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Phân điện trong nhà máy điện và trạm biến áp_ Chương 5

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Tài liệu tham khảo môn học Phân điện trong nhà máy điện và trạm biến áp_ Chương " Chọn các thiết bị điện chính trong nhà máy điện và trạm biến áp".

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Nội dung Text: Phân điện trong nhà máy điện và trạm biến áp_ Chương 5

  1. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Chæång 5 CHOÜN CAÏC THIÃÚT BË ÂIÃÛN CHÊNH TRONG NHAÌ MAÏY ÂIÃÛN VAÌ TRAÛM BIÃÚN AÏP 5.1. Xaïc âënh doìng âiãûn laìm viãûc tênh toaïn 5.1.1. Caïc tçnh traûng laìm viãûc cuía thiãút bë âiãûn (TBÂ) Caïc thiãút bë âiãûn (TBÂ) coï 2 tçnh traûng laìm viãûc: Tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng vaì tçnh traûng laìm viãûc cæåîng bæïc, tæång æïng våïi hai tçnh traûng naìy coï 2 doìng âiãûn laì doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng vaì doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc. 1. Tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng Tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng laì tçnh traûng laìm viãûc våïi giaí thiãút trong khu væûc âang xeït khäng coï pháön tæí naìo cuía hãû thäúng bë càõt mäüt caïch bàõt buäüc. Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng cæûc âaûi (Ibtmax) laì doìng âiãûn låïn nháút coï thãø åí tçnh traûng naìy vaì thæåìng âæåüc duìng âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp theo âiãöu kiãûn kinh tãú. Vê duû: Âäúi våïi âæåìng dáy keïp tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng laì caí 2 âæåìng dáy cuìng mang taíi, doìng âiãûn bçnh thæåìng cæûc âaûi bàòng 1/2 doìng âiãûn phuû taíi cæûc âaûi. 2. Tçnh traûng laìm viãûc cæåîng bæïc Tçnh traûng laìm viãûc cæåîng bæïc laì tçnh traûng laìm viãûc våïi giaí thiãút trong khu væûc âang xeït coï pháön tæí cuía hãû thäúng bë càõt mäüt caïch bàõt buäüc. Vê duû : Âæåìng dáy keïp laìm viãûc våïi mäüt dáy mang taíi. Doìng âiãûn cæåîng bæïc thæåìng låïn hån doìng laìm viãûc bçnh thæåìng vaì noï âæåüc duìng âãø choün caïc thiãút bë âiãûn theo âiãöu kiãûn phaït noïng láu daìi 5.1.2. Xaïc âënh doìng âiãûn laìm viãûc tênh toaïn 1. Maïy phaït âiãûn vaì maïy buì âäöng bäü - Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng: Ibt = IâmF - Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc: Ibt = 1,05.IâmF 2. Maïy biãún aïp âiãûn læûc a. Maïy biãún aïp näúi bäü våïi maïy phaït : - Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng: Ibt = IâmF - Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc: Ibt = 1,05.IâmF b. Caïc maïy biãún aïp laìm viãûc song song (Traûm coï hai MBA): - Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng âæåüc xaïc âënh æïng våïi luïc hai maïy biãún aïp laìm viãûc song song vaì phuû taíi chung cuía chuïng âaût cæûc âaûi. S pt max I bt = 3.K qt .U âm Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 79
  2. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp - Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc cuía caïc maïy biãún aïp xaïc âënh æïng våïi luïc mäüt maïy biãún aïp bë hoíng (B2), luïc âoï phuû taíi váùn cæûc âaûi nhæng khäng thãø væåüt quaï khaí nàng quaï taíi cuía maïy biãún aïp. S pt max I cb = 3.U âm B1 B2 B1 Sptmax Sptmax c. Traûm chè coï mäüt maïy biãún aïp: Âäúi våïi traûm coï mäüt maïy biãún aïp doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng æïng våïi luïc phuû taíi cæûc âaûi khäng væåüt quaï khaí nàng quaï taíi cuía biãún aïp vaì åí âáy khäng coï tçnh traûng cæåîng bæïc. S pt max I bt = 3.U âm 3. Âæåìng dáy taíi âiãûn - Âæåìng dáy âån : Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng bàòng doìng phuû taíi cæûc âaûi, khäng coï tçnh traûng cæåîng bæïc. Ibt = Iptmax - Âäúi våïi âæåìng dáy keïp : + Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng Ibt = Iptmax/2. + Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc Icb = Iptmax. 4. Thanh goïp Tuìy thuäüc så âäö kãút cáúu cuía maûng vaì phuû thuäüc vaìo cäng suáút truyãön taíi. Trong tênh toaïn mäüt säú træåìng håüp coï thãø láúy gáön âuïng nhæ sau: - Thanh goïp cáúp âiãûn aïp maïy phaït doìng laìm viãûc bçnh thæåìng bàòng doìng âënh mæïc cuía mäüt maïy phaït hoàûc maïy biãún aïp coï cäng suáút låïn nháút näúi vaìo thanh goïp. Doìng âiãûn cæåîng bæïc tênh theo cäng suáút låïn nháút truyãön qua maïy biãún aïp hay cäng suáút låïn nháút do maïy phaït phaït ra trong âiãöu kiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc. - Thanh goïp cáúp âiãûn aïp cao - trung cuía nhaì maïy âiãûn vaì thanh goïp âiãûn aïp tháúp cuía caïc traûm giaím aïp thç láúy bàòng doìng âënh mæïc qua maïy biãún aïp coï cäng suáút låïn nháút tæång æïng våïi cáúp âiãûn aïp âoï. - Âäúi våïi thanh goïp cuía traûm biãún aïp trung gian thç khäng thãø láúy nhæ trãn maì phaíi xeït âãún cäng suáút chaûy qua thanh goïp traûm naìy âãø âãún traûm tiãúp theo. Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 80
