Đang tải... (xem toàn văn)
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN Tính công suất phụ tải:tính dòng điện làm việc max Xác định kích cỡ dây dẫn: chon tiết diện dây dẫn ,chọn loại cách điện,chọn dân dân theo nhiệt đô, môi trường, cách lắp đặt, Tính toán độ sụt áp:ở điều kiện bt,khởi động động cơ Tính toán dòng ngắn mạch: Phía nguồn, dòn ngắn mạch lớn nhất Lựa chọn thiết bị bảo vệ: chọn dòng cắt,khả năng, bảo vệ ghép tầng,kiểm tra tính chọn lọc
CH NG VI CH N DÂY D N 10/10/2015 Ch c thù c a l ng VI i n trung h th Tính toán ch n dơy d n cho m ng n h th Tính toán ch n dơy d n cho m ng n trung th 10/10/2015 6.1 c thù tính toán l Công su t ph t i t i n trung h th ng đ i th p (vài kW đ n vài MW) Chi u dài đ ng dây d n n ng n ( vài mét đ n d ch c mét , m ng trung th ch vài km ) Các ph ng pháp dây h th th nhi t b h n ch đ i v i dây d n i vài ng n u ki n t n M ng h th n i tr c ti p t i thi t b , c n ý u ki n làm vi c , v n hành an toàn cho ng i M ng n phơn ph i nhi u ph t i m c tr c ti p không qua máy bi n áp nên yêu c u v ch t l ng n áp r t ch t ch , m t khác kh n ng u ch nh n áp m ng phơn ph i c ng h n ch so v i m ng truy n t i Khi thi t k m ng phơn ph i trung th th ng c n c vƠo m c t n th t n áp cho phép đ ch n ti t di n dơy 10/10/2015 Tính ph t i n - KVA đ c cung c p - Dòng t i t i đa Ilvmax=I tt 6.2 Tính toán l n h th i Xác đ nh kích c dơy d n - Ch n lo i dơy d n vƠ lo i cách n - Ch n ph ng pháp l p đ t - Ch n y u t hi u ch nh theo u ki n môi tr ng - Xác đ nh ti t di n dây d n , tra dây d n theo dòng cho phép - Tính s t áp t i đa i u ki n n đ nh , v n hành bình th i u ki n đ ng c kh i đ ng Tính toán dòng ng n m ch - Dòng ng n m ch phía ngu n - Giá tr dòng NM l n nh t - Giá tr t i thi u INMmin cu i dơy d n 10/10/2015 L a ch n thi t b b o v - Dòng đ nh m c - Kh n ng c t - B o v ghép t ng - Ki m tra tính ch n l c ng S đ kh i b c ch n ti t di n cáp đánh giá thi t b b o v v im t m ch cho s n 6.2 Ch n dơy d n l i n h th 6.2.1 Nhi t đ cho phép c a dơy d n vƠ cáp ng m (cp) Nhi t đ cho phép c a dây d n cáp ng m (cp) nhi t đ nh t mà làm vi c đ l n nhi t đ , dây d n cáp v n gi c đ c tính nhi t c c a i v i dây tr n : cp 70 0C cp d a đ c tính c a m i n i _ ch ti p xúc nh t có dòng qua ,s gây nên hi n t ng phát nóng nhi u nh t _ Khi nhi t đ t ng giá tr cho phép , ch ti p xúc s b oxy hóa m nh làm t ng n tr ti p xúc ngày nóng lên cho t i đ ng dây không làm vi c đ c n a • 10/10/2015 6.2 Nhi t đ cho phép c a dây d n cáp ng m (cp) • Dây có b c cách n : b ph n ch u nhi t nh t l p cách n b c quanh dây d n nh cao su , PVC… Tính cách n c a dây ch đ c đ m b o nhi t đ c a lõi dây không v t cp c a v t li u cách n cp c a dây có b c ph thu c v t li u cách n c a Cách n b ng cao su , PVC có cp = 600C 80 0C ; cách n b ng s i amiang , s i th y tinh cp = 1000C 120 0C • Cáp ng m có v b c kim lo i b ng chì ho c nhôm , cách n b ng gi y t m d u , b nóng lên v t li u cách n s dãn n ngu i co l i nhi u h n v b c chì Do s hình thành kho ng tr ng không khí gi a cách n v b c , d