Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Khu Dân Cư Nam Long Đi Dây Bằng Cáp Ngầm

Phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn nhất và để chọn các thiết bị điện, chọn dây dẫn và dây cáp theo mật độ dòng điện kinh tế.. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài k

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU DÂN CƯ NAM LONG ĐI DÂY BẰNG

CÁP NGẦM

Lê Vĩnh Trường Nguyễn Văn Khấn

MSSV: 1064071

Tháng 05/2010

Trang 2

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Năm học: 2009 – 2010

1 Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Lê Vĩnh Trường

2 Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho khu dân cư Nam Long đi dây bằng cáp ngầm

3 Địa điểm thực hiện: Bộ môn Kỹ Thuật Điện- Khoa Công Nghệ- Đại học Cần Thơ

4 Thời gian thực hiện: 14 tuần

5 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Khấn

7 Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài: Kinh phí thực hiện đề tài

8 Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài:

Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Lê Vĩnh Trường Nguyễn Văn Khấn

Duyệt của bộ môn Duyệt của HĐ THI & XÉT LV

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Lê Vĩnh Trường

3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khấn (MSSV: 164071)

Lớp kỹ thuật điện _ khóa 32

4 Nội dung nhận xét:

Cần Thơ, ngày 02 tháng 05 năm 2010 Cán bộ hướng dẫn

Lê Vĩnh Trường

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

5 Họ và tên cán bộ phản biện: Đinh Mạnh Tiến

Cần Thơ, ngày 02 tháng 05 năm 2010 Cán bộ phản biện

Ths Đinh Mạnh Tiến

Trang 5

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

9 Họ và tên cán bộ phản biện: Nguyễn Đăng Khoa

Cần Thơ, ngày 02 tháng 05 năm 2010 Cán bộ phản biện

Nguyễn Đăng Khoa

Trang 6

Sau 14 tuần bắt tay vào công việc làm luận văn đến nay đã hoàn thành, bên cạnh nỗ lực của bản thân em còn được sự động viên và giúp đỡ tận tình của gia đình , của thầy cô, các anh chị và bạn bè.v.v

Em xin cám ơn các anh, các chị của ban quản lý dự án khu dân cư Nam Long

đã tạo điều kiện cho em thực hiện công trình này Em xin cám ơn các thầy cô bộ môn Kỹ Thuật Điện – Đại học Cần Thơ đã truyền đạt kiến thức cho em và giúp đỡ

em trong việc thực hiện đề tài này

Đặc biệt, là em xin chân thành cám ơn thầy Lê Vĩnh Trường đã rất tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức thực tế quý báo và giúp đỡ em để thực hiện được đề tài này hoàn thành đúng thời hạn

Cuối cùng em xin cám ơn bạn bè, tập thể lớp KTĐ – k32 đã giúp đỡ em trong việc tra cứu và tìm tài liệu để thực hiện đề tài và đã ủng hộ em trong suốt thời gian qua

Em xin chân thành cám ơn!

Cần Thơ, ngày 02 tháng 05 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Khấn

Trang 7

Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển đất nước thì nhu cầu dùng điện trở thành vấn đề rất quan trọng, cả trong công nghiệp lẫn dân dụng, việc hình thành nhiều khu dân cư đã trở thành một nhu cầu tất yếu khi dân số ngày càng tăng, vì vậy việc cung cấp điện cho khu vực này có ý nghĩa rất quan trọng nhằm đảm đảm bảo điều kiện sống tốt hơn cho người dân Nhận biết được vấn đề này, nên tôi đã chọn về đề tài cung cấp điện để làm đề tài luận văn tốt nghiệp

Việc cung cấp điện một cách hợp lý sẽ dẫn đến chất lượng điện năng được tốt hơn, sẽ giảm được chi phí đầu tư, xây dựng hệ thống, chi phí vận hành và tổn thất điện năng, thuận tiện cho việc sửa chữa…

Quá trình làm luận văn sẽ giúp tôi ứng dụng những kiến thức trong quá trình học để ứng dụng vào thực tiễn

Tuy nhiên, do đây là lần đầu tiên thực hiện đề tài và kinh nghiệm thực tế chưa có, nên luận văn không tránh khỏi sai sót kính mong thầy hướng dẫn và các thầy trong bộ môn đóng góp ý kiến để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn

Trang 8

MỤC LỤC

Trang Phần I: Cở Sở lý thuyết

CHƯƠNG I: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1.1 Mục đích xác định phụ tải 1

1.2 Đồ thị phụ tải điện 1

1.3 Các đại lượng và hệ số tính toán 1

1.4 Xác định phụ tải tính toán 5

CHƯƠNG II: TRẠM BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 2.1 Giới thiệu 7

2.2 Chọn vị trí, số lượng và công suất của trạm biến áp 7

2.3 Sơ đồ nối dây của trạm biến áp 10

2.4 Chọn máy phát dự phòng 11

CHƯƠNG III: LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 3.1 Đặt vấn đề 12

3.2 Những điều kiện chung để lựa chọn thiết bị điện và các phần có dòng điện chạy qua 12

3.3 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải 13

3.4 Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly 14

3.5 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì 14

3.6 Lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn 16

3.7 Lựa chọn và kiểm tra tiết diện cáp và dây dẫn 18

CHƯƠNG IV: TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN ÁP 4.1 Khái niệm 22

4.2 Tổn thất công suất trên đường dây và trong máy biến áp 22

4.3 Tổn thất điện áp trên đường dây 23

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 5.1 Khái niệm chung 26

5.2 Phương pháp tín toán dòng điện ngắn mạch trong mạng điện cao áp 26

5.3 Phương pháp tín toán dòng điện ngắn mạch trong mạng điện hạ áp 27

Trang 9

CHƯƠNG VI: TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG VÀ NÂNG CAO HỆ SỐ