  3. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp 5.2. Daûng ngàõn maûch tênh toaïn vaì âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn 5.2.1. Daûng ngàõn maûch tênh toaïn - Khi choün khê cuû âiãûn vaì caïc pháön coï doìng âiãûn chaûy qua, ta cáön phaíi biãút doìng âiãûn ngàõn maûch chaûy qua noï âãø kiãøm tra äøn âënh nhiãût vaì äøn âënh âäüng cho caïc thiãút bë âaî choün. Riãng âäúi våïi maïy càõt doìng ngàõn maûch duìng âãø kiãøm tra khaí nàng càõt cuía maïy càõt. - Trong pháön tênh toaïn ngàõn maûch ta âaî biãút coï khi doìng âiãûn ngàõn maûch mäüt pha hoàûc hai pha låïn hån doìng âiãûn ngàõn maûch ba pha. Nhæng trong tênh toaïn thiãút kãú pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn ta thæåìng sæí duûng daûng ngàõn maûch ba pha âäúi xæïng, trong nhæîng træåìng håüp âàûc biãût måïi tênh toaïn kiãøm tra theo caïc daûng ngàõn maûch khaïc . 5.2. 2. Âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn ( Så âäöì nhæ hçnh 5-1) HT N1 110-500 KV N2 35- 110 B1 B2 B3 N3 K1 K2 PÂI PÂII PÂIII N4 N5 N7' N6 N7 N8 N’5 N’6 ∼ ∼ ∼ ∼ F1 F2 Hçnh 5-1 F3 F4 a. Cáúp âiãûn aïp cao ( ≥ 35 KV) ÅÍ cáúp âiãûn aïp naìy doìng ngàõn maûch thæåìng beï nãn caïc khê cuû âiãûn âæåüc choün thæåìng âaím baío äøn âënh nhiãût. Âäöng thåìi âãø âaím baío vãö màût caïch âiãûn thç khoaíng caïch giæîa caïc thiãút bë âiãûn phaíi âuí låïn, do âoï thæåìng âaím baío äøn âënh âäüng. Noïi caïch khaïc âäúi våïi khê cuû âiãûn cao aïp: Iäâââm vaì Iäânâm låïn nãn thæåìng âaím baío âiãöu kiãûn äøn âënh Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 81
  4. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp âäüng vaì äøn âënh nhiãût. Vç váûy åí cáúp âiãûn aïp naìy thæåìng choün mäüt loaûi maïy càõt vaì dao caïch ly cho dãù váûn haình nãn chè cáön tênh mäüt âiãøm ngàõn maûch. - Choün âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn laì N1. - Taïc duûng: Duìng âãø choün vaì kiãøm tra khê cuû âiãûn vaì dáy dáùn caïc maûch phêa cao aïp. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng. Så âäö duìng âãø tênh toaïn ngàõn maûch tæång æïng våïi luïc táút caí caïc maïy phaït, maïy biãún aïp vaì hãû thäúng âang váûn haình. b. Cáúp âiãûn aïp trung (≥ 35 KV) - Choün âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn laì N2. - Taïc duûng: Duìng âãø choün vaì kiãøm tra khê cuû âiãûn vaì dáy dáùn caïc maûch phêa trung aïp. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng Så âäö duìng âãø tênh toaïn ngàõn maûch tæång æïng våïi luïc táút caí caïc maïy phaït, maïy biãún aïp vaì hãû thäúng âang laìm viãûc bçnh thæåìng. c. Cáúp âiãûn aïp maïy phaït • Âiãøm ngàõn maûch N3: - Taïc duûng : Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch haû aïp maïy biãún aïp liãn laûc. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí caïc maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng. Så âäö duìng âãø tênh toaïn ngàõn maûch tæång æïng våïi luïc táút caí caïc maïy phaït vaì hãû thäúng âang váûn haình chè coï maïy biãún aïp B1 nghè. *Thæûc tãú : Sau khi sæía chæîa maïy biãún aïp B1 xong ngæåìi ta âoïng maïy càõt phêa haû aïp âãø kiãøm tra khäng taíi maïy biãún aïp thç xaíy ra ngàõn maûch, luïc naìy IMC = IN3 laì doìng âiãûn ngàõn maûch låïn nháút chaûy qua maïy càõt. • Âiãøm ngàõn maûch N4: - Taïc duûng: Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch phán âoaûn. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí caïc maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng træì maïy phaït F1. - Tçnh traûng så âäö : Maïy biãún aïp B1 vaì maïy phaït F1 nghé caïc maïy phaït coìn laûi vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. Thæûc tãú maïy phaït F1 váùn laìm viãûc bçnh thæåìng nhæng thaình pháön do maïy phaït F1 cung cáúp cho âiãøm ngàõn maûch N4 khäng âi qua maûch phán âoaûn nãn ta giaí thiãút F1 nghé. Maïy biãún aïp B1 nghé thç doìng ngàõn maûch do hãû thäúng vaì caïc maïy phaït khaïc cung cáúp cho âiãøm ngàõn maûch N4 âi qua maûch phán âoaûn laì låïn nháút . • Caïc âiãøm ngàõn maûch N5, N5', N6, N6': - Taïc duûng : Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch maïy phaït. - Tçnh traûng så âäö: Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 82
  5. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp + Âiãøm N5: Chè coï maïy phaït F1 laìm viãûc. + Âiãøm N5': Maïy phaït F1 nghé, caïc maïy phaït coìn laûi vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. + Âiãøm N6: Chè coï maïy phaït F2 laìm viãûc. + Âiãøm N6': Maïy phaït F2 nghé, caïc maïy phaït coìn laûi vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. Nãúu caïc maïy phaït F1, F2 coï cuìng cäng suáút thç INtt = max(IN5, IN6', IN5') ngæåüc laûi thç INtt1 = max(IN5, IN5), INtt2 = max(IN6, IN6), • Caïc âiãøm ngàõn maûch N7, N7' vaì N8: - Taïc duûng : Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch tæû duìng vaì maûch âæåìng dáy phuû taíi cáúp âiãûn aïp maïy phaït. - Tçnh traûng så âäö : Táút caí caïc maïy phaït vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. Chuï YÏ : Theo så âäö vaì caïc giaí thiãút tênh toaïn ngàõn maûch ta coï : IN3 = IN4 + IN5 IN7 = IN5 + IN5' IN7' = IN6 + IN6' 5. 3. Choün maïy càõt âiãûn 5.3.1. Khaïi niãûm - phán loaûi 1. Khaïi niãûm Maïy càõt âiãûn aïp cao ( >1000V) laì mäüt loaûi khê cuû âiãûn duìng âãø âoïng càõt caïc maûch âiãûn luïc khäng taíi, coï taíi cuîng nhæ khi ngàõn maûch. Yãu cáöu cuía maïy càõt âiãûn laì phaíi coï khaí nàng càõt låïn, thåìi gian càõt ngàõn, khi âoïng càõt khäng âæåüc gáy chaïy näø vaì phaíi coï khaí nàng âoïng càõt mäüt säú láön nháút âënh måïi âem ra sæía chæîa, kêch thæåïc vaì troüng læåüng maïy càõt phaíi goün nheû, kãút cáúu âån giaín, giaï thaình haû. Nhåì coï maïy càõt âiãûn maì caïc tçnh traûng sæû cäú trong hãû thäúng âæåüc loaûi træì nhanh choïng, âaím baío äøn âënh hãû thäúng. 