Chương 11: Tổng quan về sụt áp và kiểm tra sụt áp Tổng trở của đường dây tuy nhỏ nhưng khi dây mang tải thì sẽ luôn tồn tại sụt áp giữa đầu và cuối đường dây . Sụt áp lớn trên đường dây sẽ gây ra những hâu quả như: Các thiết bò điện nói chung sẽ không làm việc không ổn đònh, tuổi thọ của các thiếât bò giảm ( có khi bò hư hỏng ngay), tăng tổn thất, phát nóng, v.v… Kiểm tra sụt áp là nhằm đảm bảo cho dây dẫn được chọn phải thoã mãn điều kiện về sụt áp cho phép khi dây mang tải lớn nhất. Quy đònh về sụt áp lớn nhất cho phép sẽ thay đổi tuỳ theo quốc gia. Khi kiểm tra sụt áp mà lớn hơn giá trò cho phép thì ta phải tăng tiếp diện dây dẫn cho tới khi thoả điều kiện sụt áp cho phép. Thông thường khi thiết kế thì nên chọn giá trò này không được vượt quá 5% U đm . 4.2.1.1 Kiểm tra sụt áp trong điều kiện làm việc bình thường: U =    n i i U 1 (4.2) U i = dm ittiitti U XQRP **  (Sụt áp trên phân đoạn thứ i) = dm óttiotti U LxQrP *)**(  (4.3) + R :điện trở của dây (  m ). R = r o  L + X :cảm kháng của dây ( km /  ) ; X được bỏ qua khi có tiết diện nhỏ hơn 10mm 2 . Với điện áp U < 1000V và không có thông tin nào khác về cảm kháng, đối với cáp ta lấy x o = 0,07  0,09 km /  . H 4.1 Sơ đồ biểu diễn sụt áp cho nhà máy nhựa Tiên Tấn 4.2.1.2 Tính sụt áp ở điều kiện thiết bò khởi động : Khi động cơ khởi động thì khởi động tăng từ 5 đến 7 lần dòng làm việc ở chế độ bình thường, làm cho U giảm và dẫn đến sụt áp tăng lên. Nếu sụt áp khi mở máy quá lớn thì sẽ dẫn tới một số hậu quả như: - Động cơ đứng yên hoặc tăng tốc rất chậm vớiø dòng tải rất lớn sẽ gây phát nóng động cơ ( có thể làm cho động cơ bò cháy) và gây ra sụt áp cho các thiết bò khác. Do vậây mà ta cần phải kiểm tra sụt áp khi mở máy. Theo quy đònh thì sụt áp khi mở máy không được vượt quá 8% U đm . U đầu đd U cuối đd  U 1  U 2  U 3  U 4 MBA TPPC TPP TĐL Tải U mm =    n i mmi U 1 Với U mmi là sụt áp khi mở máy trên phân đoạn thứ i. Với nhà máy nhựa Tiên Tấn thì n = 4 (xem hình 4.1) Ta sẽ tính các giá trò U mm1 ÷U mm4 - Tính sụt áp lớn nhất khi mở máy trên đoạn từ TĐL đến tải: U mm4 = 3 * I mm *( R cos mm  + X sin mm  ) = 3 * I mm *( r o cos mm  + x o sin mm  )L (4.4) Với : I mm : dòng mở máy lấy bằng 5 ÷ 7 lần dòng đònh mức. cos  mm = 0,35  sin mm = 0.937. Đặt  = I mm - I tt (4.5) (I tt là dòng điện tính toán khi làm việc bình thường). - Tính sụt áp lớn nhất khi mở máy trên đoạn từ tủ PP đến tủ ĐL: U mm3 = 3 3 tt tt I II  * U 3 (4.6) ( U 3 là sụt áp trên đoạn tương