CÔNG SUẤT COS

6.1 Đặt vấn đề 30

6.2 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos 30

6.3 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos 31

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ NỐI ĐẤT 7.1 Thiết kế chiếu sáng 34

7.2 Nối đất 38

Phần II: Tính toán cụ thể cho khu dân cư CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN CỤ THỂ CHO KHU DÂN CƯ NAM LONG THÀNH PHỐ CẦN THƠ 8.1 Giới thiệu tổng quan về khu dân cư Nam Long 41

8.2 Tính toán phụ tải cho khu dân cư Nam Long – Cần thơ 41

8.3 Chọn máy biến áp cho trạm 52

8.4 Chọn máy phát dư phòng 57

8.5 Tính toán lựa chọn cáp dẫn và thiết bị điện 57

8.6 Tính tổn thất công suất cho mạng điện khu dân cư 114

8.7 Tính toán bù công suất phản kháng cho mạng điện cho khu dân cư 134

8.8 Tính toán nối đất cho trạm biến áp của khu dân cư 137

8.9 Thiết kế chiếu sáng đường nội bộ cho khu dân cư Nam Long 140

Kết luận

Trang 10

MỤC LỤC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: Các điều kiện lựa chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải 14

Bảng 3.2: Các điều kiện kiểm tra dao cách ly 14

Bảng 3.3: Các điều kiện để chọn và kiểm tra cầu chì 15

Bảng 6.1: Phân tích tổn thất điện năng trong hệ thống điện 30

Bảng 7.1: Các giá trị tiêu chuẩn chiếu sáng 36

Bảng 8.1: Các số liệu dùng điện của hộ giàu 42

Bảng 8.2: Các số liệu dùng điện của hộ khá 44

Bảng 8.3: Các số liệu dung điện của hộ trung bình 45

Bảng 8.4: Thông số của máy biến áp 53

Bảng 8.5: Chi phí tổn thất vận hành của 3 nhóm 55

Bảng 8.6: Vốn đầu tư ban đầu của 3 nhóm 55

Bảng 8.7: Kết quả tính toán cho khu dân cư ở nhóm 1, nhóm 2, nhóm 3 56

Bảng 8.8: Thông số kỹ thuật cáp XLPE (3x50) 58

Bảng 8.11: Thông số kỹ thuật của cáp XLPE (1x400) 64

Bảng 8.12: Thông số kỹ thuật của cáp XLPE (3x95 +1x70) 67

Bảng 8.17: Thông số kỹ thuật của cáp XLPE (3x95 + 1x70) 73

Trang 11

Bảng 8.39: Thông số kỹ thuật của thanh góp đồng M(25x3) 94

Bảng 8.44: Thông số kỹ thuật của DCL 98

Bảng 8.45: Thông số kỹ thuật của cầu chì của cầu chì tự rơi 98

Bảng 8.46: Thông số kỹ thuật của cầu chì ống 98

Bảng 8.47: Thông số kỹ thuật của áptômát 3VF8311 99

Bảng 8.48: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát các nhánh của tủ phân phối chính 100

Bảng 8.49: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến

dãy A 100

Bảng 8.50: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy B 101

Bảng 8.51: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy C 103

Bảng 8.52: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy E 103

Bảng 8.54: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát các nhánh của tủ phân phối chính 105

Bảng 8.55: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy H 106

Bảng 8.56: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy K 107

Bảng 8.57: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy D 107

Trang 12

Bảng 8.58: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến

dãy M 107

Bảng 8.59: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy J 108

Bảng 8.61: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát các nhánh của tủ phân phối

chính 109

Bảng 8.62: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy F 109

Bảng 8.63: Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy N 111

Bảng 8.64 Thông số kỹ thuật của các loại áptômát của các tủ phân phối dọc tuyến dãy G và L 112

Bảng 8.65: Thông số kỹ thuật của máy biến dòng 4MA74 113

Bảng 8.66: Thông số của biến điện áp 4MR14 113

Bảng 8.67: Thông số kỹ thuật của chống sét van 3EG4 114

Bảng 8.68: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy A 117

Bảng 8.69: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy B 118

Bảng 8.70: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy C 119

Bảng 8.71: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc

tuyến của dãy E 120

Bảng 8.72: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy D 121

Bảng 8.73: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy H 122

Bảng 8.74: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy K 123

Bảng 8.75: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy M 124

Bảng 8.76: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy J 125

Bảng 8.77: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy F 126

Trang 13

tuyến của dãy N 127

Bảng 8.79: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy G 128

Bảng 8.80: Tổn thất công suất và điện áp trên từng đoạn cáp của tủ phân phối dọc tuyến của dãy L 129

Bảng 8.81: Kết quả kiểm tra sụt áp cuối đường dây của nhóm 1 133

Bảng 8.84: Dung lượng công suất phản kháng cần bù 135

Bảng 8.85: Thông số kỹ thuật của tụ điện bù DLE – 3H150K6T 136

Bảng 8.86: Thông số đèn Natri cao áp MASTER SON Plus 250WE nhà sản xuất Philip 143

Bảng 8.87: Số liệu phụ tải chiếu sáng của nhóm 1 150

Trang 14

MỤC LỤC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Sơ đồ nối dây của trạm biến áp với một máy biến áp 10