2. Phán loaûi Tuyì theo caïc phæång phaïp dáûp tàõt häö quang vaì caïc biãûn phaïp caïch âiãûn giæîa caïc bäü pháûn ngæåìi ta chia maïy càõt ra laìm caïc loaûi sau : - Maïy càõt âiãûn nhiãöu dáöu: Dáöu âæåüc âæåüc duìng âãø laìm váût liãûu caïch âiãûn âäöng thåìi âãø sinh khê dáûp tàõt häö quang. - Maïy càõt âiãûn êt dáöu: Dáöu duìng âãø sinh khê dáûp tàõt häö quang, coìn caïch âiãûn laì caïc âiãûn mäi ràõn. - Maïy càõt tæû sinh khê: Duìng âiãûn mäi ràõn âãø laìm nhiãûm vuû caïch âiãûn vaì dáûp tàõt häö quang, khi nhiãût âäü cao cháút ràõn naìy coï khaí nàng sinh khê låïn vaì coï taïc duûng dáûp tàõt häö quang. - Maïy càõt âiãûn khäng khê: Häö quang âæåüc dáûp tàõt nhåì khäng khê neïn, caïch âiãûn Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 83
  6. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp giæîa caïc bäü pháûn bàòng âiãûn mäi ràõn. - Maïy càõt âiãûn khê: Häö quang âæåüc dáûp tàõt trong mäi træåìng khê coï âäü bãön âiãûn cao vaì khaí nàng dáûp tàõt häö quang låïn (khê SF6 - elãga ). - Maïy càõt âiãûn âiãûn tæì : Häö quang âæåüc âáøy vaìo khe håí heûp bàòng phæång phaïp låüi duûng læûc âiãûn tæì vaì åí âoï häö quang âæåüc dáûp tàõt mäüt caïch dãù daìng. - Maïy càõt âiãûn chán khäng: Häö quang âæåüc dáûp tàõt trong mäi træåìng chán khäng, caïc tiãúp âiãøm cuía maïy càõt âæåüc âàût trong buäöng dáûp häö quang coï mäi træåìng laì chán khäng nãn khaí nàng dáûp tàõt häö quang låïn. - Maïy càõt âiãûn phuû taíi : Khaïc våïi caïc loaûi maïy càõt âiãûn trãn maïy càõt naìy chè coï thãø âoïng, càõt doìng âiãûn phuû taíi nhæng khäng càõt âæåüc doìng âiãûn ngàõn maûch. Buäöng dáûp häö quang laìm bàòng váût liãûu tæû sinh khê. 5.3.2. Caïc tham säú cuía maïy càõt Caïc tham säú cå baín laì : Uâm, Iâm, Iäâââm, Iäânâm. Ngoaìi ra coìn mäüt säú tham säú sau : a. Doìng âiãûn càõt âënh mæïc (Icâm): Do nhaì chãú taûo quy âënh vaì âàût træng cho khaí nàng càõt cuía maïy càõt. Doìng âiãûn càõt âënh mæïc laì doìng âiãûn ngàõn maûch ba pha hiãûu duûng låïn nháút (taûi thåìi âiãøm måí tiãúp âiãøm) maì maïy càõt coï thãø càõt âæåüc khi âiãûn aïp phuûc häöi giæîa caïc pha bàòng âiãûn aïp âënh mæïc nhæng khäng laìm hæ hoíng maïy càõt vaì coï thãø tiãúp tuûc âoïng càõt nhæîng láön sau maì khäng phaíi sæía chæîa gç. Khi ngàõn maûch mäüt pha N(1) cho pheïp càõt doìng bàòng 1,15 Iâm vç luïc naìy âiãûn aïp phuûc häöi trãn caïc pha beï hån træåìng håüp ngàõn maûch ba pha N(3). Doìng âiãûn càõt âënh mæïc cuía maïy càõt âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm. Trong váûn haình nhiãöu khi maïy càõt phaíi âoïng càõt mäüt säú láön liãn tuûc. Vç váûy khi thê nghiãm âoìi hoíi táút caí caïc maïy càõt phaíi càõt âæåüc doìng âiãûn càõt âënh mæïc theo chu trçnh sau : C - 180 - ÂC - 180 - ÂC - C : Kê hiãûu càõt doìng ngàõn maûch. - ÂC: Thao taïc âoïng maïy càõt khi dang ngàõn maûch vaì sau âoï càõt maïy càõt ra ngay. - 180 (s) laì thåìi gian giæîa hai láön thao taïc liãn tuûc. Âäúi våïi caïc maïy càõt coï thiãút bë TÂL yãu cáöu chu trçnh thê nghiãûm coìn nàûng nãö hån tuìy theo yãu cáöu TÂL 1 láön hay hai láön. b. Cäng suáút càõt âënh mæïc cuía maïy càõt: Noï cuîng âàûc træng cho khaí nàng càõt cuía maïy càõt vaì âæåüc xaïc âënh båíi biãøu thæïc sau : Scâm = 3 Uâm . Icâm. Cäng suáút càõt âënh mæïc chè laì mäüt âaûi læåüng coï tênh cháút qui æåïc, noï khaïc våïi cäng suáút biãøu kiãún khi ngàõn maûch vç trong cäng thæïc trãn chuïng ta láúy doìng âiãûn vaì âiãûn aïp åí nhæîng thåìi âiãøm khaïc nhau. Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 84
  7. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp c. Doìng âiãûn âoïng âënh mæïc (Iââm): Iââm âàût træng cho khaí nàng âoïng cuía maïy càõt âiãûn khi âang ngàõn maûch. Âoï laì doìng âiãûn ngàõn maûch ba pha hiãûu duûng toaìn pháön låïn nháút hay biãn âäü doìng âiãûn xung kêch låïn nháút maì maïy càõt âiãûn coï thãø âoïng âæåüc nhæng khäng laìm cho caïc âáöu tiãúp xuïc bë haìn dênh laûi, hay coï nhæîng hæ hoíng khaïc khi âiãûn aïp bàòng âiãûn aïp âënh mæïc vaì theo quy trçnh thê nghiãûm. Cho nãn Iââm phuû thuäüc chuí yãúu vaìo cáúu taûo cuía bäü truyãön âäüng vaì hãû thäúng tiãúp âiãøm. Thæåìng âäúi våïi maïy càõt : Iââm = Iäââm. Trong caïc maïy càõt ngæåìi ta thæåìng chãú taûo : Iââm ≥ Icâm. 5.3.3. Choün maïy càõt âiãûn trong hãû thäúng âiãûn • Âiãöu kiãûn choün: - UâmMC ≥ Uâmmaûng - IâmMC ≥ Icb - ICâmMC ≥ INt hay Scâm ≥ SNt Trong âoï doìng âiãûn ngàõn maûch taûi thåìi âiãøm t âæåüc xaïc âënh: INt = I 2 NCKt + I 2 NKCKt Thåìi gian t tênh tæì luïc bàõt âáöu ngàõn maûch cho âãún luïc âáöu tiãúp xuïc måí ra hoaìn toaìn: t = tbv + tmc Trong âoï : tbv laì thåìi gian taïc âäüng cuía tên hiãûu baío vãû råle tbv = (0,02 - 0,05) sec. tmc laì thåìi gian taïc âäüng cuía maïy càõt tmc = (0,1 - 0,12) sec Theo tênh toaïn ngàõn maûch ta coï: INt = α. I" Trong âoï α = f ( x/r , t ) Âäúi våïi maïy càõt cao aïp : tmin = 0,1 sec Ta coï: IN0,1 = I 2 ck 0,1 + + I 2 kck 0,1 Thæûc tãú tênh toaïn cho tháúy: IN0,1 ≈ I" nãn âiãöu kiãûn choün maïy càõt theo khaí nàng càõt coï thãø viãút: Icâm ≥ I" hay Scâm ≥ 3 Uâm .I" • Âiãöu kiãûn kiãøm tra : - Kiãøm tra äøn âënh âäüng : Iââm ≥ Ixk Hay iââm ≥ ixk - Kiãøm tra äøn âënh nhiãût : Bnhâm= I2nhâm.tnhâm BN ≈ I2∞ . Ttâ≥ Âäúi våïi maïy càõt coï Iâm > 1000A khäng cáön kiãøm tra äøn âënh nhiãût. Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 85
