Luận án Thiết kế trạm biến áp khu vực 110 kv/ 22 kv bắc Bình Chánh

Chương 8: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN và CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN œË I -Khái niệm chung: Để vận hành trong nhà máy điện, trạm biến áp, ngoài các thiết bị chính như máy phát, máy biến áp còn cần phải có các khí cụ điện và các phần dẫn điện . 1-Các khí cụ điện: Căn cứ vào nhiệm vụ,chức năng của khí cụ điện có thể phân thành các loại sau: a-Các khí cụ đóng-mở: Máy cắt điện:là khí cụ điện dùng để đóng cắt một phần tử của hệ thống điện như máy phát,MBA,đường dây…..Trong lúc làm việc bình thường cũng như khi có sự cố(Ngắn mạch…). Dao cách ly:Là khí cụ điện có nhiệm vụ tao một khoảng cách trông thấy được để đảm bảo an toàn khi sửa chữa máy phát điện,MBA,máy cắt điện,đường dây.Dao cách ly cũng có thể đóng cắt mạch điện trong một số trường hợp có giới hạn,nhưng nói chung là đóng cắt khi không có dòng hoặc dòng nhỏ,sau khi máy cắt đã cắt mạch điện(thường là đóng cắt bằng tay qua bộ phận truyền động). Máy cắt phụ tải:Là khí cụ điện chỉ đóng cắt dòng điện trong chế độ làm việc bình thường,không có khả năng đóng cắt dòng ngắn mạch.Thường chỉ chế tạo ở điện áp từ 24KV trở lại ,với điện áp cao hơn tác dụng không nhiều nên ít chế tạo và sử dụng. Cầu chì:là khí cụ dùng để cắt mạch điện khi ngắn mạch và khi quá tải trong mạch hình tia.Thường chỉ ứng dụng với điện áp không lớn (Từ 35KV trở lại).Cầu chì đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt nhưng không thuận tiện,đảm bảo như máy cắt nên chỉ dùng trong mạch điện đơn giản,không quan trọng . Cầu chì tự rơi:Thực chất là cầu chì nhưng có cấu tạo đặc biệt,khi cắt sẽ làm luôn nhiệm vụ dao cách ly(trên phần động của dao cách ly gần cầu chì). Dao cách ly tự động: Thực chất là dao cách ly có thể đóng cắt tự động. Dao ngắn mạch:là khí cụ điện không phải để đóng cắt mạch điện mà để nối mạch điện xuống đất,tạo thành ngắn mạch nhân tạo khi cần thiết. b-Các khí cụ điện dùng trong đo lường tự động,bảo vệ Rơle: Máy biến dòng điện:Biến đổi dòng điện trong mạch điện có điện áp cao về dòng điện tương ứng với thiết bị đo lường,tự động bảo vệ Rơle và cách ly với mạng cao áp để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. c-Các khí cụ hạn chế dòng ngắn mạch và kháng điện gồn có: Kháng điện đơn:thường đặt trên thanh góp và đường dây. Kháng điện kép: đặt trên đường dây. 2- Phần dẫn điện. Căn cứ vào cấu trúc, phần dẫn điện phân thành : Dây dẫn :là dây mềm, tiết diện tròn có thể dùng một hay nhiều sợi phụ thuộc vào dòng điện, dùng sứ treo để cách điện với các phần nối đất . Thanh dẫn : là thanh cứng, thanh mềm tiết diện hình chử nhật, hình tròn rỗng, hình máng ... có thể dùng