Hình 2.2: Sơ đồ nối dây của trạm biến áp với hai máy biến áp 11

Hình 8.1: Máy biến áp THIBIDI công suất 1250 [kVA] 57

Hình 8.2: Cáp ngầm trung thế có tiết diện 50 mm2 59

Hình 8.3: Sơ đồ thay thế của hệ thống cung cấp điện cho TBA1 60

Hình 8.4: Sơ đồ thay thế ngắn mạch 60

Hình 8.5: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho TBA1 64

Hình 8.6: Sơ đồ thay thế của tổng trở ngắn mạch 65

Hình 8.7: Cáp ngầm hạ áp 4 lõi (3 dây pha và 1 trung tính) 66

Hình 8.8: Sơ đồ mắc bóng đèn phóng điện tại tủ phân phối chính 137

Hình 8.9: Mạch điều khiển đóng cắt tụ bù 137

Hình 8.10: Kết cấu hệ thống cọc nối đất trạm biến áp 139

Hình 8.11: Sơ đồ mặt bằng của hệ thống nối đất của TBA 139

Hình 8.12: Hệ số sử dụng của bộ đèn chụp vừa 141

Hình 8.13: Bộ chụp đèn SPP852 1x250W BG Blue 142

Hình 8.14: Sơ đồ bố trí đèn theo kiểu hai bên so le 144

Hình 8.15: Sơ đồ bố trí đèn theo kiểu một bên 146

Hình 8.16: Xác định góc nhị diện 148

Hình 8.17: Sơ đồ bố trí đèn theo kiểu đặt ở giữa dải phân cách 149

Bản vẽ A 0

Bản vẽ Số 1: Sơ đồ đi dây tổng thể

Bản vẽ số 2: Sơ đồ đi dây đến từng hộ

Bản vẽ số 3: Sơ đồ đi dây chiếu sáng đường nội bộ

Bản vẽ số 4: Sơ đồ nguyên lý của khu dân cư Nam Long

Bản vẽ số 5: Sơ đồ nguyên lý của trạm biến áp 1 (TBA1)

Bản vẽ số 8: Bảng thống kê vật liệu tủ phân phối TBA1

Bản vẽ số 11: Sơ đồ đấu tụ bù cho khu dân cư Nam Long

Trang 15

PHẦN I

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trang 16

Phụ tải điện phụ thuộc rất nhiều yếu tố, do vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một việc rất khó khăn và cũng rất quan trọng Vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị, gây cháy nổ

và nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí

Hiện nay có nhiều phương pháp dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ tải điện Về lý thuyết và thực tế cũng không yêu cầu xác định phụ tải điện với độ chính xác cao Bởi vậy trong thực tế, khi đơn giản hóa công thức tính để xác định phụ tải điện, cho phép sai số 10%

c) Đồ thị phụ tải hàng năm: Căn cứ vào đồ thị phụ tải điển hình của một

ngày của mỗi mùa mà ta có thể vẽ được đồ thị phụ tải hàng năm

1.3 Các đại lượng và hệ số tính toán

1.3.1 Công suất đặt P đ

a) Đối với thiết bị chiếu sáng: công suất đặt là công suất tương ứng với số

Trang 17

b) Đối với động cơ điện: làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại, công suất

định mức tính toán phải qui đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài hạn, tức là qui đổi theo hệ số tiếp điện % =100%

Công thức qui đổi như sau:

đm đm '

P - Công suất định mức đã qui đổi về chế độ làm việc dài hạn, Pđm, đm

các tham số của máy

1.3.2 Công suất định mức P đm

Công suất định mức Pđm của một thiết bị là công suất ghi trên nhãn hiệu máy hay ghi trong lý lịch máy Đối với động cơ công suất đầu vào động cơ gọi là công suất đặt ( Pđ)

đc đ

Trong đó: đc là hiệu suất định mức của động cơ Vì đc = 0.8 0.95 khá cao, nên cho phép lấy Pđ  Pdm

1.3.3 Phụ tải trung bình P tb (công suất, dòng điện)

Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó Phụ tải trung bình của các hộ tiêu thụ điện năng cho ta căn cứ để đánh giá gần đúng giới hạn dưới của phụ tải tính toán

Phụ tải trung bình sau một khoảng thời gian bất kỳ:

t

0 tb

Q.dt

Q =

t

Đối với một thiết bị:

t

Aq

;t

A

Với Ap, AQ - Điện năng tiêu thụ trong thời gian khảo sát, kWh, kVAr

t- Thời gian khảo sát

Đối với một nhóm thiết bị:

1.3.4 Phụ tải cực đại P max và phụ tải đỉnh nhọn P đnh

a) Phụ tải cực đại P max:Là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời

gian tương đối ngắn

Trang 18

Phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn nhất và để chọn các thiết bị điện, chọn dây dẫn và dây cáp theo mật độ dòng điện kinh tế

b) Phụ tải đỉnh nhọn P đnh: Là phụ tải xuất hiện trong thời gian ngắn 12 giây, nên còn gọi là phụ tải tức thời Phụ tải này dùng để kiểm tra điều kiện khởi động cơ, chọn cầu chì và dòng khởi động rơle bảo vệ

1.3.5 Phụ tải tính toán P tt

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi của các phần tử trong

hệ thống cung cấp điện, tương ứng với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nặng nề nhất

Pmax Ptt  Ptb

1.3.6 Hệ số sử dụng k sd

Hệ số sử dụng ksd là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức trong một khoảng thời gian xem xét (giờ, ca, hoặc ngày đêm…) Thời gian xem xét này được gọi là một chu kỳ xem xét tck

Đối với một thiết bị :

đm

tb sdP

n

1 i i tb sd

P

Pk

Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng được tính theo công thức sau:

)t

t(tP

tP

tPtPk

n 2 1 đm

n n 2 2 1 1 sd

thucte pt

P

PP

Trang 19

Hệ số cực đại kmax phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả nhq, vào hệ số sử dụng

ksd và hàng loạt các yếu tố đặc trưng khác cho chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm

Thực tế, người ta tính kmax theo đường cong kmax=f(ksd,nhq) hoặc có thể sử dụng bảng tra kmax