  8. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp • Xaïc âënh Ttâ: Giaï trë Ttâ âæåüc choün sao cho diãûn têch giåïi haûn båíi âæåìng cong I2ckt trong khoaíng thåìi gian ngàõn maûch t våïi truûc hoaình bàòng âuïng diãûn têch hçnh chæî nháût coï diãûn têch bàòng I2∞ . Ttâ. I2ck I2∞ t 0 t Ttâ Ttâ phuû thuäüc vaìo thåìi gian ngàõn maûch t vaì tyí säú giæîa giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch thaình pháön chu kyì ban âáöu ( giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch siãu quaï âäü thaình pháön chu kyì) vaì giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch äøn âënh thaình pháön chu kyì β= I”/ I∞ Ttâ = f ( t,β ) vaì xaïc âënh theo âæåìng cong xaïc âënh thåìi gian taïc duûng nhiãût tæång âæång Ttâ ( trang 109 - saïch Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp- Âaûi hoüc BKHN). 5. 4. Choün dao caïch ly 5.4.1. Khaïi niãûm, nhiãûm vuû vaì cäng duûng • Dao caïch ly laì mäüt thiãút bë âiãûn cao aïp duìng âãø âoïng càõt caïc maûch âiãûn cao aïp luïc khäng coï doìng âiãûn hay cho pheïp âoïng càõt doìng âiãûn nhoí theo qui âënh. • Nhiãûm vuû : Nhiãûm vuû chuí yãúu laì taûo khoaíng caïch an toaìn träng tháúy âæåüc âãø âaím baío an toaìn cho nhán viãn sæía chæîa caïc thiãút bë âiãûn hay trong mäüt säú træåìng håüp noï duìng âãø thao taïc så âäö trong mäüt säú så âäö näúi âiãûn. • Cäng duûng : Nhåì coï dao caïch ly maì ta coï thãø tiãún haình sæía chæîa caïc pháön tæí cuía caïc maûch âiãûûn maì khäng laìm ngæìng caïc pháön tæí phán phäúi âiãûn khaïc. - Khi sæía chæîa caïc thiãút bë âiãûn âãø âaím baío an toaìn ngæåìi ta phaíi näúi âáút thiãút bë cáön sæía chæîa nãn dao caïch ly coï bäú trê thãm dao näúi âáút an toaìn vaì coï liãn âäüng våïi nhau. Khi dao caïch ly måí thç dao caïch ly näúi âáút coï thãø âoïng laûi vaì ngæåüc laûi, chuï yï âuïng thæï tæû. Caïc dao caïch ly thæåìng bäú trê åí hai âáöu maïy càõt, vç âiãöu kiãûn laìm viãûc nheû nhaìn hån maïy càõt nãn dao caïch ly thæåìng khäng coï buäöng dáûp häö quang cho nãn khäng càõt âæåüc doìng âiãûn låïn. - Nãúu dao caïch ly coï buäöng dáûp häö quang thç khaí nàng càõt cuía noï tàng lãn: Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 86
  9. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp IC = (1 - 1,25 ) Iâmcl. Khi nháöm láùn duìng dao caïch ly âãø âoïng càõt maûch âiãûn coï doìng âiãûn låïn chaûy qua thç häö quang phaït sinh coï thãø phaï hoíng dao caïch ly, gáy nguy hiãøm cho ngæåìi thao taïc vaì coï thãø häö quang lan traìn giæîa caïc pha taûo ra ngàõn maûch nhiãöu pha. - Khi coï hai dao caïch ly laìm viãûc song song trãn mäüt maûch ( hçnh veî) thç cho pheïp âoïng càõt dao caïch ly thæï hai khi dao caïch ly thæï nháút âang âoïng maì khäng gáy nguy hiãøm vç træåïc vaì sau khi âoïng, càõt dao caïch ly thæï hai thç hai âáöu tiãúp xuïc cuía noï cuìng âiãûn aïp. I I Khi dao caïch ly bäú trê keìm maïy càõt thç chè cho pheïp càõt dao caïch ly sau khi maïy càõt âaî càõt. * Kinh nghiãûm váûn haình cho pheïp âoïng càõt dao caïch ly trong caïc træåìng håüp sau: - Doìng khäng taíi cuía MBA âiãûn læûc: 10KV SBA ≤ 1750 KVA 20KV SBA ≤ 3200 KVA 35KV SBA ≤ 20000 KVA 110KV SBA ≤ 31500 KVA Våïi âiãöu kiãûn ba dao caïch ly phaíi coï bäü truyãön âäüng ba pha âoïng càõt âäöng thåìi. Vç khi âoïng càõt tæìng pha riãng reî seî xuáút hiãûn doìng cán bàòng. - Cho pheïp âoïng càõt doìng âiãûn khäng taíi cuía âæåìng dáy trãn khäng (càõt doìng âiãûn âiãûn dung cuía âæåìng dáy ): 35KV l ≤ 30 km 110KV l ≤ 20 km ≤ 20KV l khäng haûn chãú - Cho pheïp âoïng càõt doìng âiãûn khäng taíi cuía âæåìng dáy caïp (càõt doìng âiãûn âiãûn dung cuía âæåìng dáy caïp): Uâm ≤ 10KV l ≤ 10 km - Càõt doìng âiãûn phuû taíi cuía maïy biãún âiãûn aïp âo læåìng (BU). - Âoïng càõt doìng âiãûn khäng cán bàòng åí trung tênh MBA âiãûn læûc coï cuäün dáûp häö quang. - Âoïng càõt doìng khäng cán bàòng cuía âæåìng dáy âæåüc cung cáúp tæì hai phêa våïi âiãöu kiãûn âiãûn aïp giæîa hai âáöu tiãúp xuïc cuía dao caïch ly sau khi càõt khäng væåüt quaï 2% Uâm. - Âoïng càõt doìng âiãûn chaûm âáút mäüt pha trong caïc maûng ba pha trung tênh caïch âiãûn våïi âáút : 5A U = (20 - 35) KV 10A U ≤ 10 KV Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 87