i tác d ng c a n tr ng , không khí đơy s b ion hóa đ m nh gây nên hi n t ng ch c th ng cáp cp = 500C – 80 0C 10/10/2015 6.2.2 Hi n t ng phát nóng c a dây d n Khi có dòng n ch y qua , dây d n s nóng lên , s bi n thiên nhi t đ dây d n theo th i gian đ c bi u di n b ng hàm s ( t / T) )( e max T max 0 t 10/10/2015 : đ chênh nhi t đ c a dây d n so v i môi tr ng chung quanh ( C) : nhi t đ c a dây d n sau có dòng n ch y qua t giây ( C) 0 : nhi t đ môi tr ng chung quanh ( C) max : nhi t đ gi i h n l n nh t đ i v i dây d n ( C) T : h ng s th i gian phát nóng c a dây d n (s) 6.2.2 Hi n t ng phát nóng c a dây d n I=const I=const ch y qua , dây d n b đ t nóng , nhi t l ng phát chia làm ph n : m t ph n làm nóng dây d n , ph n l i t a môi tr ng chung quanh Nhi t l ng t a môi tr ng theo đ ng : b c x , đ i l u truy n d n Vì h s truy n d n không khí r t th p nên ch xét đ n hi n t ng đ i l u b cx giai đo n đ u , dòng n làm cho nhi t đ dây d n t ng n tính theo đ ng th ng , hi n t ng đ i l u b c x , m t ph n nhi t l ng t a môi tr ng chung quanh Khi đ t đ n tr ng thái cân b ng nhi t , nhi t đ c a dây d n b ng v i nhi t đ môi tr ng chung quanh , nhi t l ng phát sinh s t a h t môi tr ng chung quanh, dây d n đ t nhi t đ xác l p Dây d n đ t nhi t đ xác l p t = (3 4)T 10/10/2015 6.2.3 Dòng n cho phép c a dây d n cáp Dòng n cho phép ( Icp ) dòng n ch y qua dây d n lâu dài làm cho dây nóng lên t i nhi t đ không v t nhi t đ cho phép Dòng n I ch y qua dây d n có n tr r m t đ n v th i gian s phát sinh nhi t l ng l Q K I r K I F K1 : h s qui đ i công su t n nhi t : n tr su t c a dây d n ; l : chi u dài dây ; F : ti t di n dây (mm2) L ng nhi t t a môi tr ng chung quanh Q K2( )S K2 : h s t a nhi t ( W/cm2.đ C ) nhi t l ng t a 1giây t 1cm2 b m t dây d n đ chênh nhi t gi a dây d n môi tr ng 10C ; S =.d.l : di n tích b m t t n nhi t (cm2 ) , d : đ ng kính dây d n (cm) 0 : nhi t đ dây d n c a môi tr ng chung quanh H s truy n nhi t c a dây d n ph thu c vào : •nhi t đ ban đ u c a dây d n •t c đ chuy n đ ng c a không khí g n dây d n 10/10/2015 6.2.3 Dòng n cho phép c a dây d n cáp l tr ng thái cân b ng nhi t , nhi t l ng phát m t đ n v th i gian b ng nhi t l ng t a môi tr ng chung quanh d S d l Q K I r K I K ( F I K3 )S S d.l(cm ) F( )S K2 ; K3 l K1 I cp K 10/10/2015 l F( cp - )S l 10 Tr ng h p đ ng dây phân nhánh U đ c xác đ nh theo đ ng b t đ u t qua nhánh có tr s tính đ c l n nh t • Tr ng h p cho ph t i dòng n thay '' qi U dm 3i i sin i ngu n r pi 3i i cos U dm i v i ii cosi dòng n h s công su t c a ph t i i ho c thay pm 3I m cos U dm m v i Im cosm dòng n h s công su t c a đo n m 10/10/2015 30 6.3.2 Xác đ nh ti t di n dơy d n theo m t đ dòng n không đ i vƠ th a u ki n s t áp cho phép i v i m ng n cung c p cho ph t i tiêu th có th i gian s d ng công su t c c đ i Tmax l n thành ph n t n th t n n ng chi m ti tr ng l n hàm chi phí tính toán Trong tr ng h p này, ti t di n t i u c a m ng n đ c l a ch n theo tiêu chu n t n th t n áp không v t tr s cho phép , k t h p v i u ki n t n th t n