một hoặc hai thanh ghép chặt nhau phụ thuộc vào dòng điện, để cách điện với đất dùng sứ đỡ. Cáp điện lực : Là dây dẫn mềm bọc cách điện theo điện áp định mức .Khi lắp đặt có thể chôn dưới đất hoặc đặt trong hầm cáp không cần cách điện . Hiện nay,thanh dẫn có thể chế tạo thành khối gồm:thanh dẫn,sứ cách điện xung quanh có thùng kín.Bên trong thùng có thể có không khí hoặc khí SF6.Kích thước loại này nhỏ,làm việc bảo đảm an toàn nhưng giá thành cao. II-Những vấn đề chung có liên quan đến tính toán để chọn các khí cụ điện và phần dẫn điện: 1-Các chế độ làm việc của mạng điện: Trong điều kiện làm việc của khí cụ và thiết bị điện vận hành trong các chế độ : Chế độ làm việc lâu dài. Chế độ làm việc quá tải. Chế độ làm việc sự cố (ngắn mạch). Chế độ làm việc lâu dài:trong chế độ làm việc lâu dài các khí cụ điện,thiết bị điện đảm bảo chế độ làm việc tin cậy nếu chọn lựa đúng các điều kiện sau : Uđm;Iđm(áp và dòng định mức),nhiệt độ đạt đến nhiệt độ ổn định(ôđ). Có 3 trường hợp xét vào làm việc lâu dài: Chế độ làm việc bình thường: là khi các thiết bị đều làm việc với phụ tải lớn nhất (Smax). Chế độ làm việc quá tải:một số khí cụ điện và phần dẫn điện cho phép quá tải trong thời gian nhất định(ví dụ:MBA,máy biến dòng điện)đặc trưng bằng hệ số quá tải(Kqt). Chế độ cưỡng bức:Ở chế độ này nếu trong sơ đồ có một phần tử phải nghỉ cưỡng bức,dòng điện sẽ phân phối qua các mạch khác lúc bình thường. b-Chế độ làm việc ngắn hạn: Trong chế độ làm việc này ,dòng điện rất lớn nhưng thời gian không dài, tính bằng phút và giây.Do đó nhiệt phát nóng của các phần có dòng chạy qua chưa đạt đến trị số ổn định,đặt trưng cho chế độ này là ngắn mạch.Dòng chạy qua dòng ngắn mạch IN và thời gian kéo dài bằng thời gian tồn tại dòng ngắn mạch:tN. tN= tBV +tMC Trong đó : tBV :thời gian bảo vệ Rơle tác động. tMC: thời gian cắt tổng của máy cắt (kể cả thời gian dập hồ quang). 2-Điều kiện chung để chọn thiết bị: a-Chọn theo điều kiện làm việc lâu dài: Chọn theo dòng định mức: Dòng định mức khí cụ điện(IđmKCĐ) là dòng điện đi qua chúng trong thời gian làm việc lâu dài không hạn chế với thời gian làm việc môi trường xung quanh là định mức,lúc đó nhiệt độ đốt nóng lớn nhất các phần tử của nó không vượt quá trị số cho phép lâu dài.Lựa chọn đúng đắn khí cụ theo điện định mức sẽ đảm bảo các bộ phận của nó không bị đốt cháy nguy hiểm trong điều kiện làm việc bình thường,muốn vậy ta có: IđmKCĐIcbmax Với Icbmax:dòng điện hiệu dụng cực đại. Dòng điện cực đại xuất hiện trong các trường hợp: -Đối với mạch đường dây song song –khi cắt một trong hai đường dây. -Đối với đường dây cáp không dự phòng-khi sử dụng khả năng quá tải của nó. -Đối với máy biến áp-khi sử dụng khả năng quá