1.3.9 Hệ số nhu cầu k nc1

Hệ số nhu cầu là tỷ số giữa công suất tính toán (trong điều kiện thiết kế ) hoặc công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành ) với công suất đặt (công suất định mức ) của nhóm hộ tiêu thụ:

sd max tb

đm

tb tt đm

tt

P.P

P.PP





 n

1 i i tt

tt đt

P

P k

Đối với đường dây cao áp của hệ thống cung cấp điện trong xí nghiệp ta lấy gần đúng kđt=0,851,0

Đối với thanh cái hạ áp của trạm xí nghiệp và các đường dây tải điện thì

kđt=0,81,0

1.3.11 Số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả n hq

Một nhóm gồm có n thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau Ta gọi nhq là số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm đó, đó là một hệ số quy đổi gồm có nhq thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tạo nên tính toán bằng phụ tải thực tiêu thụ bởi n thiết bị tiêu thụ

2 i đm

2 n

1 i đmi hq

P

Pn

Pđmi - Công suất định mức của thiết bị thứ i

Công thức này chỉ áp dụng khi số thiết bị dùng điện trong nhóm n5

Nếu các nhóm thiết bị có công suất định mức như nhau thì:

2 đmi

Trang 20

1.4 Xác định phụ tải tính toán

Xác định phụ tải tính toán hiện nay có nhiều phương pháp Những phương pháp đơn giản tính toán thuận tiện thường cho sai số lớn, ngược lại nếu độ chính xác cao thì phương pháp phức tạp Vì vậy tùy theo giai đoạn thiết kế,tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp thích hợp

Mục đích của việc tính toán phụ tải điện:

 Chọn tiết diện dây dẫn của cung cấp và phân phối

 Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp

 Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối

 Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

1.4.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm

Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, phụ tải tính toán bằng phụ tải trung bình và được xác định theo công suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian

max

o tt

T

W.M

P 

Trong đó:

M:là số lượng sản phẩm sản xuất ra trong một năm (sản lượng)

Tmax:là thời gian phụ tải lớn nhất,[h]

Wo: là suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm,[kWh/đvsp]

1.4.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Công thức tính:

Ptt = po F Trong đó:

F: diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ, [m2]

po : suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất là 1 m2, đơn vị [kW/m2]

Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng Nó được dùng để tính phụ tải phân bố tương đối đều

1.4.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu K nc

Phụ tải tính toán của một nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc được tính toán theo công thức:

Trang 21

tt 2 tt tt

Ở đây, ta lấy Pđ = Pđm thì ta được:





n

1 i đmi nc

P

Trong đó:

knc: là hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trưng

tgφ ứng với cosφ, đặc trưng cho nhóm thiết bị

1.4.4 Xác định phụ tải theo hệ số đồng thời

Phương pháp này thường được áp dụng đối với phụ tải sinh hoạt





n

1 i đi đt

P

Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp điện (phân xưởng, toà nhà, xí nghiệp) được xác định bằng tổng phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị nối đến nút này, có kể đến hệ số đồng thời:

2 n

1 i tti

2 n

1 i tti đt

Trang 22

vụ của trạm mà ta chia ra làm 2 loại:

 Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính: trạm này nhận điện từ hệ thống điện có điện áp 35  220kV biến đổi thành cấp điện

áp 10kV hay 6kV Có trường hợp cá biệt xuống 0,4kV

 Trạm biến áp phân xưởng: Trạm này nhận điện từ trạm trung gian biến đổi thành cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải phân xưởng Phía sơ cấp thường là 10kV, 6kV hoặc 15kV hoặc 30kV, còn phía thứ cấp có các loại điện áp 220/127V, 380/220V hoặc 660V

Về phương diện cấu trúc, người ta chia trạm biến áp ra làm hai loại: Trạm biến áp ngoài trời và trạm biến áp trong nhà

2.2 Chọn vị trí, số lượng và công suất của trạm biến áp

Khi chọn vị trí, số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp ta cần phải so sánh điều kiện kinh tế kỹ thuật

2.2.1 Vị trí của trạm biến áp

Vị trí đặt của trạm biến áp có thể ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế

kỹ thuật của mạng điện Nếu vị trí của trạm đặt qua xa phụ tải thì có thể dẫn đến chất lượng điện bị giảm làm tăng tổn thất

Nhìn chung, vị trí của trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:

 Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cấp điện đưa đến

 An toàn, liên tục cung cấp điện

 Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng

 Tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành hàng năm bé nhất

Ngoài ra nếu có yêu cầu đặc biệt như có khí ăn mòn, bụi bặm nhiều, môi trường dễ cháy,v.v… cũng cần lưu ý

Nếu phụ tải phân tán, ta xác định vị trí tối ưu của trạm:

Tọa độ tâm phụ tải được coi là vị trí trạm biến áp và được xác định như sau:

Trang 23

x P

P

y P Y

Trong đó:

X,Y – Tọa độ tâm phụ tải

xi,yi – Tọa độ của điểm tải thứ i

Pi – Công suất của điểm tải thứ i

2.2.2 Số lượng và công suất của máy biến áp trong trạm

Việc xác định số lượng và công suất máy biến áp phụ thuộc chủ yếu vào mức độ quan trọng của phụ tải (phụ tải loại 1, loại 2, hay loại 3) và mức độ tập

trung hay phân tán của phụ tải

Khi chọn số lượng và công suất của máy biến áp trong trạm phân xưởng, ta phải thực hiện sau:

 Xác định số lượng máy biến áp (1 hay 2), nên chọn cùng chủng loại máy, tùy thuộc vào mức độ đảm bảo yêu cầu của hộ tiêu thụ

 Xác định công suất máy biến áp theo điêu kiện vận hành tối ưu (chi phí vận hành bé nhất), đồng thời cũng chú ý đến việc hạn chế chủng loại máy biến áp

 Kiểm tra công suất máy biến áp đã được chọn theo quan điểm khả năng quá tải của máy biến áp còn lại trong trường hợp sự cố một máy biến áp của trạm

