Bài giảng Cung cấp điện - Chương 9: Chọn dây dẫn và cáp, cung cấp cho người đọc những kiến thức như: khái niệm chung; dây dẫn và cáp trong mạng phân phối; dây dẫn và cáp trong mạng hạ áp. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung Text: Bài giảng Cung cấp điện - Chương 9: Chọn dây dẫn và cáp
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
1
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.1. KHÁI NIỆM CHUNG
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.3. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG HẠ ÁP
2
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.1. KHÁI NIỆM CHUNG
Dây dẫn và cáp là một trong các thành phần chính của
mạng cung cấp điện.
Vì thế, việc lựa chọn dây dẫn và cáp đúng tiêu chuẩn kỹ
thuật và thỏa mãn chỉ tiêu kinh tế sẽ góp phần đảm bảo
chất lượng điện, cung cấp điện an toàn và liên tục, đồng
thời góp phần không nhỏ vào việc hạ thấp giá thành
truyền tải và phân phối điện năng, mang lại lợi ích lớn
không chỉ cho ngành điện mà còn cho cả nền kinh tế
quốc dân.
3
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.1. KHÁI NIỆM CHUNG
Tùy theo loại mạng điện và cấp điện áp mà điều kiện
kinh tế đóng vai trò quyết định và điều kiện kỹ thuật
đóng vai trò quan trọng hay ngược lại.
Do đó, cần phải nắm vững bản chất của mỗi phương
pháp lựa chọn dây dẫn và cáp để sử dụng đúng chỗ và
có hiệu quả.
4
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.1. Dây dẫn mạng phân phối
9.2.1.1. Cấu tạo
Dây dẫn trên không trong mạng phân phối chủ yếu là
dây đồng, dây nhôm và dây nhôm lõi thép. Ngoài ra, còn
sử dụng các dây bằng hợp kim của nhôm.
Trong các loại dây trên, dây nhôm được sử dụng rộng
rãi nhất.
5
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.1. Dây dẫn mạng phân phối
9.2.1.2. Chủng loại dây
▪ Dây vặn xoắn (dây bện)
- Dây đồng trần vặn xoắn
- Dây nhôm trần vặn xoắn
6
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.1. Dây dẫn mạng phân phối
9.2.1.2. Chủng loại dây
▪ Dây hợp kim nhôm lõi thép xoắn
Dùng cho những khoảng vượt tương đối lớn,
với tất cả các cấp điện áp)
7
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.2. Cáp mạng phân phối
Cáp mạng phân phối được chế tạo chắc chắn, có thể
đặt trong đất hoặc trong hầm dành riêng cho cáp nên
tránh được va đập, tránh được ảnh hưởng trực tiếp của
khí hậu.
▪ Cáp ở cấp điện áp U < 10kV, thường được chế tạo
theo kiểu ba pha bọc chung một vỏ chì.
▪ Cáp ở cấp điện áp U > 10kV, thường được chế tạo
theo kiểu bọc riêng rẽ từng pha.
Cáp thường dùng lõi nhôm một sợi hoặc nhiều sợi, chỉ
sử dụng lõi đồng ở những nơi đặc biệt (dễ cháy nổ,
trong hầm mõ, nguy hiểm do khí và bụi).
8
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.2. Cáp mạng phân phối
Lõi cáp có thể làm bằng một sợi hoặc nhiều sợi xoắn lại,
các sợi có dạng tròn, ô van, cánh quạt, có thể ép chặt
hoặc không ép chặt.
Cáp nhiều ruột thường là loại 3 hay 4 ruột. Với cáp 4
ruột, ruột trung tính thường có tiết diện nhỏ hơn.
Các ruột dẫn có bọc cách điện để bọc từng pha với
nhau, bên ngoài được bao bằng một lớp vỏ bằng chì,
nhôm, cao su hoặc nhựa tổng hợp để ngăn ngừa lớp vỏ
bị ăn mòn hoặc bị hỏng, phía bên ngoài cũng được phủ
một lớp vỏ bảo vệ.