tải của chúng. - Đối với thanh góp nhà máy điện,trạm biến áp,thanh cái mạch phân đoạn và mạch nối các khí cụ điện-trong điều kiện vận hành bất lợi nhất. Chọn theo điện áp định mức: Điện áp định mức của khí cụ điện được ghi trên nhãn hay lý lịch của máy.Phù hợp với độ cách điện,độ dự trữ bền về điện nên cho phép chúng làm việc lâu dài điện áp cao hơn định mức 10% 12% gọi là điện áp cực đại của khí cụ điện.Khi chọn khí cụ điện điện cần tuân theo những điều kiện sau: UđmKCĐUđmmạng UđmKCĐ :Điện áp định mức khí cụ điện. Uđmmang: Điện áp định mức của mạng điện. b-Kiểm tra khí cụ điện và bộ dẫn điện theo dòng điện ngắn mạch: Lực tác động tương hỗ giữa các bộ phận mang dòng điện gọi là lực điện động.Khi làm việc bình thường,dòng điện nhỏ nên lực điện động nhỏ,không gây nguy hiểm.Nhưng khi ngắn mạch,dòng rất lớn,có thể làm biến dạng các thanh dẫn,bẻ gãy sứ đỡ,phá hỏng các cuộn dây……..Vì vậy,khi chọn thiết bị và dây dẫn,cần phải kiểm tra khả năng ổn định lực điện động của chúng. Điều kiện ổn định lực điện động là: ILĐĐIXK Với ILĐĐ:Dòng ổn định lực điện động. IXK :Dòng xung kích. Kiểm tra ổn định nhiệt -Dây dẫn và khí cụ điện có dòng điện đi qua sẽ đốt nóng lên gây tổn thất công suất,các tổn thất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng chủ yếu phụ thuộc vào bình phương dòng điện . -Điều kiện kiểm tra ổn định nhiệt là đối với dây dẫn có thể căn cứ vào tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn để có ổn định nhiệt. Schọn Smin mà Smin= Với C :Hệ số phụ thuộc vật dẫn. BN:Xung lượng nhiệt. -Đối với khí cụ điện:.tnh.tqđ=BN Inh:Dòng điện độ bền nhiệt đi qua khí cụ điện trong tnh mà không gây hư hỏng. :Trị số dòng điện ngắn mạch(IN). tqđ :Thời gian qui đổi gần bằng 1s. III-Chọn khí cụ điện cho trạm: Để chọn khí cụ điện ta phải dựa vào các giá trị của dòng ngắn mạch IN,dòng bình thường Ibt,dòng xung kích IXK ,đã được tính toán trong giai đoạn cuối của mỗi phương án trong chương trước. Từ Bảng tổng kết ,kết quả dòng ngắn mạch ở các phương án: (Bảng 7-1) và (Bảng 7-2) A-Chọn thanh góp và dây dẫn: 1-Chọn thanh góp: a-Chọn thanh góp cho cấp điện áp 110KV: Chọn thanh góp mềm cho cấp điện áp 110 KV có ưu điểm ít tốn nhiều sứ đỡ ở cấp điện áp này,vì ở cấp điện áp này sứ đở đắt tiền hơn sứ treo rất nhiều(khi dùng độ bền điện áp như nhau).Ngoài ra,ít tốn giá đỡ vì khoảng cách giữa các nhịp đà xa.Với điện áp nguồn 110 KV ta chọn dây nhôm lỏi thép, chọn tiết diện dây theo điều kiện mật độ dòng kinh tế và kiểm tra theo các điều kiện sau : Kiểm tra điều kiện vầng quang. Kiểm tra điều kiện lâu dài cho phép. Kiểm tra điều kiện phát nóng. Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Theo bảng kết quả tính toán ở bảng 7-1 và 7-2. Ta chọn giá trị lớn nhất(Phương án 1). Ta có: -Dòng ngắn mạch :IN =4,34(KA) =4340(A) -Dòng điện bình thường:Ibt =0,496(KA)=496 (A) -Dòng cưỡng bức trên thanh cái 110KV: Icb = ==0,992(KA) Xét các điền kiện chọn thanh góp: +Chọn thanh góp theo dòng điện lâu dài cho phép: Dòng cho phép của thanh góp phải thoả mãn kiều kiện: I’cp Icb ĩ Icp Icb ĩ Icp = =1096,69 (A) Trong đó: Chọn nhiệt độ môi trường : tmt = 35oc Chọn nhiệt độ cho phép : tcp = 80oc Chọn nhiệt độ nơi chế tạo (tđm): tct = 25oc Theo bảng phụ lục 8.12 trang 263 của sách thiết kế Nhà máy điện và trạm biến áp của tác giả Huỳnh Nhơn. Ta có: (Bảng 8-1) Tiêt diện Định mức (mm2) Snhôm (mm2) Sthép (mm2) Đường kính(mm) Điện trở 1 chiều Khi 200C(/km) Iphụ tảicp (ngoài trời) (A) Dây dẫn Lõi thép 700/86 687 85,9 36,2 12 0,042 1220 +Kiểm tra theo điều kiện mật độ dòng kinh tế của dòng điện: Điều kiện:Sdd Sktế Ta có:Sktế = Dựa vào đồ thị ta có: TMAX=365 =365 =6716 (h)>5000(h) Loại dây dẫn là dây nhôm lõi thép. èJktế =1(A/mm2) Sktế = ==496(mm2) Sdd=700(mm2)>Sktế =496(mm2) Vậy :Ta chọn thanh góp mền 1AC-700/86(mm2) thoả điều kiện mật độ dòng kinh tế. + Kiểm tra điều kiện vầng quang : Điền kiện:Uvq UHT Trong đó: -Uvq:Điện áp phát sinh vầng quang. -m :Hệ số có xét đến độ xì của bề mặt dây dẫn.Đối với dây dẫn nhiều sợi xoắn lại:m=0,85. -r :Bán kính ngoài của thanh góp(dây dẫn): -atb :Khoảng cách trung bình giữa các trục dây dẫn:atb=250(cm). èUvq =84 m r lg=84 0,85 1,81 lg = Vì 3 pha đặt trên cùng một mặt phẳng nên Uvq của pha giữa giảm đi 4%,còn pha bên thì tăng lên 6%. èUvqphagiua =276,59 –4% (276,59)=265,53(KV)>UHT =110(KV) Uvqphabên =276,59 +6% (276,59)=293,19(KV)>UHT =110(KV) Vậy:Thanh góp mềm 1AC-700/86(mm2) thoả điều kiện vầng quang. +. Kiểm tra ổn định nhiệt : S chọn Smin = = Với :-C :Hệ số phụ thuộc vào vật liệu thanh dẫn. C= 88 đối với dây nhôm . -BN :Xung lượng nhiệt BN = IN2 tqđ=43421=18,836(KA2s)= 18835600(A2s) -IN =4,34(KA) =4340(A) -tqđ :Thời gian quy đổi,tqđ =1s. èSchọn =700 mm2 > Smin==49,32(mm2 ) Vậy:Thanh góp mềm 1AC-700/86(mm2) thoả điều kiện ổn định nhiệt. Kết luận:Thanh góp mềm 1AC-700/86(mm2) thoả mãn được yêu cầu thiết kế. b-Chọn thanh góp cho cấp điện áp 22KV: Ở cấp điện áp này ta đã chọn tủ hợp bộ nên thanh góp đã có sẵn trong tủ hợp bộ,do vậy ta chỉ cần kiểm tra thanh góp này có đạt hay không. +Kiểm tra thanh góp cấp 22KV đặt trong tủ hợp bộ 8DA10: -Dòng cưỡng bức trên thanh cái cái 22 KV Icb = ==3,793(KA) Theo bảng kết quả tính toán ở bảng 7-1 và 7-2. Ta chọn giá trị lớn nhất: -Dòng ngắn mạch :IN =14,01(KA) =14010(A) -Dòng xung kích :IXK=35,66(KA) -Xung lượng nhiệt :BN = tqđ =tqđ =14,0121=196,28(KA2s) Thanh dẫn cấp 22KV,chọn loại thanh góp cứng đặt trong tủ hợp bộ là thanh dẫn Đồng Hình máng có sơn.