Lựa chọn TB & các tham số theo ĐK làm việc lâu dài

2) Ph ơng pháp đ ờng cong tính toán

9.2 Lựa chọn TB & các tham số theo ĐK làm việc lâu dài

1) chọn teo điện áp định mức: điện áp định mức của TB. cho trên nh n máy ã phù hợp với mức cách điện của nó và có một mức d nào đó về độ bền, cho phép TB làm việc lâu dài ở điện áp cao hơn

định mức 10ữ15 % (gọi là điện áp làm việc cực đại của TB.). Vì độ lệch điện áp trong điều kiện làm việc bình thờng không vợt quá 10ữ15 % định mức nên khi lựa chọn các TB. theo điều kiện điện áp cần phải thoả m n điều kiện sau:ã

Udmm ≤ Udmtb (1)

Udm m - diện áp định mức của mạng mà thiết bị mắc vào.

Udmtb - điện áp định mức của thiết bị do nhà máy chế tạo cho trong lý lịch, hoặc ghi trên nh n máy. Thựcã tế vận hành điện áp lới dao động nên ta có:

Udmtb + ∆ Udmtb = Udmm + ∆ Um (2)

∆Udmtb - độ tăng điện áp cho phép của TB.

∆Um - độ lệch điện áp có thể có của mạng khi làm việc so với định mức trong điều kiện vận hành.

Mức tăng điện áp cho phép của một số thiết bị:

2) Chọn theo dòng điện định mức: Idmlà dòng điện có thể chạy qua TB. trong thời gian lâu dài ở nhiệt độ định mức của môi trờng. Lúc đó nhiệt độ của phần tử bị đốt nóng nhất của TB. không vợt quá giá trị cho phép lâu dài.

Việc chọn đúng theo dòng định mức đảm bảo không xẩy ra quá đốt nóng nguy hiểm cho các phần của TB. khi làm việc lâu dài ở chế độ định mức. Dòng điện làm việc cực đại của mạng Ilvmax trong thời gian t ≥ 3T không đợc vợt quá dòng định mức của TB.

Ilvmax ≤ Idmtb

Dòng điện làm việc cực đại xuất hiện khi:

+ Mạch các đờng dây làm việc song song khi cắt đi 1 đờng dây.

+ Mạch máy BA khi sử dụng khả năng quá tải của chúng.

+ Các đờng cáp không dự trữ khi sử dụng khả năng quá tải của chúng.

+ Các máy phát điện, khi làm việc với công suất định mức và điện áp giảm 5% so với định mức.

Nhiệt độ môi trờng xung quanh TB thờng lấy 35 0C . Khi nhiệt độ ở nơi lắp đặt lớn hơn khi đó cần hiệu chỉnh lại dòng định mức.

0

cf kk

dmtb cf 35

I

I −

= −

θ θ

θ θ

θcf – nhiệt độ lớn nhất cho phép của TB.

θkk – nhiệt độ không khí nơi lắp đạt.

Trờng hợp θkk < 350C thì dòng cho phép có thể lớn Idm . “Cứ mỗi độ giảm của môi trờng xung quanh so với 350C thì cho phép tăng dòng điện lớn hơn là 0,005 Idm nhng tổng cộng không đợc vợt quá 0,2 Idm .

9.3 Kiểm tra các thiết bị điện: Các thiết bị điện và các trang bị dẫn điện đợc chọn theo các điều kiện định mức cần phải kiểm tra về ổn định nhiệt và ổn định lực điện động khi có ngắn mạch. Các TB cắt ngoài các ĐK trên còn phải kiểm tra cả khả năng cắt với các dòng ng.m.

1) Kiểm tra ổn định lực điện động: phải đợc kiểm tra với dòng ng. m. lớn nhất (có thể là ngm. 3 pha hoặc ngm. 1 pha).

+ Mạng có trung tính cách đất 1-35 kV ngm. 3 pha là lớn nhất.

+ Mạng 110 -220 và lớn hơn với trung tính trực tiếp nối đất dạng ngm. lớn nhất có thể là 3 pha, nhng cũng có thể là ngm. 1 pha, tuỳ thuộc vào vị trí điểm ngm. Khi kiểm tra ổn định lực điện động với TB. phải thoả m nã

điều kiện:

idmôdd ≥ ixktt

idmôdd – biên độ của dòng điện cực đại cho phép đặc trng cho sự ổn định động của TB.

ixktt - biên độ của dòng ngm. xung kích.

2) Kiểm tra ổn định nhiệt: Dây dẫn và các TB. khi ngm. không đợc phát nóng quá nhiệt độ cực đại theo các tiêu chuẩn qui định đối với đốt nóng ngắn hạn khi có dòng ngm. chạy qua. Phải thoả m n 1 trong 3ã

điều kiện:

Việc tăng độ cao lắp đặt TB . so với mặt nước biển dẫn tới sự giảm điện áp cho phÐp.

