Giáo trình Mạng điện - Phần 2

Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br /> <br /> CHÆÅNG 5<br /> <br /> CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY DÁÙN<br /> $5-1. CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY THEO CHÈ TIÃU KINH TÃÚ.<br /> Maûng khu væûc coï âiãûn aïp U cao, cäng suáút truyãön taíi P låïn, chiãöu daìi<br /> taíi âiãûn L daìi cho nãn väún âáöu tæ xáy dæûng K vaì phê täøn váûn haình haìng<br /> nàm Y låïn. Trong maûng âiãûn khu væûc coï caïc maïy biãún aïp, maïy biãún aïp tæû<br /> ngáùu,caïc thiãút bë naìy coï thãø âiãöu chènh âæåüc âiãûn aïp våïi giaîi âiãöu chènh<br /> räüng .Do âoï tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp åí maûng khu væûc âæåüc choün theo âiãöu<br /> kiãûn kinh tãú. Chè tiãu kinh<br /> Z<br /> tãú âæåüc duìng trong khi choün<br /> tiãút diãûn dáy dáùn laì haìm chi<br /> 3’<br /> phê tênh toaïn Z. Caïc chè tiãu<br /> 3<br /> kinh tãú cuía âæåìng dáy phuû<br /> 1<br /> thuäüc ráút nhiãöu vaìo tiãút diãûn<br /> dáy dáùn.Khi tàng tiãút diãûn dáy<br /> thç chi phê xáy dæûng âæåìng<br /> 2’<br /> dáy,chi phê váûn haình haìng<br /> 2<br /> nàm tàng (âæåìng cong 1 trãn<br /> 0<br /> Fkt F’kt<br /> F(mm2)<br /> hçnh 5-1),täøn tháút âiãûn nàng<br /> haìng nàm giaím xuäúng(âæåìng<br /> Hçnh 5-1 : Quan hãû cuía Z= f (F)<br /> cong 2 trãn hçnh 5-1). Âiãøm<br /> cæûc tiãøu cuía chi phê váûn haình haìng nàm seî tæång æïng våïi mäüt tiãút diãûn naìo<br /> âoï -Tiãút diãûn âoï âæåüc goüi laì tiãút diãûn kinh tãú Fkt.Hay noïi caïch khaïc : æïng våïi<br /> tiãút diãûn kinh tãú seî cho ta giaï trë nhoí nháút cuía Z.<br /> <br /> 5.1.1. Choün tiãút diãûn dáy dáùn theo jkt.<br /> <br /> Haìm chi phê tênh toaïn cuía âæåìngdáy trãn khäng vaì dáy caïp coï daûng:<br /> L<br /> 2<br /> (5 - 1)<br /> Z = (a vh + a tc )K + 3I maxτCρ<br /> F<br /> <br /> Trong âoï:<br /> - K :Väún âáöu tæ xáy dæûng âæåìng dáy.<br /> - C : Giaï 1KWh âiãûn nàng täøn tháút.<br /> Väún âáöu tæ K phuû thuäüc vaìo F theo cäng thæïc<br /> K = K0 + n (a + bF)L<br /> (5 - 2)<br /> Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông<br /> <br /> Trang 85<br /> <br /> Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br /> <br /> Trong âoï:<br /> - K0 : Giaï thaình 1Km dáy dáùn khäng phuû thuäüc vaìo F<br /> - n : Säú maûch âæåìng dáy.<br /> - a : Hãû säú phuû thuäüc U âæåìng dáy.<br /> - b : Hãû säú phaín aïnh sæû phuû thuäüc giaï thaình âæåìng dáy vaìo tiãút diãûn<br /> dáy dáùn (â/Km mm2)<br /> - L : Chiãöu daìi âæåìng dáy (Km)<br /> - F : Tiãút diãûn dáy dáùn (mm2 )<br /> Thay (5 - 2) vaìo (5 - 1) ta coï :<br /> 2<br /> Z = ( a vh + atc ){( K 0 + n( a + bF ) L } + 3I maxτ .c.ρ .<br /> <br /> L<br /> .<br /> F<br /> <br /> (5 - 3)<br /> <br /> Tiãút diãûn täúi æu vãö màût kinh tãú âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc:<br /> δZ<br /> L<br /> 2<br /> =0<br /> (5 - 4)<br /> = (a + a )n.b. l − 3I max .