  10. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp * Yãu cáöu cå baín âäúi våïi dao caïch ly : - Caïc tiãúp âiãøm cáön phaíi laìm viãûc âaím baío khi coï doìng âiãûn âënh mæïc láu daìi chaûy qua vaì coï khaí nàng laìm viãûc täút åí nåi coï âiãöu kiãûn thiãn nhiãn khàõc nghiãût. Caïc tiãúp âiãøm vaì caïc pháön coï doìng âiãûn chaûy qua phaíi âaím baío äøn âënh âäüng vaì äøn âënh nhiãût. -Dao caïch ly vaì bäü truyãön âäüng phaíi âaím baío tin cáûy, cáön giæî væîng åí vë trê âoïng khi coï doìng âiãûn ngàõn maûch chaûy qua, khi åí vë trê càõt cáön phaíi cäú âënh chàõc chàõn. - Dao caïch ly phaíi âaím baío khoaíng caïch an toaìn giæîa caïc tiãúp âiãøm khi càõt âãø traïnh hiãûn tæåüng phoïng âiãûn khi âiãûn aïp tàng cao. - Cå cáúu cå khê cuía dao caïch ly phaíi âæåüc näúi liãn âäüng våïi maïy càõt âãø dao caïch ly chè âæåüc âoïng càõt sau khi maïy càõt âaî càõt (Dao caïch ly bäú trê åí hai âáöu maïy càõt). - Kãút cáúu âån giaín thuáûn tiãûn trong váûn haình vaì sæía chæîa. 5.4.2. Dao ngàõn maûch vaì dao caïch ly tæû âäüng Âãø giaím giaï thaình thiãút bë phán phäúi åí caïc traûm biãún aïp cuäúi âæåìng dáy hay maûch reî nhaïnh ta duìng dao ngàõn maûch keìm dao caïch ly tæû âäüng. DCLtâ a. Dao ngàõn maûch : DNM Trong nhiãöu træåìng håüp sæû cäú åí cuäúi âæåìng dáy hoàûc sau maïy biãún aïp doìng ngàõn maûch khäng âuí låïn laìm cho baío vãû råle cuía caïc maïy càõt åí âáöu dáy khäng taïc âäüng. Luïc naìy ngæåìi ta âàût dao ngàõn maûch âãø taûo ngàõn maûch nhán taûo, trong hãû thäúng coï doìng ngàõn maûch låïn thåìi gian taïc âäüng cuía dao ngàõn maûch tæì (0,4 - 0,5)sec. Dao ngàõn maûch laì loaûi dao caïch ly coï læåîi dao bçnh thæåìng åí vë trê måí vaì seî tæû âäüng âoïng laûi dæåïi taïc duûng cuía cå cáúu loì xo khi coï baío vãû rå le âæa tên hiãûu âãún, læåîi dao seî âæåüc càõt bàòng tay. Khi coï hæ hoíng trong maïy biãún aïp hoàûc sau maïy biãún aïp thç baío vãû rå le nhæ baío vãû so lãûch, baío vãû rå le håi seî taïc âäüng âoïng DNM taûo ra ngàõn maûch nhán taûo coï doìng ngàõn maûch låïn laìm baío vãû rå le åí âáöu âæåìng dáy taïc âäüng càõt maïy càõt. Dao ngàõn maûch chè cáön bäú trê mäüt pha nãúu maûng coï trung tênh træûc tiãúp näúi âáút coìn maûng trung tênh caïch âiãûn våïi âáút thç phaíi âàût trãn hai pha. b.Dao caïch ly tæû âäüng : Laì mäüt dao caïch ly coï khaí nàng âoïng càõt doìng khäng taíi cuía maïy biãún aïp vaì noï cuîng âæåüc chãú taûo nhæ dao caïch ly thæåìng nhæng coï keìm theo bäü truyãön âäüng væìa tæû âäüng væìa bàòng tay âãø càõt tæû âäüng dao caïch ly, âoïng bàòng tay. Thåìi gian taïc âäüng thæåìng ≤ 1 s. Trong thæûc tãú váûn haình ngæåìi ta thæåìng sæí duûng dao caïch ly tæû âäüng kãút håüp våïi dao ngàõn maûch âãø thay thãú maïy càõt cuäúi dæåìng dáy trong âiãöu kiãûn kyî thuáût cho pheïp nhàòm giaím giaï thaình xáy dæûng traûm. Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 88
  11. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Ngoaìi ra ngæåìi ta duìng dao caïch ly tæû âäüng trong caïc så âäö cáöu, yãu cáöu coï mäüt säú liãn âäüng sau: Dao caïch ly tæû âäüng vaì dao ngàõn maûch coï liãn âäüng âãø caïch ly tæû âäüng khäng âæåüc âoïng khi dao ngàõn maûch âang âoïng. 5.4.3. Choün dao caïch ly * Dao caïch ly âæåüc choün theo âiãöu kiãûn sau : Uâmcl ≥ Uâmmaûng Iâmcl ≥ Icb * Kiãøm tra : - ÄØn âënh nhiãût : I2nhâm . tnhâm ≥ BN ≈ I2∞ . tTâ Nãúu dao caïch ly coï doìng âënh mæïc låïn hån 1000A khäng cáön kiãøm tra äøn âënh nhiãût. - ÄØn âënh læûc âäüng âiãûn : iââm ≥ ixk hay Iââm ≥ Ixk Ngoaìi ra cáön chuï yï vë trê âàût cuía dao caïch ly trong nhaì hay ngoaìi tråìi, loaûi dao caïch ly coï læåîi quay trong màût phàóng thàóng âæïng hay quay trong màût phàóng nàòm ngang vaì xem loaûi dao caïch ly coï keìm dao näúi âáút hay khäng. 5. 5. Khaïng âiãûn 5.5.1. Khaïi niãûm vaì phán loaûi 1. Khaïi niãûm Khaïng âiãûn laì mäüt cuäün dáy âiãûn caím khäng coï loîi theïp coï âiãûn khaïng ráút låïn so våïi âiãûn tråí, duìng âãø haûn chãú doìng âiãûn ngàõn maûch hoàûc haûn chãú doìng âiãûn khåíi âäüng cuía âäüng cå trong caïc maûch cäng suáút låïn nhàòm choün âæåüc khê cuû âiãûn haûng nheû. Ngoaìi ra khaïng âiãûn âæåìng dáy coìn coï taïc duûng náng cao âiãûn aïp dæ trãn thanh goïp khi ngàõn maûch trãn âæåìng dáy. 2. Phán loaûi - Theo vë trê âàût: Khaïng âiãûn phán âoaûn (K1, K2) vaì khaïng âiãûn âæåìng dáy (KI, KII, KIII). - Theo cáúu taûo : Khaïng âiãûn âån (KI, KIII ) vaì khaïng âiãûn keïp (KII). Khaïng âiãûn âån vaì khaïng âiãûn keïp âãöu coï chung mäüt kiãøu cáúu taûo nhæng chè khaïc laì khaïng âiãûn âån chè coï hai âáöu coìn khaïng âiãûn keïp coï ba âáöu (mäüt âáöu åí giæîa cuäün dáy). Cuîng coï thãø noïi ràòng khaïng âiãûn keïp coï hai cuäün dáy, maì mäùi cuäün dáy coï hãû säú tæû caím L vaì giæîa hai cuäün dáy coï häø caím M. Ngoaìi ra âãø thiãút bë phán phäúi âåî cäöng kãönh thæåìng duìng mäüt khaïng cho mäüt säú âæåìng dáy goüi laì khaïng nhoïm. Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 89
  12. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp B1 B2 MC1 K1 MC2 K2 PÂI PÂII PÂII KII KII KIII ~ ~ ~ F1 F2 F3 Khaïng âiãûn âãø haûn chãú doìng âiãûn ngàõn maûch thæåìng âæåüc âàût trãn caí 3 pha, trãn âæåìng dáy hay trãn thanh goïp. Trong nhæîng maûng ba pha trung tênh træûc tiãúp näúi âáút ngæåìi ta coï thãø duìng khaïng âiãûn mäüt pha. Chuï yï: Khi tênh doìng ngàõn maûch âãø choün khê cuû âiãûn thæåìng tênh våïi âiãøm ngàõn maûch sau maïy càõt âæåìng dáy. 5.5.2. Cáúu taûo khaïng âiãûn Do yãu cáöu âàût tuyãún V-A tuyãún tênh nghéa laì XL = const trong phaûm vi biãún thiãn räüng cuía doìng âiãûn I ( Iâm → Inm= (20-30) Iâm) cho nãn caïc cuäün dáy cuía khaïng âiãûn khäng quáún trãn loîi theïp maì âæåüc quáún trãn caïc truû bã täng vç nãúu coï loîi theïp thç khi doììng âiãûn tàng ( khi ngàõn maûch, khåíi âäüng âäüng cå) seî laìm cho loîi theïp baío hoìa vaì giaím âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn nhæ váûy khaïng âiãûn khäng coìn coï taïc duûng haûn chãú doìng ngàõn maûch. Âiãûn caím cuía khaïng âiãûn âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc : ∂ψ K LK = ∂i K di u K = LK K dt Khi cuäün dáy khäng quáún trãn loîi theïp thç âàûc tênh LK(iK) hoàûc ΨK(i) xaïc âënh nhæ hçnh a. Khi cuäün dáy âæåüc quáún trãn loîi theïp thç âàûc tênh LK(iK) hoàûc ΨK(i) xaïc âënh nhæ hçnh b. Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 90