 Kiểm tra khả năng đảm nhận khi phụ tải tăng lên theo yêu cầu phát triển phụ tải trong tương lai

 Kiểm tra xem trị số dòng điện ngắn mạch ở phần điện áp thấp có thích ứng với những đặc điểm của khí cụ điện được bố trí hay không

a) Chọn công suất của máy biến áp theo khả năng quá tải cho phép

Khả năng quá tải của máy biến áp: Các máy biến áp được tính toán để có thể làm việc với phụ tải bằng công suất thì tuổi thọ trung bình sẽ đạt định mức (khoảng

2530 năm) Tuy nhiên máy biến áp có thể làm việc ngắn hạn với phụ tải lớn hơn công suất định mức mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy, đó là khả năng quá tải của chúng Sở dĩ máy biến áp có khả năng làm việc quá tải là vì ở chế độ làm việc bình thường hệ số mang tải nhỏ hơn 1 Có hai dạng quá tải là quá tải sự cố

và quá tải chu kỳ:

- Quá tải sự cố: Theo quy trình quy phạm về vận hành trạm biến áp cho phép trong thời gian sự cố một trong các máy biến áp làm việc song song, máy biến áp

Trang 24

còn lại có thể làm việc quá tải 40% liên tục không quá 6 giờ trong thời gian không quá 5 ngày Điều kiện làm việc quá tải của máy biến áp được xác định theo biểu thức:

đmB

sc qt

Ssc – Công suất tính toán khi một máy biến áp bị sự cố

SđmB – Công suất định mức của máy biến áp còn lại

- Quá tải chu kỳ: Quá tải chu kỳ của máy biến áp ở giờ cao điểm được xác định do máy làm việc non tải ở các thời điểm khác nhau trong ngày Quá tải chu kỳ

và thời gian quá tải cho phép phụ thuộc vào hệ số điền kính phụ tải, hệ số mang tải trước đó, nhiệt độ của môi trường xung quanh, hằng số thời gian đốt nóng,…

b) Chọn số lượng máy biến áp

Số lượng máy biến áp được xác định trên cơ sở bài toán kinh tế kỹ thuật Thông thường ở các trạm biến áp tiêu thụ thường được chọn từ 1 đến 2 máy Việc chọn số lượng và công suất máy biến áp cần được xét đến không chỉ về kinh tế mà

cả về tính liên tục và độ tin cậy cung cấp điện

Xét về chi phí tính tổn thất hàng năm

Tổn thất điện năng trong máy biến áp được tính theo được tính theo công thức sau:

τ.S

S.ΔP.n

1T.ΔP.n

A

2 đmBA

max n

Trang 25

C =A.β

Trong đó:

β- Giá tiền điện 1 kWh

Chọn β= 650 [đồng/kWh]

So sánh về vốn đầu tư ban đầu

Vốn đầu tư ban đầu là tiền mua máy biến áp, tiền xây dựng trạm lắp đặt

2.3 Sơ đồ nối dây của trạm biến áp

Sơ đồ nối dây hợp lý cần thỏa mãn các điều kiện sau:

 Đảm bảo cung cấp điện liên tục

 Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và xử lý lúc sự cố

 An toàn trong vận hành và sửa chữa

 Hợp lý về kinh tế, đảm bảo kỹ thuật

Nhìn chung, trạm phân phối thường được trang bị 1 hay 2 MBA (3 máy rất ít) Nên tùy theo yêu cầu của phụ tải mà ta lựa chọn sơ đồ nối dây hợp lý

2.3.1 Sơ đồ nối dây của trạm một máy biến áp

Loại trạm biến áp này thường phục vụ cho hộ tiêu thụ loại II và hộ tiêu thụ loại III Thông thường thì việc nối dây giữa các máy biến áp với đường dây cung cấp thông qua dao cách ly và máy cắt điện Song trên thực tế, máy cắt điện khá đắt tiền và khá phức tạp khi bố trí ở trạm, thêm vào đó khi sử dụng nó cần phải tính toán đến ổn định tĩnh và ổn định động trong trường hợp ngắn mạch Vì vậy, người

ta thường sử dụng dao cách ly và cầu chì để thay thế máy cắt điện

Hình 2.1: Sơ đồ nối dây của trạm biến áp với một máy biến áp

2.3.2 Sơ đồ nối dây của trạm hai máy biến áp

CC

MCPT

DCL

CC 6-35kV

Chú thích:

: Máy biến áp (MBA )

: Cầu chì (CC) : Dao cách ly (DCL) : Dao cắt phụ tải (DCPT)

Trang 26

Trạm biến áp này phù hợp cho tất cả các loại hộ tiêu thụ điện Sơ đồ nối dây của nó khác nhau tùy theo số lượng của máy biến áp, tùy mức độ an toàn yêu cầu Đối với trạm có hai máy biến áp phục vụ, người ta thường dùng sơ đồ với thanh cái đơn giản trong trường hợp chỉ có một đường dây cung cấp

xí nghiệp cần phải đặt các nguồn dự phòng có công suất và loại máy cho thích hợp, thường là các máy phát điện như tubin hơi, máy diezen…

Còn đối với phụ tải loại III, phụ tải chủ yếu là phụ tải sinh hoạt nên việc mất điện trong thời gian ngắn cho phép để khắc phục, sửa chữa sự cố không gây thiệt hại lớn về kinh tế Trường hợp này không cần dùng máy phát dự phòng

- 

-MC MC

0.4/0.23 kV ATM

6-35kV 6-35kV

Trang 27

 Chế độ làm việc lâu dài

 Chế độ quá tải ( đối với một số thiết bị điện có thể cho phép quả tải đến 1,31,4 so với định mức )

Do vậy, khi chọn khí cụ điện phải thỏa mãn điều kiện điện áp sau:

Trong đó: UđmKCĐ - Điện áp định mức khí cụ điện

UđmKCĐ - Độ tăng điện áp cho phép của khí cụ

Uđm LĐ - Điện áp định mức của lưới điện

ULĐ - Độ lệch điện áp có thể của lưới điện

b) Chọn theo dòng điện định mức

Khi chọn khí cụ điện theo dòng điện đinh mức sẽ đảm bảo cho các bộ phận của nó không bị đốt nóng nguy hiểm trong tình trạng làm việc lâu dài định mức

Trang 28

Khi chọn khí cụ điện, ta phải đảm bảo cho dòng điện định mức của nó lớn hơn hoặc bằng dòng điện làm việc cực đại của mạch điện Ilvmax

Trong đó: IđmKCĐ - Dòng định mức của khí cụ điện

Ilvmax - Dòng làm việc cực đại của đường dây

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

Khi chọn khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện, ta kiểm tra theo các điều kiện sau đây:

a) Kiểm tra ổn định lực điện động :

Imax  Ixk hay imax  ixk

Trong đó: Imax, imax - giá trị hiệu dụng và biên độ của dòng điện cực đại cho phép

Ixk, ixk - giá trị hiệu dụng và biên độ của dòng ngắn mạch xung kích

b) Kiểm tra ổn định nhiệt :

qđ 2 nh đm 2 nh

Với: Iđmnh - Dòng điện ổn định nhiệt định mức

tđmnh - Thời gian ổn định nhiệt định mức do nhà chế tạo cho

3.3 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải

Máy cắt phụ tải là một thiết bị đóng cắt đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt

điện Nó gồm hai bộ phận cấu thành: Bộ phận đóng cắt điều khiển bằng tay và cầu chì

Máy cắt phụ tải được chọn theo các điều kiện ở bảng sau:

Trang 29

Bảng 3.1: Các điều kiện lựa chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải

Đại lượng và kiểm tra Ký hiệu Công thức để lựa chọn và

kiểm tra Điện áp định mức, [kV] UđmMCPT UđmMCPT  Uđm LĐ

Dòng điện định mức, [A] IđmMCPT IđmMCPT  Ilvmax

Dòng ổn định lực điện động, [kA] Imax (hay imax) imax  ixk hay Imax  Ixk

Dòng điện ổn định nhiệt,[A] Iđm.nh

nh đm

qđ nh

đm

t

t.I

Dòng điện định mức của cầu chì,

[A]

Công suất định mức cầu chì[MVA] Sđm cắt CC Sđm cắt CC  S”

Chú thích: S”= 3Uđm m .I” với I” là giá trị hiệu dụng ban đầu của thành phần chu kỳ dòng điện ngắn mạch

3.4 Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly

Dao cách ly không có bộ phận dập hồ quang nên không cắt được dòng điện lớn Nếu nhằm lẫn dùng dao cách ly để cắt dòng điện lớn thì có thể phát sinh hồ quang gây nguy hiểm Do vậy, dao cách ly chỉ dùng để đóng, cắt khi không có dòng điện

Dao cách ly được chế tạo với các cấp điện áp khác nhau: có loại một pha và loại ba pha, có loại đặt trong nhà và loại đặt ngoài trời

Dao cách ly được chọn theo các điều kiện định mức Chúng được kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động và ổn định nhiệt

Bảng 3.2: Các điều kiện kiểm tra dao cách ly

Thứ tự Đại lượng chọn và kiểm tra Điều kiện

qđ nh

đm

t

t.I

3.5 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì

Cầu chì là một khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện khi ngắn mạch Nó có đặt điểm là đơn giản, rẻ tiền, khả năng cắt lớn, nên ngày nay vẫn được ứng dụng rộng rãi để bảo vệ cho đường dây, máy biến áp, động cơ, mạch điện thắp sáng v.v…

Trang 30

Cầu chì là một khí cụ bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhưng độ nhạy kém Nó chỉ tác động khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần, chủ yếu là khi xuất hiện dòng điện ngắn mạch

Cầu chì được chọn theo điện áp định mức, dòng điện định mức và dòng điện cắt định mức (hay công suất cắt định mức) Ngoài ra, cần chú ý vị trí đặt cầu chì (trong nhà hay ngoài trời )

Điều kiện để chọn và kiểm tra cầu chì cho ở bảng sau:

Bảng 3.3: Các điều kiện để chọn và kiểm tra cầu chì Thứ tự Đại lượng chọn và kiểm tra Công thức tính

1 Điện áp định mức Uđmcc, [kV] Uđmcc  Uđm LĐ

2 Dòng định mức Iđmcc, [A] Iđmcc  Ilv max

3 Công suất cắt định mức Sđm cắt cc, [kVA] Sđm cắt cc  S”

Khi có nhiều đường dây mắc nối tiếp nhau, để đảm bảo tính chọn lọc thì dòng điện định mức cầu chì phía trước phải lớn hơn dòng điện định mức của cầu chì phía sau, ít nhất là một cấp (tính từ nguồn đến hộ tiêu thụ)

Dòng điện định mức của cầu chì dùng để bảo vệ động cơ điện được chọn xuất phát từ hai điều kiện sau:

b) Theo điều kiện làm việc bình thường :

đc lv cc

đm I



cos.U.3.η

P.bI

đm

đc đm lvđc 

Trong đó: Ilvđc - Dòng điện làm việc của động cơ, [kA]

b - Là hệ số mang tải của động cơ

 - Hiệu suất động cơ

Pđm.đc - Công suất định mức động cơ, [kW]

b) Theo điều kiện mở máy:

 Khi mở máy nặng:

0,26,1

I

cc đm





Trang 31

 Nếu một đường dây cấp điện cho nhiều động cơ thì dòng định mức của cầu chì được chọn như sau:

cc

Trong đó: kđt - Hệ số đồng thời

n - Số động cơ do đường dây cung cấp

Imm - Dòng mở máy của động cơ, [kA]

3.6 Lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn

Thanh dẫn thường là bằng đồng, nhôm hay thép và được sử dụng làm thiết bị trong phân phối điện năng

Khi chọn thanh dẫn, ta thường chọn tiết diện thanh theo chỉ tiêu mật độ dòng kinh tế hoặc theo điều kiện phát nóng và kiểm tra ổn định lực điện động, ổn định nhiệt khi ngắn mạch chạy ra

3.6.1 Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng điện kinh tế

Ở đây: Ibt - Dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn, [kA]

Jk t- Mật độ dòng điện kinh tế của thanh dẫn, [A/mm2]

Mật độ dòng kinh tế phụ thuộc vào vật liệu thanh dẫn và thời gian sử dụng công suất cực đại Tiết diện được chọn phải kiểm tra điều kiện phát nóng lúc bình thường

Ở đây : Ibt - Dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn, [kA]

Ilv.max - Dòng điện làm việc cực đại của mạch điện, [kA]

3.6.2 Tiết diện thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng

Trong đó:

Icp - Dòng điện cho phép của tha thanh dẫn

Icpth - Dòng điện cho phép của một thanh dẫn khi nhiệt độ thanh dẫn là

700C, nhiệt độ môi trường xung quanh là 250C và thanh dẫn đặt đứng

k1=0,95 - Hệ số hiệu chỉnh khi đặt thanh dẫn nằm ngang

Trang 32

k2 - Hệ số hiệu chỉnh khi xét trường hợp thanh dẫn gồm nhiều thanh ghép lại, nếu là dây dẫn trên không thì k2=1

k3 - Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, thông thường cũng có thể chọn k3 = 1

3.6.3 Kiểm tra thanh dẫn theo điều kiện ổn định động

Khi ngắn mạch, thanh dẫn chịu tác dụng của lực điện động, vì vậy trong vật liệu thanh dẫn sẽ xuất hiện ứng lực Để kiểm tra ổn định động của thanh dẫn khi ngắn mạch cần các định được ứng suất trong vật liệu thanh dẫn do lực điện động gây ra và so sánh ứng suất này với ứng suất cho phép

b) Đối với thanh dẫn đơn: Đó là loại thanh dẫn mà mỗi pha chỉ có một thanh

* Trình tự tính toán ứng suất tính toán của thanh dẫn

- Xác định lực tính toán Ftt do tác dụng của dòng điện ngắn mạch gây ra

2 xk 2

a

1 1,76.10

Trong đó:

ixk - Dòng điện xung kích khi ngắn mạch ba pha,[kA]

l - Khoảng cách sứ của một pha,[cm]

a - Khoảng cách giữa các pha, [cm]

- Xác định moment uốn M

+ Khi thanh cái hai nhịp:

8

l F

M  tt , [kg.cm]

+ Khi thanh cái có từ ba nhịp trở lên:

10

l F

M  tt , [kg.cm]

Trang 33

M

σtt  , [kg/cm2] Trong đó: W - là moment uốn của thanh dẫn, [cm3]

b) Đối với thanh dẫn ghép

Khi dùng thanh dẫn ghép, ta cần phải xác định hai ứng suất thành phần trong vật liệu Ứng suất do lực điện động giữa các pha sinh ra pha và ứng suất do tác động tương hổ giữa các thanh riêng trong một pha gây ra σ rieâng

Muốn giảm ứng suất trong thanh dẫn trên các nhịp, ta đặt thêm các miếng đệm cách nhau khoảng l1

Khi đó, lực tác dụng trên thanh dẫn trên độ dài l1 bằng:

2 xk hd 1 2

b

l 0,26.10

1  , [kGcm]

M - Momen uốn của thanh

Ứng suất tính toán toàn phần trong vật liệu thanh dẫn không được nhỏ hơn ứng suất cho phép

cp 1 1 pha

W

MW

M

W1 - Là momen chống uốn của thanh dẫn trong độ dài l1, [cm3]

Wpha - Là momen chống uốn của thanh dẫn, [cm3]

3.7 Lựa chọn và kiểm tra tiết diện cáp và dây dẫn

Trong mạng điện xí nghiệp, dây dẫn và cáp thường được chọn theo hai điều kiện sau đây:

 Chọn theo điều kiện phát nóng

 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Trang 34

Khi chọn tiết diện dây dẫn, dây cáp có thể dựa vào một trong hai điều kiện trên và kiểm tra theo điều kiện còn lại Ngoài ra còn có thể chọn tiết diện dây dẫn, dây cáp theo mật độ kinh tế của dòng điện

3.7.1 Lựa chọn tiết diện cáp và dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế J kt

Tiết diện cáp và dây dẫn được xác định như sau:

Fkt =

kt

lvmaxJI

Trong đó:

Phương pháp chọn tiết diện dây theo Jkt áp dụng với lưới điện có điện áp

U110 [kV], lưới trung áp đô thị và xí nghiệp nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn cũng được chọn theo Jkt

3.7.2 Lựa chọn tiết diện cáp và dây dẫn theo điều kiện phát nóng

Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và dây cáp thì vật bị nóng, nếu nhiệt độ dây dẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng hay giảm tuổi thọ

Nếu nhiệt độ dây dẫn và dây cáp đặt tại nơi nào đó khác với nhiệt độ quy định thì phải hiệu chỉnh theo hệ số hiệu chỉnh k (k1, k2 - cho trong sổ tay tra cứu)

k1.k2.IcpItt

Hay: Icp  Ilv max =

2 1

ttk.kI

Icp - Dòng điện làm việc cho phép ứng với dây dẫn chọn

k1 - Hệ số về nhiệt độ của môi trường xung quanh đối với phụ tải của cáp

k2 - Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một hầm cáp hoặc một rãnh dưới đất