τ . c. ρ<br /> δF<br /> <br /> vh<br /> <br /> Fkt = I max<br /> <br /> F2<br /> kt<br /> <br /> tc<br /> <br /> 3τCρ<br /> (a vh + a tc )n.b<br /> <br /> (5 - 5)<br /> <br /> Tiãút diãûn dáy dáùn xaïc âënh theo (5-5) goüi laì tiãút diãûn kinh tãú. Viãûc<br /> choün F theo (5 - 5) khaï phæïc taûp nãn ngæåìi ta duìng phæång phaïp âån giaín<br /> hån âãø tênh Fkt theo biãøu thæïc:<br /> I max<br /> (5 - 6)<br /> Fkt =<br /> j kt<br /> <br /> Trong âoï: jkt máût âäü doìng kinh tãú (A/mm2)<br /> Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú phuû thuäüc vaìo váût liãûu dáy dáùn, Tmax, .... vaì<br /> cho åí baíng 5-1.<br /> Baíng 5-1:Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú (A/mm2)<br /> DÁY DÁÙN<br /> Dáy tráön vaì thanh caïi:<br /> Âäöng<br /> Nhäm<br /> Caïp boüc giáúy,dáy dáùn boüc<br /> cao su loîi:<br /> Âäöng<br /> Nhäm<br /> Caïp boüc cao su loîi âäöng<br /> <br /> Trang 86<br /> <br /> GIAÏ TRË jkt THEO Tmax<br /> 1000-3000<br /> 3000-5000 5000-8760<br /> 2,5<br /> 1,3<br /> <br /> 2,1<br /> 1,1<br /> <br /> 1,8<br /> 1,0<br /> <br /> 3,0<br /> 1,6<br /> 3,5<br /> <br /> 2,5<br /> 1,4<br /> 3,1<br /> <br /> 2,0<br /> 1,2<br /> 2,7<br /> <br /> Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông<br /> <br /> Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br /> <br /> Nãúu âæåìng dáy coï nhiãöu phuû taíi nhæng coï Tmax khaïc nhau khi âoï jkt<br /> âæåüc xaïc âënh theo giaï trë Tmax trung bçnh cuía caïc phuû taíi:<br /> n<br /> <br /> ∑P T<br /> =<br /> ∑P<br /> <br /> (5 -7)<br /> <br /> I j max<br /> <br /> (5 -8)<br /> <br /> i max<br /> <br /> Tmax tb<br /> <br /> i max<br /> <br /> 1<br /> <br /> i max<br /> <br /> Fkt =<br /> <br /> j kt<br /> <br /> Trong âoï: Ij max: Doìng cæûc âaûi chaûy trãn âoaûn j<br /> Nãúu nhæ táút caí caïc âoaûn âæåìng dáy choün cuìng mäüt tiãút diãûn khi âoï<br /> doìng âiãûn tênh toaïn duìng âãø choün tiãút diãûn dáy seî laì:<br /> m<br /> (5 - 9)<br /> I t2 L = I12 l1 + I 22 l2 + I 32 l3 +... = ∑ I 2 l j<br /> j<br /> j =1<br /> <br /> Trong âoï:<br /> - m : Säú læåüng caïc âoüan âæåìng dáy trong maûng .<br /> - Ij : doìng âiãûn chaûy trãn âoüan thæï j.<br /> - lj : Chiãöu daìi âoaûn thæï j.<br /> - L : Täøng chiãöu daìi toaìn bäü âæåìng dáy.<br /> Tæì âoï ta coï:<br /> <br /> ∑I<br /> It =<br /> <br /> 2<br /> j<br /> <br /> .l j<br /> <br /> L<br /> <br /> (5 - 10)<br /> <br /> Tiãút diãûn dáy dáùn cáön âæåüc choün laì:<br /> Fkt =<br /> <br /> It<br /> j kt<br /> <br /> (5 - 11)<br /> <br /> Phæång phaïp choün tiãút diãûn dáy dáùn F theo máût âäü doìng âiãûn kinh tãú<br /> jkt âæåüc duìng våïi âæåìng dáy U ≤ 220KV. Do jkt âæåüc xaïc âënh gáön âuïng,cho<br /> nãn khi duìng jkt seî khäng cho ta nháûn âæåüc Zmin.<br /> 5.1.2. Læûa choün tiãút diãûn dáy dáùn theo khoaíng chia kinh tãú.