  13. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Ψ, L Ψ (i) Ψ, L ϕ(i) L(i) L(i) i i 0 0 a) b) Coï hai loaûi khaïng âiãûn laì khaïng âiãûn bã täng vaì khaïng âiãûn dáöu trong âoï khaïng âiãûn bã täng sæí duûng räüng raîi. Khaïng âiãûn bã täng chuí yãúu sæí duûng våïi âiãûn aïp nhoí hån bàòng 35 KV vaì chãú taûo theo tæìng pha riãng reí. Cuäün dáy laìm bàòng dáy dáùn nhiãöu såüi bàòng âäöng hoàûc nhäm, caïch âiãûn bàòng giáúy caïch âiãûn, tiãút diãûn dáy quáún thæåìng tæì (70-185) mm2 coï khi tiãút diãûn âaût tåïi 240 mm2. Âãø caïch âiãûn giæía caïc pha våïi nhau vaì pha våïi âáút ngæåìi ta duìng sæï âåî. Trë säú âiãûn khaïng XK% = (3-12)%, mäùi cuäün dáy cuía khaïng âiãûn âãöu coï âaïnh dáúu sàôn caïc thæï tæû pha vaì caïc kiãøu làõp âàût. Khaïng âiãûn bã täng tuy chãú taûo âån giaín, coï âäü bãön cå vaì âäü bãön âiãûn cao nhæng kêch thæåïc vaì troüng læåüng låïn nãn giaï tiãön âàõt. Khi cáúp âiãûn aïp ≥ 35 KV sæí duûng khaïng âiãûn dáöu, khaïc våïi khaïng âiãûn bã täng laìm maït bàòng khäng khê khaïng âiãûn dáöu laìm maït bàòng dáöu. P1 5.5.3. Täøn tháút âiãûn aïp trãn khaïng âiãûn ∼ cosϕ 1. Khaïng âiãûn âån Trong âiãöu kiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng trãn khaïng âiãûn coï täøn tháút âiãûn aïp : . . . UP! ∆U PK = U P1 − U P2 UP2 . . Trong âoï: U P1 , U P 2 âiãûn aïp pha træåïc vaì sau khaïng âiãûn. Giaí sæí boí qua âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn, dæûa vaìo âäö thë veïc tå âiãûn aïp giaïng trãn khaïng âiãûn : → . . → → → ∆ U PK = U P1 − U P 2 = Oa − Ob = ba UP1 a ψ j.I.X → b ba laì veïc tå suût aïp pha cuía khaïng âiãûn. O c d ϕ UP2 ∆ Upk = ba Vç ψ thæûc tãú ráút beïï nãn coï thãø xem bc ≈ bd. ∆UPK Trong tam giaïc vuäng abd ta coï : ∆ Upk ≈ bd = ab sinϕ = I.XkSinϕ Täøn tháút âiãûn aïp dáy trãn khaïng: ∆ UdK = 3 . IXK.Sinϕ Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 91
  14. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp U dm Chuï yï : XK = XK % 3.100%.I dm ∆U dK 3.I K X K . sin ϕ X %.I K Do âoï : ∆U K % = .100% = .100% = K sin ϕ U âm U âm I âm Nhæ váûy våïi mäüt âiãûn khaïng nháút âënh thç âäü suût aïp ∆ U% phuû thuäüc Sinϕ vaì doìng âiãûn qua khaïng. Khi váûn haình bçnh thæåìng våïi Cosϕ cao thç Sinϕ tháúp vaì doìng âiãûn qua khaïng beï nãn ∆U beï (∆Ubt ≤ ∆Ucp= 2%) Khi ngàõn maûch ϕ ≈ Π/2 vaì doìng âiãûn qua khaïng låïn (IK = IN) nãn ∆Ukmax ráút låïn, chênh læåüng ∆U naìy seî duy trç trãn thanh goïp mäüt læåüng âiãûn aïp dæ khi ngàõn maûch sau khaïng âiãûn. X %.I nmK ∆U K % = K ( Sin ϕ ≈ 1) I âm Ngæåìi ta qui âënh Udæ% > Udæcp = 60%. Nãúu Udæ% = (65 - 70)% tråí lãn âaím baío äøn âënh âäüng cuía caïc maïy phaït laìm viãûc song song trong nhaì maïy vaì âaím baío âiãöu kiãûn tæû måí maïy caïc âäüng cå, traïnh sæû cäú nàûng nãö cho hãû thäúng. Tuy váûy nãúu Udæ beï thç baío vãû rå le seî càõt nhanh ngàõn maûch vaì giaím thåìi gian haû tháúp âiãûn aïp trãn thanh goïp nhoí nãn cuîng haûn chãú taïc haûi cuía Udæ beï. 2. Khaïng âiãûn keïp Âaûi læåüng âàûc træng cho khaïng âiãûn keïp laì âiãûn caím L vaì häù caím M, hãû säú ngáùu håüp tæì : K = M/ L Trong âån vë tæång âäúi våïi læåüng cå baín laì âënh mæïc âiãûn khaïng cuía mäüt nhaïnh : 3.I âm .X L XL = * U âm 3.I âm .X M XM = * Âiãûn khaïng häù caím : U âm Iâm laì doìng âiãûn âënh mæïc cuía mäüt nhaïnh. Âiãûn khaïng täøng cuía khaïng âiãûn keïp phuû thuäüc vaìo chiãöu doìng âiãûn chaûy trong caïc nhaïnh. • Doìng âiãûn trong 2 nhaïnh bàòng nhau vaì ngæåüc chiãöu : Trong træåìng håüp naìy tæì thäng häù caím ngæåüc 0 chiãöu våïi tæì thäng tæû caím do âoï âiãûn aïp trãn caïc 2I nhaïnh giaím xuäúng. I I ∆U = (XL - XM ) I = XL.I ( 1 - XM/XL) * * ∆U1 = XL.I (1 - K ) 1 M 2 Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 92
  15. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp XM Trong âoï: K = laì hãû säú ngáøu håüp tæì vaì thæåìng bàòng (0,4 - 0,5) XL Do váûy âiãûn khaïng cuía mäüt nhaïnh trong træåìng håüp naìy: Xnh = (1 - K) XL (1 − K ).X L Âiãûn khaïng tæång âæång cuía khaïng âiãûn keïp: X 1K = 2 XL Nãúu K = 0,5 thç: X1K = nghéa laì âiãûn khaïng tæång tæång cuía khaïng 4 âiãûn keïp seî giaím 4 láön so våïi khaïng âiãûn âån. • Khi trong hai nhaïnh coï cuìng mäüt doìng âiãûn chaûy qua : Tæì thäng häù caím cuìng chiãöu våïi tæì thäng tæû caím. 0 Suût aïp trãn hai nhaïnh : ∆U2 = 2.( XM + XL) I ∆U2 = 2.XL (1 + K ) I I I * * Âiãûn khaïng täøng : X2K = 2 XL(1 + K ) Nãúu K = 0,5 thç ∆U2K = 3.XL.I 1 M 2 Váûy nãúu k = 0,5 thç âiãûn khaïng täøng håüp cuía khaïng âiãûn tàng gáúp 3 láön so våïi khaïng âiãûn âån. * Doìng âiãûn chè chaûy trong mäüt nhaïnh: Luïc naìy ∆ U = XL.I 0 I Khaïng âiãûn keïp laìm viãûc giäúng khaïng âiãûn I âån. * * Ta coï: X 3 = XL a Âiãûn khaïng pháön tràm cuía mäùi nhaïnh, khi khäng M 2 1 coï doìng âiãûn chaûy trong nhaï.nI h kia: 3.X K dmK .100% XK % = U dmK Luïc naìy xuáút hiãûn hiãûn tæåüng quaï âiãûn aïp do trong maûch håí xuáút hiãûn sæïc âiãûn âäüng häø caím EM : EM = XM.I E a = U0 + E M Khi coï ngàõn maûch sau nhaïnh mäüt ta coï : U0 = IN.XL Váûy Ua = U0 + EM = (XM + XL).IN Ua = (1 + k) XL.IN Khi ngàõn maûch IN ráút låïn laìm trong maûch håí xuáút hiãûn quaï âiãûn aïp tæì (1,2 - 1,35) Uâm. Nhæng vç thåìi gian täön taûi ngàõn maûch beï nhåì coï BVRL càõt nhanh cho nãn hiãûn tæåüng quaï âiãûn aïp khäng gáy nguy hiãøm cho caïch âiãûn. Tæì kãút quaí trãn ta âæa ra så âäö thay thãú täøng cho khaïng âiãûn nhæ sau: Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 93