n ng m ng nh t V i m t l ng kim lo i mƠu c a dơy d n cho tr c, t n th t n n ng m ng n s nh nh t m t đ dòng n đo n đ ng dơy không đ i Có th ch ng minh u nƠy b ng cách l y đ o hƠm riêng c a t n th t công su t m t pha theo ti t di n dơy d n vƠ cho b ng không 10/10/2015 31 6.3.2 Xác đ nh ti t di n dơy d n theo m t đ dòng n không đ i vƠ th a u ki n s t áp cho phép U '' Cho m t tr s c m kháng trung bình x0 vƠ tính thƠnh ph n s t áp Tính U U cp U ' cp '' U 'cp r1I cos r2 I cos r3 I cos I1 I3 I2 ' U cp l cos l cos l cos F3 F2 F1 U 'cp jl cos l cos Tính m t đ dòng j (A/mm2) cho toƠn b đ j cos 10/10/2015 , cos , cos 3 l cos l cos l cos ng dơy U 'cp 3 l cos h s công su t t ng đo n đ ng dây, n tr su t; li lƠ chi u dƠi đo n đ ng dây 32 6.3.2 Xác đ nh ti t di n dơy d n theo m t đ dòng n không đ i vƠ th a u ki n s t áp cho phép j l cos U 'cp l cos Tính ti t di n cho t ng đo n đ l cos ( A / mm ) ng dơy I3 I1 I2 F1 ; F2 ; F3 (mm ) j j j 6.Ch n dây tiêu chu n ki m tra s t áp th c t '' Tr ng h p m ng n có phân nhánh, tính U theo đ t ngu n r qua nhánh có t ng Q m l m l n nh t tính m t đ dòng theo đ l cos i ng b t đ u t i ng b t đ u ngu n r qua nhánh có t ng l n nh t Khi tính m t đ dòng j c n so sánh v i jkt Ch n j(A/mm2) N u j < jkt ch n ti t di n dây theo m t đ dòng j N u j > jkt ch n ti t di n dây theo m t đ jkt 10/10/2015 33 6.3.2 Xác đ nh ti t di n dơy d n theo m t đ dòng n không đ i vƠ th a u ki n s t áp cho phép Ví d 3km 600+j450kVA A 3km 1000+j750kVA 4km Hình 7.3 800+j600kVA M ng n 10 kV cung c p cho ba xí nghi p b ng đ ng dây không, dây d n b ng nhôm, công su t kVA c a ph t i chi u dài đ ng dây cho hình, t t c ph t i có h s công su t b ng 0,8 Th i gian s d ng công su t l n nh t Tmax = 4500 gi /n m Hãy xác đ nh ti t di n dây d n n u t n th t n áp cho phép 6% 10/10/2015 34 Cho x0 = 0,35 /km, xác đ nh U '' A 13 U '' theo n A.1.3 600.0,35.4 600 450 750.0,35.3 274( V ) 10 U 'cp U 'A13 U cp U 'A' 13 6%.10000 274 326( V ) j j l cos U 'cp l cos 326 1,06( A / mm ) 31,6.3.0,8 4.0,8 Dây nhôm Tmax = 4500 gi jkt =1,1 A/mm2 , j < jkt nên dùng j = 1,06 A/mm2 đ xác đ nh ti t di n 10/10/2015 35 j = 1,06 A/mm2 ,8 ,6 10 163,59mm 3.1,06.10.0,8 I1 F1 j j.U dm cos I3 F3 j 0,8.10 54,53mm 3.1,06.10.0,8 P1 ch n ti t di n đo n A-150 vƠ đo n A-50 I2 F2 j P2 j.U dm cos 600 40,9mm 3.1,06.10.0,8 ch n dơy A-50 Ki m tra l i t n th t n áp v i nh ng ti t di n v a ch n 10/10/2015 36 6.3.3 Xác đ nh ti t di n dơy d n theo chi phí kim lo i mƠu nh t vƠ u ki n s t áp cho phép Khi m ng n có Tmax nh , ví d m ng n nông nghi p thành ph n v n đ u t cho dây d n chi m t tr ng l n h n thành ph n t n th t n n ng hàm chi phí tính toán i v i m ng n ti t di n đ c ch n cho phí t n v kim lo i màu nh t A I1,F1, l1 I2,F2, l2 I3,F3, l3 Hình 7.4 Pk Fk ' U dm U cp 10/10/2015 n l i 1 i Pi 37 BƠi t p M ng n 10 kV cung c p cho hai t i, chi u dài đ ng dây công su t cho hình, t n th t n áp cho phép b ng 6% Hãy l a ch n ti t di n dây d n theo chi phí kim lo i màu nh t, dây nhôm, kho ng cách D = 1m A km 1670+j1942(KVA) Cho