<br /> ÅÍ caïc cáúp âiãûn aïp cao U ≥ 330KV tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc choün trãn<br /> cå såí so saïnh kinh tãú -kyî thuáût haìm chi phê tênh toaïn æïng våïi caïc tiãút diãûn<br /> khaïc nhau.Phæång phaïp naìy âæåüc goüi laì phæång phaïp khoaíng chia kinh tãú.<br /> Âãø xaïc âënh tiãút diãûn theo phæång phaïp khoaíng chia kinh tãú ,ta thaình<br /> láûp haìm chi phê tênh toaïn Zi æïng våïi caïc tiãút diãûn Fi khaïc nhau theo doìng<br /> âiãûn ( cäng suáút truyãön taíi ) chaûy trãn âæåìng dáy.<br /> 2<br /> (5 - 12)<br /> Z = (avh + atc ) Ki + 3I max Ri .τ .c<br /> Trong âoï:<br /> - Ki: Väún âáöu tæ âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn Fi<br /> Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông<br /> <br /> Trang 87<br /> <br /> Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br /> <br /> - Ri: âiãûn tråí cuía âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn Fi.<br /> Theo biãøu thæïc (5 - 12) veî âæåìng cong biãøu diãùn quan hãû Z våïi F âaî<br /> cho,trãn âäö thë hçnh 5-2 biãøu diãùn quan hãû Z våïi F1; F2; F3<br /> Giao âiãøm cuía caïc âæåìng cong,vê duû taûi a xaïc âënh giaï trë doìng âiãûn<br /> chuyãøn tæì tiãút diãûn dáy naìy sang tiãút diãûn dáy khaïc håüp lyï vãö màût kinh<br /> tãú(khoaíng chia kinh tãú ).Vê duû khi doìng âiãûn coï giaï trë tæì Ia âãún Ib thç tiãút<br /> diãûn F2 laì tiãút diãûn phaíi tçm.Gêa trë doìng âiãûn taûi giao âiãøm caïc âæåìng cong<br /> goüi laì Ikt kinh tãú. Giaï trë Ikt taûi caïc giao âiãøm (vê duû âiãøm a ) coï thãø xaïc âënh<br /> theo biãøu thæïc:<br /> Z<br /> Z1 = Z2<br /> (5 - 13)<br /> F3<br /> Trong âoï:<br /> F2<br /> F1<br /> - Z1 : Chi phê cuía âæåìng dáy<br /> æïng våïi tiãút diãûn F1<br /> b<br /> - Z2 : Chi phê cuía âæåìng dáy<br /> æïng våïi tiãút diãûn F2<br /> a<br /> 2<br /> Z1 = (avh + atc ) K1 + 3I max R1.τ . c<br /> 2<br /> Z2 = (avh + atc ) K2 + 3I max R2 .τ .c<br /> <br /> F<br /> <br /> F<br /> <br /> F<br /> <br /> 2<br /> 3<br /> 1<br /> Trong âoï:<br /> - K1; K2 : Väún âáöu tæ âæåìng<br /> 0<br /> Ib<br /> Ia<br /> I<br /> dáy æïng våïi F1; F2.<br /> Hçnh 5-2 : Quan hãû cuía Z= f (I)<br /> - R1; R2: Âiãûn tråí âæåìng dáy<br /> æïng våïi F1; F2.<br /> Sau khi thay caïc giaï trë Z1; Z2 vaìo (5 - 12) ta coï âæåüc Ikt :<br /> <br /> I kt =<br /> <br /> a vh + a tc<br /> K 2 − K1<br /> .<br /> τC 3( R1 − R2 )<br /> <br /> (5 - 14)<br /> <br /> Sau khi tênh âæåüc tiãút diãûn F,ta choün tiãút diãûn tiãu chuáøn gáön nháút âäúi<br /> våïi tiãút diãûn tênh toaïn vaì tiãún haình kiãøm tra âiãöu kiãûn phaït noïng,váöng quang<br /> vaì âäü bãön cå hoüc cuía dáy dáùn.<br /> Âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng âiãûn kên cáön xaïc âënh sæû phán<br /> bäú cäng suáút theo chiãöu daìi âæåìng dáy,sau âoï choün tiãút diãûn dáy dáùn theo<br /> caïc phæång phaïp trãn.