ứng khi làm việc bình thường). - Tính sụt áp lớn nhất khi mở máy trên đoạn từ tủ PPC đến tủ PP: U mm2 = 2 2 tt tt I II  * U 2 (4.7) - Tính sụt áp lớn nhất khi mở máy trên đoạn từ tủ TBA đến tủ PPC: U mm1 = 1 1 tt tt I II  * U 1 (4.8) Sụt áp tổng cộng trên toàn đường dây từ MBA đến thiết bò: U mm =    n i mmi U 1 cần nhỏ hơn 8% 4.2.2 Kiển tra sụt áp cho nhà máy nhựa Tiên Tấn: 4.2.2.1 Sụt áp khi làm việc bình thường: Kiểm tra sụt áp tuyến dây dẫn từ nhánh 1 ( Máy làm sạch (12) của nhóm 1A (ĐL1A)) đến thanh cái hạ áp của MBA U2 U3 U4 -Tính  U 4 ( Sụt áp lớn nhất trên đoạn đường dây từ tủ ĐL1A đến thiết bò máy làm sạch): P tt =P đm = 10 kW; Q tt = Q đm = 7 kVAr M Máy làm sạch PPC PP1 ĐL1 A  U 1 Dây cáp 4G10 có : r o = 1.83 / km; x o =0.08/ km; L= 10m. Thay các giá trò vào công thức (4.3), ta có: U 4 = 38 . 0 01.0*)08.0*783.1*10(  = 0.5(V)U 4 % = (0.5/380)100% = 0.13% -Tính  U 3 ( Sụt áp lớn nhất trên đoạn đường dây từ tủ PP1 đến tủ ĐL1A): P tt = 76.95 kW ; Q tt =65.97 kVAr Dây cáp 4G120 có : r o = 0.153 / km; x o =0.08; L= 73m Thay các giá trò vào công thức (4.3), ta có: U 3 = 38 . 0 73.0*)08.0*97.65153.0*95.76(  = 3.27 (V)U 3 % = 0.86% -Tính  U 2 ( Sụt áp lớn nhất trên đoạn đường dây từ tủ PPC đến tủ PP1): P tt =302.2 kW ; Q tt =185.9 kVAr Dây cáp 3x(3x300)+300 có : r o = 0.02 / km; x o =0.03; L= 85m U 2 = 38 . 0 085.0*)03.0*9.18502.0*2.9302  = 2.62 (V)U 2 % = 0.69% -Tính U 1 ( Sụt áp lớn nhất trên đoạn đường dây từ TBA đến tủ PPC): P tt =692 kW ; Q tt =442.5 kVAr Dây cáp 3x(3x500)+500 có : r o = 0.012 / km; x o =0.03; L= 75m U 1 = 38 . 0 075.0*)03.0*5.442012.0*692(  = 4.26VU 1 % = 1.12% U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+0.5=10.96 V U% = 380 96.10 *100 = 2.9% < 5% Đạt yêu cầu Kiểm tra sụt áp cho tuyến dây dẫn từ nhánh 2 ( Máy thổi(8)- Motor(6)) của nhóm 1A (ĐL1A)) đến thanh cái hạ áp của MBA P tt =4+7.5=11.5 kW; Q tt = 4.08+7.65= 11.7 kVAr Dây cáp 4G10 có : r o = 1.83 / km; x o =0.08/ km; L= 28m. Thay các giá trò vào công thức (4.3), ta có: U 4 = 38 . 0 028.0*)08.0*7.1183.1*5.11(  = 1.62(V) - Các giá trò U 3, U 2 , U 1 giống như đối với nhánh số 1 MBA U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+1.62=11.78 V U% = 380 78.11 *100 = 3.1% < 5% Đạt yêu cầu Kiểm tra sụt áp cho tuyến dây dẫn từ nhánh 3 ( Máy thổi(8)- Motor(6)) của nhóm 1A (ĐL1A)) đến thanh cái hạ áp của MBA P tt =4+7.5=11.5 kW; Q tt = 4.08+7.65= 11.7 kVAr Dây cáp 4G10 có : r o = 1.83 / km; x o =0.08/ km; L= 24m. Thay các giá trò vào công thức (4.3), ta có: U 4 = 38 . 