Đối với cáp ngầm việc chọn tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng còn ảnh hưởng về các điều kiện sau đây ( lựa chọn theo tiêu chuẩn IEC):

Ở đây là cáp ngầm nên ta cần kiểm tra các hệ số lắp đặt và theo công thức sau:

Trang 35

Icp  Ilv max =

7 6 5 4

ttK,K.K.KI

K7 - Phụ thuộc vào nhiệt độ của đất

3.7.3 Lựa chọn cáp và dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Công thức tính điện áp :

dm

i i n

1 i i iU

)x.Qr.(PΔU

n

1 i i i o

đm

n

1 i i i o

ΔUΔUU

lQ.x

U

lP.r

Qi - Công suất phản kháng trên đoạn dây cáp thứ i

Pi - Công suất tác dụng trên đoạn dây thứ i

U’ - Tổn thất điện áp do công suất tác dụng gây nên

U” - Tổn thất điện áp do công suất phản kháng

xo - Giá trị điện kháng trên 1 km đường dây, ( xo = 0.30.43 /km ), đối với đường dây cáp xo = 0.07 /km, nếu trong bảng catalô cho điện kháng thì

ta phải dựa vào bảng catalô mà tính

Nếu biết xo ta xác định được U” nhờ biểu thức:

đm

n

1 i i i o

"

U

lQ.xΔU

ΔU ΔU

Trang 36

Biết

đm

n

1 i i i

đm

n

1 i i i o '

U.F.γ

lP

U

lP.rΔU

n

1 i i iU.ΔU.γ

lPF





Với  - Điện dẫn suất của dây dẫn

Khi tính được F ta tra bảng chọn tiết diện chuẩn gần nhất, đồng thời xác định

ro, xo, rồi tính lại tổn thất điện áp Nếu không đạt yêu cầu thì chọn tiết diện lớn hơn một cấp để tính lại

Thông thường điều kiện tổn thất điện áp thương được dùng để kiểm tra điều kiện sụt áp của dây dẫn vừa chọn theo hai điều kiện ở trên

- 

Trang 37

-CHƯƠNG IV TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN ÁP

4.2 Tổn thất công suất trên đường dây và trong máy biến áp

4.2.1 Tổn thất công suất trên đường dây

Đường dây có một phụ tải: Khi đó tổn thất công suất tác dụng và phản kháng

là

RU

QP

đm

2 2

QP

đm

2 2





X3.U

QP

đm

2 2

Trang 38

R,X - Điện trở và điện kháng của đường dây, []

Uđm - Điện áp định mức của lưới điện, [kV]

Đường dây có nhiều phụ tải:

i n

1 i 2 đm

2 i 2 i i

n

1 i 2 đm

2 i 2 i

XU

QPjRU

QP

R, X - Điện trở và điện kháng của đoạn dây thứ i, []

4.2.2 Tổn thất công suất trong MBA

Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm tổn thất không tải (tổn thất trong lõi thép hay tổn thất sắt) và tổn thất có tải (tổn thất dây quấn hay tổn thất đồng)

Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trong máy biến áp:

2 đm

pt n o B

2 đm

pt N o B

)S

S(ΔQΔQΔQ

)S

S(ΔPΔPΔP

ΔPo - Tổn hao công suất tác dụng không tải, [kW]

ΔPN - Tổn hao công suất tác dụng ngắn mạch, [kW]

n  - Tổn hao công suất phản kháng ngắn mạch, [kVAr]

io% - Dòng điện không tải MBA, [%]

Un% - Điện áp ngắn mạch MBA, [%]

Sđm - Công suất định mức máy biến áp, [kVA]

4.3 Tổn thất điện áp trên đường dây

4.3.1 Tổn thất điện áp trên đường dây ba pha có một phụ tải tập trung

Tổn thất điện áp dây:

Trang 39

ΔU 3.ΔUp  3.(I.R.cosI.X.sin)

Hay

đm

X.QR.PU

.3

X.QR.P3

X.QR.P

P,Q- Phụ tải tác dụng và phản kháng của đường dây, [kW], [kVar]

R, X- Điện trở và điện kháng của đường dây, []

4.3.2 Tổn thất điện áp trên đường dây ba pha có nhiều phụ tải tập trung

Đối với đường dây có nhiều phụ tải tập trung i=1,2,3,…n thì chúng ta sẽ có tổn thất điện áp trên toàn bộ đường dây của lưới điện là:

i i i i i

i

ΔU.3

i i i i đm

)x.Qr.(PU

i i i i 2

đm

)x.Qr.(PU

1000

100

%ΔU

Trong đó:

Pi, Qi - Công suất chạy trên đoạn thứ i, [kW], [kVar]

ri,xi - Điện trở và điện kháng của đoạn thứ i, []

Uđm - Điện áp định mức, [kV]

4.3.3 Tổn thất điện áp trên đường dây ba pha có phụ tải phân bố đều

Tổn thất điện áp tính theo công thức:

đmU2

X.QR.P

Ta thấy tổn thất điện áp trên đường dây có tải phân bố đều giảm đi phân nửa

so với tải tập trung ở cuối đường dây

Trang 40

4.3.4 Tổn thất điện áp trong mạng chiếu sáng

Trên đường dây trang bị các đèn chiếu sáng loại dây tóc ( cos=1), độ sụt

áp cho phép ΔUcp  2,5% Uđm và có thể bỏ qua điện kháng của đường dây Khi đó tổn thất điện áp tính theo công thức:

.100U

.F

L.P.ρ



 n

1 i

i

i.L

P - Gọi là momen phụ tải, [kWm]

- 

Định dạng
Số trang	195
Dung lượng	3,83 MB