  16. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp 0 0 - KXL (1+ KXL) (1+ KXL) 1 2 Nháûn xeït: Qua phán têch caïc tçnh traûng laìm viãûc cuía khaïng âiãûn keïp coï thãø so saïnh giæîa khaïng âiãûn keïp vaì âån nhæ sau: - ÅÍ traûng thaïi laìm viãûc bçnh thæåìng täøn tháút âiãûn aïp trãn khaïng âiãûn keïp nhoí hån nhiãöu so våïi khaïng âiãûn âån: I − KI nh2 ∆U Knh1 % = X K %( nh1 ).sinϕ I âm - Khi ngàõn maûch trãn mäüt âæåìng dáy naìo âoï sau khaïng, khaïng âiãûn keïp seî laìm viãûc nhæ khaïng âiãûn âån nghéa laì doìng ngàõn maûch âãöu haûn chãú båíi âiãûn khaïng XL (XL laì âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn âån cuîng laì âiãûn khaïng mäüt nhaïnh cuía khaïng âiãûn keïp). Váûy khi haûn chãú doìng ngàõn maûch cho âæåìng dáy sau khaïng âiãûn coï xu hæåïng choün khaïng âiãûn keïp cho nhiãöu âæåìng dáy thç täút hån nhæng khi säú âæåìng dáy êt maì XK% cuía khaïng âiãûn âån nàòm trong vuìng cho pheïp thç nãn choün khaïng âiãûn âån vç noï reí tiãön hån. 5.5.4. Læûc âäüng âiãûn trong khaïng âiãûn Læûc âäüng âiãûn sinh ra trong khaïng âiãûn gäöm hai thaình pháön : Fââtrong vaì Fâângoai . 1- Læûc âäüng âiãûn trong Læûc âäüng âiãûn trong do taïc duûng cuía doìng âiãûn trong cuìng mäüt pha sinh ra, gäöm hai thaình pháön : - Do taïc duûng tæång häù giæîa caïc pháön khaïc nhau cuía mäüt voìng taûo nãn læûc phán bäú âãöu theo chu vi vaì hæåïng theo phæång baïn kênh. - Do taïc duûng tæång häù giæîa caïc doìng âiãûn trong hai maûch voìng sinh ra coï xu hæåïng keïo caïc voìng dáy laûi saït våïi nhau. Khi thiãút kãú vaì chãú taûo ngæåìi ta âaî cho doìng âiãûn äøn âënh âäüng âënh mæïc, nãn âäúi våïi ngæåìi sæí duûng ta chè quan tám âãún læûc âäüng âiãûn ngoaìi. 2- Læûc âäüng âiãûn ngoaìi Læûc âäüng âiãûn ngoaìi do taïc duûng tæång häù cuía doìng âiãûn giæîa caïc pha khaïc nhau sinh ra. Theo âënh luáût baío toaìn nàng læåüng ta coï : ∂M [ N ] Fx = i 1 .i 2 . ∂x Fx = ω 2 .i 1 .i 2 .ψ [ KG ] 1 ∂M Trong âoï : ψ = 0,102. . (KG/A2) ω 2 ∂x W laì säú voìng dáy cuía khaïng âiãûn . Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 94
  17. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhæ váûy våïi khaïng âiãûn coï kêch thæåïc nháút âënh thç læûc âäüng âiãûn ngoaìi chè phuû thuäüc caïch bäú trê cuía khaïng âiãûn. Âäúi khaïng âiãûn coï caïc phæång phaïp âàût sau (caïch âàût khaïng do nhaì chãú taûo quy âënh): A S b/ a/ B A C B C S A B C c/ a- Phæång phaïp âàût chäöng. b- Phæång phaïp âàût kãö. c- Phæång phaïp âàût nàòm ngang. Âäúi våïi phæång aïn a vaì b læûc âäüng âiãûn khi ngàõn maûch N(2), N(3) coï xu hæåïng âáøy pha trãn taïch råìi pha dæåïi, do âoï sæï seî laìm viãûc trong tçnh traûng chëu keïo, vç khaí nàng chëu keïo cuía sæï tháúp cho nãn âãø khàõc phuûc ngæåìi ta âàût caïc gäúi tæûa hay sæï cheìn åí trãn, hoàûc duìng phæång phaïp âäøi chiãöu dáy quáún cuía pha B, hoàûc âäøi chiãöu dáy ra cuía pha B âãø âäøi chiãöu læûc âäüng âiãûn. Âäúi våïi phæång aïn c khi ngàõn maûch caïc sæï luän luän chëu uäún cho nãn nhaì chãú taûo cho sàôn Smin âãø âaím baío äøn âënh âäüng. Phæång aïn a chè thêch håüp våïi khaïng âæåìng dáy coï doìng âënh mæïc 1000 A tråí xuäúng vaì XK% ≤ 6%. Âàût ba pha chäöng lãn nhau coï æu âiãøm laì giaím âæåüc diãûn têch toaì nhaì nhæng chiãöu cao toaì nhaì laûi tàng lãn. Phæång aïn b thêch håüp våïi nhæîng khaïng âæåìng dáy coï doìng âënh mæïc vaì âiãûn khaïng låïn hån phæång aïn a, khi âoï coï thãø giaím chiãöu cao toaì nhaì nhæng diãûn têch laûi tàng lãn khoaíng hai láön so våïi phæång aïn a. Våïi caïc khaïng coï doìng vaì âiãûn khaïng ráút låïn nhæ khaïng phán âoaûn thç phaíi bäú trê nhæ phæång aïn c. Xung quanh khaïng coï tæì træåìng ráút låïn nãn noï khäng âæåüc âàût gáön caïc cáúu truïc bàòng theïp hay bã täng cäút theïp. Khoaíng caïch nhoí nháút tæì khaïng âãún cáúu truïc bàòng theïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 95