0 024.0*)08.0*7.1183.1*5.11(  = 1.39(V) - Các giá trò U 3, U 2 , U 1 giống như đối với nhánh số 1 MBA U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+1.39=11.55 V U% = 380 55.11 *100 = 3.04% < 5% Đạt yêu cầu Kiểm tra sụt áp cho tuyến dây dẫn từ nhánh 4 ( Máy nén khí(7)- Máy thổi(9) ) của nhóm 1A (ĐL1A)) đến thanh cái hạ áp của MBA P tt =4+3 =7 kW;Q tt = 4.08+3.51= 7.59 kVAr Dây cáp 4G2.5có : r o = 7.41 / km; x o =0/ km; L= 14m. Thay các giá trò vào công thức (4.3), ta có: U 4 = 38 . 0 014.0)041.7*7(  = 1.91(V) - Các giá trò U 3, U 2 , U 1 giống như đối với nhánh số 1 MBA U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+1.91=12.08 V U% = 380 08.12 *100 = 3.18% < 5% Đạt yêu cầu Kiểm tra sụt áp cho tuyến dây dẫn từ nhánh 5 ( Motor(6)- Motor(6)) của nhóm 1A (ĐL1A)) đến thanh cái hạ áp của MBA P tt =7.5+7.5=15 kW; Q tt = 7.65+7.65=15.3 kVAr Dây cáp 4G15 có : r o = 1.15 / km; x o =0.08/ km; L= 20m. Thay các giá trò vào công thức (4.3), ta có: U 4 = 38 . 0 02.0*080.0*3.1525.1*15(  = 0.97(V) - Các giá trò U 3, U 2 , U 1 giống như đối với nhánh số 1 MBA U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+0.97=11.14 V U% = 380 14.11 *100 = 2.93% < 5% Đạt yêu cầu Kiểm tra sụt áp cho tuyến dây dẫn từ nhánh 7 ( Máy thổi (9)-Máy thổi(8)- Motor(6) ) của nhóm 1A (ĐL1A)) đến thanh cái hạ áp của MBA P tt =3+4+7.5=14.5 kW; Q tt = 3.51+4.08+7.65= 15.2 kVAr Dây cáp 4G15có : r o = 1.15/ km; x o =0.08/ km; L= 24m. Thay các giá trò vào công thức (4.3), ta có: U 4 = 38 . 0 024.0)08.0*2.1515.1*5.14(  = 1.13(V) - Các giá trò U 3, U 2 , U 1 giống như đối với nhánh số 1 MBA U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+1.13=11.29 V U% = 380 29.11 *100 = 2.97% < 5% Đạt yêu cầu Đối với các nhánh khác thì ta cũng tiến hành kiểm tra tương tự, kết quảû thu được như ở các bảng 4.4 ÷4.6 . cho phép khi dây mang tải lớn nhất. Quy đònh về sụt áp lớn nhất cho phép sẽ thay đổi tuỳ theo quốc gia. Khi kiểm tra sụt áp mà lớn hơn giá trò cho phép thì ta phải tăng tiếp diện dây dẫn cho. 38 . 0 028.0*)08.0*7 .118 3.1*5 .11(  = 1.62(V) - Các giá trò U 3, U 2 , U 1 giống như đối với nhánh số 1 MBA U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+1.62 =11. 78 V U% = 380 78 .11 *100. 38 . 0 024.0*)08.0*7 .118 3.1*5 .11(  = 1.39(V) - Các giá trò U 3, U 2 , U 1 giống như đối với nhánh số 1 MBA U  =U 1 +U 2 +U 3 +U 4 =4.26+ 2.62 +3.27+1.39 =11. 55 V U% = 380 55 .11 *100