9
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.2. Cáp mạng phân phối
Cáp mạng phân phối có các chủng loại:
▪ Cáp điện lực trung áp
▪ Cáp vặn xoắn trung áp
10
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.2. Cáp mạng phân phối
Cáp 1 ruột
11
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.2. Cáp mạng phân phối
Cáp 2 ruột
12
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.2. Cáp mạng phân phối
Cáp 3 ruột
13
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.2. Cáp mạng phân phối
Cáp 4 ruột
14
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.3. Phương pháp lựa chọn dây dẫn, cáp trong mạng phân phối
Nguyên tắc chung chọn dây dẫn, cáp là phải đảm bảo
về chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật.
Thường hai chỉ tiêu này mang tính đối lập cho nên căn
cứ vào đặc điểm của mạng phân phối, truyền tải điện
được xem xét và các yếu tố ảnh hưởng khác mà việc
chọn dây dẫn, cáp sẽ được tiến hành trên cơ sở kinh tế
hay kỹ thuật là chính.
Tuy nhiên, dù được chọn dựa trên cơ sở nào cũng phải
kiểm tra cơ sở còn lại.
15
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.3. Phương pháp lựa chọn dây dẫn, cáp trong mạng phân phối
Các phương pháp chọn dây dẫn, cáp trên cơ sở chỉ tiêu
kinh tế:
▪ Phương pháp chọn dây dẫn, cáp theo mật độ dòng
điện kinh tế
▪ Phương pháp chọn dây dẫn, cáp theo khối lượng
kim loại màu cực tiểu
16
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.3. Phương pháp lựa chọn dây dẫn, cáp trong mạng phân phối
Các phương pháp chọn dây dẫn, cáp theo cơ sở chỉ tiêu
kỹ thuật:
▪ Phương pháp chọn dây dẫn, cáp theo dòng điện
phát nóng
▪ Phương pháp chọn dây dẫn, cáp theo điều kiện tổn
thất điện áp
Phương pháp xem xét đồng thời cả hai chỉ tiêu kinh tế
kỹ thuật là phương pháp mật độ dòng điện không đổi.
17
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.3. Phương pháp lựa chọn dây dẫn, cáp trong mạng phân phối
9.2.3.1. Phương pháp Mật độ dòng điện kinh tế
Đối với đường dây truyền tải và phân phối điện áp cao,
do truyền tải công suất lớn và khoảng cách truyền tải
tương đối xa nên vốn đầu tư, chi phí vận hành và tổn
thất công suất có ý nghĩa quyết định.
Ngoài ra, do việc đảm bảo tổn thất điện áp trong phạm vi
cho phép có thể đạt được nhờ các biện pháp điều chỉnh
điện áp cho nên thường dây dẫn, cáp trong mạng truyền
tải và phân phối được chọn dựa trên cơ sở đảm bảo chi
phí tính toán hàng năm là nhỏ nhất.
18
Phương pháp Mật độ dòng điện kinh tế
Ilvmax
▪ Tính tiết diện kinh tế: Fkt =
j 𝑘𝑡
Với: Fkt [mm2] là tiết diện kinh tế; Ilvmax [A] là dòng diện làm
việc cực đại; Jkt [A/mm2] là mật độ dòng điện kinh tế.
▪ Chọn tiết diện tiêu chuẩn Ftc gần tiết diện kinh tế Fkt
nhất
▪ Kiểm tra điều kiện kỹ thuật: tổn thất điện áp cho phép,
dòng phát nóng cho phép.
Nếu điều kiện kỹ thuật không thỏa thì phải tăng tiết diện
dây dẫn, cáp.
19
Chương 9: CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP
9.2. DÂY DẪN VÀ CÁP TRONG MẠNG PHÂN PHỐI
9.2.3. Phương pháp lựa chọn dây dẫn, cáp trong mạng phân phối
9.2.3.1. Phương pháp Mật độ dòng điện kinh tế
Mật độ dòng điện kinh tế Jkt của Liên Xô (cũ)
Thời gian Tmax [giờ/năm]
Loại dây dẫn
< 3000 3000 ÷ 5000 >5000
Dây dẫn và thanh cái bằng đồng 2,5 2,1 1,8
Dây trần và thanh cái bằng nhôm 1,3 1,1 1,0
Cáp cách điện bằng giấy và dây
dẫn bọc cao su
- Lõi đồng 3,0 2,5 2,0
- Lõi nhôm 1,6 1,4 1,2
Cáp đồng cách điện bằng cao su 3,5 3,1 2,7
20