng ngắn mạch Isc tại điểm A
BT NGẮN MẠCH
Câu 1 Xét mạng điện 22kV, cung cấp điện cho trạm biến áp
630kVA, có sơ đồ trình bày ở Hình 4.1
1 Tính các điện kháng X và các điện trở R?
2 Tính dòng ngắn mạch tại điểm A (thanh góp hạ áp của máy biến áp)? Cho biết công suất ngắn mạch của nguồn, Ssc=
250 MVA
Bài làm 1.Tính X và R:
1 Hệ thống
Zup=(22)2/250=1.936Ω
Xup=0.98*Zup=1.897Ω
2.MBA
ZT=(4*4002)*103/(100*630*103)=10.15mΩ
XT=ZT=10.15mΩ
Trang 6RT=0.2*XT=2 mΩ
3.Đường dây L 1
XL1=0.15*10=1.5mΩ
RL1=(0.036*10*103)/(3*240*4)=0.125mΩ
4.Thanh dẫn
XTD=0.15*3=0.45 mΩ
RTD=(0.022*3*103)/(3*200)=0.11 mΩ
5.CB Tổng
XCBT=0.15 mΩ
RCB=0
6.CB nhánh
XCBNH=0.15 mΩ
2.Tính ngắn mạch tai A:
+ Tổng trở: Z= =12.45 mΩ
+ Dòng điện mạch: Isc=(400)/(1.732*12.45*10-3)=18549A
Câu 2 Xét mạng điện 22kV, cung cấp điện cho trạm biến áp
320kVA có sơ đồ trình bày ở Hình 4.3 Thanh góp hạ áp của máy biến áp cung cấp điện cho các thiết bị, trong đó có một đường dây cung cấp điện cho các động cơ M, tất cả các động
cơ điện có công suất định mức 5kW, tất cả các cáp nối kết là đồng nhất và tất cả các động cơ đang vận hành khi xảy ra ngắn mạch
1 Tính các điện kháng X và các điện trở R với các điện áp riêng của chúng trong mạng điện?
2 Tính dòng ngắn mạch tại các điểm N1, N2 và N3? Cho biết công suất ngắn mạch của nguồn, Ssc = 500MVA
Trang 722 kV
CB3 N3 N2
CB2
N1 3m
CB1
M M
M M
M
L1
L2
L3
ST = 320 kVA
Hình 4.3 Sơ đồ tính toán giá trị dòng ngắn mạch Isc tại các điểm N1, N2 và N3
Bài làm
1 Hệ thống
Zup=(22)2/500=0.968Ω
Xup=0.98*Zup=0.94Ω
2.MBA
ZT=(4*4002)*103/(100*320*103)=20mΩ
XT=ZT=20mΩ
RT=0.2*XT=4mΩ
3.Đường dây L 1
XL1=0.15*20=3mΩ
Các thông số của mạng điện:
- Máy biến áp 22/0,4kV, S n = 320kVA,
U sc % = 4%.
- Đường dây L 1 : cáp đồng đơn lõi, 3x300mm 2 +1x240mm 2 ;bọc PVC; l 1 =20m.
- Đường dây L 2 : cáp đồng đơn lõi, (3x11mm 2 +1x11mm 2 ); bọc PVC; l 2 = 80m.
- Thanh góp hạ áp tủ phân phối chính: thanh đồng 3x30mmx4mm + 1x30mmx3mm; l TG = 3m.
- Đường dây L 3 : cáp đồng đa lõi, 3x11mm 2 +1x11mm 2 ;
l 3 = 20m.