Mức tăng điện áp so với điện áp định mức vừa nêu trên chỉ cho phép khi TB

được lắp đặt ở độ cao dưới 1000 m so với mặt nước biển. Nếu độ cao nơi lắp

đặt cao hơn phải giảm bớt không được quá Udm .

+ Cáp điện 1,1 Udmtb

+ Sứ 1,15 + Dao cách ly 1,15 + Máy cắt điện 1,15 + Chèng sÐt 1,25 + Điện kháng 1,1 + Biến dòng điện 1,1 + BA ®o lêng 1,1 + CÇu ch× 1,1

Idm2 ôdn. tdmôdn ≥ BN (1) Idm2 ôdn. tdmôdn ≥ I∞2. tgt (2)

dn 2 gt

dn

dm t

I t I

ô

ô ≥ ∞. (3)

Iđmôn - dòng ổn định nhiệt định mức để cho TB. có thể duy trì đợc trong khoảng thời gian tđmôn (sôd liệu do nhà máy chế tạo cho).

BN - Trị số xung nhiệt đặc trng cho nhiệt lợng phát sinh trong thiết bị trong thời gian tác động của dòng ngm., xác định theo tính toán.

I∞ - Dòng ngắn mạch xác lập trong mạch của TB đợc chọn, xác định theo tính toán.

tgt - Thời gian tác động qui đổi (giả thiết) của dòng ngm., xác định theo tính toán. Khi kiểm tra ổn định nhiệt, thời gian tác động tính toán của dòng ngm. đợc xác định bằng tổng thời gian tác động của bảo vệ chính đặt ở máy gần chỗ sự cố và thời gian tác động toàn phần của máy cắt đó.

Trong các lý lịch máy nhà chế tạo cho biết giá trị Iđmôn đối với thời gian 5 hay 10 giây. Từ đó để kiểm tra các thiết bị cần phải xác định các giá trị của các đại lợng BN; tgt , I∞ .

Việc xác định chính xác trị số xung nhiệt của dòng ngm. bằng giải tích.

BN = ∫0tiN2dt (5)

BN - Xác định theo (s) gập nhiều khó khăn vì iN trong quá trình quá độ là biến đổi theo các qui luật rất phức tạp. BN có thể xác định đợc một cách gần đúng nếu biết trị số của dòng ngm. ở một vài thời điểm của quá

trình quá độ. Với các máy phát nhỏ hơn 150 MW. BN có thể xác định gần đúng nhờ các đờng cong tính toán:

Tr×nh tù:

• Nhờ đờng cong ta có thể xác định đợc thành phần chu kỳ của dòng ngm. tại các thời điểm (kể từ t=0 → đến t=tc (thời điểm dòng ngm. đợc cắt ra). I0 (I”); I01; I02; I03; . I… t . Với thời điểm đầu tiên phải tính đến cả thành phần không chu kỳ. tức phải tính với giá trị hiệu dụng lớn nhất của dòng ngm. toàn phần.

Ixk = kxk.I”

• Với mỗi đoạn (khoảng thời gian) ta xác định đợc giá trị bình phơng của dòng quân phơng.

2 I Iqp21 = IIxk2 + 012 ;

2 I

Iqp22 = I012 + 022 ……

• BN - đợc tính theo công thức:

= ∑n ∆

1

i 2 qpi

N I t

B .

Iqpi - dòng quân phơng ở khoảng thời gian i.

∆ti - độ dài của khoảng thời gian thứ i.

n - số khoảng thời gian.

• Khi ngm. ở xa nguồn, thành phần dòng chu kỳ coi nh không đổi, và với t≥ 0,2 giây thì BN tính theo.

BN ≈ I "2( t + Ta)

Ta – thời gian tắt dần của thành phần không chu kỳ, thờng lấy bằng Ta = 0.05 giây.

3) Thời gian giả thiết: “là thời gian cần thiết để dòng ngm. ổn định gây nên đợc một hiệu ứng nhiệt

đúng nh dòng ngm. thực tế biến thiên gây ra trong thời gian thực tế tc . tgt = tgtck + tgtkck tgtck – thời gian giả thiết với thành phần chu kỳ.

tgtkck - với thành phần không chu kỳ.

tgtck – thờng đợc xác định theo thời gian thực tc và tỷ số giữa dòng siêu quá độ ban đầu và dòng ngm. ổn định β” = I”/I∞ (tức tgtck = f(tc , β”).

Khi coi nguồn có công suất vô cùng lớn: tgtck = tc

tgtkck - đợc xác định gần đúng theo:

tgtkck ≈ 0 , 005 β"2

Khi tc > 1 gi©y → tgtkck = 0 (cã thÓ bá qua)