Đặt trong nhà,nhiệt độ môi trường :350C; nhiệt độ thanh dẫn 600C. Theo phụ lục 8.13 trang 264 của tác giả Huỳnh Nhơn ta có bảng như sau: (Bảng 8-2) Tiết diện 1 cực (mm2) Trọng lượng (Kg/m) Vật liệu Dòng định mức thanh dẫn(A) h (mm) b (mm) c (mm) r (mm) 1370 6,66 Đồng 5500 125 55 5,6 10 +Chọn thanh góp theo dòng điện lâu dài cho phép: Dòng cho phép của thanh góp phải thoả mãn kiều kiện: Điều kiện : I’cp Icbĩ IcpK1K2 Icbmax ĩIcp K2 Icb ĩ 5500 0,88=3826,36(A) =3,826(KA)>Icb =3,793(KA) Trong đó: Chọn nhiệt độ môi trường : tmt = 35oc;K2=0,88 Chọn nhiệt độ cho phép : tcp = 60oc Chọn nhiệt độ nơi chế tạo (tđm): tct = 20oc èThoả điều kiện phát nóng lâu dài. + Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt : Nếu Icp 1000 (A) ta không cần kiểm tra tính ổn định nhiệt . Nếu Icp < 1000 (A) thì ta phải kiểm tra ổn định nhiệt. S chọn Smin = = Trong đó : Ccu = 171 là hệ số phụ thuộc vào vật liệu thanh dẫn ð S chọn = 1370 (mm2) > Smin = = 81,93(mm2) Như vậy :Thanh góp 22KV trong tủ hợp bộ đạt yêu cầu. +Kiểm tra điều kiện ổn định động: Điều kiện : tt cp Trong đó : cp : Ứng suất cho phép của vật liệu thanh dẫn cu = 1400 Kg/cm2 tt : Ứng suất tính toán khi ngắn mạch Lực điện động Ftt tác động lên thanh dẫn khi ngắn mạch: Ftt = 1,7610-8I2XK Trong đó : Ixk : Dòng ngắn mạch xung kích 3 pha (A) l : khoảng cách giữa hai sứ đở thanh dẫn (cm) a: khảng cách giữa các pha (cm) Vì thanh dẫn được đặt trong tủ hộp bộ nên khoảng cách giữa hai sứ đỡ và khoảng cách giữa các pha được chọn như sau ; l = 100 cm ; a = 50 cm ð Ftt =1,7610-8 (35660)2 = 44,762(Kg) - Moment uốn M tác động lên thanh dẫn : M = = = 447,62(Kg.cm) - Ứng suất tính toán σtt xác định theo biểu thức tt = Trong đó : W : moment chống uốn của thanh dẫn theo chiều thẳng góc với phương lựctác dụng . Ở đây chọn thanh dẫn đơn đặt nằm ngang W = 0.17bh2n Trong đó : b : chiều dày thanh dẫn (cm) h : chiều rộng (cao) thanh dẫn (cm) n : số thanh dẫn ghép trên 1 pha b = 5,5 (cm) ; h = 12,5(cm);n=1. ð W =0.17bh2n = 0,175,512,521 =146,09(cm3) ð tt = = = 3,06Kg/cm2 Vậy tt = 3,06(Kg/cm2) < cp = 1400 (Kg/cm2) èThoả điều kiện ổn định lực điện động. + Kiểm tra dao động khi cộng hưởng r¹. r = Trong đó : r : Tần số riêng của cấu trúc thanh dẫn. S : Tiết diện thanh dẫn (cm2). : khối lượng riêng của vật liệu; cu = 8,93 g/cm3. E : Modul đàn hồi của vật liệu thanh dẫn Ecu = 1,1106 Kg/cm2. J : moment quán tính của tiết diện thanh dẫn với trục thẳng đứng với phương uốn (cm4). J = = = 173,31(Cm4) S = 1370(mm2)=13,7(Cm2) r = = 22484,96 Vậy r =1140,6 ¹ =2pf=314 (thoả điều kiện). èThoả điều kiện dao động khi cộng hưởng. c-Chọn thanh dẫn cho cấp 0,4KV: Ở cấp này ta đã chọn tủ thiết bị cấp điện áp thấp nên thanh góp có sẵn trong tủ hợp bộ. 2-Chọn dây dẫn: a-Chọn cáp nguồn(Từ hệ thống đến thanh cái 110KV): Với điện áp nguồn 110 KV ta chọn dây nhôm lõi thép, chọn tiết diện dây theo điều kiện mật độ dòng kinh tế và kiểm tra theo các điều kiện sau : Kiểm tra điều kiện vầng quang. Kiểm tra điều kiện phát nóng. Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Cáp nguồn đi đến trạm gồm hai đường dây song song. L = 60 Km. -Dòng ngắn mạch :IN =4,34(KA) =4340(A) -Dòng điện bình thường:Ibt =0,496(KA)=496 (A)] -Dòng điện làm việc : Ilvmax = = 1000=496 (A) -Dòng cưỡng bức khi một đường dây bị sự cố: Icb max = 2 ILVMAX = 2 496 = 992(A) Xét các điền kiện chọn dây dẫn: +Chọn thanh góp theo dòng điện lâu dài cho phép: Dòng cho phép của thanh góp phải thoả mãn kiều kiện: I’cp Icb ĩIcp Icb ĩ Icp = =1096,69 (A) Trong đó: Chọn nhiệt độ môi trường : tmt = 35oc Chọn nhiệt độ cho phép : tcp = 80oc Chọn nhiệt độ nơi chế tạo (tđm): tct = 25oc Theo bảng phụ lục 8.12 trang 263 của sách thiết kế Nhà máy điện và trạm biến áp của tác giả Huỳnh Nhơn. Ta có: (Bảng 8-3) Tiêt diện Định mức (mm2) Snhôm (mm2) Sthép (mm2) Đường kính(mm) Điện trở 1 chiều Khi 200c(/km) Iphụ tảicp (ngoài trời) (A) Dây dẫn Lõi thép 700/86 687 85,9 36,2 12 0,042 1220 +Kiểm tra theo điều kiện mật độ dòng kinh tế của dòng điện: Điều kiện:Sdd Sktế Ta có:Sktế = Dựa vào đồ thị ta có:TMAX=365 =6716 (h)>5000(h) Loại dây dẫn là dây nhôm lõi thép. èJktế =1(A/mm2) Sktế = ==496(mm2) Sdd=700(mm2)>Sktế =496(mm2) + Kiểm tra ổn định nhiệt : S chọn Smin = = = Với C = 88 đối với dây dây nhôm lõi thép. BN = IN x tn Schon =700 mm2 > Smin = 49,32(mm2 ) Vậy chọn dây nhôm lõi thép: có Sdd = 700/86 mm2 Vậy :Ta chọn dây dẫn mền 1AC-700/86(mm2) thoả điều kiện mật độ dòng kinh tế. Ta chọn dây dẫn Nguồn giống như la chọn thanh góp 110KV. b-Chọn dây dẫn từ thanh cái 110KV đến máy biến áp: Chọn dây dẫn trên không. -Dòng ngắn mạch :IN =4,34(KA) =4340(A) -Dòng điện bình thường:Ibt =0,496(KA)=496 (A)] -Dòng làm việc bình thường:Từ thanh góp 110KV đến máy biến áp bằng 3 đường dây: Ilvmax = ==0,253(KA) - Dòng cưỡng bức trên thanh cái 110KV: Icbức =2 Ilvmax =0,506(KA). +Chọn dây dẫn theo dòng điện lâu dài cho phép: Dòng cho phép của thanh góp phải thoả mãn kiều kiện: I’cp Icb ĩ I’cpdd K1 K2 K3 > Icb max = 506 (A) ĩ Icp Icb ĩ Icp = =635,69(A) K1 :hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ. K2 = 0,88 :hệ số hiệu chỉnh theo môi trường xung quanh . K3 = 1 :hệ số theo cách lắp đặt thanh dẫn . Trong đó: Chọn nhiệt độ môi trường : tmt = 35oc;K2=0,88 Chọn nhiệt độ cho phép : tcp = 80oc Chọn nhiệt độ nơi chế tạo (tđm): tct = 25oc Theo bảng phụ lục 8.12 trang 263 của sach thiết kế Nhà máy điện và trạm biến áp của tác giả Huỳnh Nhơn. Ta có: (Bảng 8-4) Tiêt diện Định mức (mm2) Snhôm (mm2) Sthép (mm2) Đường kính(mm) Điện trở 1 chiều Khi 200c(/km) Iphụ tảicp (ngoài trời) (A) Dây dẫn Lõi thép 500/64 490 63,5 30,6 10,2 0,059 945 +Kiểm tra theo điều kiện mật độ dòng kinh tế của dòng điện: Điều kiện:Sdd Sktế Ta có:Sktế = Dựa vào đồ thị ta có:TMAX=365 =6716 (h)>5000(h) Loại dây dẫn là dây nhôm lõi thép. èJktế =1(A/mm2) Sktế = ==496(mm2) Sdd=500(mm2)>Sktế =496(mm2) Vậy :Ta chọn thanh góp mền 1AC-500/64(mm2) thoả điều kiện mật độ dòng kinh tế. Còn lại ta chọn các điều kiện khác giống như cách chọn thanh góp 110KV. c- Chọn dây dẫn 22KV từ máy biến áp đến TC 22KV: Chọn cáp ngầm. Theo bảng 7-1 và 7-2 Ta có: -Dòng ngắn mạch :IN =14,01(KA) =14010(A) -Dòng điện bình thường:Ibt =1,653(KA)=1653(A) -Dòng làm việc bình thường:Từ máy biến áp110KV/22KV đến thanh góp 22KV áp bằng 3 đường dây: Ilvmax = ==1,264(KA) - Dòng cưỡng bức trên thanh cái 22KV: Icbức =2 Ilvmax =2,528(KA). +Chọn dây dẫn theo dòng điện lâu dài cho phép: Dòng cho phép của thanh góp phải thoả mãn kiều kiện: I’cp Icb ĩ I’cpdd K1 K2 K3 > Icb max = 2528 (A) ĩ Icp K1 K2 K3 Icb ĩ Icp = = =4342,75 (A) Trong đó: Nhiệt trở suất của đất là 10K.m/W. Hệ số mang tải là 0,7. Chọn nhiệt độ môi trường đất : tmt = 25oc Tra bảng hệ số chuyển đổi(trang 665,669)trong sách ABB ta được: K1=0,98 K2=0,66(hệ thống 5 cáp đặt song song ) K=0,9 (hệ số suy giảm do vỏ bảo vệ). Theo Cataloge của hãng ABB (trang 659) ta chọn 5 sợi cáp trên một pha làm việc song song ,cáp 1 lõi bằng đồng loại 5 N2XSY-XLPE,mỗi sợi có các thông số sau: Ta có (Bảng 8-5) Tiết diện Định mức (mm2) Vật liệu cách điện Mã Nhiệt độ làm việc max( 0C) Bố trí Đặt Dòng cho Phép 500 XLPE N2XSY 90 Tam giác Trong đất 674 Khi xảy ra sự cố:5 cáp làm việc song song trên một pha thì bị đứt 1 cáp,còn lại 4 cáp,khi đó 4 cáp còn lại được phép làm việc quá tải 1,3 lần dòng định mức của nó. Dòng của 4 cáp còn lại phải thoả điều kiện : K1 K2 K3 Kqt Icáp nIcb è 0,980,660,91,36745 =2550,27(A)Icb=2528(A) Trong đó: n:số sợi cáp còn lại,n=4 sợi còn lại. Kqt:Hệ số được phép quá tải của cáp khi sự cố,Kqt=1,3. èThoả điều kiện khi sự cố bịc đứt 1 cáp. Vậy :Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện dòng làm việc lâu dài cho phép. +Kiểm tra theo điều kiện mật độ dòng kinh tế của dòng điện: Điều kiện:Sdd Sktế Ta có:Sktế = Dựa vào đồ thị ta có: TMAX=365 =6716(h)>5000(h) Loại dây dẫn là dây đồng èJktế =2(A/mm2) Sktế = ==826,5(mm2) èSdd =5500(mm2)=2500(mm2)> Sktế =826,5(mm2) + Kiểm tra ổn định nhiệt : S chọn Smin = = = Với C = 171 đối với dây dây đồng. BN = IN x tn Schon =500 mm2 > Smin = 81,93(mm2 ) Vậy chọn dây đồng loại : N2XSY-XLPE500 có Sdd = 500 mm2 Vậy: Cáp 5 N2XSY-XLPE500 đã chọn thoả điều kiện mật độ kinh tế. Kết luận: Cáp 5 N2XSY-XLPE500 đã chọn thoả mãn được các yêu cầu về kỹ thuật. d- Chọn dây dẫn 22KV từ TC 22KV ra phụ tải 22KV: Chọn cáp ngầm(Theo yêu cầu của khu công nghiệp có vốn đầu tư của nước ngoài).Ta chọn 2 đường dây. Theo bảng 7-1 và 7-2 Ta có: -Dòng ngắn mạch :IN =14,01(KA) -Dòng điện bình thường:Ibt =0,474(KA)=474(A)] -Dòng làm việc bình thường:Từ thanh góp 22KV ra phụ tải bằng 8 đường dây: Ilvmax = =0,474(KA) =474(A) - Dòng cưỡng bức trên thanh cái 22KV: Icbức =2 Ilvmax =948(A). Xét các điều kiện chọn cáp. +Chọn dây dẫn theo dòng điện lâu dài cho phép: Dòng cho phép của thanh góp phải thoả mãn kiều kiện: I’cp Icb ĩ I’cpdd K1 K2 K3 > Icb max = 948 (A) ĩ Icp K1 K2 K3 Icb ĩ Icp = = Trong đó: =1628,53 (A) Nhiệt trở suất của đất là 10K.m/W. Hệ số mang tải là 0,7. Chọn nhiệt độ môi trường đất : tmt = 25oc Tra bảng hệ số chuyển đổi(trang 665,669)trong sách ABB ta được: K1=0,98; K2=0,66(hệ thống 5 cáp đặt song song ) K=0,9 (hệ số suy giảm do vỏ bảo vệ). Theo Cataloge của hãng ABB (trang 659) ta chọn 5 sợi cáp trên một pha làm việc song song ,cáp 1 lõi bằng đồng loại 5 N2XSY-XLPE mỗi sợi có các thông số sau: Ta có (Bảng 8-6) Tiêt diện Định mức (mm2) Vật liệu cách điện Mã Nhiệt độ làm việc max( 0C) Bố trí Đặt Dòng cho Phép 120 XLPE N2XSY 90 Tam giác Trong đất 368 Khi xảy ra sự cố:5 cáp làm việc song song trên một pha thì bị đứt 1 cáp,còn lại 4 cáp,khi đó 4 cáp còn lại được phép làm việc quá tải 1,3 lần dòng định mức của nó. Dòng của 4 cáp còn lại phải thoả điều kiện : K1 K2 K3 Kqt Icáp nIcb è 0,980,660,91,33685 =1392,43(A)Icb=948 (A) Trong đó: - n:số sợi cáp còn lại,n=4 sợi còn lại. - Kqt:Hệ số được phép quá tải của cáp khi sự cố,Kqt=1,3. èThoả điều kiện khi sự cố bịc đứt 1 cáp. Vậy :Cáp đã chọn thoả mãn điều kiện dòng làm việc lâu dài cho phép. +Kiểm tra theo điều kiện mật độ dòng kinh tế của dòng điện: Điều kiện:Sdd Sktế ,Ta có:Sktế = ; Dựa vào đồ thị ta có: TMAX=365 =6716(h)>5000(h) Chọn loại dây dẫn là dây đồng có :Jktế =2(A/mm2) Sktế = ==237(mm2) èSdd =5120(mm2)=600(mm2)> Sktế =237(mm2) + Kiểm tra ổn định nhiệt : S chọn Smin = = = Với C = 171 đối với dây dây đồng. Schon =120 mm2 > Smin = 81,93(mm2 ) Chọn dây đồng loại : N2XSY-XLPE120 có Sdd = 120 mm2 Vậy:Cáp 5 N2XSY-XLPE120 đã chọn thoả điều kiện mật độ kinh tế. Kết luận: Cáp 5 N2XSY-XLPE120 đã chọn thoả mãn được các yêu cầu về kỹ thuật. Chọn cáp trên không:Để cung cấp cho các hộ dân cư và khu công nghiệp. Có 4 đường dây. Tương tự như đối với cáp ngầm.Chọn nhiệt độ môi trường đất : tmt = 35o Theo Cataloge của hãng ABB (trang 659) ta chọn 5 sợi cáp trên một pha làm việc song song ,cáp 1 lõi bằng đồng loại 5 N2XSY-XL