Trang 84.Thanh dẫn
XTD=0.15*3=0.45 mΩ
RTD=(0.022*3*103)/((3*30)+30)=0.55 mΩ
5.CB Tổng
XCBT=0.15 mΩ
RCB=0
6.CB nhánh
XCBNH=0.15 mΩ
7.Đường dây L 2
XL2=0.08*80=6.4 mΩ
RL2=(0.022*80*103)/(4*11)=40 mΩ
8.Đường dây L 3
XL3=0.08*20=1.6 mΩ
RL2=(0.022*20*103)/11=40 mΩ
2 Tính dòng ngắn mạch tại các điểm N 1 , N 2 và N 3
Tổng trở tại N 1 , N 2 và N 3
ZN1= =24.16mΩ
ZN2= =54.32 mΩ
ZN1= =90.9 mΩ
IscN1=400/(24.16*1.732*10-3)=9558A
IscN2=400/(1.732*54.32*10-3)=4251A
IscN3=400/(1.732*90.9*10-3)=2540A
Câu 3 Xét mạng điện 22kV, cung cấp điện cho các trạm phụ
qua đường dây trên không dài 2km và một máy phát 1MVA nối song song, cung cấp điện cho các thanh góp của trạm này Hai máy biến áp 1000kVA được nối song song cung cấp điện
Trang 9cho thanh góp điện áp thấp, thanh góp này cung cấp điện cho các đường dây nhánh rẽ Trong đó có một đường dây cung cấp điện cho 10 động cơ M, tất cả các động cơ điện có công suất định mức 50kW, tất cả các cáp nối kết là đồng nhất và tất cả các động cơ đang vận hành khi xảy ra ngắn mạch
1 Tính các điện kháng X và các điện trở R với các điện áp riêng của chúng trong mạng điện?
2 Tính dòng ngắn mạch cực đại, ISC tại các đểm sau:
a Điểm A trên các thanh góp điện áp cao có trở kháng có thể bỏ qua?
b Điểm B trên các thanh góp điện áp thấp ở khoảng cách
10 m từ các máy biến áp?
c Điểm C trên các thanh góp trên các thanh góp của tủ phân phối điện áp thấp?
d Điểm D tại đầu cực của động cơ M?
Trang 10L1
G
Ssc = 250MVA
B CB1
ST1 = 1000 kVA
C
L3 CB3
M D A
Hình 4.4 Sơ đồ tính giá trị dòng ngắn mạch tại các điểm A, B, C và D
CB2
Bài Làm
1 các điện kháng X và các điện trở R với các điện áp
riêng của chúng trong mạng điện:
*Tại điện áp 22kV
1 Hệ thống
Zup=(22)2/500=0.968Ω
Xup=0.98*Zup=0.94Ω
2.Đường dây trên không
Xc0=0.4*2=0.8Ω
Trang 113.Máy phát
XG=(15*(22*103)2)/100*106=72.6Ω
RG=0.1*XG=7.26Ω
Ngắn mạch tai A: XA=1.74Ω ; RA=0.88Ω
*Tại điện áp 400V
4.Máy biến áp
ZT=(1*5*4002)*103/(2*100*1000*103)=4mΩ
XT=ZT=4 mΩ
RT=0.2*XT=0.8 mΩ
5.Máy cắt
XCB=0.15 mΩ
6 Thanh dẫn(3x400mm 2 )
XB=0.15*10=1.5 mΩ
RB=(0.022*10)/3*400=0.18 mΩ
*Ngắn mạch tại B: XB=5.65 mΩ ; RB=0.98 mΩ
7.Máy cắt
XCB=0.15 mΩ
8.Cáp đơn
XL1=0.15*80=12 mΩ
RL1=(0.036*80*103)/(3*400)=2.4 mΩ
*Ngắn mạch tai C: XC=17.8 mΩ ; RC=3.42 mΩ
9.Máy cắt
XCB=0.15 mΩ
10.Cáp 3 pha (35mm 2 )
XL2=0.08*30=2.4 mΩ