x0 = 0,36 /km, tính U’’ km 493+j162(KVA) 1177+j880(KVA) 493+j162(KVA) 0,36 162 880.4 162.5 179V U 10 U cp 10000 600( V ); U 'cp 600 179 421( V ) 100 '' 31,5 1670 FA1 1670 493 93,92mm 10.421 31,5 493 F12 1670 493 45,59mm 10.421 10/10/2015 Ch n dây AC-95 cho đo n A-1 ; dây AC-50 cho đo n 1-2 38 6.3.4 Ch n ti t di n đ ng dơy không vƠ cáp ng m theo u ki n kinh t V n đ u t c a đ ng dơy g m hai ph n: • Ph n ti l v i ti t di n F c a dơy liên quan đ n phí t n dơy d n • Ph n g n nh không ph thu c vƠo ti t di n nh chi phí th m dò, s cách n, c t n V n đ u t cho m t đ n v chi u dƠi đ ng dơy : a,b lƠ h ng s T n th t n n ng m t đ n v chi u dƠi m t n m : M = aF + b A 3I max r0 K tt 8760 3I max r0 r0 n tr m t đ n v chi u dƠi dơy d n Phí t n t n th t n n ng: C A c0 A HƠm m c tiêu Z a vh a tc .a.F b c 3.I 10/10/2015 max F 39 6.3.4 Ch n ti t di n đ ng dơy không vƠ cáp ng m theo u ki n kinh t Z a vh a tc .a.F b c 3.I dZ a vh a tc .a 3I max F2 dF Fkt I max max F d2Z vaø 0 dF c0 a vh a tc a M t đ dòng n kinh t I max jkt Fkt 10/10/2015 a vh a tc a ( A / mm ) c0 40 B ng s li u m t đ dòng n kinh t theo Tmax vƠ lo i dây d n Tên dơy d n Dơy đ ng tr n Nhôm nhôm lõi thép Cáp b c gi y vƠ dơy d n b c cao su lõi: ng - Nhôm 10/10/2015 Th i gian s d ng công su t c c đ i, Tmax (gi /n m) 1000-3000 3000-5000 >5000 2,5 1,3 2,1 1,1 1,8 1,0 3,0 1,6 2,5 1,4 2,0 1,2 41 Ví d M ng n 110 kV cung c p cho hai t i b ng đ ng dây song song , chi u dài đ ng dây công su t cho hình Hãy l a ch n ti t di n dây d n theo m t đ dòng kinh t cho phép , bi t dây nhôm lõi thép tr n , Tmax = 4000h/n m A L1=30 km L2=20 km 35 MW 25 MW Các b c tínhtoán : cos=0,8 cos=0,8 Tính dòng lƠm vi c max bình th ng m i đ ng dây Tra b ng ch n j kt Tính ti t di n kinh t , ch n dây có ti t di n g n nh t Ki m tra l i u ki n s c dây ng ng lƠm vi c , dây l i gánh toƠn b t i I lv max bt _ A 1 10 I lv max bt _ 1 10/10/2015 25 35 196,83 A 110.0,8 35 10 114,81A 110.0,8 42 Tra b ng ch n j kt : dây nhôm lõi thép , Tmax =4000h/n m nên jkt=1,1 (A/mm2) Fkt _ A 1 I lv max 196,83 178,93(mm ) jkt 1,1 Fkt _ 1 I lv max 114,81 104,37(mm ) jkt 1,1 Tính ti t di n kinh t , ch n dây có ti t di n g n nh t Ch n F_A-1 : AC-185 ; Icp= 500A F_1-2 : AC -100 ; Icp = 335 A Ki m tra l i u ki n s c dây ng ng lƠm vi c , dây l i gánh toƠn b t i t dây , đo n A-1 có Ilvmax = 2.196,83 = 393,66 A < Icp =500 A : đ t yêu c u t dây , đo n 1-21 có Ilvmax = 2.114,81 = 229,62 A < Icp =335 A : đ t yêu c u 10/10/2015 43 BƠi t p M ng n 22 kV cung c p cho ph t i, cho hình Hưy xác đ nh ti t di n dơy d n n u toƠn b m ng n dùng dơy nhôm lõi thép Cho t n th t n áp cho phép Ucp% = 5% A km b c km 4000+j2000 (KVA) km 3000+j1000 (KVA) d 2000+j2000 (KVA) M t đ ng dây m t pha hai dây AG dài 1200 m, đ c cung c p n t đ u A n áp 250 V Ph t i ampe chi u dài đo n đ ng dây cho hình i m G ph t i N u n áp G 210 V, tìm ti t di n dây, cho bi t dùng dây đ ng có n tr su t Cu 17 mm / km 250V 400A B 250m 80A 10/10/2015 320A C 150m 70A 250A 200m D 150A E 200m 100A 100A 60A 300m F G 100m 60A 44