Bài giảng Cung cấp điện: Chương 7 - Lê Viết Tiến

LêLê ViệtViệt TiếnTiến EPSDEPSD, SEE,

, SEE, HUSTHUST

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

NỘI DUNG NỘI DUNG

chung 1.1. KháiKhái niệmniệm chung

2.2. Thiết

Thiết diệndiện dâydây dẫndẫn

3.3. ChọnChọn thiết

thiết bịbị điệnđiện

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

chung 1. 1. KháiKhái niệmniệm chung

thiết bịbị điệnđiện cócó thểthể làmlàm việcviệc ở ở cáccác chếchế

•• Trong

Trong vậnvận hànhhành, , thiết độđộ cơcơ bảnbản: : lâulâu dàidài, , quáquá tảitải vàvà ngắnngắn mạchmạch..

tin cậycậy

•• ChếChếđộđộlàmlàmviệcviệclâulâudàidài: : Thiết

được chọnchọn theotheo điệnđiện ápáp địnhđịnh mứcmức vàvà dòng

Thiết bịbị điễnđiễn sẽsẽ làmlàm việcviệc tin dòng điệnđiện

nếunếu được địnhđịnh mứcmức. . địnhđịnh mứcmức. .

thiết bịbị

•• ChếChếđộđộlàmlàmviệcviệcquáquátảitải: : KhảKhả năngnăng quáquá tảitải củacủa thiết

nằmnằm trong

trong giớigiới hạnhạn chocho phépphép..

Thiết bịbị điệnđiện sẽsẽ đảmđảm bảobảo làmlàm việcviệc

•• ChếChếđộđộngắnngắnmạchmạch: : Thiết

được lựalựa chọnchọn theotheo độđộ bềnbền nhiệt

nhiệt vàvà điệnđiện

tin cậycậy nếunếu được tin độngđộng. .

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

chung 1. 1. KháiKhái niệmniệm chung

thiểu đểđể thiết

•• ĐiềuĐiều kiệnkiện tốitối thiểu

U

lưới:: thiết bịbị cócó thểthể đưađưa vàovào lưới ≥

.max

.

system

r

–– ĐiềuĐiều kiệnkiện vềvề điệnđiện ápáp::

max I

max

U I r ≥

•• ĐốiĐối vớivới quáquá tảitải : : HệHệ sốsố quáquá tảitải.. •• ĐốiĐối vớivới quáquá tảitải : : HệHệ sốsố quáquá tảitải..

•• ĐốiĐối vớivới ngắnngắn mạchmạch

–– ĐiềuĐiều kiệnkiện vềvề dòngdòng điệnđiện: :

I

I ≥ thz

thm

–– KhảKhả năngnăng chịuchịu đựng đựng táctác độngđộng vềvề nhiệt nhiệt do do ngắnngắn mạchmạch::

i

I ≥ m

P

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

–– KhảKhả năngnăng chịuchịu đựng đựng táctác độngđộng vềvề cơcơ do do ngắnngắn mạchmạch : :

2. 2. LựaLựa chọnchọn dâydây dẫndẫn 2.1. Theo điềuđiều kiệnkiện phát 2.1. Theo

phát nóngnóng dàidài hạnhạn

•• Thiết

Thiết diệndiện dâydây dẫndẫn chọnchọn theotheo điềuđiều kiệnkiện phátphát nóngnóng dàidài hạnhạn phảiphải thỏa

thỏa mãnmãn điềuđiều kiệnkiện sausau

I

k

I

I

=

⋅

≥

c

d

b

L

IL : Dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất

chạy qua dây dẫn, A Dòng điện qua dây dẫn, A Dòng điện cho phép của dây dẫn, A Hệ số hiệu chỉnh : Hệ số hiệu chỉnh : Ic: Ib: b kd: k :

k

k

k

k

=

⋅

⋅

d

a

g

t

–– HệHệ sốsố hiệuhiệu chỉnh chỉnh ::

ka:

Hệ số tính đến sự khác nhau về nhiệt độ giữa môi trường làm việc của dây dẫn và giá trị thiết kế.

kg: Hệ số xét đến ảnh hưởng khi có nhiều dây dẫn đặt song

song

kt: Hệ số tính đến điều kiện lắp đặt dây dẫn (trên không

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

hay ngầm)