Trang 12RL2=(0.022*30*103)/35=18.86 mΩ
Ngắn mạch tại D: XD=20.35 mΩ ; RD=22.28 mΩ
11.Động cơ
XM=(15*4002*103)/(100*50*103)=480 mΩ
RM=0.2*XM=96 mΩ
2.Dòng ngắn mạch cực đại, ISC tại các đểm sau:
a.Ngắn mạch tai A:
XA=0.94+0.8=1.74Ω
RA=0.88 Ω
ZA= =1.95Ω
ISC=(22*103)/1.732*1.95=6514A
Với RA/XA=0.5 thì K=1.2 và iSCA=1.2*1.414*6514=11054A b.Ngắn mạch tai B:
XB=5.65 mΩ
RB=0.98 mΩ
Z= = 5.73 mΩ
ISC=400/1.732*5.73*10-3=40303A
Với RB/XB=0.17 thì K=1.58 và
iSCB=1.58*1.414*40303=90042A
c.ngắn mạch tai C:
XC=17.8 mΩ
RC=3.42 mΩ
Z= =18.125 mΩ
ISC=400/1.732*18.125*10-3=12742A
Với RC/XC=0.19 thì K=1.56 và
iSCC=1.56*1.414*12742=28111A
d Ngắn mạch tại D:
Trang 13XD=20.35 mΩ
RD=22.28 mΩ
Z= =30.17 mΩ
ISCD=400/1.732*30.17*10-3=7654A
Với RD/XD=1.09 thì K=1.04 và
iSCD=1.04*1.414*7654=11257A
Câu 4 Xét mạng điện 22kV, cung cấp điện cho trạm biến áp
1000kVA có sơ đồ trình bày ở Hình 4.5 Thanh góp hạ áp của máy biến áp cung cấp điện cho các thiết bị
1 Tính các điện kháng X và các điện trở R với các điện áp riêng của chúng trong mạng điện?
2 Tính dòng ngắn mạch tại các điểm N1, N2, N3 và N4 khi
hệ thống được cấp nguồn từ máy biến áp Cho biết công suất ngắn mạch của nguồn, Ssc = 500MVA
3 Khi có sự cố mất điện phía nguồn Hệ thống được cung cấp điện từ máy phát dự phòng Xác định dòng ngắn mạch ba pha tại các điểm N2, N3 và N4
Trang 14N3
N4
CB1
CB2
CB3 L3 CB4
N1
ST = 1000 kVA L1
L2
22 kV
Hình 4.5 Sơ đồ tính giá trị dòng ngắn mạch tại các điểm N1 , N2 , N3 và N4
CB5
ΔP
Trang 15230/400V, 50Hz
1
l kWh
63A
3
l
C16A B16A
2
l
A
Câu 5 Trong hệ thống điện lắp đặt trong toà nhà có sơ đồ
trình bày ở Hình 4.6 Tính toán các dòng ngắn mạch một pha tại A, B và kiểm tra các điều kiện ngắt?
Bài làm
Tính X và R
Tổng trở ngắn mạch tại Isc1: Zv=(0.95*400)/
(250*1.732)=880mΩ
Tại L 1
XL1=0.08*2*15m=2.4mΩ
250A
=
Isc1
80A NH00
D02/63A
Hình 4.6 Tính toán dòng ngắn mạch hệ thống điện trong nhà tại A, B và C
Trang 16Tại L 2
XL2=0.08*30*2=4.8 mΩ
RL2=(1.24*2*30m)/(56*2.5)=0.53 mΩ
Tại L 3
XL3=0.08*45m*2=7.2 mΩ
RL3=(1.24*2*45m)/(2.5*56)=0.8mΩ
Tổng trở tại L 1 , L 2 , L 3
ZL1= =2.44 mΩ
ZL2= =4.83 mΩ
ZL3= =7.24mΩ
Dòng sự cố tại L 1 , L 2 , L 3
IscL1=400/(1.732*(2.44+880)*10-3)=261.7A
IscL1=400/(1.732*(4.83+880)*10-3)=260.9A
IscL1=400/(1.732*(7.23+880)*10-3)=260.26A Điều kiện cắt: tại C16A, B16A cắt trước