<br /> VÊ DUÛ 5-1:Xaïc âënh tiãút diãûn dáy nhäm loîi theïp cuía âæåìng dáy<br /> keïp,âiãûn aïp 110KV våïi phuû taíi cuäúi âæåìng dáy Spt = 30+j10 MVA,thåìi gian<br /> sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi Tmax =4200h.<br /> GIAÍI:Doìng âiãûn laìm viãûc låïn nháút cuía 1 pha trong mäüt maûch cuía<br /> âæåìng dáy keïp :<br /> Trang 88<br /> <br /> Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông<br /> <br /> Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br /> <br /> I max =<br /> <br /> S pt<br /> 2. 3.U dm<br /> <br /> =<br /> <br /> 30 2 + 10 2 .10 3<br /> = 158 A<br /> 2. 3.110<br /> <br /> Theo baíng 5-1âäúi våïi dáy dáùn AC vaì Tmax = 4200h ta coï máût âäü doìng<br /> âiãûn kinh tãú jkt = 1,1 A/mm2.Tiãút diãûn kinh tãú cuía dáy dáùn seî laì:<br /> Fkt =<br /> <br /> I max 158<br /> =<br /> = 144mm 2<br /> j kt<br /> 11<br /> ,<br /> <br /> Tra baíng choün tiãút diãûn tiãu chuáøn laì dáy AC-150.Coï Icp = 445A.<br /> Khi xaíy ra sæû cäú mäüt âæåìng dáy ,doìng âiãûn chaûy trãn âæåìng dáy coìn<br /> laûi laì:<br /> Isc = 2 x Imax = 2 x 158A = 316A < Icp.<br /> Tiãút diãûn dáy dáùn âaî choün thoía maîn âiãöu kiãûn phaït noïng vaì khäng<br /> phaït sinh váöng quang trãn âæåìng dáy.<br /> VÊ DUÛ 5-2:Xaïc âënh tiãút diãûn dáy nhäm loîi theïp cuía âæåìng dáy cáúp<br /> âiãûn cho 3 phuû taíi,âiãûn aïp 110KV,cäng suáút phuû taíi (MVA) cho trãn hçnh<br /> 5-3.Thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi cuía caïc phuû taíi Tmax =4500h. (Giaí<br /> thiãút cosϕ cuía caïc phuû taíi laì nhæ nhau).<br /> GIAÍI:<br /> A<br /> a<br /> b<br /> c<br /> - Cäng suáút chaûy trãn âoaûn<br /> l1<br /> l3<br /> l2<br /> âæåìng dáy bc (âoaûn thæï 3) laì:<br /> l<br /> S3 = Sc = 13,5 MVA.<br /> 4,8<br /> 5,2<br /> 13,5<br /> - Cäng suáút chaûy trãn âoaûn<br /> Hçnh 5-3<br /> âæåìng dáy ab (âoaûn thæï 2) laì:<br /> S2 = Sc + Sb = 13,5 + 5,2 = 18,7 MVA.<br /> - Cäng suáút chaûy trãn âoaûn âæåìng dáy Aa (âoaûn thæï 1) laì:<br /> S1 = Sc + Sb + Sa = 13,5 + 5,2 + 4,8 = 25,5 MVA.<br /> Doìng âiãûn laìm viãûc trãn caïc âoaûn âæåìng dáy laì:<br /> 3<br /> <br /> I3 =<br /> <br /> S3<br /> 13,510<br /> .<br /> =<br /> = 71A<br /> 3.U dm<br /> 3.110<br /> 3<br /> <br /> I2 =<br /> I1 =<br /> <br /> S2<br /> 18,710<br /> .<br /> =<br /> = 98,3 A<br /> 3.U dm<br /> 3.110<br /> 3<br /> S1<br /> 25,510<br /> .<br /> =<br /> = 134 A<br /> 3.U dm<br /> 3.110<br /> <br /> Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú cuía dáy AC khi Tmax = 4500h laì 1,1A/mm2.<br /> Tiãút diãûn caïc âoaûn âæåìng dáy seî laì:<br /> I 3 71<br /> =<br /> = 64 ,5mm2<br /> jkt 1,1<br /> I<br /> 98,3<br /> F2 = 2 =<br /> = 89,5mm2<br /> jkt<br /> 11<br /> ,<br /> <br /> F3 =<br /> <br /> Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông<br /> <br /> Trang 89<br /> <br />