2. 2. LựaLựa chọnchọn dâydây dẫndẫn 2.1. Theo điềuđiều kiệnkiện phát 2.1. Theo

phát nóngnóng dàidài hạnhạn

Phối hợphợp cáccác thiết Phối

thiết bịbị bảobảo vệvệ: : đốiđối vớivới mạngmạng điệnđiện dưới

••

dưới 1kV1kV

I

c

I I ≥ N α

–– KhiKhibảobảovệvệbằngbằngcầucầuchìchì

IN: Dòng điện định mức của dây chảy, A N Ic: Dòng điện cho phép, A α: Hệ số phụ thuộc đặc điểm của mạng điện. α = 0.8 (sinh hoạt), 3 (mạng động lực)

I

≥

c

–– KhiKhibảobảovệvệbằngbằngápáptôtômátmát

I

≥

c

I r 5.1 I m 5.4

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

Ir: Dòng điện khởi động nhiệt ATM, A Im: Dòng điện khởi động điện từ của ATM, A

2. 2. LựaLựa chọnchọn dâydây dẫndẫn 2.2. ĐiềuĐiều kiệnkiện tổntổn thất 2.2.

phép thất điệnđiện ápáp chocho phép

thất điệnđiện ápáp trong

trong lưới

lưới điệnđiện

•• TổnTổn thất

U

U

U =∆

∆=

∆+

Q

P

XQRP ⋅+⋅ rU U r

– Tổn thất điện áp trên đường dây

(trên không)

=

U

∆

=

=

x 0

Q

(42.0 (1.0

) km ) km

(cáp)

/ Ω / Ω

 35.0 ÷  07.0 ÷ 

XQ ⋅ U

lxQ ⋅ ⋅ 0 U

r

r

– Tổn thất điện áp do công suất phản kháng

≥⇒ A

U

U

U

U

∆

=

=

∆≤

∆−

∆=

P

Q

L

* P

RP ⋅ U

P l ⋅ρ⋅ r U U ∆⋅

* P

r

P l ⋅ρ⋅ AU ⋅ r

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

– Tổn thất điện áp do công suất tác dụng

đường dâydây trụctrục cấpcấp điệnđiện chocho nhiều

nhiều phụphụ tảitải

•• ĐốiĐối vớivới đường

ρ

lP ⋅ k

k

–– NếuNếu toàntoàn bộbộ đường cùng mộtmột thiết thiết diệndiện

A

≥

U

U

∆⋅

k −

x 0

r

L

lQ ⋅ k

k

đường dâydây chọnchọn cùng ∑

∑

k nguyên tắctắc mậtmật độđộ dòngdòng điệnđiện không

cos cos

cos cos

3 3

l l

U U

I I

3 3 ρ ρ

⋅ ⋅

= =

∆ ∆

⋅ ⋅

= =

k k

⋅ϕ ⋅ϕ k k

⋅ϕ ⋅ϕ k k

R R k k

* P P

k k

∑ ∑

không đổiđổi ––

k

k

I k A k

=⇒ J

* P cos ⋅

ϕ

3 ρ

k

k

U ∆ ∑ l

k

cos

I

l

3 ⋅ρ

⋅

ϕ

⋅

k

k

k

ChọnChọn thiết thiết diệndiện theotheo nguyên ∑ ∑

∑

≥

=

A k

k U

I k J

∆

* P

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

2. 2. LựaLựa chọnchọn dâydây dẫndẫn 2.3. Chon thiết 2.3. Chon

thiết diệndiện theotheo điềuđiều kiệnkiện kinhkinh tếtế

thiết diệndiện theo

theo giảngiản đồđồ khoảng

khoảng chiachia kinhkinh tếtế

•• ChọnChọn thiết

.PFP + 1 2

0

được tínhtính vàovào

HàmHàmchi chi phíphítínhtínhtoántoán: : LãiLãi hànghàng nămnăm vàvà khấukhấu haohao được vốnvốn đầuđầu tưtư.. CP =

0 =

CE C

P P 3 3= F

thiết chi chi phíphí chocho tổntổn thất thiết chi chi phíphí chocho tổntổn thất thất không thất không không đổiđổi:: không đổiđổi::

C

=

. + PFP + 2 1

0

P 3 F Thiết diệndiện kinhkinh tếtế: C: C00⇒⇒ MinMin Thiết

0

F

=⇒=

dC 0 dF

P 3 P 2

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

GiảGiả thiết GiảGiả thiết TổngTổng chi chi phíphí : :

2. 2. LựaLựa chọnchọn dâydây dẫndẫn 2.4. ChọnChọn theotheo mậtmật độđộ dòng 2.4.

dòng điệnđiện kinhkinh tếtế

dòng điệnđiện kinhkinh tếtế

••

Phương pháppháp mậtmật độđộ dòng Phương Thiết Thiết diệndiện được trịtrị thiết

được chọnchọn làlà thiết thiết diệndiện theotheo chuẩn chuẩn thiết thiết kếkế vàvà gầngần giágiá

A

=

C C

Eco Eco

I max J J

Eco

thiết diệndiện kinhkinh tếtế nhấtnhất

A

… 50 70 95 120 …. A(mm2)

A1

AEco

A2

Aeco = 85mm2

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

⇒ Chọn thiết diện sao cho gần nhất với thiết diện kinh tế.

thiết bịbị điệnđiện

2. 2. LựaLựa chọnchọn thiết thanh cáicái 2.5. ChọnChọn thanh 2.5.