  18. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp hay bã täng cäút theïp phaíi tuán theo quy âënh cuía nhaì chãú taûo nhæng khoaíng caïch naìy khäng nhoí hån baïn kênh cuía khaïng. 5.5.5. Choün khaïng âiãûn Khaïng âiãûn âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau : 1 - UâmK ≥ Uâmmaûng ( Âiãûn aïp âënh mæïc cuía khaïng phaíi tæång æïng våïi âiãûn aïp âënh mæïc cuía maûng). 2 - IâmK ≥ Icbmax 3 - Choün XK%: ( Xaïc âënh nhæ pháön sau). 4. Kiãøm tra âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp: - Khaïng âiãûn âån: X %.I K ∆U K % = K sin ϕ ≤ ∆Ucp I âm X %.I nh1 X %.K.I nh 2 - Khaïng âiãûn keïp: ∆U K1 % = K sin ϕ1 − K sin ϕ 2 ≤ ∆Ucp I âmK I âmK ( ∆Ucpmax = 2% trong chãú âäü laìm viãûc bçnh thæåìng; ∆Ucpmax = 5% trong chãú âäü laìm viãûc cæåîng bæïc) 4 - Kiãøm tra äøn âënh âäüng: ixk ≤ iädd ( ixk laì doìng âiãûn xung kêch) 5 - Kiãøm tra äøn âënh nhiãût: B N ≤ I nh.dm t nh.dm + BN laì xung læåüng nhiãût cuía doìng ngàõn maûch, KA2.s + Inh.âm, tnhâm laì doìng âiãûn äøn âënh nhiãût âënh mæïc vaì thåìi gian äøn âënh nhiãût âënh mæïc. Xaïc âënh XK%: HT HT Âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn âæåìng dáy hay khaïng âiãûn phán âoaûn (XK%) âæåüc N6 10,5KV choün xuáút phaït tæì âiãöu kiãûn haûn chãú doìng K1 XHT ngàõn maûch âãø coï thãø sæí duûng caïc khê cuû âiãûn N6 âoïng càõt haûng nheû vaì âaím baío âiãöu kiãûn äøn MC1 âënh nhiãût cho caïp âàût phêa sau khaïng âäöng XK thåìi phaíi âaím baío âiãûn aïp dæ trãn thanh goïp. N’6 - Âãø choün khaïng âiãûn phán âoaûn ngæåìi ta tæû S1 XC1 choün XK% = ( 8% - 12%) räöi kiãøm tra täøn tháút âiãûn aïp trãn khaïng vaì tênh doìng ngàõn maûch. Nãúu XK% âaî choün maì thoaî maîn yãu cáöu täøn MC2 N'6 tháút âiãûn aïp vaì doìng ngàõn maûch tênh âæåüc thoaí maîn yãu cáöu âãö ra thç viãûc choün XK% N”6 S2 ban âáöu laì âaût yãu cáöu, nãúu khäng phaíi chènh Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 96
  19. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Caïp âiãûn læûc coï tiãút diãûn S1 vaì S2 (nhæ hçnh) Âiãûn khaïng täøng cuía hãû thäúng tênh âãún âiãøm ngàõn maûch N3: I X HT = "cb3 I N6 Trong âoï: - Icb3 doìng âiãûn cå baín âæåüc choün khi tênh toaïn ngàõn maûch åí cáúp âiãûn aïp 10,5 KV. - I"N6 laì giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch siãu quaï âäü thaình pháön chu kyì khi ngàõn maûch ba pha taûi N6. Caïc giaï trë âiãûn khaïng XHT, Xc1, Xc2 âæåüc xaïc âënh trong hãû âån vë tæång âäúi våïi âaûi læåüng cå baín âaî choün (Scb vaì Ucb = Utb): S X C = x 0 .l 2cb U tb Våïi : x0 laì âiãûn khaïng âån vë theo chiãöu daìi (Ω / km) l laì chiãöu daìi cuía caïp (km). Âãø âaím baío âiãöu kiãûn càõt cuía maïy càõt vaì âaím baío äøn âënh nhiãût cho caïp S1 thç doìng ngàõn maûch taûi N'6 phaíi coï giaï trë : I"N'6 ≤ min (ICâmMC1, InhC1). S .C InhC1 laì doìng äøn âënh nhiãût cuía caïp S1: I nhC1 = 1 (A) tC C laì hãû säú ( Ccu =141 A2/s; CAl= 85 A2/s ) tC laì thåìi gian càõt cuía maïy càõt ( bao gäöm thåìi gian taïc âäüng cuía baío vãû råle) Âãø maïy càõt MC1 âaím baío laìm viãûc vaì caïp S1 äøn âënh nhiãût thç âiãûn khaïng tæång âäúi cå baín tæì nguäön cung cáúp âãún âiãøm ngàõn maûch N'6 seî laì: I X ∑ = "cb3 I N '6 I"N6 laì giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch siãu quaï âäü thaình pháön chu kyì khi ngàõn maûch åí âáöu âoaûn caïp S1. Màût khaïc tæì så âäö ta coï : XΣ = XHT + XK + XC1 Æ XK = XΣ - XHT - XC1 Vç ngàõn maûch coï thãø laì åí âáöu cæûc maïy càõt nãn: XC1 ≈ 0. Æ XK = XΣ - XHT X .I .100% Æ X K % = K dmK I cb3 U X K . cb3 I cb3 X .I .100% ( XK % = U .100% = K dmK ) ( Ucb3 = Utb) dmK I cb3 I dmK Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 97
  20. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nãúu XK% > 8% thç ta duìng khaïng âiãûn keïp. Âãø bäú trê âån giaín vaì kinh tãú, ngæåìi ta duìng khaïng âiãûn nhoïm hay khaïng âiãûn keïp. Nãúu XK% > 16% thç ta phaíi tàng khaïng âiãûn âæåìng dáy näúi våïi phán âoaûn âoï. Sau khi choün âæåüc khaïng âiãûn ta phaíi kiãøm tra laûi khaí nàng càõt cuía maïy càõt. I cb IN = X HT + X K 5.6. Choün cuäün dáûp häö quang Cuäün dáûp häö quang âæåüc choün theo âiãöu kiãûn sau : Uâm ≥ Uph maûng Q ≥ Qtt Trong âoï : Qtt = n . Ic . Uph Våïi : - Uph laì âiãûn aïp pha cuía maûng ( KV) - n : hãû säú tênh âãún sæû phaït triãøn cuía maûng choün bàòng 1,25. - Ic : Doìng âiãûn chaûm âáút mäüt pha vaì âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc kinh nghiãûm sau : U .l + Âäúi våïi âæåìng dáy trãn khäng : I C = d ∑ [A] 350 U .l - Âäúi våïi âæåìng dáy caïp : I C = d ∑ [ A ] 10 våïi lΣ laì täøng chiãöu daìi âæåìng dáy . 5.7. Maïy biãún âiãûn aïp ( BU , TU ) 5.7.1. Khaïi niãûm vaì cäng duûng - Khaïi niãûm: Maïy biãún âiãûn aïp laì mäüt maïy biãún aïp âo læåìng duìng âãø biãún âäøi âiãûn aïp tæì trë säú báút kyì thaình mäüt trë säú thêch håüp (UâmT = 100 V hay UâmT = 100/ 3 V) âãø cung cáúp cho caïc duûng cuû âo læåìng, baío vãû rå le vaì tæû âäüng hoaï. Nguyãn tàõc laìm viãûc cuía BU giäúng maïy biãún aïp thæåìng nhæng cäng suáút âënh mæïc thæåìng ráút nhoí tæì vaìi chuûc âãún vaìi tràm (20 - 200) VA, täøng tråí maûch ngoaìi thæï cáúp BU ráút låïn do âoï coï thãø xem tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng cuía BU laì khäng taíi. - Cäng duûng: + Baío âaím an toaìn cho ngæåìi phuûc vuû vç caïc duûng cuû vaì thiãút bë näúi vaìo phêa thæï cáúp âæåüc caïch ly hoaìn toaìn våïi âiãûn aïp cao aïp. Cuäün dáy thæï cáúp luän luän näúi âáút an toaìn âãø âãö phoìng khi caïch âiãûn giæîa cao aïp vaì haû aïp bë choüc thuíng seî gáy nguy hiãøm cho ngæåìi váûn haình vaì duûng cuû åí maûch thæï cáúp. + Táút caí caïc duûng cuû âo læåìng, baío vãû rå le vaì tæû âäüng hoaï âæåüc cung cáúp tæì thæï cáúp cuía BU (âiãûn aïp 100V hay 100/ 3 V) nãn caïc thiãút bë naìy âãöu âæåüc chãú taûo våïi Uâm = 100V hay Uâm = 100/ 3 V. Vç váûy thiãút bë âån giaín, giaï thaình haû, laìm viãûc âaím baío. Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 98
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