Thanh cáicái Thanh cái có thể ở dạng thanhcáimềmhoặc thanhcáicứng

•• Thanh •

thanh cáicái được

được chọnchọn theotheo điềuđiều kiệnkiện phátphát

•• Thiết

Thiết diệndiện củacủa thanh nóngnóng dàidài hạnhạn nóngnóng dàidài hạnhạn

LựcLực điệnđiện độngđộng táctác độngđộng lênlên thanh

thanh cáicái

••

lIBF ⋅= ⋅

là thiết bị dùng để tiếp nhận và phân phối điện năng.

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

B: Từ trường cảm ứng (T) I: Cường độ dòng điện (A)

thiết bịbị điệnđiện

2. 2. LựaLựa chọnchọn thiết thanh cáicái 2.5. ChọnChọn thanh 2.5.

LựcLực điệnđiện độngđộng táctác độngđộng lênlên thanh

thanh cáicái

••

−

10.76,1

F

=

max

22 i P

l a

•• Mômen

F

l

⋅

Mômen uốnuốn táctác độngđộng lênlên phầnphần giữagiữa cáccác sứsứ đỡđỡ

M

=

max 8

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

iP: Dòng điện ngắn mạch ba pha iP: Dòng điện ngắn mạch ba pha xung kích (kA) l : Khoảng cách giữa các sứ (cm) a: Khoảng cách giữa các pha (cm)

thiết bịbị điệnđiện

2. 2. LựaLựa chọnchọn thiết thanh cáicái 2.5. ChọnChọn thanh 2.5.

trong thanh

thanh cáicái phảiphải nhỏnhỏ hơnhơn

•• ỨngỨng suất ứngứng suất

suất tínhtính toántoán trong suất chocho phépphép::

y

b

2

M

Wx =

x

x

=σ

σ≤

per

h

.. βν W W

Wy =

. hb 6 . 2bh 2 . bh 6

y

y

D

x

=

Wy

2D . π 32

W: Mô-men chống uốn phụ thuộc vào hình dạng và cách lắp đặt thanh cái (cm3) ν: Hệ số ổn định động β: Hệ số phụ thuộc và dạng và số

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

lượng thanh cái σper: Ứng suất cho phép

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.1. ChọnChọn máymáy cắtcắt điệnđiện 3.1.

•• ChứcChức năngnăng: :

(2)

dòng điệnđiện phụphụ dòng điệnđiện dòng điệnđiện

••

(1)

(4)

DùngDùng đểđể đóngđóng cắtcắt mạchmạch điệnđiện cócó dòng tảitải vàvà cắtcắt dòng tảitải vàvà cắtcắt dòng ngắnngắn mạchmạch loại: : PhânPhân loại Theo côngcông nghệnghệ dậpdập hồhồ Theo –– không (1), không quang: : DầuDầu (1), quang (2), chânchân không khíkhí (2), không vàvà Sulphur SF6 (Sulphur khíkhí SF6 ( hexafluoride) (3) hexafluoride) (3) LắpLắp đặtđặt: : Ngoài trong nhànhà (4)(4) trong

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

(3) Ngoài trời (3), trời (3), ––

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.1. MáyMáy cắtcắt caocao ápáp 3.1.

•• ĐiềuĐiều kiệnkiện chọnchọn máymáy cắtcắt caocao ápáp

I

I ≥ r

L

–– DòngDòng điệnđiện

IL: Dòng làm việc phụ tải, A Ir: Dòng định mức máy cắt, A

V ≥

r V s

–– ĐiệnĐiện ápáp ((VVrr))

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

Vs: Điện áp định mức của mạng, V Vr: Điện áp định mức của máy cắt, A

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.1. MáyMáy cắtcắt caocao ápáp 3.1.

–– DòngDòng điệnđiện cắtcắt địnhđịnh mứcmức củacủa máymáy cắtcắt ((IIscsc): ): hiệuhiệu quảquả vớivới dòngdòng điệnđiện

I

63kA). . khoảng (8(8÷÷63kA) khoảng

I ≥ sc

'' k

I”k: Dòng điện ngắn mạch ba pha siêu quá độ

I

i

≥

–– DòngDòng điệnđiện ổnổn địnhđịnh độngđộng ((ImaIma): ): DòngDòng đỉnhđỉnh nhọnnhọn khoảng 160kA). khoảng (20(20÷÷160kA).

ma

P

iP: Dòng điện xung kích

–– DòngDòng ổnổn địnhđịnh nhiệt nhiệt ((IIthzthz): ):

I

I

I

=

≥

thz

th

thm

t th t

k

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

Ith: Dòng điện ngắn mạch ba pha xác lập. tk : Thời gian ổn định nhiệt lớn nhất

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.2. MáyMáy cắtcắt hạhạ ápáp 3.2.

chuẩn: IEC

: IEC--947947--22

•• TiêuTiêu chuẩn •• CấuCấu tạotạo::

1. Truyền động 2. Cơ chế truyền động 3. Tiếp xúc 4. Thiết bị đầu cuối 4. Thiết bị đầu cuối

5. Kim loại lưỡng tính 6. Hiệu chỉnh 7. Cuộn từ 8. Tín hiệu ra 8. Tín hiệu ra

•• ĐặcĐặc tínhtính::

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.2. MáyMáy cắtcắt hạhạ ápáp 3.2.

I

I ≥ r

L

•• DòngDòng điệnđiện((IIrr): ):

IL: Dòng làm việc, A Ir: Dòng cho phép, A

V ≥

r V

s

ĐiệnĐiện ápáp ((VrVr):): ••

Vs: Điện áp định mức lưới, V Vr: Điện áp máy cắt, V

••

I

I

=

DòngDòng ổnổn địnhđịnh độngđộng ((IIcncn): ): dảidải dòngdòng điệnđiện lớnlớn nhấtnhất cócó thểthể gâygây hỏnghỏng máymáy cắtcắt khoảng 100kA). khoảng (18(18÷÷100kA).

cn

≥ '' I k

k

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

I”k: Dòng ngắn mạch siêu quá độ

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.3. Dao cắtcắt phụphụ tảitải 3.3. Dao

•• CắtCắt phụphụ tảitải ((daodao cắtcắt phụphụ tảitải) )

–– ĐóngĐóng cắtcắt cáccác mạchmạch điệnđiện cócó dòngdòng

điệnđiện phụphụ tảitải

(1000V) –– Dao Dao cắtcắt phụphụ tảitải hạhạ ápáp (1000V)

vwois dùng khíkhí, , còncòn đốiđối vwois vwois dùng khíkhí, , còncòn đốiđối vwois dùng dầudầu hoặchoặc khíkhí SF6.SF6.

I

I

I

=

≥

r

thz

th

thm

t th t

k

V r I I

L i

V ≥ s I ≥ ≥

ma

P

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

thường làlà dùng thường thường làlà dùng thường trung ápáp, , dùng trung –– ĐiềuĐiều kiệnkiện

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.3. Dao cáchcách lyly 3.3. Dao

•• CáchCách lyly vềvề điệnđiện giữagiữa cáccác phầnphần tửtử

(Dao cáchcách lyly) )

I

I

I

=

≥

thm

thz

th

t t th t

k

ma

P

trong trong mạchmạch điệnđiện(Dao –– ĐóngĐóng cắtcắt mạchmạch điệnđiện khikhi không –– ĐiềuĐiều kiệnkiện chọnchọn r V V V ≥ V ≥ s r s I I ≥ L r I i ≥ •• KếtKết hợphợp cầucầu chìchì

I

I

I

=

≥

r

thz

th

thm

t th t

k

V r I I

L i

P I

V ≥ s I ≥ ≥ ma I ≥ bc

" k

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

không tảitải..

thiết bịbị điệnđiện

3. 3. LựaLựa chọnchọn thiết 3.5. CầuCầu chìchì 3.5.

dòng điệnđiện quáquá tảitải vàvà ngắnngắn mạchmạch

•• ChứcChức năngnăng: : CắtCắt dòng

•• ĐiềuĐiều kiệnkiện chọnchọn

r

V r I I

V ≥ s I ≥ L I ≥

bc

" k

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt

Vs: Điện áp định mức của lưới, V Vr: Điện áp định mức của cầu chì IL: Dòng tải, Ir: Dòng điện cho phép của cầu chì Ibc: Dòng điện cắt Ik”: Dòng ngắn mạch

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt