Giáo trình Mạng điện (Phần 2) - Đại học Bách khoa Đà Nẵng

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Nội dung text: Giáo trình Mạng điện (Phần 2) - Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Giaïo trçnh maûng âiãûn. CHÆÅNG 5 CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY DÁÙN $5-1. CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY THEO CHÈ TIÃU KINH TÃÚ. Maûng khu væûc coï âiãûn aïp U cao, cäng suáút truyãön taíi P låïn, chiãöu daìi taíi âiãûn L daìi cho nãn väún âáöu tæ xáy dæûng K vaì phê täøn váûn haình haìng nàm Y låïn. Trong maûng âiãûn khu væûc coï caïc maïy biãún aïp, maïy biãún aïp tæû ngáùu,caïc thiãút bë naìy coï thãø âiãöu chènh âæåüc âiãûn aïp våïi giaîi âiãöu chènh räüng .Do âoï tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp åí maûng khu væûc âæåüc choün theo âiãöu kiãûn kinh tãú. Chè tiãu kinh Z tãú âæåüc duìng trong khi choün tiãút diãûn dáy dáùn laì haìm chi phê tênh toaïn Z. Caïc chè tiãu 3’ kinh tãú cuía âæåìng dáy phuû 3 1 thuäüc ráút nhiãöu vaìo tiãút diãûn dáy dáùn.Khi tàng tiãút diãûn dáy thç chi phê xáy dæûng âæåìng 2’ dáy,chi phê váûn haình haìng nàm tàng (âæåìng cong 1 trãn 2 0 ’ 2 hçnh 5-1),täøn tháút âiãûn nàng Fkt F kt F(mm ) haìng nàm giaím xuäúng(âæåìng Hçnh 5 -1 : Quan hãû cuía Z= f (F) cong 2 trãn hçnh 5-1). Âiãøm cæûc tiãøu cuía chi phê váûn haình haìng nàm seî tæång æïng våïi mäüt tiãút diãûn naìo âoï -Tiãút diãûn âoï âæåüc goüi laì tiãút diãûn kinh tãú F kt .Hay noïi caïch khaïc : æïng våïi tiãút diãûn kinh tãú seî cho ta giaï trë nhoí nháút cuía Z. 5.1.1. Choün tiãút diãûn dáy dáùn theo j kt . Haìm chi phê tênh toaïn cuía âæåìngdáy trãn khäng vaì dáy caïp coï daûng: L Z=() a + a K +3 I2 τ Cρ (5 - 1) vh tc max F Trong âoï: - K :Väún âáöu tæ xáy dæûng âæåìng dáy. - C : Giaï 1KWh âiãûn nàng täøn tháút. Väún âáöu tæ K phuû thuäüc vaìo F theo cäng thæïc K = K 0 + n (a + bF)L (5 - 2) Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 85
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Trong âoï: - K 0 : Giaï thaình 1Km dáy dáùn khäng phuû thuäüc vaìo F - n : Säú maûch âæåìng dáy. - a : Hãû säú phuû thuäüc U âæåìng dáy. - b : Hãû säú phaín aïnh sæû phuû thuäüc giaï thaình âæåìng dáy vaìo tiãút diãûn dáy dáùn (â/Km mm 2) - L : Chiãöu daìi âæåìng dáy (Km) 2 - F : Tiãút diãûn dáy dáùn (mm ) Thay (5 - 2) vaìo (5 - 1) ta coï : L Z = a( + a ){( K + a(n + bF L) } + 3I 2 τ .c. ρ. . (5 - 3) vh tc 0 max F Tiãút diãûn täúi æu vãö màût kinh tãú âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: δZ 2 L =() a +a n b l − 3 Imax τ c ρ = 0 (5 - 4) δF vh tc F2 kt 3τCρ FIkt = max (5 - 5) ().avh+ a tc n b Tiãút diãûn dáy dáùn xaïc âënh theo (5-5) goüi laì tiãút diãûn kinh tãú. Viãûc choün F theo (5 - 5) khaï phæïc taûp nãn ngæåìi ta duìng phæång phaïp âån giaín hån âãø tênh F kt theo biãøu thæïc: I max Fkt = (5 - 6) jkt 2 Trong âoï: j kt máût âäü doìng kinh tãú (A/mm ) Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú phuû thuäüc vaìo váût liãûu dáy dáùn, T max , vaì cho åí baíng 5-1. Baíng 5-1:Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú (A/mm 2) DÁY DÁÙN GIAÏ TRË j kt THEO T max 1000-3000 3000-5000 5000-8760 Dáy tráön vaì thanh caïi: Âäöng 2,5 2,1 1,8 Nhäm 1,3 1,1 1,0 Caïp boüc giáúy,dáy dáùn boüc cao su loîi: Âäöng 3,0 2,5 2,0 Nhäm 1,6 1,4 1,2 Caïp boüc cao su loîi âäöng 3,5 3,1 2,7 Trang 86 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Nãúu âæåìng dáy coï nhiãöu phuû taíi nhæng coï T max khaïc nhau khi âoï j kt âæåüc xaïc âënh theo giaï trë T max trung bçnh cuía caïc phuû taíi: n ∑PTimax i max 1 Tmax tb = (5 -7) ∑Pi max I j max Fkt = (5 -8) jkt Trong âoï: I j max : Doìng cæûc âaûi chaûy trãn âoaûn j Nãúu nhæ táút caí caïc âoaûn âæåìng dáy choün cuìng mäüt tiãút diãûn khi âoï doìng âiãûn tênh toaïn duìng âãø choün tiãút diãûn dáy seî laì: m 2 2 2 2 2 It L= I1 l1 + I 2 l2 + I 3 l3 + = ∑ Ij l j (5 - 9) j =1 Trong âoï: - m : Säú læåüng caïc âoüan âæåìng dáy trong maûng . - I j : doìng âiãûn chaûy trãn âoüan thæï j. - l j : Chiãöu daìi âoaûn thæï j. - L : Täøng chiãöu daìi toaìn bäü âæåìng dáy. Tæì âoï ta coï: 2 ∑ Ij. l j I = (5 - 10) t L Tiãút diãûn dáy dáùn cáön âæåüc choün laì: I t Fkt = (5 - 11) jkt Phæång phaïp choün tiãút diãûn dáy dáùn F theo máût âäü doìng âiãûn kinh tãú jkt âæåüc duìng våïi âæåìng dáy U ≤ 220KV. Do j kt âæåüc xaïc âënh gáön âuïng,cho nãn khi duìng j kt seî khäng cho ta nháûn âæåüc Z min . 5.1.2. Læûa choün tiãút diãûn dáy dáùn theo khoaíng chia kinh tãú. ÅÍ caïc cáúp âiãûn aïp cao U ≥ 330KV tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc choün trãn cå såí so saïnh kinh tãú -kyî thuáût haìm chi phê tênh toaïn æïng våïi caïc tiãút diãûn khaïc nhau.Phæång phaïp naìy âæåüc goüi laì phæång phaïp khoaíng chia kinh tãú. Âãø xaïc âënh tiãút diãûn theo phæång phaïp khoaíng chia kinh tãú ,ta thaình láûp haìm chi phê tênh toaïn Z i æïng våïi caïc tiãút diãûn F i khaïc nhau theo doìng âiãûn ( cäng suáút truyãön taíi ) chaûy trãn âæåìng dáy. 2 Z=() avh + a tc K i + 3 Imax R i τ c (5 - 12) Trong âoï: - K i: Väún âáöu tæ âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn F i Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 87
Giaïo trçnh maûng âiãûn. - R i: âiãûn tråí cuía âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn F i. Theo biãøu thæïc (5 - 12) veî âæåìng cong biãøu diãùn quan hãû Z våïi F âaî cho,trãn âäö thë hçnh 5-2 biãøu diãùn quan hãû Z våïi F 1; F 2; F 3 Giao âiãøm cuía caïc âæåìng cong,vê duû taûi a xaïc âënh giaï trë doìng âiãûn chuyãøn tæì tiãút diãûn dáy naìy sang tiãút diãûn dáy khaïc håüp lyï vãö màût kinh tãú(khoaíng chia kinh tãú ).Vê duû khi doìng âiãûn coï giaï trë tæì I a âãún I b thç tiãút diãûn F 2 laì tiãút diãûn phaíi tçm.Gêa trë doìng âiãûn taûi giao âiãøm caïc âæåìng cong goüi laì I kt kinh tãú. Giaï trë I kt taûi caïc giao âiãøm (vê duû âiãøm a ) coï thãø xaïc âënh theo biãøu thæïc: Z1 = Z 2 (5 - 13) Z F3 Trong âoï: F2 F1 - Z 1 : Chi phê cuía âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn F 1 b - Z 2 : Chi phê cuía âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn F 2 a 2 Z1=() avh + a tc K 1 + 3 Imax R1 τ c 2 Z2=() avh + a tc K 2 + 3 Imax R2 τ c F F F Trong âoï: 1 2 3 - K 1; K 2 : Väún âáöu tæ âæåìng 0 Ia Ib I dáy æïng våïi F 1; F 2. Hçnh 5 -2 : Quan hãû cuía Z= f (I) - R 1; R 2: Âiãûn tråí âæåìng dáy æïng våïi F 1; F 2. Sau khi thay caïc giaï trë Z 1; Z 2 vaìo (5 - 12) ta coï âæåüc I kt : avh+ a tc KK2 − 1 I kt = . (5 - 14) τC 3()RR1− 2 Sau khi tênh âæåüc tiãút diãûn F,ta choün tiãút diãûn tiãu chuáøn gáön nháút âäúi våïi tiãút diãûn tênh toaïn vaì tiãún haình kiãøm tra âiãöu kiãûn phaït noïng,váöng quang vaì âäü bãön cå hoüc cuía dáy dáùn. Âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng âiãûn kên cáön xaïc âënh sæû phán bäú cäng suáút theo chiãöu daìi âæåìng dáy,sau âoï choün tiãút diãûn dáy dáùn theo caïc phæång phaïp trãn. VÊ DUÛ 5-1:Xaïc âënh tiãút diãûn dáy nhäm loîi theïp cuía âæåìng dáy keïp,âiãûn aïp 110KV våïi phuû taíi cuäúi âæåìng dáy S pt = 30+j10 MVA,thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi T max =4200h. GIAÍI:Doìng âiãûn laìm viãûc låïn nháút cuía 1 pha trong mäüt maûch cuía âæåìng dáy keïp : Trang 88 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 2 2 3 S pt 30+ 10. 10 I max = = = 158 A 2 3 U dm 2 3 110 Theo baíng 5-1âäúi våïi dáy dáùn AC vaì T max = 4200h ta coï máût âäü doìng 2 âiãûn kinh tãú j kt = 1,1 A/mm .Tiãút diãûn kinh tãú cuía dáy dáùn seî laì: I max 158 2 Fkt = = = 144 mm jkt 11, Tra baíng choün tiãút diãûn tiãu chuáøn laì dáy AC-150.Coï I cp = 445A. Khi xaíy ra sæû cäú mäüt âæåìng dáy ,doìng âiãûn chaûy trãn âæåìng dáy coìn laûi laì: Isc = 2 x I max = 2 x 158A = 316A < I cp . Tiãút diãûn dáy dáùn âaî choün thoía maîn âiãöu kiãûn phaït noïng vaì khäng phaït sinh váöng quang trãn âæåìng dáy. VÊ DUÛ 5-2:Xaïc âënh tiãút diãûn dáy nhäm loîi theïp cuía âæåìng dáy cáúp âiãûn cho 3 phuû taíi,âiãûn aïp 110KV,cäng suáút phuû taíi (MVA) cho trãn hçnh 5-3.Thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi cuía caïc phuû taíi T max =4500h. (Giaí thiãút cos ϕ cuía caïc phuû taíi laì nhæ nhau). GIAÍI: A a b c - Cäng suáút chaûy trãn âoaûn l l l âæåìng dáy bc (âoaûn thæï 3) laì: 1 2 3 l S3 = S c = 13,5 MVA. 4,8 5,2 13,5 - Cäng suáút chaûy trãn âoaûn âæåìng dáy ab (âoaûn thæï 2) laì: Hçnh 5-3 S2 = S c + S b = 13,5 + 5,2 = 18,7 MVA. - Cäng suáút chaûy trãn âoaûn âæåìng dáy Aa (âoaûn thæï 1) laì: S1 = S c + S b + S a = 13,5 + 5,2 + 4,8 = 25,5 MVA. Doìng âiãûn laìm viãûc trãn caïc âoaûn âæåìng dáy laì: 3 S3 13,. 510 I3 = = = 71 A 3.Udm 3. 110 3 S2 18,. 710 I2 = = = 98, 3A 3.Udm 3. 110 3 S1 25,. 510 I1 = = = 134 A 3.Udm 3. 110 2. Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú cuía dáy AC khi T max = 4500h laì 1,1A/mm Tiãút diãûn caïc âoaûn âæåìng dáy seî laì: I3 71 2 F3 = = = 64, 5mm jkt 11, I2 98, 3 2 F2 = = = 89,5mm jkt 11, Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 89
Giaïo trçnh maûng âiãûn. I1 134 2 F1 = = = 122 mm jkt 11, Choün caïc tiãút diãûn tiãu chuáøn: 2 F3 = 70 mm coï IAcp = 265 2 F2 = 95 mm coï IAcp = 330 2 F3 = 120 mm coï IAcp = 380 Caïc tiãút diãûn choün thoía maîn âiãöu kiãûn váöng quang vaì phaït noïng. VÊ DUÛ 5-3:Xaïc âënh tiãút diãûn dáy nhäm loîi theïp trong maûng âiãûn kên,âiãûn aïp 110KV,cäng suáút phuû taíi (MVA),chiãöu daìi (Km) cho trãn hçnh 5-4.Thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi cuía caïc phuû taíi T max =4500h. A GIAÍI: - Phán bäú cäng suáút trãn âoaûn Aa theo chiãöu daìi âæåìng dáy laì: (33+ j 16555,.,) + ( 22+ j 663).35 45 35 S = = 258,,+ j 11 4MVA Aa 100 - Phán bäú cäng suáút trãn âoaûn Ab: SAb = S a + S b - S Aa a b = (33+j16,5)+(22+j6,6)-(25,8+j11,4) 20 = 29,2+j11,7 MVA 33+j16,5 22+j6,6 - Cäng suáút truyãön trãn âoaûn ba laì: Hçnh 5-4 Sba = S a - S Aa = (33+j16,5)-(25,8+j11,4) = 7,2 + j5,1MVA. Tæì kãút quaí tênh phán bäú cäng suáút ta tháúy âiãøm a laì âiãøm phán cäng suáút toaìn pháön cuía maûng âiãûn. Doìng âiãûn chaûy trãn âoaûn âæåìng dáy laì: 25,, 82+ 11 4 2 IA= .103 = 148 Aa 3. 110 7,22+ 51, 2 IA= .,103 = 46 3 ab 3. 110 29,22+ 11, 7 2 IA= .103 = 165 Ab 3. 110 2. Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú cuía dáy AC khi T max = 4500h laì 1,1A/mm Tiãút diãûn kinh tãú cuía caïc âoaûn âæåìng dáy seî laì: I Aa 148 2 FAa = = = 135 mm jkt 11, Iab 46, 3 2 Fab = = = 42 mm jkt 11, I Ab 165 2 FAb = = = 150 mm jkt 11, Trang 90 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Choün caïc tiãút diãûn tiãu chuáøn: 2 FAa = 150 mm coï IAcp = 445 2 Fab = 70 mm coï IAcp = 275 2 FAb = 150 mm coï IAcp = 445 Khi xaíy ra sæû cäú trãn mäüt trong caïc âoaûn âáöu cuía âæåìng dáy,doìng âiãûn chaûy trãn âoaûn coìn laûi bàòng: 552+ 231, 2 IA= .103 = 310 sc 3. 110 Doìng âiãûn låïn nháút chaûy trãn âoaûn ab seî laì: 332+ 16, 5 2 IA= .103 = 198 ab 3. 110 Caïc tiãút diãûn choün thoía maîn âiãöu kiãûn váöng quang vaì phaït noïng. $5-2 CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY DÁÙN THEO TÄØN THÁÚT ÂIÃÛN AÏP CHO PHEÏP Maûng phán phäúi coï nhiãöu phuû taíi phán bäú khäng táûp trung, thiãút bë âiãöu chènh âiãûn aïp êt,giaîi âiãöu chènh âiãûn aïp cuía caïc maïy biãún aïp phán phäúi nhoí cho nãn viãûc choün tiãút diãûn dáy dáùn phaíi quan tám âãún täøn tháút âiãûn aïp ∆U âãø âaím baío cháút læåüng âiãûn nàng.ÅÍ maûng âiãûn phán phäúi caïc phuû taíi coï cäng suáút nhoí ,do âoï tiãút diãûn dáy nhoí dáùn âãún âiãûn tråí R cuía dáy dáùn seî låïn,âiãöu âoï aính hæåíng tåïi täøn tháút âiãûn aïp.Cho nãn coï thãø thay âäøi tiãút diãûn dáy dáùn âãø caíi thiãûn cháút læåüng âiãûn aïp.Tæïc laì giæî cho täøn tháút âiãûn aïp khäng væåüt quaï trë säú cho pheïp ( ∆Utt ≤ ∆Ucp ).Màût khaïc dáy dáùn cuía âæåìng dáy trãn khäng laìm bàòng kim loaûi maìu nãn trë säú âiãûn khaïng x 0 cuía chuïng thay âäøi ráút êt khi tiãút diãûn thay âäøi.Trë säú âiãûn khaïng x 0 thay âäøi trong khoaíng x 0 = 0,36-0,42 Ω/Km.Trë säú trung bçnh trong tênh toaïn âæåüc láúy trong khoaíng x 0 = 0,38-0,40 Ω/Km. Do âoï tiãút diãûn cuía maûng âëa phæång âæåüc choün theo ∆Ucp . Giaï trë ∆Ucp tuìy thuäüc vaìo yãu cáöu âiãûn aïp cuía tæìng loaûi häü tiãu thuû. Sau âáy chuïng ta xeït mäüt säú phæång phaïp thæåìng âæåüc suí duûng âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng âiãûn phán phäúi theo âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp. 5-2-1.Âæåìng dáy coï mäüt phuû taíi. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 91
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Xeït âæåìng dáy maûng phán phäúi coï mäüt phuû taíi hçnh 5-5.Tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc xaïc âënh nhæ sau: PR + QX P+jQ Tæì cäng thæïc ∆U = A b U dm L Âàût : ∆Ur = PR/U âm ; ∆Ux = QX/U âm . Ta coï : Pb+jQ b Hçnh 5-5 ∆U = ∆Ur + ∆Ux Màût khaïc theo âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp ta coï: ∆U = ∆Ur + ∆Ux = ∆Ucp (5 -15) Giaï trë âiãûn khaïng cuía maûng phán phäúi nhæ âaî noïi åí pháön trãn nàòm trong phaûm vi x 0 = 0,38 ÷ 0,40 Ω/Km .Do âoï ta coï thãø choün giaï trë x 0 trung bçnh âãø tênh thaình pháön täøn tháút âiãûn aïp ∆Ux: Qx0 L ∆U x = U dm Tæì âoï thaình pháön täøn tháút âiãûn aïp trãn âiãûn tråí r âæåüc xaïc âënh theo biãøu thæïc: ∆Ur = ∆Ucp - ∆Ux Màût khaïc ta coï: Pr 0 L PL ∆U r = = U dmFUγ dm Do âoï tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc xaïc âënh theo biãøu thæïc: PL F = (5 - 16) γUUdm∆ r Tæì giaï trë tiãút diãûn dáy dáùn tênh theo (5-16),choün tiãút diãûn dáy dáùn tiãu chuáøn gáön nháút.Sau âoï tênh laûi ∆U theo caïc thäng säú cuía dáy dáùn âaî choün vaì tiãún haình kiãøm tra laûi âiãöu kiãûn ∆U ≤ ∆Ucp . Âäúi våïi træåìng håüp âæåìng dáy coï nhiãöu phuû taíi.Viãûc choün tiãút diãûn dáy dáùn theo âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp ∆Ucp cáön kãút håüp våïi caïc âiãöu kiãûn phuû khaïc tuìy thuäüc vaìo tæìng loaûi maûng nhæ:táút caí caïc âoaûn âæåìng dáy choün cuìng mäüt tiãút diãûn; táút caí caïc âoaûn âæåìng dáy choün cuìng mäüt máût âäü doìng âiãûn;choün tiãút diãûn âæåìng dáy theo âiãöu kiãûn khäúi læåüng kim loaûi maìu nhoí nháút. Trang 92 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 5.2.2. Táút caí caïc âoaûn âæåìng dáy choün cuìng tiãút diãûn. Xeït âæåìng dáy maûng phán phäúi trãn hçnh 5-6.Tiãút diãûn dáy dáùn cuía caïc âoaûn âæåìng dáy cáön âæåüc choün theo âiãöu kiãûn cuìng mäüt tiãút diãûn. Tæì cäng thæïc tênh täøn A P +jQ a P +jQ b c tháút âiãûn aïp trong maûng phán 1 1 2 2 P3+jQ 3 phäúi ta coï: l1 l2 l3 m m r0 x0 ∆U = ∑ Pjlj + ∑Qj l j Pa+jQ a Pb+jQ b Pc+jQ c Udm j =1 Udm j =1 Hçnh 5-6:Âæåìng dáy coï nhiãöu phuû taíi = ∆UUr+ ∆ x Màût khaïc theo âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp ta coï: ∆U = ∆Ur + ∆Ux = ∆Ucp Giaï trë âiãûn khaïng cuía maûng phán phäúi nhæ âaî noïi åí pháön trãn nàòm trong phaûm vi x 0 = 0,36 ÷ 0,42 Ω/Km .Do âoï ta coï thãø choün giaï trë x 0 trung bçnh âãø tênh thaình pháön täøn tháút âiãûn aïp ∆Ux: m x0 ∆U x = ∑Qj l j (5- 17) Udm j =1 Trong âoï: - Q j : Cäng suáút phaín khaïng trãn âoaûn thæï j - l j : Chiãöu daìi âoaûn dáy thæï j - m : Säú læåüng caïc âoaûn âæåìng dáy. Ta coï: ∆Ur = ∆Ucp - ∆Ux . Màût khaïc: m m ∑ PLj j r0 j =1 ∆Ur =∑ Pj l j = Udm j =1 FUγ dm Tæì âoï tiãút diãûn dáy âæåüc xaïc âënh theo biãøu thæïc: 1 m F = ∑ Pj l j (5 - 18) γUUdm∆ r j =1 Tæì giaï trë tiãút diãûn dáy dáùn tênh theo (5-18),choün tiãút diãûn dáy dáùn tiãu chuáøn gáön nháút.Sau âoï tênh laûi ∆U theo caïc thäng säú cuía dáy dáùn âaî choün vaì tiãún haình kiãøm tra laûi âiãöu kiãûn ∆U ≤ ∆Ucp Træåìng håüp âàûc biãût khi caïc phuû taíi âãöu coï cos ϕ = 1 luïc âoï thaình pháön ∆Ux= 0 ,khi âoï tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc choün theo biãøu thæïc: 1 m 1 m F = ∑ Pj l j hoàûc laì F = ∑ pj L j γUUdm∆ cp j =1 γUUdm∆ cp j =1 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 93
Giaïo trçnh maûng âiãûn. VÊ DUÛ 5-4:Hai phuû taíi b vaì c âæåüc cáúp âiãûn bàòng âæåìng dáy trãn khäng âiãûn aïp âënh mæïc 35KV.Âæåìng dáy duìng dáy âäöng,bäú trê trãn cäüt theo màût phàóng nàòm ngang,khoaíng caïch giæîa caïc pha laì D = 3m.Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp ∆Ucp = 6%.Toaìn bäü âæåìng dáy cuìng mäüt tiãút diãûn.Phuû taíi tênh bàòng A,hãû säú cäng suáút vaì chiãöu daìi ghi trãn hçnh 5-7. Xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn cuía âæåìng dáy, biãút âiãûn tråí suáút cuía âäöng ρcu 2 2 = 18,8 Ω.mm /km. ( γcu = 53 m/( Ω.mm )) GIAÍI:Choün trë säú âiãûn khaïng trung A 12Km b 3Km c bçnh cuía cuía âæåìng dáy laì x 0 = 0,4 Ω/Km. Giaï trë ∆Ux âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: m n 200 ∠0,8 70 ∠0,7 x0 ∆U x =∑qj L j = x0 3 . ∑ ij .sinϕ j . L j Udm j =1 j =1 Hçnh 5-7 Våïi cos ϕ = 0,8 thç sin ϕ = 0,6 Våïi cos ϕ = 0,7 thç sin ϕ = 0,71 Thay vaìo cäng thæïc trãn ta coï: n ∆Ux= x0 3∑ i j .sin.ϕ j L j = 04 , 3[]()() 2000612 .,. + 7007115 .,. = 1520V = 152 , KV j =1 Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp laì: ∆Ucp= 6% U dm = 0,., 06 35= 2 1 KV Tæì âoï chuïng ta tênh âæåüc giaï trë täøn tháút âiãûn aïp låïn nháút trãn âiãûn tråí laì: ∆Ur= ∆ U cp− ∆ U x = 2,,, 1− 152= 0 58 KV Tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc tênh theo cäng thæïc: n m 3.∑ij .cosϕ. . Lj 1 j =1 3 , ,.[]()() 20008 12+ 7007 15 2 F =∑ pj L j = = = 149 mm γUUdm∆ r j =1 γ . ∆Ur 53580. Choün dáy âäöng tiãút diãûn tiãu chuáøn M-150. Kiãøm tra laûi kãút quaí tênh toaïn: Våïi dáy dáùn M-150 coï r 0 =0,123 Ω/Km; x 0 =0,4 Ω/Km. Täøn tháút âiãûn aïp tæì nguäön A âãún phuû taíi c laì:  n n  ∆UAc=3. r0 .∑ i j .cos.ϕj L j + x0 . ∑ i j .sin. ϕ j L j   j =1 j =1  =3.,., ,.,., ,.,[ 01232000812( + 7007115) + 042000612( + 7007115)] = 2085V = 2085 KV Ta tháúy ∆Uac = 2,085KV < ∆Ucp = 2,1KV. Váûy dáy dáùn M-150 âaî choün âaím baío yãu cáöu kyî thuáût. Trang 94 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. VÊ DUÛ 5-5:Hai phuû taíi b vaì c âæåüc cáúp âiãûn bàòng âæåìng dáy trãn khäng âiãûn aïp âënh mæïc 10KV.Âæåìng dáy duìng dáy nhäm,bäú trê trãn cäüt theo caïc âènh cuía mäüt tam giaïc âãöu,khoaíng caïch giæîa caïc pha laì D = 1m.Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp ∆Ucp = 5%.Toaìn bäü âæåìng dáy choün cuìng mäüt tiãút diãûn.Phuû taíi tênh bàòng KVA,chiãöu daìi (Km) ghi trãn hçnh 5-8. Xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn cuía âæåìng dáy ,biãút âiãûn tråí suáút cuía nhäm ρAl = 31,5 Ω.mm 2/Km. GIAÍI:Choün trë säú âiãûn khaïng trung A 4Km b 5Km c bçnh cuía cuía âæåìng dáy laì x 0 = 0,38 Ω/Km. Giaï trë ∆U âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: x 1000+j1000 500+j300 x m ∆U = 0 q L x ∑ j j Hçnh 5-8 Udm j =1 Thay vaìo cäng thæïc trãn ta coï: m x0 0, 38( 1000 4+ 300 9) ∆U x =∑qj L j = = 255 V Udm j =1 10 Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp laì: ∆UUVcp= 5% dm = 0,. 0510= 500 Tæì âoï chuïng ta tênh âæåüc giaï trë täøn tháút âiãûn aïp låïn nháút trãn âiãûn tråí laì: ∆UUUVr= ∆ cp− ∆ x = 500− 255= 245 Tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc tênh theo cäng thæïc: m 1 31510004, [( ) +( 5009)] 2 F =∑ pj L j = = 110 mm γUUdm∆ r j =1 10. 245 Choün dáy nhäm tiãút diãûn tiãu chuáøn A-95. Kiãøm tra laûi kãút quaí tênh toaïn: Våïi dáy dáùn A-95 coï r 0 = 0,33 Ω/Km; x 0 = 0,35 Ω/Km. Täøn tháút âiãûn aïp tæì nguäön A âãún phuû taíi c laì: m m r0 x0 0, , 33( 1000 4+ 500 9) 035( 10004+ 3009) ∆U Ac =∑pj L j + ∑qj L j = + = 515 V Udm j =1 Udm j =1 10 10 Ta tháúy ∆UAc = 515V > ∆Ucp = 500V.Nhæng sæû sai khaïc naìy khäng låïn (0,15%).Váûy dáy dáùn A-95 âaî choün âaím baío yãu cáöu kyî thuáût cuîng nhæ kinh tãú. 5.2.3. Choün tiãút diãûn dáy dáùn theo máût âäü khäng âäøi cuía doìng âiãûn. Trong maûng âiãûn phán phäúi khi thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi låïn thç tiãún haình choün tiãút diãûn dáy dáùn theo máût âäü doìng âiãûn khäng âäøi Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 95
Giaïo trçnh maûng âiãûn. trãn toaìn bäü chiãöu daìi âæåìng dáy laì håüp lyï.Ngæåìi ta âaî chæïng minh âæåüc ràòng:Choün dáy dáùn theo âiãöu kiãûn naìy thç täøn tháút cäng suáút vaì âiãûn nàng seî nhoí nháút.Coìn choün theo caïc âiãöu kiãûn khaïc thç coï thãø dáùn âãún täøn tháút cäng suáút trãn âæåìng dáy tæång âäúi låïn. 5-2-3-1: Âæåìng dáy khäng phán nhaïnh. Xeït âæåìng dáy maûng phán phäúi khäng phán nhaïnh trãn hçnh 5-9.Tiãút diãûn dáy dáùn cuía caïc âoaûn âæåìng dáy cáön âæåüc choün theo âiãöu kiãûn cuìng mäüt máût âäü doìng âiãûn (Máût âäü doìng âiãûn khäng âäøi). Giäúng nhæ pháön âaî A I a I b c tçnh baìy åí trãn ta coï: 1 2 I3 l l2 l3 ∆U = ∆Ur + ∆Ux = ∆Ucp 1 Giaï trë cuía ∆U coï x Ia Ib Ic thãø tênh âæåüc nãúu ta choün Hçnh 5-9:Âæåìng dáy khäng phán nhaïnh træåïc mäüt giaï trë âiãûn khaïng x0 nàòm trong phaûm vi x 0 = 0,36 ÷ 0,42 Ω/Km . Thaình pháön täøn tháút âiãûn aïp ∆Ux seî laì (trong âoï chuï yï sin ϕj laì cuía âæåìng dáy): n ∆Ux= x0 3 .∑ i j .sinϕ j . l j (5- 19) j =1 x0 hoàûc ∆U x = (Q1l1 + Q2l2 + Q3l3 ) U âm Tæì âoï ta coï : ∆Ur = ∆Ucp - ∆Ux Màût khaïc: Pl1 1 P2 l 2 P3 l 3 ∆UUUUr= ∆ r1 + ∆ r 2 + ∆ r 3 = + + γFU1 dm γFU2 dm γFU3 dm ÅÍ âáy ∆Ur1 , ∆Ur2 vaì ∆Ur3 laì täøn tháút âiãûn aïp do P 1,P 2vaì P 3 gáy ra trãn âiãûn tråí âoaûn âæåìng dáy l 1,l 2 vaì l 3 Ta biãút quan hãû giæîa cäng suáút vaì doìng âiãûn theo biãøu thæïc sau: PIUi = 3i cos ϕi dm 3I1 cosϕ1 3I 21 cosϕ 21 3I 3 cosϕ 3 Nãn ∆U r = l1 + l2 + l3 (5-20) F1γ F2γ F3γ Trong âoï cos ϕ1, cos ϕ2, cos ϕ3,laì hãû säú cäng suáút trãn caïc âoaûn âæåìng dáy 1,2 vaì 3. Choün dáy dáùn theo âiãöu kiãûn máût âäü doìng khäng âäøi ta coï: I I I j =1 =2 = 3 (5-21) F1 F2 F3 Thay (5-21) vaìo (5-20) ta coï: Trang 96 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 3 ∆U= j(cos lϕ + l cos ϕ + l cos ϕ ) r γ 1 1+ 2 2 3 3 Tæì âoï ruït ra giaï trë máût âäü doìng âiãûn trãn âæåìng dáy laì: γ∆U j = r (5 - 22) 3(cosl1ϕ 1+ l 2 cos ϕ 2 + l 3 cos ϕ 3 ) Âäúi våïi âæåìng dáy coï nhiãöu phuû taíi cäng thæïc täøng quaït laì: γ∆U r (5 - 23) j = m 3∑l jcos ϕ j 1 Trong âoï: - l i : Chiãöu daìi âoaûn âæåìng dáy thæï i - cos ϕi : Hãû säú cos ϕ trãn âoaûn âæåìng dáy thæï i Tiãút diãûn caïc âoaûn âæåìng dáy âæåüc xaïc âënh khi âaî xaïc âënh âæåüc giaï trë máût âäü doìng âiãûn j theo biãøu thæïc: F1=I 1/j; F 2=I 2/j; F 3=I 3/j (5 - 24) Tæì giaï trë tiãút diãûn dáy dáùn tênh theo (5-24), choün tiãút diãûn dáy dáùn tiãu chuáøn gáön nháút. Sau âoï tênh laûi ∆U theo caïc thäng säú cuía dáy dáùn âaî choün vaì tiãún haình kiãøm tra laûi âiãöu kiãûn ∆U ≤ ∆Ucp 5-2-3-2: Âæåìng dáy coï phán nhaïnh. Xeït âæåìng dáy maûng phán phäúi coï mäüt nhaïnh chênh vaì 2 âæåìng nhaïnh reî trãn hçnh 5-10.Tiãút diãûn dáy dáùn cuía caïc âoaûn âæåìng dáy cáön âæåüc choün theo âiãöu kiãûn cuìng mäüt máût âäü doìng âiãûn (Máût âäü doìng âiãûn khäng âäøi).Giaï trë täøn tháút âiãûn aïp tæì nguäön âãún âiãøm xa nháút cuía caïc nhaïnh reî âaî biãút ,âoï chênh laì ∆Ucp . b I2 I l2 b A I 1 a l 1 I3 Ia l3 c I Hçnh 5-10:Âæåìng dáy phán nhaïnh c Phæång phaïp xaïc âënh tiãút diãûn dáy âæåüc tiãún haình nhæ væìa trçnh baìy åí trãn.Tæïc laì chuïng ta choün træåïc giaï trë x 0 vaì tênh: Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 97
Giaïo trçnh maûng âiãûn. n ∆Ux= x0 3 .∑ i j .sinϕ j . L j j =1 Khi tênh ∆Ux cáön choün nhaïnh reî naìo coï ∑li cos ϕi låïn nháút âãø tênh toïan .Sau khi xaïc âënh âæåüc ∆Ux ta seî tênh âæåüc: ∆Ur = ∆Ucp - ∆Ux Duìng cäng thæïc (5-23) âãø xaïc âënh j,khi âoï ta cáön phaíi choün âoaûn âæåìng dáy reî nhaïnh naìo coï ∑li cos ϕi låïn nháút.Máût âäü doìng âiãûn tênh theo (5-23) cáön phaíi âæåüc so saïnh våïi máût âäü doìng âiãûn kinh tãú j kt . - Nãúu j ∆Ucp .màûc duì vãö màût kinh tãú noï âaím baío cho ta nháûn âæåüc haìm chi phê tênh toaïn Z cæûc tiãøu. - Nãúu j > j kt thç duìng j kt âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn,khi âoï vãö màût kyî thuáût seî âaím baío täøn tháút âiãûn aïp ∆U < ∆Ucp .coìn vãö màût kinh tãú seî âaím baío cho ta nháûn âæåüc haìm chi phê tênh toaïn Z cæûc tiãøu. Tæì giaï trë tiãút diãûn dáy dáùn tênh theo (5-24),choün tiãút diãûn dáy dáùn tiãu chuáøn gáön nháút.Sau âoï tênh laûi ∆U theo caïc thäng säú cuía dáy dáùn âaî choün vaì tiãún haình kiãøm tra laûi âiãöu kiãûn ∆U ≤ ∆Ucp . VÊ DUÛ 5-6: Hai phuû taíi b vaì c âæåüc cáúp âiãûn bàòng âæåìng dáy trãn khäng âiãûn aïp âënh mæïc 10KV. Âæåìng dáy duìng dáy nhäm, bäú trê trãn cäüt theo caïc âènh cuía mäüt tam giaïc âãöu,khoaíng caïch giæîa caïc pha laì D = 1m. Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp ∆Ucp = 5%. Toaìn bäü âæåìng dáy choün cuìng mäüt máût âäü doìng âiãûn. Phuû taíi tênh bàòng KVA, hãû säú cäng suáút cuía phuû taíi, chiãöu daìi (Km) ghi trãn hçnh 5-11. Xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn cuía âæåìng dáy, biãút thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi T max = 3500h. ( γAl =31,7 m/( Ω.mm 2)) GIAÍI:- Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp laì: A 2Km b 4Km c ∆UUVcp= 5% dm = 0,. 0510= 500 - Cäng suáút caïc phuû taíi laì: p= S.cosϕ = 1000 . 0 , 7= 700 KW . 1000KVA 600KVA b b b qb= S b.sinϕ b =1000 . 0 , 71 = 710 KVAr cos ϕ = 0,7 cos ϕ = 0,9 pSc= c.cosϕ c = 600 . 0 , 9= 540 KW . Hçnh 5-11 qc= Sc.sinϕ c =600 . 0 , 435 = 262 KVAr . 2 2 2 2 SAb = ( Pb + Pc ) + (Qb + Qc ) = ( 700 + 540 ) + ( 710 + 262 ) = 1576 KVA Pb + Pc 700 + 540 cos ϕAb = = = 0,79 S Ab 1576 Trang 98 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Choün trë säú âiãûn khaïng x 0 = 0,4 Ω/Km. - Giaï trë ∆Ux âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: m x0 0, 4 ∆U x =∑qj L j =()710 2 + 262 6 = 120 V U dm j=1 10 - Thaình pháön täøn tháút âiãûn aïp trãn âiãûn tråíí laì: ∆UUUVr= ∆ cp− ∆ x = 500− 120= 380 - Xaïc âënh máût âäü doìng âiãûn theo cäng thæïc: γ .∆U 317,. 380 j = r = = 1,/ 34 A mm 2 m 3 ,.,( 4 0 9+ 2 0 79 ) 3.∑ li .cos ϕ i i=1 2 - Våïi T max = 3500h ,dáy nhäm tra baíng5-1 ta coï j kt = 1,1A/mm . Ta tháúy j > j kt nãn ta duìng j kt âãø tênh choün tiãút diãûn dáy dáùn. - Doìng âiãûn trãn âoaûn âæåìng dáy Ab laì: S Ab 1576 I Ab = = = 91 A 3U âm 3.10 - Doìng âiãûn trãn âoaûn âæåìng dáy bc laì: Sbc 600 I bc = = = 34,6 A 3U âm 3.10 - Tiãút diãûn dáy dáùn choün trãn âoaûn Ab laì: I Ab 91 2 FAb = = = 83 mm jkt 1,1 Choün dáy dáùn tiãu chuáøn AC-95. - Tiãút diãûn dáy dáùn choün trãn âoaûn bc laì: I bc 34,6 2 Fbc = = = 31,4 mm jkt 1,1 Choün dáy dáùn tiãu chuáøn AC-35. Trong træåìng håüp naìy khäng cáön kiãøm tra laûi kãút quaí tênh toaïn ,vç tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc choün theo j kt < j tênh toaïn nãn chàõc chàõn täøn tháút âiãûn aïp trãn âæåìng dáy seî âaím baío âiãöu kiãûn ∆U < ∆Ucp . 5.2.4. Choün tiãút diãûn dáy dáùn theo khäúi læåüng kim loaûi maìu nhoí nháút. Trong thæûc tãú coï nhiãöu træåìng håüp xáy dæûng âæåìng dáy våïi dáy dáùn cuìng mäüt tiãút diãûn trãn toaìn bäü chiãöu daìi seî khäng håüp lyï vãö màût kinh tãú, do chi khäúi læåüng kim loaûi maìu quaï låïn.Âãø âaím baío tênh kinh tãú mäùi âoaûn âæåìng dáy coï thãø choün mäüt loaûi tiãút diãûn khaïc nhau,nhæng váùn phaíi âaím baío âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp trãn toaìn bäü âæåìng dáy nhoí hån täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 99
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 5-2-4-1. Âæåìng dáy khäng phán nhaïnh. Xeït âæåìng dáy maûng phán phäúi khäng phán nhaïnh trãn hçnh 5-12. Tiãút diãûn dáy dáùn cuía caïc âoaûn âæåìng dáy âæåüc choün khaïc nhau theo âiãöu kiãûn khäúi læåüng kim loaûi maìu êt nháút,nhæng váùn phaíi thoîa maîn âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp ∆Utt < ∆Ucp . A P ,Q a P ,Q b c Giäúng nhæ pháön âaî 1 1 2 2 P3,Q 3 l , r ,F trçnh baìy åí trãn ta coï: 1 1 1 l2, r 2,F 2 l3, r 3,F 3 ∆U = ∆Ur + ∆Ux = ∆Ucp Pa+j Q a Pb+jQ b Pc+jQ c Giaï trë cuía ∆Ux coï Hçnh 5-12:Âæåìng dáy khäng phán nhaïnh thãø tênh âæåüc nãúu ta choün træåïc mäüt giaï trë âiãûn khaïng x0 nàòm trong phaûm vi x 0 = 0,36 ÷ 0,42 Ω/Km ,vaì chuïng khäng thay âäøi våïi caïc trë säú tiãút diãûn khaïc nhau.Tæì âoï ta xaïc âënh âæåüc täøn tháút trãn âiãûn tråí cuía toìan bäü caïc âoaûn âæåìng dáy laì: ∆Ur = ∆Ucp - ∆Ux Thaình pháön täøn tháút âiãûn aïp ∆Ur laì täøng täøn tháút gáy nãn båíi cäng suáút taïc duûng taíi trãn caïc âoaûn âæåìng dáy 1,2,3.Ta coï: ∆Ur = ∆Ur1 + ∆Ur2 + ∆Ur3 Hay coï thãø viãút: Pl1 1 P2 l 2 P3 l 3 ∆UUUUr= ∆ r1 + ∆ r 2 + ∆ r 3 = + + (5 - 25) γFU1 dm γFU2 dm γFU3 dm Tiãút diãûn F 1; F 2; F 3 âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: P1 l 1 F1 = γUUdm∆ r1 P2 l 2 F2 = γUUdm∆ r2 Pl3 3 Pl3 3 F3 = = γUUdm∆ r3 γUUUU dm() ∆ r− ∆ r1 − ∆ r 2 Khäúi læåüng kim loaûi maìu duìng cho toaìn bäü âæåìng dáy laì:  2 2 2  3 Pl1 1 P2 l 2 Pl3 3 V=3() Fl1 1 + F 2 l 2 + F 3 l 3 = + +  γUdm∆U r1 ∆U r2 () ∆UUU r− ∆ r1 − ∆ 2  Âiãöu kiãûn âãø khäúi læåüng kim loaûi maìu cæûc tiãøu V min laì:  2 2  δV 3 Pl1 1 Pl3 3 = −2 + 2  = 0 δ∆UUr1 γ dm ∆U r1 () ∆UUU r− ∆ r1 − ∆ r 2   2 2  δV 3 P2 l 2 Pl3 3 = −2 + 2  = 0 δ∆UUr2 γ dm ∆U r2 () ∆UUU r− ∆ r1 − ∆ r 2  Tæì hai âàóng thæïc trãn chuïng ta ruït ra: Trang 100 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 2 2 2 Pl1 1 P2 l 2 Pl3 3 2 =2 = 2 (5 - 26) ∆Ur1 ∆U r2 ∆U r 3 Biãút ràòng: P1 l 1 P2 l 2 P3 l 3 ∆U r1 = ; ∆U r2 = ; ∆Ur 3 = ; γUFdm 1 γUFdm 2 γUFdm 3 Thay caïc giaï trë ∆Ur1 , ∆Ur2 , ∆Ur3 vaìo (5 - 26) ruït goün ta coï : F 2 F 2 F 2 1 =2 = 3 (5 - 27) P1 P2 P3 Tæì biãøu thæïc (5-27) coï thãø viãút laûi åí daûng täøng quaït sau: P m = const Fm Trong âoï P m laì cäng suáút truyãön taíi trãn âoaûn âæåìng dáy tiãút diãûn F m. Biãøu thæïc (5 - 27) laì âiãöu kiãûn âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn âãø coï khäúi læåüng kim loaûi maìu nhoí nháút. Tæì âiãöu kiãûn (5 - 27) cáön xaïc âënh tiãút diãûn dáy ta laìm nhæ sau: Tæì biãøu thæïc: PL1 1 PL2 2 PL3 3 ∆UUUUr= ∆ r1 + ∆ r 2 + ∆ r 3 = + + γFU1 dm γFU2 dm γFU3 dm Dæûa vaìo quan hãû cuía biãøu thæïc (5-27) ta coï: P1 P2 FF1= 3. ; FF2= 3. ; P3 P3 Tæì âoï ta coï: Pl1 1 P 3 P22 l P 32 Pl3 3 ∆Ur = + + γUFPdm3 1 γUFP dm 2 2 γUFdm 3 Ruït ra: P3 F3 =()l1 P 1 + l 2 P 2 + l 3 P 3 (5 - 28) γUUdm∆ r P2 F2 =()l1 P 1 + l 2 P 2 + l 3 P 3 (5 - 29) γUUdm∆ r P1 F1 =()l1 P 1 + l 2 P 2 + l 3 P 3 (5 - 30) γUUdm∆ r Cäng thæïc täøng quaït âãø xaïc âënh tiãút diãûn caïc âoaûn âæåìng dáy: m Pn Fn = ∑lm P m (5 - 31) γUUdm∆ r 1 Hoàûc sau khi xaïc âënh âæåüc tiãút diãûn âoaûn âæåìng dáy thæï m (âoaûn âæåìng dáy cuäúi cuìng).Dæûa vaìo quan hãû cuía biãøu thæïc (5-27)û ta coï thãø xaïc âënh âæåüc tiãút diãûn âoaûn âæåìng dáy thæï n naìo âoï theo biãøu thæïc sau: Pn FFn= m (5 - 32) Pm Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 101
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Khi choün âæåüc tiãút diãûn tiãu chuáøn cuía caïc âoaûn âæåìng dáy cáön læu yï: Âoaûn âáöu âæåìng dáy do phaíi taíi cäng suáút låïn nãn choün tiãút diãûn gáön nháút so våïi kãút quaí tênh toaïn vãö phêa låïn hån,âoaûn cuäúi âæåìng dáy do taíi cäng suáút nhoí nãn choün tiãút diãûn gáön nháút so våïi kãút quaí tênh toaïn vãö phêa nhoí hån. Tæì giaï trë tiãút diãûn dáy dáùn tênh theo (5-31),choün tiãút diãûn dáy dáùn tiãu chuáøn gáön nháút. Sau âoï tênh laûi ∆U theo caïc thäng säú cuía dáy dáùn âaî choün vaì tiãún haình kiãøm tra laûi âiãöu kiãûn ∆U ≤ ∆Ucp . 5-2-4-2: Âæåìng dáy coï phán nhaïnh. Xeït âæåìng dáy maûng phán phäúi coï mäüt nhaïnh chênh vaì 2 âæåìng nhaïnh reî trãn hçnh 5-13.Giaí sæí tiãút diãûn dáy dáùn cuía caïc âoaûn âæåìng dáy Aa,ab,ac cáön âæåüc choün theo âiãöu kiãûn phê täøn kim loaûi maìu beï nháút laì F 1, F2 vaì F 3 .Trë säú täøn tháút âiãûn aïp tæì nguäön âãún âiãøm xa nháút cuía caïc nhaïnh reî âaî biãút ,âoï chênh laì ∆Ucp . b I2 I l2 b A I 1 a l 1 I3 Ia l3 c I Hçnh 5-13:Âæåìng dáy phán nhaïnh c Chuïng ta choün træåïc giaï trë x 0 trung bçnh vaì tênh: m x0 ∆U x = ∑qj L j Udm j =1 (chuï yï laì tênh theo con âæåìng naìo maì coï ∆Ux laì låïn nháút.) Sau khi xaïc âënh âæåüc ∆Ux ta seî tênh âæåüc: ∆Ur = ∆Ucp - ∆Ux Goüi täøn tháút âiãûn aïp trãn âiãûn tråí cuía caïc âoaûn âæåìng dáy Aa,ab,ac laì ∆Ur1 , ∆Ur2 , ∆Ur3 ,tæì âoï ta coï: ∆Ur2 = ∆Ur - ∆Ur1 . ∆Ur3 = ∆Ur - ∆Ur1 . Hay: ∆Ur2 = ∆Ur3 = ∆Ur - ∆Ur1 Trang 102 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Caïc tiãút diãûn F 1; F 2; F 3 âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc (5-16): P1 l 1 F1 = (5 - 33) γUUdm∆ r1 P2 l 2 F2 = (5 - 34) γUUdm∆ r 2 P3 l 3 F3 = (5 - 35) γUUdm∆ r 3 Khäúi læåüng kim loaûi maìu duìng cho âæåìng dáy laì: V = 3( F 1l1 + F 2l2 + F 3l3 ) hay 3  P l 2 P l2 + P l 2  V = 1 1 + 2 2 3 3  (5-36) γU dm ∆U r1 () ∆UU r− ∆ r1  Âãø coï âæåüc khäúi læåüng kim loaûi maìu cæûc tiãøu V min ,ta láúy âaûo haìm biãøu thæïc (5-36) theo ∆Ur1 vaì cho bàòng 0, giaíi ra ta coï kãút quaí: ∆U ∆U = r (5 - 37) r1 2 2 P2 l 2 + P3 l 3 1+ 2 P1 l 1 Thay ∆Ur1 åí (5 - 37) vaìo (5 -33) ta xaïc âënh âæåüc tiãút diãûn F 1 ; choün tiãút diãûn F 1 tiãu chuáøn vaì tênh ∆Ur1 theo tiãút diãûn F 1 tiãu chuáøn. Sau âoï tênh caïc giaï trë ∆Ur2 = ∆Ur3 = ∆Ur - ∆Ur1 . Thay ∆Ur2 vaì ∆Ur3 vaìo biãøu thæïc (5 -34); (5 - 35) ta tênh âæåüc F 2 ; F 3. Choün F 2 vaì F 3 tiãu chuáøn vaì kiãøm tra laûi âiãööu kiãûn ∆U ≤ ∆Ucp . Chuïng ta cáön læu yï ràòng:Nãúu caïc tiãút diãûn F 1 ,F 2 , F 3 tênh toaïn gáön saït våïi tiãút diãûn tiãu chuáøn thç chè cáön tênh toaïn mäüt láön laì âuí.Khi tiãút diãûn âoï nàòm åí giæîa hai tiãút diãûn tiãu chuáøn thç âiãöu kiãûn âãø xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn theo khäúi læåüng täøn kim loüai êt nháút phaíi tiãún haình nhæ sau: Khi choün tiãút diãûn F 1 tiãu chuáøn cáön phaíi choün caí hai giaï trë tiãút diãûn låïn hån vaì nhoí hån trë säú tiãút diãûn tênh toaïn.Våïi hai tiãút diãûn khaïc nhau âoï ta tênh âæåüc tiãút diãûn F 2 ,F 3 tæång æïng.Choün tiãút diãûn F 2 ,F 3 tiãu chuáøn.Sau âoï tênh ra hai khäúi læåüng kim loaûi maìu khäúi læåüng kim loaûi maìu naìo nhoí hån thç tiãút diãûn æïng våïi noï seî kinh tãú hån.Táút nhiãn chuïng phaíi thoîa maîn âiãöu kiãûn ∆U ≤ ∆Ucp . Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 103
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 5-2-4-3.Nháûn xeït ba phæång phaïp choün tiãút diãûn dáy dáùn theo âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp kãút håüp våïi caïc âiãöu kiãûn phuû. - Caí ba phæång phaïp choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng âiãûn phán phäúi væìa trçnh baìy âãöu dæûa trãn âiãöu kiãûn raìng buäüc kyî thuáût cho træåïc vãö mæïc âäü täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp. - Phæång phaïp toaìn bäü âæåìng dáy choün cuìng mäüt tiãút diãûn chè âæåüc thæûc hiãûn khi trãn âæåìng dáy caïc phuû taíi phán bäú tæång âäúi gáön nhau ,máût âäü phuû taíi tæång âäúi låïn.Vê duû nhæ maûng âiãûn sinh hoaût,chiãúu saïng thaình phäú ,khi âoï seî thuáûn låüi cho cäng taïc váûn haình vaì xáy làõp læåïi âiãûn. - Phæång phaïp læûa choün tiãút diãûn dáy dáùn theo âiãöu kiãûn phê täøn kim loaûi maìu êt nháút vaì phæång phaïp læûa choün tiãút diãûn dáy dáùn theo âiãöu kiãûn máût âäü doìng âiãûn khäng âäøi thç cáön phaíi coï sæû so saïnh kinh tãú - kyî thuáût måïi quyãút âënh âæåüc.Phæång phaïp tênh toaïn kinh tãú - kyî thuáût âæåüc tiãún haình nhæ sau: + Thaình láûp vaì so saïnh haìm chi phê tênh toaïn Z cuía maûng âiãûn theo hai phæång phaïp choün dáy dáùn khaïc nhau.Haìm chi phê tênh toaïn âæåüc viãút nhæ sau: Z= atc () K1+ K 2 + YΞ Trong âoï: - YΞ : Phê täøn váûn haình haìng nàm cuía maûng âiãûn bao gäöm:Kháúu hao väún âáöu tæ,phê täøn do tu sæîa âënh kyì,sæû cäú,phê täøn phuûc vuû maûng âiãûn,täøn tháút âiãûn nàng haìng nàm cuía maûng âiãûn. - K 1 : Väún âáöu tæ xáy làõp maûng âiãûn. - K 2 : Väún âáöu tæ làõp âàût thiãút bë buì trong maûng âiãûn. - a tc : Hãû säú thu häöi väún âáöu tæ tiãu chuáøn. Khi thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi T max nhoí,máût âäü phuû taíi nhoí thç nhæîng âaûi læåüng âãø xaïc âënh chi phê tênh toaïn Z chuí yãúu do tiãön kháúu hao,sæîa chæîa,phuûc vuû maûng âiãûn.Trong træåìng håüp naìy choün tiãút diãûn dáy dáùn theo âiãöu kiãûn phê täøn kim loaûi maìu V min laì håüp lyï nháút.Vê duû nhæ nhæîng maûng âiãûn cung cáúp âiãûn cho näng nghiãûp. Khi thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi T max låïn,thç âaûi læåüng coï aính hæåíng låïn âãún chi phê tênh toaïn Z,chuí yãúu do tiãön täøn tháút âiãûn nàng trong maûng âiãûn.Trong træåìng håüp naìy choün tiãút diãûn dáy dáùn theo âiãöu kiãûn máût âäü doìng âiãûn khäng âäøi laì håüp lyï nháút.Vê duû nhæ nhæîng maûng cung cáúp âiãûn cho xê nghiãûp cäng nghiãûp våïi mæûc âêch giaím täøn tháút âiãûn nàng trong maûng âiãûn. Trang 104 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Khi tênh choün tiãút diãûn dáy caïp ,ta láúy x 0 = 0 vç âiãûn khaïng cuía dáy caïp ráút nhoí coï thãø boí qua.Viãûc tênh choün tiãún haình nhæ âaî trçnh baìy. VÊ DUÛ 5-7:Hai phuû taíi b vaì c âæåüc cáúp âiãûn bàòng âæåìng dáy trãn khäng âiãûn aïp âënh mæïc 35KV.Âæåìng dáy duìng dáy nhäm loîi theïp, bäú trê trãn cäüt theo màût phàóng nàòm ngang,khoaíng caïch giæîa caïc pha laì D = 3,5m.Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp ∆Ucp = 5%.Phuû taíi tênh bàòng KVA,chiãöu daìi (Km) ghi trãn hçnh 5-14. Xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn cuía âæåìng dáy theo âiãöu kiãûn phê täøn kim loaûi maìu êt nháút. A 12Km b c GIAÍI:Theo yãu cáöu caïc âoaûn âæåìng 12Km dáy cuía maûng âiãûn seî âæåüc choün coï tiãút âiãûn khaïc nhau theo âiãöu kiãûn phê 4000+j3000 2000+j1500 täøn kim loaûi maìu êt nháút. Hçnh 5-14 - Täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp laì: ∆Ucp= 5% U dm = 00535,., KV= 175 KV= 1750 V - Choün trë säú âiãûn khaïng x 0 = 0,4 Ω/Km. - Giaï trë ∆Ux âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: m x0 0, 4 ∆U x =∑qj L j =()450012 + 150012 = 820 V Udm j =1 35 - Thaình pháön täøn tháút âiãûn aïp trãn âiãûn tråíí laì: ∆UUUVr= ∆ cp− ∆ x = 1750− 820= 930 - Xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn âoaûn l 2 : 3 P2 2000. 10 2 F2 =()lPlP1 1 + 2 2 =()12 6000 l + 12 2000 = 64 mm γUUdm∆ r 31, 7 35 930 - Choün tiãút diãûn dáy dáùn tiãu chuáøn âoaûn l 2 (âoaûn bc) laì:AC-70. - Xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn âoaûn l 1 : P1 6000 2 FF1= 2 =64 = 110 mm P2 2000 - Choün tiãút diãûn dáy dáùn tiãu chuáøn âoaûn l 1 (âoaûn Ab) laì:AC-120. - Kiãøm tra laûi täøn tháút âiãûn aïp: Thäng säú cuía dáy dáùn âaî choün: Dáy AC-70 : r 0 = 0,46 Ω/Km; x 0 = 0,415 Ω/Km. Dáy AC-120 : r 0 = 0,27 Ω/Km; x 0 = 0,390 Ω/Km. Täøn tháút âiãûn aïp tæì A âãún c laì: ∑ P r+ ∑ Q x ∆U = Udm Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 105
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 600002712., , , ,.+ 200004612 4500 0 3912+ 1500 0 41512 = + =1700 VU < ∆ 35 35 cp Váûy tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc choün âaím baío âiãöu kiãûn ∆U < ∆Ucp . 5-2-5: Choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng âiãûn kên. Trong chæång 4 chuïng ta tháúy ràòng viãûc tênh toaïn maûng âiãûn kên tæång âäúi phæïc taûp.Vç váûy viãûc choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng âiãûn kên cuîng coï nhiãöu khoï khàn nhæ: - Khi chæa biãút âæåüc tiãút diãûn dáy dáùn thç ta chæa thãø tênh âæåüc chinh xaïc sæû phán bäú cäng suáút trãn âæåìng dáy. - Ngæåüc laûi do chæa biãút âæåüc tçnh traûng phán bäú cäng suáút trãn âæåìng dáy nãn cuîng chæa tênh âæåüc tiãút diãûn dáy dáùn. Vç váûy træåïc hãút phaíi sæí duûng phæång phaïp tênh gáön âuïng âãø xaïc âënh traûng thaïi phán bäú cäng suáút trong maûng âiãûn, sau âoï måïi tênh choün âæåüc tiãút diãûn dáy dáùn. Sau khi tênh âæåüc phán bäú cäng suáút trong maûng âiãûn ta tênh choün tiãút diãûn dáy dáùn theo caïc phæång phaïp âaî nãu åí pháön trãn: - Âäúi våïi maûng âiãûn khu væûc choün dáy dáùn theo máût âäü doìng âiãûn kinh tãú. - Âäúi våïi maûng âiãûn phán phäúi choün dáy dáùn theo täøn tháút âiãûn aïp cho pheïp. Sau khi xaïc âënh âæåüc tiãút diãûn dáy dáùn thç phaíi tiãún haình kiãøm tra laûi dáy dáùn âaî choün theo âiãöu kiãûn caïc sæû cäú nguy hiãøm nháút coï thãø xaíy ra trong maûng âiãûn. VÊ DUÛ 5-8: Maûng âiãûn coï hai âáöu cung cáúp âiãûn A vaì B coï âiãûn aïp bàòng nhau.Cáúp âiãûn cho 2 phuû taíi,âiãûn aïp âënh mæïc cuía maûng 35KV.Cäng suáút phuû taíi (MVA),chiãöu daìi (Km) cho trãn hçnh 5-15.Khoaíng caïch trung bçnh giæîa caïc pha D= 3m.Täøn tháút âiãûn aïp luïc bçnh thæåìng laì 4%;luïc sæû cäú laì 12%. Xaïc âënh tiãút diãûn dáy dáùn cuía âæåìng dáy theo âiãöu kiãûn caïc dáy dáùn choün cuìng mäüt tiãút diãûn.Âæåìng dáy sæí duûng dáy nhäm loîi theïp. A a b B A a b B 10Km 1Km 6Km 0,47-j0,12 4,53+j4,12 7,47+j6,88 5+j4 7+j7 5+j4 7+j7 Hçnh 5-15 Trang 106 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. GIAÍI: - Maûng âiãûn phán phäúi,toaìn bäü dáy dáùn choün cuìng mäüt tiãút diãûn nãn seî laì maûng âiãûn âäöng nháút.Viãûc xaïc âënh phán bäú cäng suáút trong maûng âæåüc tênh theo theo chiãöu daìi. Cäng suáút nguäön A cung cáúp seî laì: ∑ pm. l mB 5 () 1+ 6 + 7 6 PAa = = = 4, 53 MW LΞ 10+ 1 + 6 ∑ qm. l mB 4 () 1+ 6 + 7 6 QAa = = = 4, 12 MVAr LΞ 10+ 1 + 6 Váûy S Aa = P Aa + jQ Aa = 4,53 + j4,12 MVA. Cäng suáút nguäön B cung cáúp seî laì: ∑ pm. l mA 7 () 1+ 10 + 510 PBb = = = 7, 47 MW LΞ 10+ 1 + 6 ∑qm. l mB 7 ( 1+ 10) + 4 6 QBb = = = 6, 88 MVAr LΞ 10+ 1+ 6 Váûy S Bb = P Bb + jQ Bb = 7,47 + j6,88 MVA. - Cäng suáút trãn âoaûn ab seî laì: Sba = (P Bb + jQ Bb ) - (P b + jQ b) = 0,47 - j0,12 MVA. Váûy S ba = P ab + jQ ab = 0,47 - j0,12 MVA. - Maûng âiãûn coï hai âiãøm phán cäng suáút. Âiãøm a laì âiãøm phán cäng suáút taïc duûng. Âiãøm b laì âiãøm phán cäng suáút phaín khaïng. Choün x 0 = 0,4 Ω/Km. Täøn tháút âiãûn aïp ∆Ux tæì A âãún a laì: m x0 0,.,. 4 4 1210 ∆U x =∑qj L j = =0, 47 KV = 470 V Udm j =1 35 Täøn tháút âiãûn aïp luïc váûn haình bçnh thæåìng ∆Ucp laì: ∆Ucp = 0,., 04 35= 1 4 KV= 1400 V Täøn tháút âiãûn aïp ∆Ur tæì A âãún a laì: ∆UUUVr= ∆ cp− ∆ x = 1400− 470= 930 Tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc xaïc âënh theo biãøu thæïc: ∑ Pl 4,53.10 F = = = 44,1mm 2 γ U. âm .∆U r 317., 0,930.35 Choün tiãút diãûn dáy tiãu chuáøn AC-50 coï caïc thäng säú sau:: IAcp = 220 ; r 0 = 0,65 Ω/Km; x 0 = 0,432 Ω/Km Täøn tháút âiãûn aïp luïc váûn haình bçnh thæåìng ∆Ucp laì: 45306510,.,.,.,.+ 412043210 ∆U= = 1, 35 KV Aa 35 1, 35 ∆UU% =.,%100 = 3 8% < ∆ = 4% Aa 35 cp Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 107
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Sæû cäú nàûng nãö nháút æïng våïi træåìng håüp âæït âoaûn âæåìng dáy Bb,luïc âoï täøn tháút âiãûn aïp låïn nháút seî laì: 1206510., , , ,.+ 1104210+ 70651+ 704321 ∆U = = 3, 75 KV Aab 35 3, 75 ∆UU% =.,%100 = 10 6% I cp cuía dáy dáùn AC-50. Do âoï ta phaíi choün laûi dáy dáùn coï tiãút diãûn tàng thãm mäüt cáúp laì AC-70. Dáy AC-70 coï : I cp =265 A, do âoï ta phaíi choün laûi dáy dáùn coï tiãút diãûn tàng thãm mäüt cáúp næîa laì AC-95 coï I cp =330 A. $5-3 CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY DÁÙN THEO ÂIÃÖU KIÃÛN PHAÏT NOÏNG 5-3-1.Khaïi niãûm chung-Nhiãût âäü phaït noïng cho pheïp. Khi coï doìng âiãûn chaûy trãn dáy dáùn, dáy dáùn bë phaït noïng.Nhiãût læåüng sinh ra båíi doìng âiãûn coï trë säú khäng âäøi âæåüc xaïc âënh theo âënh luáût Jun-Lenx: Q= I2 r t (5- 38) Trong âoï: - Q:Nhiãût læåüng sinh ra (Ws). - I:Doìng âiãûn chaûy trong dáy dáùn (A). - r:Âiãûn tråí cuía dáy dáùn ( Ω). - t: Thåìi gian doìng âiãûn chaûy qua dáy dáùn (s). Mäüt pháön nhiãût læåüng sinh ra laìm tàng nhiãût âäü dáy dáùn,mäüt pháön toía ra mäi træåìng xung quanh.Sau mäüt thåìi gian t âuí låïn nhiãût læåüng sinh ra trong dáy dáùn cán bàòng våïi nhiãût læåüng toía ra mäi træåìng xung quanh.Âäü tàng nhiãût âäü cuía dáy dáùn θ so våïi nhiãût âäü mäi træåìng xung quanh θ0 tyí lãû våïi nhiãût læåüng sinh ra tæïc laì tyí lãû våïi bçnh phæång giaï trë doìng âiãûn láu daìi chaûy qua dáy dáùn.Âãø âaím baío sæû laìm viãûc láu daìi cuía dáy dáùn cáön phaíi xaïc âënh giaï trë doìng âiãûn maì våïi giaï trë âoï nhiãût âäü cuía dáy dáùn khäng âæåüc væåüt qua chè säú cho pheïp. Muäún váûy cáön phaíi biãút nhiãût âäü phaït noïng cho pheïp cuía dáy dáùn,âiãöu kiãûn laìm maït,nhiãût âäü mäi træåìng xung quanh. Trang 108 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Nhiãût âäü phaït noïng cho pheïp cuía dáy dáùn tráön vaì thanh dáùn ngoaìi 0 tråìi,trong nhaì theo tiãu chuáøn laì θcp =70 C.Nhiãût âäü phaït noïng cho pheïp cuía 0 caïp caïch âiãûn bàòng cao su theo tiãu chuáøn laì θcp =55 C.Nhiãût âäü phaït noïng cho pheïp laìm viãûc láu daìi cuía caïp caïch âiãûn bàòng giáúy,giáúy táøm dáöu ngoaìi boüc voî chç,nhäm,sàõt phuû thuäüc vaìo âiãûn aïp laìm viãûc.Giaï trë naìy âæåüc quy âënh trong caïc Cataloge,thäng thæåìng khi cáúp âiãûn aïp caìng cao thç nhiãût âäü cho pheïp laìm viãûc láu daìi cuía caïp giaím xuäúng.Giaï trë nhiãût âäü cho pheïp láu daìi cuía dáy dáùn âæåüc xaïc âënh trãn cå såí âaím baío trë säú âiãûn tråí tiãúp xuïc,âäü bãön tuäøi thoü caïch âiãûn. Giaï trë doìng âiãûn cho pheïp âæåüc tênh åí nhiãût âäü tiãu chuáøn tênh toaïn cuía khäng khê laì 25 0C vaì cuía âáút laì 15 0C. 5-3-2:Khaí nàng taíi cuía dáy dáùn,thanh dáùn vaì caïp. Khaí nàng taíi cuía dáy dáùn âæåüc âàûc træng bàòng trë säú doìng âiãûn cho pheïp láu daìi xaïc âënh theo âiãöu kiãûn phaït noïng æïng våïi hiãûu säú nhiãût âäü cho pheïp cuía dáy dáùn θ vaì nhiãût âäü cuía mäi træåìng θ0 . Trong quaï trçnh laìm viãûc láu daìi äøn âënh, nhiãût læåüng saín sinh ra trong 1 âån vë thåìi gian do doìng âiãûn I chaûy trong dáy dáùn coï âiãûn tråí r seî bàòng nhiãût læåüng toía ra mäi træåìng xung quanh. Ta coï biãøu thæïc: 2 Q= I r = k F (θ − θ0 ) (W) (5-39) Trong âoï: - k: Hãû säú taín nhiãût bàòng âäúi læu vaì bæïc xaû ,giaï trë naìy bàòng nhiãût læåüng toía ra mäi træåìng xung quanh tæì 1cm 2 màût ngoaìi dáy dáùn khi hiãûu säú nhiãût âäü dáy dáùn våïi mäi træåìng xung quanh bàòng 1 0C.(W/cm 2. 0 C). - F: Diãûn têch màût ngoaìi cuía dáy dáùn. (cm 2). 0 - θ , θ0 :Nhiãût âäü cuía dáy dáùn vaì nhiãût âäü mäi træåìng ( C ) Nãúu nhiãût âäü phaït noïng dáy dáùn bàòng nhiãût âäü láu daìi cho pheïp θcp vaì nhiãût âäü tênh toaïn cuía mäi træåìng xung quanh laì θ0 thç tæì biãøu thæïc (5-39) giaï trë doìng âiãûn cho pheïp láu daìi cuía dáy dáùn tráön âäöng nháút âæåüc xaïc âënh theo biãøu thæïc sau: k.F(θcp − θ0 ) I = (5- 40) cp r Trong âoï: - k : Hãû säú taín nhiãût bæïc xaû vaì âäúi læu - F : Diãûn têch màût ngoaìi âæåüc laìm maït cuía dáy dáùn -θcp vaì θ0:Nhiãût âäü cho pheïp cuía dáy dáùn vaì mäi træåìng xung quanh. - I cp : Doìng âiãûn cho pheïp. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 109
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Âäúi våïi dáy dáùn tráön mäüt såüi coï âæåìng kênh d,chiãöu daìi l,diãûn têch laìm maït màût ngoaìi F= π.d.l vaì âiãûn tråí r=4.l/ π.d 2.γ Khi âoï cäng thæïc (5-40) coï daûng : 2 3 k π d γ( θcp − θ0 ) I = =k d3 γ θ − θ (5-41) cp 4 0 ()cp 0 Trong âoï: k 0 laì hãû säú tyí lãû Tæì âoï chuïng ta tháúy ràòng doìng âiãûn cho pheïp cuía dáy dáùn tráön phuû thuäüc vaìo âiãûn dáùn suáút,âæåìng kênh dáy dáùn.Tuy nhiãn nhçn vaìo cäng thæïc ta tháúy khi tiãút diãûn dáy dáùn tàng lãn giaï trë doìng âiãûn cho pheïp tàng cháûm hån,khi âoï máût âäü doìng âiãûn seî giaím xuäúng.Âiãöu âoï âæåüc giaíi thêch nhæ sau: Tiãút diãûn dáy dáùn tàng tyí lãû våïi bçnh phæång âæåìng kênh ,diãûn têch bãö màût laìm maït tàng tyí lãû báûc nháút våïi âæåìng kênh.Coï thãø thaình láûp caïc cäng thæïc tæång tæû âãø xaïc âënh doìng âiãûn cho pheïp cuía dáy boüc vaì dáy caïp. Trong tênh toaïn maûng âiãûn thæûc tãú,thæåìng sæí duûng nhæîng baíng cho sàôn trë säú doìng âiãûn cho pheïp cuía dáy dáùn,thanh dáùn,caïp våïi nhæîng váût liãûu khaïc nhau,trong caïc âiãöu kiãûn laìm viãûc khaïc nhau våïi nhiãût âäü cho pheïp láu daìi θcp cuía dáy dáùn vaì nhiãût âäü tênh toaïn θ0 cuía mäi træåìng xung quanh.Khi âoï viãûc kiãøm tra âiãöu kiãûn phaït noïng cuía dáy dáùn, caïp âæåüc cho cáön thoîa maîn âiãöu kiãûn: Icp ≥ I max (5-42) Trong âoï: - I max :Doìng âiãûn laìm viãûc låïn nháút trãn âæåìng dáy. - I cp : Doìng âiãûn cho pheïp laìm viãûc láu daìi theo âiãöu kiãûn phaït noïng cuía dáy dáùn. Khi nhiãût âäü mäi træåìng khaïc nhiãût âäü tiãu chuáøn thç giaï trë doìng âiãûn cho pheïp cuía dáy dáùn cáön âæåüc hiãûu chènh laûi theo caïc hãû säú cho åí caïc baíng tra. Khi âo:ï I' cp = I cp .K 1.K 2 (5 -43) ÅÍ âáy : - I cp : Doìng âiãûn cho pheïp cuía dáy dáùn trong baíng. - K 1: Hãû säú hiãûu chènh nhiãût âäü mäi træåìng. - K 2: Hãû säú hiãûu chènh phuû thuäüc säú maûch laìm viãûc song song. Âãø nhiãût âäü dáy dáùn khäng væåüt quaï trë säú cho pheïp phaíi âaím baío âiãöu kiãûn: I' cp ≥ I max Hay Trang 110 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Icp .K 1.K 2 ≥ I max (5 -44) Tæì (5 - 44) ta coï: Imax Icp ≥ (5 - 45) KK1. 2 Khi chè coï 1 âæåìng dáy vaì nhiãût âäü bàòng nhiãût âäü tiãu chuáøn thç K 1 = K2 = 1,biãøu thæïc (5-45) tråí vãö biãøu thæïc (5-42).Dæûa vaìo giaï trë doìng âiãûn tênh theo (5 -42), (5 - 45) tra baíng choün tiãút diãûn tiãu chuáøn theo I cp låïn hån gáön nháút VÊ DUÛ 5-9:Hai âæåìng caïp nhäm 3 pha ,voí chç,âiãûn aïp âënh mæïc 6KV âàût trong âáút.Khoaíng caïch giæîa caïc âæåìng caïp bàòng 200mm.Nhiãût âäü cuía âáút laì +20 0C.Doìng âiãûn laìm viãûc cuía hai âæåìng dáy bàòng 250A.Xaïc âënh tiãút diãûn caïp theo âiãöu kiãûn phaït noïng. GIAÍI:Hai âæåìng caïp laìm viãûc song song âàût trong âáút coï nhiãût âäü +20 0C nãn ta coï biãøu thæïc tênh toaïn nhæ sau: Imax Icp ≥ 2 KK1 2 Trong âoï : - I max = 250A. - K 1 :Hãû säú hiãûu chènh nhiãût âäü tra PL1- .Âäúi våïi caïp nhäm,âiãûn aïp 6KV,âàût trong âáút.Nhiãût âäü âáút +20 0C.Nhiãût âäü cho pheïp cuía caïp bàòng 0 +60 C .Ta coï K 1 = 0,95 - K 2 :Hãû säú hiãûu chènh khi coï mäüt säú caïp laìm viãûc âàût song song,tra baíng B- .Âäúi våïi 2 maûch caïp nhäm âàût song song.Ta coï K 2 = 0,92. Thay vaìo biãøu thæïc trãn ta coï: Imax 250 Icp ≥ = = 143 A 2 ,.,KK1 2 2 0 950 92 Tra baíng PL1- Giaï trë doìng âiãûn cho pheïp låïn hån gáön våïi doìng 2 diãûn 143A laì I cp =155A cuía caïp nhäm 3 pha tiãút diãûn 50mm .Do âoï ta choün hai dáy caïp nhäm 3x50mm 2. VÊ DUÛ 5-10:Coï hai phuû taíi âiãûn a vaì b,cäng suáút mäùi phuû taíi laì 3000KW,hãû säú cäng suáút cos ϕ = 0,85,thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi Tmax = 4000h. Âæåüc cáúp âiãûn tæì nguäön A âiãûn aïp 10KV.Phuû taíi a âæåüc cung cáúp båíi hai âæåìng dáy caïp ,phuû taíi b âæåüc cung cáúp båíi mäüt âæåìng dáy caïp.Ba âæåìng caïp âæåüc âàût chung trong âáút trong cuìng mäüt raînh Khoaíng Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 111
Giaïo trçnh maûng âiãûn. caïch giæîa caïc âæåìng caïp bàòng 200mm.Cho biãút nhiãût âäü cuía âáút laì +10 0C,nhiãût âäü khäng khê trong äúng laì +20 0C. Haîy xaïc âënh tiãút diãûn caïp cuía caïc âæåìng dáy cung cáúp cho caïc phuû taíi a vaì b theo máût âäü doìng âiãûn kinh tãú vaì kiãøm tra tiãút diãûn dáy dáùn âaî choün theo âiãöu kiãûn phaït noïng. GIAÍI: - Doìng âiãûn phuû taíi cuía âæåìng caïp cung cáúp cho phuû taíi b laì: Pb 3000 IIlv =max = = = 204 A 3.Udm .cosϕ 310 . . 0 , 85 2 Âäúi våïi caïp nhäm,T max = 4000h tra baíng ta coï j kt =1,4A/mm Tiãút diãûn kinh tãú cuía dáy caïp cung cáúp âiãûn cho phuû taíi b laì: Ilv 204 2 Fkt = = = 146 mm jkt 1, 4 Theo tiãu chuáøn choün caïp nhäm tiãút diãûn 150 mm 2. Tiãún haình kiãøm tra laûi âiãöu kiãûn phaït noïng cuía dáy dáùn væìa choün.Khi caïp âàût trong âáút,caïp nhäm coï tiãút diãûn loîi 150mm 2 coï doìng âiãûn phuû taíi cho pheïp laì I cp = 275A.Khi hiãûu chènh theo caïc âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì säú maûch laìm viãûc song song ta coï: ' IIKKAIAcp= cp ,.,1 2 =2751 06 0 92 = 265 >lv = 204 - Doìng âiãûn phuû taíi cuía âæåìng caïp cung cáúp cho phuû taíi a laì: IPmax b 3000 Ilv = = = = 102 A 2 2. 3 .Udm .cosϕ 2 . 310085 . . , 2 Âäúi våïi caïp nhäm,T max = 4000h tra baíng ta coï j kt =1,4A/mm Tiãút diãûn kinh tãú cuía dáy caïp cung cáúp âiãûn cho phuû taíi a laì: Ilv 102 2 Fkt = = = 73 mm jkt 1, 4 Theo tiãu chuáøn choün caïp nhäm tiãút diãûn 70 mm 2. Tiãún haình kiãøm tra laûi âiãöu kiãûn phaït noïng cuía dáy dáùn væìa choün trong chãú âäü sæû cäú doìng âiãûn laì 204A.Khi caïp âàût trong âáút,caïp nhäm coï 2 tiãút diãûn loîi 70mm coï doìng âiãûn phuû taíi cho pheïp laì I cp = 145A.Khi hiãûu chènh theo caïc âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì säú maûch laìm viãûc song song vaì khaí nàng quaï taíi cuía caïp khi sæû cäú (K qt = 1,3) ta coï: ' IIKKKAIAcp= cp ,.,., qt 1 2 =1451 31 06 0 92 = 209 >scv = 204 Trang 112 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. $5-4 CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY DÁÙN TRONG MAÛNG ÂIÃÛN AÏP NHOÍ HÅN 1000V KÃÚT HÅÜP VÅÏI CAÏC THIÃÚT BË BAÍO VÃÛ Âãø baío vãû maûng âiãûn U < 1000V trong nhæîng traûng thaïi khäng bçnh thæåìng cuía doìng âiãûn,thiãút bë baío vãû bäú trê trong maûng chuí yãúu laì cáöu chç vaì Aptomaït.Cáöu chç vaì Aptomaït âæåüc choün cáön phaíi âaím baío caïc âiãöu kiãûn sau: a/Sæû laìm viãûc an toaìn cuía maûng âiãûn khi coï doìng âiãûn laìm viãûc cæûc âaûi I max chaûy qua,cuîng nhæ khi coï doìng âiãûn quaï taíi ngàõn haûn cæûc âaûi I qt gáy nãn båíi caïc quaï trçnh cäng nghãû bçnh thæåìng cuía caïc phuû taíi. b/Càõt doìng âiãûn ngàõn maûch,doìng âiãûn quaï taíi láu daìi khäng cho pheïp,âäöng thåìi phaíi càõt nhanh khi coï doìng âiãûn khäng bçnh thæåìng væåüt quaï doìng âiãûn cho pheïp. c/Cáön phaíi càõt doìng âiãûn ngàõn maûch mäüt caïch choün loüc,tæïc laì chè càõt pháön maûng bë sæû cäú . Thåìi gian laìm viãûc cuía thiãút bë baío vãû âæåüc xaïc âënh theo âàûc tênh baío vãû cuía chuïng.Âæåìng âàûc tênh âoï laì quan hãû giæîa thåìi gian càõt vaì bäüi säú doìng âiãûn quaï taíi hoàûc laì tyí säú doìng âiãûn ngàõn maûch våïi doìng âiãûn âënh mæïc. Âæåìng âàûc tênh cuía thiãút bë baío vãû âæåüc cho sàôn trong caïc Catalog. 5-4-1.Choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng baío vãû bàòng cáöu chç 5-4-1-1: Choün cáöu chç. Cáöu chç âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau: - ÅÍ chãú âäü bçnh thæåìng âãø dáy chaíy khäng chaíy: Ic ≥ I (5 -46) Trong âoï : - I c :Doìng âiãûn âënh mæïc cuía dáy chaíy. - I: Doìng laìm viãûc bçnh thæåìng. Khi trong maûch coï caïc âäüng cå âiãûn thç âiãöu kiãûn laì. I I ≥ kd (5 - 47) c α Trong âoï : - α : Hãû säú phuû thuäüc âiãöu kiãûn khåíi âäüng cuía âäüng cå. α = 2,5 Khåíi âäüng nheû α = 1,6 ÷ 2 Khåíi âäüng nàûng. - I kâ :Doìng âiãûn khåíi âäüng cuía caïc âäüng cå. - I kâ = ( 1,5 ÷ 7 ) I âm cuía âäüng cå. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 113
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Khi âàût cáöu chaíy åí trong maûng coï nhiãöu phuû taíi âiãöu kiãûn choün dáy chaíy laì: n Ic≥ m∑ I i 1 (5 - 48) n−1 I kd 1 I c ≥ + m∑ I i 2 5, 1 Trong âoï: - I i :Doìng laìm viãûc cuía phuû taíi thæï i - I kâ1 : Doìng khåíi âäüng låïn nháút cuía 1 âäüng cå. - m: Hãû säú âäöng thåìi m ≤ 1 Âãø âaím baío tênh choün loüc cuía cáöu chç. Dáy chaíy åí nhæîng âoaûn âáöu choün låïn hån dáy chaíy âæåìng dáy phán nhaïnh tæì 1 ÷ 2 cáúp. - Khi coï ngàõn maûch dáy chaíy phaíi taïc âäüng âuí nhanh nãn cáön âaím baío âiãöu kiãûn: In ≥ 3Ic (5 - 49) - Âäúi våïi maûng sinh hoaût vaì chiãúu saïng âãø baío vãû quaï taíi vaì ngàõn maûch âiãöu kiãûn choün dáy chaíy laì: Ic ≤ 0,8.I cp (5 - 50) Icp : Doìng âiãûn cho pheïp cuía âæåìng dáy. 5-4-1-2. Choün dáy dáùn a) Khi baío vãû maûng bàòng cáöu chç, tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp cáön âæåüc choün theo âiãöu kiãûn phaït noïng vaì phäúi håüp våïi I âm cuía dáy chaíy nghéa laì: ≥  I cp Ic  I  I ≥ c  cp α  (5 - 51) α : Laì hãû säú phuû thuäüc vaìo âiãöu kiãûn âàût dáy dáùn vaì loaûi maûng âiãûn. Maûng âiãûn cäng nghiãûp, âäüng læûc trong nhaì α = 3 Maûng sinh hoaût, chiãúu saïng trong nhaì α = 0,8 5-4-2.Choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng baío vãû bàòng Aïptomaït. 5-4-2-1. Choün Aïptomaït. Aïptomaït âæåüc duìng âãø baío vãû caïc âæåìng dáy cung cáúp cho caïc phuû taíi 3 pha nhæ caïc âäüng cå âiãûn 3 pha khoíi bë ngàõn maûch vaì quaï taíi,traïnh âæåüc hiãûn tæåüng máút pha do baío vãû bàòng cáöu chaíy.Aïptomaït âæåüc trang bë caïc bäü baío vãû nhiãût,baío vãû âiãûn tæì hay kãút håüp caí hai loaûi baío vãû trãn ,seî tæû âäüng càõt maûch âiãûn khi bë quaï taíi hay ngàõn maûch. Trang 114 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Khi maûng âæåüc baío vãû bàòng Aïptomaït coï bäü pháûn baío vãû nhiãût thç doìng âiãûn khåíi âäüng cuía Aïptomaït âæåüc xaïc âënh theo âiãöu kiãûn: Ikân ≥ I max (5 - 52) Trong âoï: - I kân :Doìng khåíi âäüng nhiãût cuía Aptomat. - I max : Doìng âiãûn laìm viãûc cæûc âaûi cuía âæåìng dáy. Khi maûng âæåüc baío vãû bàòng Aïptomaït coï bäü pháûn baío vãû tæì thç doìng âiãûn khåíi âäng cuía Aïptomaït âæåüc choün theo âiãöu kiãûn (5-52) vaì kiãøm tra laûi theo âiãöu kiãûn: Ikââ ≥ 1,25I qt (5 - 53) Trong âoï: - I kââ : Doìng âiãûn khåíi âäüng âiãûn tæì cuía Aptomat. - I qt : Doìng quaï taíi cæûc âaûi cuía âæåìng dáy. - 1,25 laì hãû säú dæû træí tênh âãún sæû khäng chênh xaïc khi âiãöu chènh khe håí baío vãû âiãûn tæì cuía AÏptomaït. 5-4-2-2: Choün dáy dáùn. Tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp khi baío vãû bàòng Aptomat âæåüc choün theo âiãöu kiãûn phaït noïng vaì kiãøm tra laûi theo âiãöu kiãûn sau: - Khi sæí duûng Aptomat coï bäü baío vãû nhiãût: I I ≥ kdn cp 1 5, (5 - 54) - Khi sæí duûng Aptomat coï bäü baío vãû âiãûn tæì: I I ≥ kdd (5 - 55) cp 4,5 - Âäúi våïi maûng âiãûn cung cáúp cho phuû taíi chiãúu saïng,sinh hoaût tiãút diãûn dáy dáùn cuîng âæåüc choün nhæ træåìng håüp baío vãû bàòng cáöu chç,âiãöu kiãûn kiãøm tra cáön phaíi thoía maîn: I I ≥ kdn (5 - 56) cp 0,8 VÊ DUÛ 5-11:Maûng âiãûn âiãûn aïp 380/220V nhæ hçnh 5-16 âæåüc cáúp âiãûn tæì TBA phán xæåíng B.Âoaûn âæåìng dáy l 1 duìng caïp nhäm 4 loîi âàût trong raînh doüc theo tæåìng phán xæåíng.Nhiãût âäü khäng khê trong phán xæåíng laì 25 0C. Taûi tuí phán phäúi PP coï âàût hai âäüng cå loaûi Â-1vaì 2 âäüng cå loaûi Â-2. Âæåìng dáy l 2 cáúp âiãûn cho hai âäüng cå Â-1 vaì Â-2 duìng dáy boüc caïch âiãûn ruäüt nhäm âàût trong äúng theïp.Âoaûn âæåìng dáy l 3 cáúp âiãûn Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 115
Giaïo trçnh maûng âiãûn. cho phuû taíi chiãúu saïng coï cäng suáút Pcs = 20KW,hãû säú cäng suáút cos ϕ = 1,duìng dáy boüc âàût trãn sæï caïch âiãûn gàõn trãn tæåìng. Säú liãûu kyî thuáût cuía âäüng cå Â-1,Â-2 cho åí baíng sau.Khi tênh phuû taíi cuía âoaûn âæåìng dáy 1 choün hãû säú âäöng thåìi k ât = 0,8. Xaïc âënh doìng âiãûn âënh mæïc cuía caïc dáy chaíy,Tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp caïc âoaûn cuía maûng âiãûn theo âiãöu kiãûn phaït noïng cho pheïp. Baíng säú liãûu kyî thuáût cuía caïc âäüng cå âiãûn: Âäüng Pâm Cos ϕ Hiãûu Iâm Hãû säú Ilv Bäüüi säú Ikâ cå (KW) suáút (%) (A) taíi (A) Ikâ (A) Â-1 14 0,83 87 29,4 0,9 26,5 6,5 192 Â-2 20 0.86 86 41,4 1 41,4 2 82,8 CC-4 L3 PP Pcs =20KW 3Â-1+3Â-2 B CC-1 L1 CC-2 L2 Â-1 CC-3 L2 Â-2 Hçnh 5-16 - Âæåìng dáy L 1 :Caïp nhäm,voî nhäm âàût trong raînh doüc tæåìng phán xæåíng. - Âæåìng dáy L 2 :Dáy boüc ruäüt nhäm âàût trong äúng. - Âæåìng dáy L 3 :Dáy boüc ruäüt nhäm âàût håí trãn sæï. GIAÍI: - Tênh toaïn âæåìng dáy L 2 näúi âãún âäüng cå Â-1: Doìng âiãûn âënh mæïc cuía dáy chaíy CC-2 theo âiãöu kiãûn (5-46) IIAdc ≥ max = 26, 5 Theo âiãöu kiãûn (5-47) Ikâ 192 I ≥ = = 76, 8A dc 2,, 5 2 5 Theo PL3- choün dáy chaíy coï I âm = 80A. Trang 116 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Choün dáy dáùn boüc cuía âæåìng dáy khi 3 dáy dáùn mäüt loîi âàût trong äúng theo âiãöu kiãûn sau: IIAcp ≥ max = 26, 5 I 80 I ≥dc = = 26 7, A cp 3 3 2 Choün dáy dáùn coï tiãút diãûn F = 4mm ,doìng âiãûn cho pheïp I cp = 28A. -Tênh toaïn âæåìng dáy L 2 näúi âãún âäüng cå Â-2: Doìng âiãûn âënh mæïc cuía dáy chaíy CC-3 theo âiãöu kiãûn (5-46) IIAdc ≥ max = 41, 4 Theo âiãöu kiãûn (5-47) I 82, 8 I ≥qt = = 331, A dc 2, 5 2, 5 Theo PL3- choün dáy chaíy coï I âm = 60A. Choün dáy dáùn boüc cuía âæåìng dáy khi 3 dáy dáùn mäüt loîi âàût trong äúng theo âiãöu kiãûn sau: IIAcp ≥ max = 41, 4 I 60 I ≥dc = = 20 A cp 3 3 2 Choün dáy dáùn coï tiãút diãûn F = 10mm ,doìng âiãûn cho pheïp I cp = 47A. -Tênh toaïn âæåìng dáy L 3 cung cáúp cho phuû taíi chiãúu saïng: Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng cuía âæåìng dáy laì: Pcs 20 IIlv =max = = = 30, 4A 3 ,Udm 3 0 38 Doìng âiãûn âënh mæïc cuía dáy chaíy CC-4 theo âiãöu kiãûn (5-46) IIAdc ≥ max = 30, 4 Theo PL3- choün dáy chaíy coï I âm = 35A. Choün dáy dáùn boüc cuía âæåìng dáy âàût håí theo âiãöu kiãûn sau: IIAcp ≥ max = 30, 4 I 35 I ≥dc = = 11 7, A cp 3 3 2 Choün dáy dáùn coï tiãút diãûn F = 4mm ,doìng âiãûn cho pheïp I cp = 32A. -Tênh toaïn âæåìng dáy L 1 tæì nguäön B âãún tuí phán phäúi PP: Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng cuía âæåìng dáy laì: n−1 Ilv= Imax = k dt , ,.,,∑ k tdm I =08() 4265 + 4414 + 304 = 242 A 1 Doìng âiãûn quaï taíi cæûc âaûi ngàõn haûn cuía âæåìng dáy laì: n−1 Ilv= Imax = k dt ,.,.,,∑ k tdm I + k kdD −1 =083265() + 4414 + 304 + 192 = 412 A 1 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 117
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Doìng âiãûn âënh mæïc cuía dáy chaíy CC-1 theo âiãöu kiãûn (5-46) IIAdc ≥ max = 242 I qt 412 I ≥ = = 165 A dc 2,, 5 2 5 Theo PL3- choün dáy chaíy coï I âm = 260A. Choün dáy caïp nhäm 4 loîi âàût trong raînh caïp khi nhiãût âäü khäng khê laì 25 0C theo âiãöu kiãûn sau: IIAcp ≥ max = 242 I 260 I ≥dc = = 87 A cp 3 3 Choün caïp nhäm 4 loîi coï tiãút diãûn F = 185mm 2,doìng âiãûn cho pheïp Icp = 280A. $5-5 CHOÜN MAÏY BIÃÚN AÏP Caïc maïy biãún aïp trong hãû thäúng âiãûn coï thãø phán laìm hai loaûi:maïy biãún aïp coï thãø laìm viãûc theo chãú âäü tàng aïp vaì laìm viãûc theo chãú âäü giaím aïp. ÅÍ âáy, chè nghiãn cæïu så bäü viãûc choün maïy biãún aïp giaím aïp. Säú læåüng maïy biãún aïp âàût taûi mäüt traûm naìo âoï, càn cæï vaìo yãu cáöu âaím baío cung cáúp âiãûn cuía häü tiãu thuû : - Våïi häü loaûi I :Yãu cáöu täúi thiãøu phaíi âàût hai maïy biãún aïp; - Våïi häü loaûi II:Säú læåüng maïy biãún aïp laì bao nhiãu : mäüt hoàûc hai phaíi thäng qua baìi toaïn kinh tãú - kyî thuáût måïi quyãút âënh âæåüc; - Våïi häü loaûi III: Do yãu cáöu âaím baío cung cáúp âiãûn khäng cao, cho pheïp máút âiãûn trong khoaíng thåìi gian nháút âënh nãn chè âàût mäüt maïy biãún aïp laì âuí. Vãö cäng suáút cuía maïy biãún aïp âæåüc choün phaíi âaím baío sao cho traûm biãún aïp coï thãø âaïp æïng âæåüc phuû taíi låïn nháút, nghéa laì : - Âäúi våïi traûm chè coï mäüt maïy thç : SBâm ≥ S max (5.57) - Âäúi våïi traûm coï n maïy thç : S S ≥ max (5-58) Bâm n Trong âoï : S Bâm - Cäng suáút âënh mæïc cuía mäüt maïy biãún aïp. Cäng suáút âënh mæïc cuía maïy biãún aïp laì cäng suáút âaím baío cho maïy laìm viãûc liãn tuûc trong khoaíng 20 nàm trong âiãöu kiãûn âiãûn aïp âënh mæïc vaì nhiãût âäü mäi træåìng âënh mæïc. Vç váûy, khi nhiãût âäü cuía mäi træåìng xung Trang 118 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. quanh maïy laì θ khaïc våïi nhiãût âäü âënh mæïc laì θ0 thç phaíi hiãûu chènh cäng suáút cuía maïy theo cäng suáút sau âáy âãø âaím baío tuäøi thoü (20 nàm) cuía noï :  θ −θ  SS' = 1− 0  (5-59) dm Bdm  100  Nhæ âaî biãút, phuû taíi laì mäüt haìm biãún thiãn theo thåìi gian, tæïc laì khäng phaíi luïc naìo maïy biãún aïp cuîng mang taíi S max ,vç thãú maïy biãún aïp coìn coï dæû træî caïch âiãûn,âiãöu âoï seî cho pheïúp xeït âãún khaí nàng quaï taíìi maì khäng laìm giaím tuäøi thoü cuía maïy. Quaï taíi maïy biãún aïp phán laìm hai loaûi:Quaï taíi bçnh thæåìng vaì quaï taíi sæû cäú. Quaï taíi bçnh thæåìng cuía maïy biãún aïp âæåüc xaïc âënh càn cæï vaìo hai qui tàõc sau : -Qui tàõc 3%: Khi hãû säú âiãön kên cuía âäö thë phuû taíi haìng ngaìy giaím 10% so våïi 100% thç cho pheïp maïy biãún aïp quaï taíi 3% vãö doìng âiãûn. Maïy biãún aïp coï thãø taíi cäng suáút låïn hån cäng suáút âënh mæïc cuía noï tuìy thuäüc vaìo hãû säú âiãön kên phuû taíi ngaìy âãm xaïc âënh theo biãøu thæïc: kt = 1+ (1-kâk ).0,3 (5-60) Trong âoï : - k t : Hãû säú mang taíi cho pheïp cuía MBA theo qui tàõc 3%; k t ≥ 1. - k âk : Hãû säú âiãön kên phuû taíi vaì âæåüc tênh theo cäng thæïc : n ∑ Si. t i Stb i=1 kdk = = (5-61) Smax24 .S max (1-90%).0,3=3% . - Qui tàõc 1% : Vaìo muìa heì maïy biãún aïp non taíi bao nhiãu pháön tràm thç vaìo muìa âäng maïy biãún aïp âæåüc pheïp quaï taíi báúy nhiãu pháön tràm, nhæng khäng âæåüc væåüt quaï 15%. Coï thãø aïp duûng âäöng thåìi caí 2 qui tàõc trãn âãø xaïc âënh khaí nàng quaï taíi bçnh thæåìng cuía maïy biãún aïp, nhæng täøng cäng suáút quaï taíi khäng âæåüc væåüt quaï 30%. Màûc duì âaî xeït âãún khaí nàng quaï taíi bçnh thæåìng,maïy biãún aïp váùn coìn dæû træî caïch âiãûn, vaì vç váûy coï thãø sæí duûng chuïng âãø xeït quaï taíi sæû cäú. Trong chãú âäü sæû cäú, caïc maïy biãún aïp dáöu laìm maït bàòng khäng khê âæåüc pheïp quaï taíi 40% trong 5 ngaìy âãm,mäùi ngaìy khäng quaï 6 giåì.Våïi âiãöu kiãûn hãû säú âiãön kên phuû taíi K âk ≤ 0,75. Stb kdk = ≤ 0, 75 (5-62) 1,. 4 Sdm Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 119
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Ngoaìi ra, khi xaíy ra sæû cäú, khäng phuû thuäüc vaìo hãû säú mang taíi træåïc âoï vaì nhiãût âäü cuía mäi træåìng xung quanh, maïy biãún aïp coìn âæåüc pheïp quaï taíi theo baíng sau: Quaï taíi(%) 30 60 75 100 200 Thåìi gian quaï taíi(phuït) 120 45 20 10 1,5 Váûy,våïi nhæîng traûm biãún aïp coï n maïy thç khi sæû cäú mäüt maïy, nhæîng maïy coìn laûi laìm viãûc våïi khaí nàng quaï taíi sæû cäú 40% phaíi truyãön taíi âuí cäng suáút yãu cáöu cho nhæîng phuû taíi quan troüng khäng cho pheïp ngæìng cáúp âiãûn laì S sc ,âoï laì nhæîng häü loaûi I. Muäún váûy, cäng suáút cuía maïy biãún aïp cáön âæåüc choün phaíi thoîa maîn âiãöu kiãûn : S S ≥ sc (5-63) Bdm 14,.(n − 1) Trong nhiãöu træåìng håüp, do coï xeït âãún quaï taíi bçnh thæåìng vaì sæû cäú maì coï thãø choün âæåüc maïy biãún aïp coï thang cäng suáút nhoí hån mäüt cáúp.Nhæng cáön læu yï ràòng âiãöu væìa nãu naìy khäng phaíi laì luïc naìo cuîng coï låüi. Âãø coï låìi giaíi håüp lyï âuïng , coìn phaíi tiãún haình tênh toaïn kinh tãú - kyî thuáût so saïnh 2 phæång aïn. VÊ DUÛ 5-12:Choün maïy biãún aïp coï âiãûn aïp 110/10KV cáúp âiãûn cho phuû taíi loaûi III,âäö thë phuû taíi nàm vaì ngaìy âãm nhæ hçnh 5-17. Cho biãút maïy biãún aïp do Liãn Xä chãú taûo vaì traûm biãún aïp nàòm åí khu væûc coï nhiãût âäü trung bçnh haìng nàm laì θ = +24 0C GIAÍI: Maïy biãún aïp do Liãn Xä chãú taûo åí mäi træåìng coï nhiãût âäü âënh 0 mæïc laì θ0 = +5 C . Khi laìm viãûc åí mäi træåìng coï nhiãût âäü trung bçnh hàòng nàm laì θ = +24 0C thç phaíi hiãûu chènh cäng suáút cuía maïy theo nhiãût âäü. Traûm biãún aïp åí âáy chè cáúp âiãûn cho häü phuû taíi loaûi III, nãn chè cáön âàût 1 maïy. Theo âiãöu kiãûn (5-59), cäng suáút cuía maïy biãún aïp cáön choün laì: θ −θ 24 − 5 S ' = S (1− 0 ) = S (1− ) = 0,81S ≥ S = 10000KVA âm Bâm 100 Bâm 100 Bâm pt max Trang 120 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. S(MVA) S(MVA) 10 10 8 8 6 5 4 3 2 t t 0 1000 3000 5000 7000 8760 0 6 8 12 14 18 20 24 Hçnh 5 -17a:Âäö thë phuû taíi nàm Hçnh 5 -17b:Âäö thë phuû taíi 100000 Nghéa laì : S > = 12350KVA Bâm 8,0 Nãúu khäng xeït âãún quaï taíi, cáön choün maïy biãún aïp coï cäng suáút 16000KVA. Nãúu xeït âãún quaï taíi bçnh thæåìng, cáön phaíi xaïc âënh hãû säú âiãön kên phuû taíi theo âäö thë ngaìy âãm (hçnh 5-17b) : n ∑ Siti i=1 10.2 + 8.10 + 5.2 + 3.10 k âk = = = 0,58 24Smax 24.10 Hãû säú mang taíi cho pheïp theo qui tàõc 3% laì : k t ü= 1 + (1-0,58).0,3 = 1,13 Màût khaïc, tæì âäö thë phuû taíi hàòng nàm (hçnh 5-17a), ta tháúy sæû chãnh lãûch phuû taíi giæîa caïc muìa khaï låïn,nãn cho pheïp quaï taíi theo qui tàõc 1% tåïi 15%. Khi âoï, maïy biãún aïp âæåüc pheïp váûn haình våïi hãû säú mang taíi : k t ü= 1,13 + 0,15 = 1,28 Khi xeït âãún quaï taíi bçnh thæåìng, cäng suáút cuía maïy biãún aïp âæåüc xaïc âënh nhæ sau : ' ' kt .S Bâm = 1,28.S Bâm ≥ Smax Nghéa laì : Smax 10000 SBdm ≥ = = 9650 KVA . 0,.,., 81 kt. 1 28 0 81 Nhæ váûy, coï thãø choün maïy biã/ún aïp coï cäng suáút 10 000KVA. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 121
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Báy giåì phaíi tênh toaïn kinh tãú -kyî thuáût âãø so saïnh 2 phæång aïn choün maïy biãún aïp 16 000 hay 10 000KVA. Maïy biãún aïp 16000 KVA coï ∆P0= 24 KW, ∆PN = 85 KW. Dæûa vaìo âäö thë phuû taíi nàm, xaïc âënh täøn tháút âiãûn nàng trong 1 nàm váûn haình cuía maïy biãún aïp laì:  10  2 9  2 8  2 ∆A16 =24 8760 + 85   .1000 +   .2000 +   .2000  0,. 8116   0,. 8116   0,. 8116   6  2 4  2 2  2  +   .2000 +   .1000 +   760 = 44210 3 KWh  0,. 8116   0,. 8116   0,. 8116   Maïy biãún aïp 10000 KVA coï ∆P0= 15,5 KW, ∆PN = 60 KW. Cuîng dæûa vaìo âäö thë phuû taíi nàm, ta tênh âæåüc ∆A10 trong nàm laì :  10  2 9  2 8  2 ∆A10 =15, 58760 + 60   .1000 +   .2000 +   .2000  0,. 8110   0,. 8110   0,. 8110   6  2 4  2 2  2  +   .2000 +   .1000 +   760 = 52710 3 KWh  0,. 8110   0,. 8110   0,. 8110   3 Giaï tiãön maïy biãún aïp 16000KVA laì K 16 = 350.10 â,maïy biãún aïp 3 10000KVA laì K 10 = 280.10 â; a vh = 0,1; a tc = 0,125; c 0= 0,1â/KWh, thç chi phê tênh toaïn cuía 2 phæång aïn nhæ sau : 3 3 3 Z16 = (0,1+ 0,125).350.10 + 0,1.442.10 = 123.10 â 3 3 3 Z10 = (0,1+ 0,125).280.10 + 0,1.527.10 = 115,7.10 â Kãút quía tênh toaïn cho tháúy ràòng, nãn choün maïy biãún aïp coï cäng suáút 10000KVA laì coï låüi hån. VÊ DUÛ 5-13:Coï mäüt nhaì maïy cå khê coï phuû taíi tênh toaïn laì 1700KVA, trong âoï coï 60% laì phuû taíi loaûi I. Haîy choün säú læåüng vaì cäng suáút cuía maïy biãún aïp âàût taûi traûm biãún aïp cuía nhaì maïy naìy,âiãûn aïp 10/0,4KV. GIAÍI:Ta tháúy ràòng åí nhaì maïy cå khê naìy laì mäüt phuû taíi quan troüng, vç coï tåïi 60% cäng suáút laì phuû taíi loaûi I. Váûy, traûm biãún aïp cuía noï phaíi âàût 2 maïy. Dæû âënh seî choün maïy biãún aïp do Viãût Nam saín xuáút nãn khäng cáön hiãûu chènh cäng suáút cuía maïy theo nhiãût âäü. Trong âiãöu kiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng, maïy biãún aïp cáön choün phaíi coï cäng suáút thoía maîn âiãöu kiãûn (5-58) ,tæïc laì : S 1700 S ≥max = = 850 KVA . Bdm n 2 Trang 122 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Khi mäüt maïy biãún aïp bë sæû cäú thç maïy coìn laûi phaíi truyãön taíi mäüt læåüng cäng suáút : Ssc = 60%.1700 = 1020KVA. Tæïc laì cäng suáút cuía noï phaíi thoía maîn âiãöu kiãûn (5-63): S 1020 S = sc = = 730 KVA Bdm 1,.,. 4()n − 1 1 4() 2− 1 Theo thang cäng suáút tiãu chuáøn cuía caïc maïy biãún aïp, coï thãø choün 2 maïy coï cäng suáút 750KVA mäùi maïy hoàûc coï thãø choün 2 maïy coï cäng suáút 1000KVA mäùi maïy. Nhæ váûy, coï 2 phæång aïn choün maïy biãún aïp cho traûm biãún aïp cuía nhaì maïy. Muäún quyãút âënh choün phæång aïn naìo phaíi qua baìi toaïn so saïnh kinh tãú - kyî thuáût. Nhæng åí âáy thiãúu âäö thë phuû taíi nãn khäng xeït âæåüc quaï taíi bçnh thæåìng cuía caïc maïy biãún aïp vaì do âoï chæa thãø coï phæång aïn håüp lyï cuäúi cuìng. Tuy váûy åí bæåïc så bäü, coï thãø cháúp nháûn phæång aïn choün 2 maïy biãún aïp coï cäng suáút 1000 KVA mäùi maïy. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 123
Giaïo trçnh maûng âiãûn. CHÆÅNG 6 ÂIÃÖU CHÈNH ÂIÃÛN AÏP TRONG MAÛNG ÂIÃÛN $6-1 KHAÏI NIÃÛM Âãø baío âaím âäü lãûch âiãûn aïp taûi caïc thiãút bë duìng âiãûn nàòm trong mäüt giåïi haûn cho pheïp, ngæåìi ta phaíi thæûc hiãûn caïc biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp. Âäü lãûch âiãûn aïp sinh ra åí caïc thiãút bë duìng âiãûn laì do båè 2 nguyãn nhán chênh: Nguyãn nhán phaït sinh åí baín thán caïc häü duìng âiãûn vaì nguyãn nhán phaït sinh do sæû biãún âäøi vãö tçnh traûng váûn haình cuía HTÂ. ÅÍ nguyãn nhán thæï nháút ta tháúy phuû taè P,Q cuía caïc häü duìng âiãûn luän luän thay âäøi dáùn âãún thay âäøi täøn tháút âiãûn aïp vaì tæì âoï thay âäøi âäü lãûch âiãûn aïp, thay âäè âiãûn aïp taûi caïc thiãút bë duìng âiãûn.Vê duû phuû taíi vãö giæaî âãm thæåìng chè bàòng khoaíng 40-50 pháön tràm phuû taè cæûc âaûi, âiãöu âoï laìm giaím täøn tháút âiãûn aïp trãn caïc âæåìng dáy vaì laìm tàng âiãûn aïp taûi caïc häü duìng âiãûn. Ngæåüc laûi vaìo caïc giåì cao âiãøm chiãöu phuû taíi tàng lãn cao laìm cho täøn tháút âiãûn aïp tàng lãn nhiãöu kãút quaí laìm cho âiãûn aïp taûi caïc häü duìng âiãûn giaím tháúp. Trong nguyãn nhán thæ ï2 ta tháúy khi phæång thæïc váûn haình hãû thäúng thay âäøi seî laìm thay âäøi cäng suáút truyãön taíi trãn âæåìng dáy vaì cuäúi cuìng cuîng laìm thay âäøi täøn tháút âiãûn aïp trãn âæåìng dáy vaì thay âäøi âiãûn aïp taûi häü duìng âiãûn, vê duû khi sæîa chæîa, âaûi tu mäüt maïy phaït, mäüt âæåìng dáy Âäü lãûch âiãûn aïp låïn nháút thæåìng xuáút hiãûn trong caïc træåìng håüp sæû cäú:khi âæåìng dáy bë âæït hoàûc maïy phaït låïn nháút bë hoíng. Âäü lãûch âiãûn aïp cho pheïp trãn cæûc caïc thiãút bë duìng âiãûn thæåìng qui âënh nhæ sau: -Âäúi våïi caïc thiãút bë chiãúu saïng trong nhaì vaì nhaì saín xuáút :tæì -2,5 % âãún +5 %, (Âl % =-2,5 % +5 % ). -Âäúi våïi caïc âäüng cå âiãûn khäng âäöng bäü : tæì -5 âãún +10 %, (Âl % = -5 % +10 %). -Âäúi våïi táút caí caïc træåìng håüp coìn laûi : tæì -5% âãún +5 %, (Âl % = ±5%). Nhæ váûy våê caïc thiãút bë duìng âiãûn täön taûi caïc giaï trë âiãûn aïp yãu cáöu (hay caïc gêa trë âiãûn aïp cho pheïp ) âoï chênh laì caïc gêa trë âiãûn aïp thoaí maîn Trang 124 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. âäü lãûch âiãûn aïp cho pheïp åí trong báút cæï chãú âäü phuû taè naìo.Caïc giaï trë âiãûn aïp âoï taûo thaình mäüt daíi liãn tuûc âiãûn aïp yãu cáöu.Vê duû :Våê âäü lãûch âiãûn aïp cho pheïp ± 5 % (Âl % = ±5 % ) thç daíi âiãûn aïp yãu cáöu laì: Uyc =( 0,95-1,05 ) U âm , tæïc laì báút cæï âiãûn aïp naìo nàòm trong daíi ( 0,95-1,05 ) Uâm âãöu âaût yãu cáöu. Cuû thãø våïi maûng haû aïp 380 V, nãúu âäü lãûch âiãûn aïp cho pheïp taûi mäüt thiãút bë duìng âiãûn laì 5 % thç daíi æiãûn aïp yãu cáöu U yc seî laì : 1,05x380 =399 V ≥ U yc ≥ 0,95x380 =361V. Trong maûng âiãûn coï 2 yãu cáöu vãö âiãöu chènh âiãûn aïp: yãu cáöu cao hay yãu cáöu khaïc thæåìng (KT ) vaì yãu cáöu tháúp hay yãu cáöu thæåìng (T). Nãn nhåï laì caïc yãu cáöu nàòy laì yãu cáöu taûi thanh caïi thæï cáúp 6-10 kV cuía traûm biãún aïp khu væûc. a / Yãu cáöu cao (khaïc thæåìng ) : -Luïc phuû taíi cæûc âaûi giæí cho thanh caïi 6-10 kv cao hån âënh mæïc +5 % , tæïc laì Âl % = +5 % -Luïc phuû taíi cæûc tiãøu vç täøn tháút âiãûn aïp beï nãn chè cáön giæî âiãûn aïp åí thanh caïi thæï cáúp cuía traûm biãún aïp khu væûc bàòng âiãûn aïp âënh mæïc, tæïc laì : Âl % =0% . -Luïc sæû cäú : Âl % = 0- 5 %. 35-110-220KV T.B.A KHU VÆÛC 6-10KV 6-10KV A B C Hçnh 6-1 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 125
Giaïo trçnh maûng âiãûn. b/Yãu cáöu thæåìng : -Luïc phuû taíi cæûc âaûi : Âl % ≥ +2,5 % . -Luïc phuû taíi cæûc tiãøu: Âl % ≤ +7,5 % . -Luïc sæû cäú : Âl % ≥ -2,5 % . Nãúu goüi U 2 laì âiãûn aïp taûi häü duìng âiãûn, U 1 laì âiãûn aïp cuía nguäön cung cáúp vaì ∆U laì täøn tháút âiãûn aïp trãn âæåìng dáy tæì nguäön âãún häü duìng âiãûn thç ta coï: U 2 = U 1-∆U Âiãûn aïp U 2 phaíi nàòm trong daíi âiãûn aïp yãu cáöu. U 2 phuû thuäüc vaìo: -Chãú âäü phuû taíi: khi phuû taíi thay âäøi U 2 cuîng thay âäøi theo vç luïc âoï ∆U thay âäøi . -Âiãûn aïp duy trç taûi phêa nguäön U 1 . Thäng thæåìng våïi caïc traûm BA khu væûc coï caïc thiãút bë âiãöu chènh âiãûn aïp täút åí chãú âäü phuû taíi cæûc âaûi U 1 âæåüc náng lãn, vê duû náng lãn bàòng 1,05 U âm khi âiãöu chènh cao coìn khi phuû taíi cæûc tiãøu thç âæåüc giaím xuäúng vê duû giaím xuäúng bàòng 1,0 U âm khi âiãöu chènh cao. Coìn våê caïc traûm BA phán phäúi thæåìng khäng coï caïc thiãút bë âiãöu chènh täút thç U 1 thay âäøi theo sæû thay âäøi cuía phuû taíi: khi phuû taíi max giaím, khi phuû taíi min tàng. Muäún giæî âiãûn aïp U 2 taûi caïc häü duìng âiãûn nàòm trong daíi âiãûn aïp yãu cáöu thç cáön phaíi thæûc hiãûn caïc biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp. Caïc biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp thäng duûng åí trong maûng âiãûn laì: 1.Âiãöu chènh âiãûn aïp maïy phaït. 2.Choün tyí säú biãún âäøi cuía maïy biãún aïp MBA thêch håüp. 3.Âàût caïc thiãút bë buì ngang coï âiãöu chènh cäng suáút phaín khaïng. 4.Âàût caïc thiãút bë buì doüc trãn âæåìng dáy. Vãö âëa âiãøm thæûc hiãûn âiãöu chènh coï thãø åí taûi nhaì maïy âiãûn,åí maûng khu væûc,åí maûng âëa phæång hoàûc åí ngay caïc häü duìng âiãûn. Sau âáy ta seî láön læåüt xem xeït caïc biãûn phaïp trãn. $6-2 ÂIÃÖU CHÈNH ÂIÃÛN AÏP MAÏY PHAÏT. Biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp maûng âiãûn nhàòm thoía maîn yãu cáöu cuía caïc häü tiãu thuû bàòng caïch âiãöu chènh âiãûn aïp maïy phaït thæåìng âæåüc aïp duûng trong caïc maûng âiãûn nhoí chè coï mäüt maïy phaït. Luïc naìy, khi phuû taíi låïn ta phaíi náng cao âiãûn aïp cuía caïc maïy phaït âiãûn lãn bàòng caïch tàng doìng âiãûn kêch tæì cuía caïc maïy phaït. Ngæåüc laûi khi phuû taíi nhoí ta laûi haû tháúp âiãûn aïp Trang 126 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. maïy phaït xuäúng bàòng caïch giaím doìng âiãûn kêch tæì xuäúng. Bàòng biãûn phaïp âoï ta coï thãø giæî âæåüc åí phiaï phuû taíi mäüt giaï trë âiãûn aïp mong muäún.Khaí nàng náng cao âiãûn aïp åí thanh caïi cuía nhaì maïy âiãûn lãn cao bao nhiãu luïc phuû taíi cæûc âaûi laì do phuû taíi åí gáön nhaì maïy nháút quyãút âënh vaì ngæåüc laûi viãûc haû tháúp âiãûn aïp xuäúng bao nhiãu luïc phuû taíi cæûc tiãøu laûi do phuû taíi xa nhaì maïy nháút quyãút âënh.Nhæ váûy viãûc thay âäøi âiãûn aïp maïy phaït luïc váûn haình laì coï giåïi haûn,vç váûy phæång phaïp âiãöu chènh naìy nhæ âaî noïi chè thêch håüp våïi caïc maûng âiãûn nhoí coìn våïi caïc maûng âiãûn låïn coï cäng suáút truyãön taíi låïn,coï khoaíng caïch truyãön taíi xa vaì coï nhiãöu cáúp âiãûn aïp khaïc nhau hoàûc åí caïc HTÂ coï nhiãöu nhaì maïy âiãûn näúi laûi våïi nhau thç vç mæïc täøn tháút âiãûn aïp låïn nháút trong caïc maûng âiãûn âoï thæåìng ráút låïn (coï khi tåïi 25-30 %) trong khi phaûm vi âiãöu chènh âiãûn aïp cuía maïy phaït ráút heûp thæåìng chè khoaíng ±5% nãn khäng thãø chè âån thuáön duìng biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp maïy phaït âã øâiãöu chènh âiãûn aïp thoaí maîn yãu cáöu vãö âäü lãûch âiãûn aïp cuía caïc häü tiãu thuû maì coï thãø phaíi aïp duûng nhiãöu biãûn phaïp âiãöu chènh khaïc nhau. $6.3.CHOÜN TYÍ SÄÚ BIÃÚN ÂÄØI CUÍA MAÏY BIÃÚN AÏP THÊCH HÅÜP. 6-3-1 Khaïi niãûm. Ta âaî biãút tyí säú biãún âäøi cuía MBA K =W1/W 2 =U1/U 2 . Trong âoï : W 1, W 2 laì säú voìng dáy cuía cuäün så cáúp vaì thæï cáúp; U 1, U 2 laì âiãûn aïp phêa cuäün så vaì cuäün thæï cuía MBA. Nhæ váûy âiãûn aïp thæï cáúp coï thãø thay âäøi âæåüc bàòng caïch thay âäøi tyí säú biãún âäøi K. Vç váûy åí caïc cuäün dáy cao aïp cuía caïc MBA hai cuäün dáy vaì åí caïc cuäün dáy cao vaì trung cuía caïc MBA ba cuäün dáy thç ngoaìi âáöu chênh ra coìn coï caïc âáöu ra phuû taûo thaình caïc âáöu phán aïp ÂPA, (hçnh 6.2 ). Caïc ÂPA cho pheïp choün tyí säú biãún aïp K mäüt caïch coï låüi nháút âãø âiãöu chènh âæåüc âiãûn aïp thoía maîn yãu cáöu. Nãúu ta goüi: Uc laì âiãûn aïp âënh mæïc cuía cuäün cao aïp cuäün chênh. e laì âäü thay âäøi tæång âäúi cuía tyí säú biãún aïp cuía báút kyì âáöu phán aïp naìo so våïi âáöu chênh . thç âiãûn aïp cuía caïc âáöu phán aïp âæåüc xaïc âënh nhæ sau: Upa = U C (1+e ) KV Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 127
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Hçnh 6.2 Tæång æïng tyí säú biãún âäøi K cuía MBA æïng våïi âáöu phán aïp naìy seî laì: U (1+ e ) U K = C = pa U H U H Trong biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp bàòng caïch choün tyí säú biãún âäøi cuía MBA thêch håüp ta cáön phán biãût 2 loaûi MBA sau: 1/MBA âiãöu chènh thæåìng: Laì loaûi MBA maì mäùi láön muäún thay âäøi ÂPA ta phaíi càõt âiãûn vç noï khäng coï bäü pháûn âàûc biãût âãø chuyãøn âäøi ÂPA khi MBA âang mang taíi.Viãûc naìy laìm phæïc taûp thãm cäng taïc váûn haình vaì âiãöu chènh âiãûn aïp, vç váûy våïi caïc loaûi MBA naìy thæåìng âàût mäüt âáöu phán aïp cäú âënh êt khi phaíi thay âäøi. Âãø khàõc phuûc nhæåüc âiãøm cuía loaûi MBA nàòy ngæåìi ta duìng loaûi MBA âiãöu aïp dæåïi taíi. 2/MBA âiãöu aïp dæåïi taíi: Laì loaûi MBA maì nhåì coï cáúu taûo âàûc biãût nãn coï thãø thay âäøi caïc ÂPA trong luïc MBA váùn mang taíi maì khäng cáön phaíi càõt âiãûn ra.Trong caïc MBA nàòy ngæåìi ta thæåìng trang bë caí thiãút bë tæû âäüng thay âäøi ÂPA nãn ráút thuáûn tiãûn trong viãûc âiãöu chènh âiãûn aïp,tuy nhiãn giaï thaình coï cao hån. Nhæ váûy våïi loaë MBA âiãöu aïp dæåïi taíi nàòy ta coï thãø choün caïc ÂPA khaïc nhau trong caïc chãú âäü váûn haình khaïc nhau (khi phuû taíi cæûc âaûi, cæûc tiãøu, sæû cä )ú âãø giæî âæåüc åí phêa phuû taíi mäüt gêa trë âiãûn aïp mong muäún. Hiãûn nay caïc MBA thæåìng âæåüc chãú taûo våïi nhiãöu ÂPA nháút laì våïi caïc MBA âiãöu aïp dæåïi taíi.Caïc MBA âiãöu aïp dæåïi taíi våíi caïc cáúp âiãûn aïp bãn cao U ≤ 35 kV thæåìng coï U âm ±2, ±6 hay ± 8x1,5 % hoàûc ±9x1,3%, coìn våïi cáúp 110 kV thæåìng coï 115ï± 9x 1,78 % hay 110 ±4x2,5 % ÂPA. Caïc MBA thæåìng âa säú træåìng håüp coïï U âm ±2x2,5 % ÂPA (våïi caïc cáúp âiãûn aïp ). Trang 128 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 6.3.2 Choün âáöu phán aïp cuía MBA giaím aïp hai cuäün dáy. Giaí sæí biãút âiãûn aïp trãn thanh caïi cao aïp a cuía traûm biãún aïp B luïc phuû taè cæûc âaûi S b1 laì U a1 vaì luïc phuû taè cæûc tiãøu S b2 laì U a2 , (hçnh 6.3a, duìng chè säú 1 âãø chè traûng thaïi phuû taíi cæûc âaûi, chè säú 2 âãø chè traûng thaïi phuû taè cæûc tiãøu ). Haîy choün âáöu phán aïp cuaí MBA B sao cho khi phuû taè cæûc âaûi âiãûn aïp taûi phêa thæï cáúp phuû taíi b âaût âæåüc trë säú yãu cáöu laì U b1yc vaì luïc phuû taíi cæûc tiãøu laì U b2yc U b1yc Ua1 Sb1 ∆U Ua1 B U’ b1 Sb1 Sb Ua2 U’ b2 Sb2 Ua2 ZB S b2 Ub2yc ∆S0 Hçnh 6-3 Goüi âiãûn aïp thæûc phêa thæï cáúp b khi qui vãö phêa cao aïp luïc phuû taíi cæûc âaûi vaì cæûc tiãøu tæång æïng laì U' b1 , U' b2 thç theo så âäö thay thãú 6.3b ta coï thãø viãút: U' b1 =KU b1yc = U a1 - ∆Ub1. U' b2 = KU b2yc = U a2 - ∆Ub2 Trong âoï K laì tyí säú biãún âäøi thæûc tãú cuía MBA vaì coï thãø xaïc âënh theo biãøu thæïc: K = U pa /U H = U C.(1+e )/U H. Âiãûn aïp âënh mæïc cuía cuäün haû aïp khi khäng taíi U H chênh laì âiãûn aïp khäng taíi cuía MBA maì ta coï thãø biãút âæåüc. Thäng thæåìng: nãúu U N ≥7,5 % thç U kt = 1,1U âm . Nãúu U N < 7,5 % thç U kt = 1,05U âm Vç váûy ta coï: U' b1 = (Ua1 - ∆Ub1 ) =K.U b1yc = U pa1 .U b1yc /U kt U' b2 = (Ua2 - ∆Ub2 )= K.U b2yc = U pa2 .U b2yc /U kt . Tæì âoï ta tênh âæåüc caïc âáöu phán aïp: Upa1 = U' b1 .U kt /U b1yc =(Ua1 -∆Ub1 ).U kt /U b1yc . Upa2 = U' b2 .U kt /U b2yc =(Ua2 -∆Ub2 ).U kt /U b2yc . Sau khi tênh âæåüc ÂPA cho chãú âäü phuû taè cæûc âaûi vaì cæûc tiãøu,ta tênh trë säú ÂPA trung bçnh: U patb =(Upa1 +U pa2 )/2. Tæì âoï choün ÂPA tiãu chuáøn gáön nháút.Sau khi âaî choün âæåüc ÂPA tiãu chuáøn phaíi kiãøm tra laûi xem våïi ÂPA âaî choün thç âiãûn aïp thæûc tãú åí thanh caïi thæï cáúp åí caïc chãú âäü váûn haình khaïc nhau cuía maûng âiãûn coï nàòm trong giåïi haûn cho pheïp hay khäng.Våïi caïc phuû taíi coï yãu cáöu âiãöu chènh cao thç nãúu Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 129
Giaïo trçnh maûng âiãûn. choün mäüt ÂPA chung thç thæåìng khäng thoía maîn yãu cáöu vç váûy luïc naìy thæåìng phaíi choün MBA âiãöu aïp dæåïi taíi våïi caïc ÂPA riãng. Vê duû 6.1 : Mäüt traûm giaím aïp âàût 2 MBA 16000/110 coï âiãûn aïp âënh mæïc cuía maûng phêa thæï cáúp laì 10 kV. Biãút: -Täøng tråí cuía 1 MBA laì Z b=7,5+j 84 äm. -Phuû taíi cæûc âaûi trãn thanh goïp thæï cáúp laì S 1= 15+j11,2 MVA,phuû taíi cæûc tiãøu laì S 2 =7,5+j5,6 MVA. Khi phuû taíi cæûc tiãøu càõt 1 MBA vaì càõt caí thiãút bë buì. -Âiãûn aïp thæûc trãn thanh goïp cao aïp trong caïc chãú âäü phuû taíi cæûc âaûi, cæûc tiãøu vaì sæû cäú coï caïc gêa trë tæång æïng laì : U c1 = 114,72, U c2 = 110,05 , U c3 =111,05 KV. -Phêa thanh caïi thæï cáúp coï âàût mäüt thiãút bë buì våïi dung læåüng Q b= 3 MVAR. Haîy choün ÂPA cho caïc MBA biãút phuû taíi thuäüc häü loaûi I coï yãu cáöu âiãöu chènh âiãûn aïp khaïc thæåìng . Giaíi : Så âäö cuía traûm nhæ hçnh veî. UC UH U S' ∆UB a1 U’ H Sb Ua2 ZB S=P+j(Q-Qbuì) Qbuìì ∆S 0 1/Xaïc âënh cäng suáút cuía traûm træåïc täøng tråí MBA trong caïc chãú âäü phuû taíi: -Khi phuû taíi cæûc âaûi : S' 1=S1+∆Scu1 +j Q b. trong âoï ∆Scu1 Laì täøn tháút âäöng trong MBA. 152 + 8,22 7,5 152 + 8,22 84 S' =15 + j()11,2 − 3 + . + j . = 15,086+j9,2MVA. 1 1102 2 1102 2 -Khi phuû taíi cæûc tiãøu: S' 2 =S2+∆Scu2 7,52 + 5,62 7,52 + 5,62 S' = 7,5 + j5,6 + .7,5 + j .84 = 7,552+j 6,208 MVA. 2 1102 1102 -Khi sæû cäú :phuû taíi giäúng luïc phuû taíi cæûc âaûi. 2/Tênh âiãûn aïp phêa thæï cáúp MBA qui vãö bãn cao aïp: 15 ,086 .3,75 + 9,2.42 -Luïc phuû taíi max: U' =114,72- =111,02 KV 1 114, 72 Trang 130 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 7,552.7,5 6,208.84 -Luïc phuû taíi min: U' =110,05- + = 104,95 KV 2 110,05 15 ,086 .3,75 + 9,2.42 -Luïc sæû cäú: U' =111,05- =107,1 KV 3 111, 05 3/Tênh choün caïc ÂPA: Phuû taíi yãu cáöu âiãöu chènh khaïc thæåìng nãn: -Luïc phuû taíi cæûc âaûi: U yc1 = 10+ 5 % .10 =10,5 KV. -Luïc phuû taíi cæûc tiãøu: U yc2 =10+0 %.10 =10 KV. -Luïc sæû cäú: U yc3 =10-10,5 KV. Tênh âiãûn aïp cuía caïc ÂPA: Upa1 = 111,02.11/10,5 =116,3 KV. Upa2 =104,95.11/10 =115,4 KV. Upa3 =107,1.11/10,25=114,9 KV. Ta choün caïc ÂPA tiãu chuáøn cuía MBA âiãöu aïp dæåïi taíi loaûi 110 ± 9x1,78 % laì U patc1 =117,05 KV (âáöu +1 ), U patc2 =115 KV (âáöu 0 ), U patc3 =115 KV (âáöu 0 ). Thæí laûi: -Khi phuû taíi max U H1 =111,02.11/117,05 =10,43 KV. Âl % =4,3% ≈5%. -Khi phuû taíi min UH2 = 104,95.11/115 =10,04 KV. Âl % =0,4 %≈0% -Khi sæû cäú U H3 = 107,1.11/115 =10,24 KV. Âl % =2,4 %. Váûy ÂPA 115,5 KV choün thoaí maîn yãu cáöu. 6.3.3 Choün âáöu phán aïp cuía MBA tàng. Giaí sæí ta coï mäüt traûm biãún aïp tàng vaì så âäö thay thãú nhæ trãn hçnh 6.4. Báy giåì ta laûi giaí sæí âiãûn aïp yãu cáöu phêa cao aïp cuía MBA tàng laì U A trong khi âiãûn aïp laìm viãûc luïc naìy cuía maïy phaït laìU F vaì täøn tháút âiãûn aïp trong MBA laì ∆UB . U U F ∆U UA A B ∆U B ∼ ∼ ZB MF MBA tàng aïp MF ∆S0 Hçnh 6-4 Ta tháúy: -Khi MBA khäng taíi vaì âiãûn aïp maïy phaït bàòng âënh mæïc U F= U FÂm thç âiãûn aïp thæûc phêa cao aïp seî bàòng âiãûn aïp cuía âáöu phán aïp: U' B =Upa Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 131
Giaïo trçnh maûng âiãûn. -khi MBA coï taè vaì âiãûn aïp maïy phaït bàòng âënh mæïc U F =UFÂm thç âiãûn aïp thæûc phêa cao aïp seî laì : U B=Upa -∆UB -khi MBA coï taè vaì âiãûn aïp maïy phaït khaïc âënh mæïc U F ≠UFÂm thç âiãûn aïp thæûc phêa cao aïp seî laì : U A ≠ U B Tæì âoï ta coï thãø viãút: U F/U FÂm =UA/U B= U A/( U pa - ∆UB) vaì tênh âæåüc ÂPA cho caïc chãú âäü phuû taíi cæûc âaûi,cæûc tiãøu âãø khi coï taíi âiãûn aïp phêa cao aïp thoaí maîn vaì âiãûn aïp maïy phaït khäng væåüt ra khoíi giåê haûn cho pheïp .Cuû thãø: -Våê phuû taè cæûc tiãøu : U pa2 = U FÂm .U A2 /U F2 +∆UB2 -Våê phuû taè cæûc âaûi: U pa1 = U FÂm .U A1 /U F1 +∆UB1 Âáöu phán aïp trung bçnh laì: U patb =(Upa1 +U pa2 )/2. Càn cæï vaìo ÂPA trung bçnh naìy ta choün ÂPA tiãu chuáøn gáön nháút.Cuäúi cuìng kiãøm tra laûi våïi ÂPA tiãu chuáøn âaî choün vaì âiãûn aïp thæûc cáön phaíi coï bãn cao aïp laì U A1 vaì U A2 thç maïy phaït phaíi váûn haình våïi âiãûn aïp U F1 vaì U F2 bàòng bao nhiãu vaì coï væåüt quaï khaí nàng thay âäøi âiãûn aïp cuía maïy phaït khäng . Vê duû 6.2 : Mäüt traûm biãún aïp tàng cuía mäüt nhaì maïy âiãûn âàût 2 MBA tàng 60000/121 coï täøng tråí Z B =1,01+j23,2 äm.Phuû taíi cæûc âaûi, cæûc tiãøu trãn thanh goïp cao aïp cuía nhaì maïy coï caïc giaï trë tæång æïng laì: S 1= 61,82+j28,01 MVA vaì S 2= 25,35+j11,21 MVA. Âiãûn aïp yãu cáöu trãn thanh goïp cao aïp trong caïc chãú âäü phuû taíi cæûc âaûi,cæûc tiãøu coï caïc giaï trë tæång æïng laì:U c1 =120,96 vaì U c2 =111,69 KV. Khi phuû taíi cæûc âaûi cho váûn haình 2 MBA vaì âiãûn aïp trãn âáöu cæûc maïy phaït U F1 =1,05U Fâm .Khi phuû taíi cæûc tiãøu càõt båït 1 MBA vaì âiãûn aïp trãn âáöu cæûc maïy phaït U F2 =0,95U Fâm .Biãút âiãûn aïp âënh mæïc cuía maïy phaït laì UFâm = 10,5 KV vaì khaí nàng thay âäøi âiãûn aïp cuía maïy phaït laì ±5%UFâm .Haîy choün ÂPA håüp lyï cho caïc MBA. Giaíi: Täøn tháút âiãûn aïp trong traûm BA luïc phuû taíi max vaì min laì: P1.Rb 1 + Q1.X b1 61 ,82 .0,5 + 28 ,01 .11 ,6 Ub1 = = = 2,95 KV UC1 120, 96 P2.Rb 2 + Q2.X b2 25 ,35 .1,01 + 11 ,21 .23 ,2 Ub2 = = =2,55 KV . UC2 111, 69 Tênh caïc ÂPA: -Luïc phuû taíi max: Trang 132 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. .UFâm .UFâm Upa1 = UC1 + U b1 = .120,96+2,95 =117,95 KV UF1 1,. 05 UFâm -Luïc phuû taíi min: .UFâm .UFâm Upa2 = .U C2 + U b2 = 111,69+2,55 =120,15 KV. UF2 0, 95 UFâm 117 ,95 + 120 ,15 Âáöu phán aïp trung bçnh laì: U = = 119,05KV. patb 2 MBA tàng coï 121 ±2x2,5 % âáöu phán aïp,åí âáy ta choün ÂPA tiãu chuáøn -2,5 % laì âáöu 117,98 KV. Kiãøm tra laûi: -luïc phuû taíi max : .Uc1 120 ,96 UF1 = U FÂm . = 10,5. = 10,9 KV UUpa− ∆ b1 11798,,− 295 10 ,9 − 10 ,5 Âäü lãûch Âl % = .100 = 3,8 % -5% 10, 5 Váûy caïc ÂPA choün laì thoaí maîn. $6-4 ÂIÃÖU CHÈNH ÂIÃÛN AÏP BÀÒNG BUÌ NGANG CÄNG SUÁÚT PHAÍN KHAÏNG. 6.4.1 Khaïi niãûm. Tæì cäng thæïc : ∆U = (P.R+Q.X )/U Ta tháúy coï thãø thay âäøi cäng suáút P,Q âãø âiãöu chènh âiãûn aïp thay âäøi U nhæng vç cäng suáút taïc duûng P chè do caïc nhaì maïy âiãûn phaït ra vaì truyãön âi nhiãöu hay êt laì do häü tiãu thuû quyãút âënh ,khäng thãø thay âäøi tuyì yï âæåüc coìn cäng suáút phaín khaïng Q chuyãn chåí trãn âæåìng dáy ta coï thãø thay âäøi âæåüc vç ngoaìi maïy phaït coìn coï caïc thiãút bë khaïc coï thãø phaït Q nháút laì åí maûng khu væûc nåi thæåìng coï X >R nãn viãûc thay âäøi Q âãø âiãöu chènh âiãûn aïp laûi caìng thuáûn låüi. Thay âäøi Q chuyãn chåí trãn maûng âiãûn coï thãø thæûc hiãûn âæåüc bàòng caïch: Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 133
Giaïo trçnh maûng âiãûn. -Phán bäú laûi cäng suáút phaín khaïng phaït ra giæîa caïc nhaì maïy âiãûn trong hãû thäúng -Âàût thãm caïc thiãút bë phaït ra cäng suáút phaín khaïng ngoaìi maïy phaït nhæ maïy buì âäöng bä MBÂBü,tuû âiãûn ténh TÂT goüi laì caïc thiãút bë buì. üMBÂB laì mäüt loaûi âäüng cå âiãûn âäöng bäü laìm viãûc åí chãú âäü khäng taíi.Nãúu âäüng cå laìm viãûc åí chãú âäü quaï kêch thêch thç noï seî phaït ra Q,ngæåüc laûi åí chãú âäü non kêch thêch thç maïy buì âäöng bäü seî tiãu thuû Q nhæng luïc naìy khaí nàng tiãu thuû Q cuía noï chè bàòng 0,5 dung læåüng âënh mæïc. Mäüt säú æu khuyãút âiãøm cuía maïy buì âäöng bäü vaì tuû âiãûn ténh trong chæïc nàng âiãöu chènh âiãûn aïp. 1/MBÂBü væìa coï taïc duûng phaït ra Q laìm tàng âiãûn aïp taûi phuû taíi væaì coï thãø tiãu thuû Q laìm giaím âiãûn aïp nãn phaûm vi âiãöu chènh âiãûn aïp cuía noï räüng hån TÂT. 2/MBÂB khäng chëu aính hæåíng cuía âiãûn aïp maûng âiãûn trong viãûc saín xuáút ra Q chè phuû thuäüc chuí yãúu vaìo doìng kêch tæì,traïi laûi våïi TÂT thç cäng suáút phaín khaïng Q maì noï phaït ra laûi phuû thuäüc nhiãöu vaìo âiãûn aïp.Khi âiãûn aïp maûng âiãûn giaím xuäúng thç læåüng Q maì TÂT phaït ra giaím xuäúng coìn khi âiãûn aïp tàng thç læåüng Q cuía TÂT phaït ra laûi tàng lãn laìm giaím hiãûu quaí âiãöu chènh âiãûn aïp cuaí TÂT. 3/Sæí duûng MBÂB thç viãûc âiãöu chènh âiãûn aïp seî ráút bàòng phàóng vaì chênh xaïc coìn sæí duûng TÂT thç viãûc âiãöu chènh âiãûn aïp seî khäng trån,khäng bàòng phàóng. 4/MBÂB tiãu thuû khaï nhiãöu cäng suáút taïc duûng (1,3-5%) so våïi TÂT ( 0,5 %) ,ngoaìi ra viãûc váûn haình TÂT cuîng dãù daìng hån so våïi MBÂB vç TÂT khäng coï pháön quay. 5/Vãö phaûm vi æïng duûng:Do caïc MBÂB chè chãú taûo våïi caïc cáúp âiãûn aïp tæì 10 kv tråí xuäúng coìn TÂT coï thãø laìm viãûc våïi caïc cáúp âiãûn aïp báút kyì bàòng caïch gheïp näúi tiãúp nhiãöu tuû âiãûn laûi våïi nhau.Màût khaïc giaï cuía 1MVAR cuía MBÂB thay âäøi theo cäng suáút cuía noï nãn ngæåìi ta thæåìng chãú taûo MBÂB våïi cäng suáút khaï låïn (Qâm ≥ 5000KVAR ). Toïm laûi våïi nhæîng æu khuyãút âiãøm trãn, MBÂB chè âæåüc sæí duûng trong nhæîng træåìng håüp tháût cáön thiãút coìn TÂT thæåìng âæåüc sæí duûng räüng raîi hån trong viãûc âiãöu chènh âiãûn aïp. Trang 134 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 6.4.2 Xaïc âënh cäng suáút cuía TÂT vaì MBÂB âãø âiãöu chènh âiãûn aïp. Giaí sæí coï mäüt maûng âiãûn nhæ hçnh veî 6.5 coï mäüt phuû taíi tênh toaïn taûi b laì S b = P b-j Q b.Giaí thiãút ràòng våê âiãûn aïp U A åí âáöu âæåìng dáy thç âiãûn aïp Ub nháûn âæåüc åí cuäúi âæåìng dáy khäng thoaí maîn yãu cáöu cuía phuû taíi vaì cáön phaíi thay âäøi âãún trë säú U byc .Váún âãö âàût ra laì muäún âiãöu chènh âãø U b thaình Ubyc thç phaíi âàût TÂT hay MBÂB våïi dung læåüng laì bao nhiãu. Ta xeït træåìng håüp âån giaín nháút våïi giaí thiãút gáön âuïng laì khäng xeït tåïi thaình pháön ngang truûc cuía veïc tå âiãûn aïp giaïng.Nhæ váûy sau khi âaî buì âaût yãu cáöu våïi mäüt dung læåüng cáön buì laì Q bu ì ta coï thãø viãút: UA R + jX Pb +j Q b Qbuìì P +j (Q -Q ì) A b b bu Hçnh 6.5 UA =Ubyc + ∆U = U byc + (Pb. R+ (Qb-Qbu )ì ì.X )/U byc . Váûy cäng suáút phaíi buì laì: Q bu =ì (Ubyc .(Ubyc -UA) + (Pb.R+Q b.X )) /X. Nhæng thäng thæåìng âiãûn aïp âáöu âæåìng dáy U A chæa biãút maì chè biãút âiãûn aïp U b åí cuäúi âæåìng dáy vç váûy ta coï thãø tiãún haình tênh toaïn tiãúp nhæ sau: -Khi chæa âàût thiãút bë buì ta coï: U A= U b+(Pb.R+Q b.X )/U b. -Khi coï thiãút bë buì:U A =Ubyc +(Pb.R+ (Qb-Qbu )ì .X )/U byc . Vç âiãûn aïp âáöu âæåìng dáy træåïc vaì sau khi buì bàòng U A khäng âäøi nãn ta tæì âoï ta coï: Qbu ì.X/U byc =(Ubyc -Ub )+(Pb.R+Q b.X )/U byc -(Pb.R+Q b.X )/U b. Âiãûn aïp U b vaì U byc khaïc nhau khäng nhiãöu nãn mäüt caïch gáön âuïng ta coï: (Pb.R+Q b.X )/U byc ≅(Pb.R+Q b.X )/U b Nãn Q bu ì.X/U byc =Ubyc -Ub. Vç váûy ta âæåüc: Qbu =ì ((Ubyc -Ub ).U byc /X. Nãúu duìng cäng thæïc naìy thç dung læåüng buì tênh ra âæåüc seî låïn hån yãu cáöu våïi sai säú khoaíng 5-15 % .Khi tênh toaïn buì cho caïc maûng âiãûn âiãûn aïp 35-110 kV coï thãø sæí duûng cäng thæïc naìy. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 135
Giaïo trçnh maûng âiãûn. $6-5 ÂIÃÖU CHÈNH ÂIÃÛN AÏP BÀÒNG BIÃÛN PHAÏP BUÌ DOÜC. Tæì cäng thæïc : ∆U = (P.R+Q.X )/U. Ta tháúy coï thãø âiãöu chènh âiãûn aïp (thay âäøi ∆U) bàòng caïch thay âäøi täøng tråí R,X cuía maûng âiãûn. Coï thãø thay âäøi R,X bàòng caïch: 1/Thay âäøi säú âæåìng dáy hay MBA laìm viãûc song song,nhæng säú âæåìng dáy vaì MBA laìm viãûc song song nhiãöu hay êt laì do âiãöu kiãûn baío âaím âäü tin cáûy cung cáúp âiãûn cho caïc häü phuû taíi quyãút âënh (Häü loaûi 1,2 hay 3 ). Nãúu tàng säú âæåìng dáy hay MBA laìm viãûc song song âãø giaím ∆U thç khäng håüp lyï vã kinh tãú. Màût khaïc khi âaî coï caïc âæåìng dáy âaî laìm viãûc song song maì càõt båït chuïng âi trong tçnh traûng phuû taíi cæûc tiãøu âãø âiãöu chènh âiãûn aïp (tàng, giaím âiãûn aïp ) thç cuîng khäng håüp lyï vç noï laìm tàng caïc täøn tháút trong maûng âiãûn vaì giaím âäü tin cáûy cung cáúp âiãûn.Coìn viãûc giaím säú MBA laìm viãûc song song luïc phuû taíi min âãø âiãöu chènh âiãûn aïp thæåìng håüp lyï hån vç luïc âoï coï thãø giaím vaì MBA laìm viãûc tæång âäúi baío âaím nãn âäü tin cáûy CCÂ cuía caïc häü tiãu thuû khäng bë giaím nhiãöu. 2/Biãûn phaïp thæï 2 laì âàût tuû âiãûn màõc näúi tiãúp trãn âæåìng dáy cho caí 3 pha,biãûn phaïp naìy thæåìng coï tãn goüi laì buì doüc bàòng tuû âiãûn ténh vaì âæåüc æïng duûng tæång âäúi räüng raîi. Ta xeït biãûn phaïp naìy. Taûi nhæîng âæåìng dáy trãn khäng coï tiãút diãûn låïn, ngæåìi ta thæåìng buì doüc bàòng tuû âiãûn ténh. Nãúu âiãûn khaïng cuía âæåìng dáy træåïc luïc chæa buì laì X thç sau luïc âàût bäü tuû âiãûn coï âiãûn khaïng laì X k (h 6.6 ) thç âiãûn khaïng toaìn Trang 136 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. bäü âæåìng dáy seî giaím xuäúng coìn X-Xk vaì täøn tháút âiãûn aïp trãn âæåìng dáy cuîng giaím xuäúng: ∆U = P.R+Q (X-Xk)/U. Nhçn vaìo âäö thë veïc tå (h. 6.7 ) ta cuîng tháúy roî:luïc chæa buì doüc thç täøn tháút âiãûn aïp trãn âæåìng dáy laì âoaûn BM, coìn luïc coï buì doüc giaím xuäúng vaì chè bàòng âoaûn BN. Nãúu choün dung læåüng buì doüc thêch håüp ta coï thãø coï X-Xk =0 vaì luïc âoï ∆U hoaìn toaìn do âiãûn tråí R cuía âæåìng dáy quyãút âënh. Khi chæa coï buì doüc thç laì: ∆U1= (P.R+QX )/U Khi coï buì doüc våïi âiãûn khaïng buì laì X k thç täøn tháút âiãûn aïp seî laì: ∆U2 = (P.R+Q (X-Xk ))/U . Váûy khi coï buì doüc thç täøn tháút âiãûn aïp giaím âi mäüt læåüng laì: ∆Ug= ∆U1-∆U2= Q.X k/U hay tênh theo pháön tràm: 2 ∆Ug%=Q(Xk).100/U . 2 Goüi K c =Xk/X laì âäü buì ta coï: ∆Ug%=(Kc.Q.X ).100/U . Maì Q =P.tg ϕ vaì nãúu P[kW],U[kV],l[km], x 0[äm/km]thç ta coï: 2 ∆Ug%= (Kc.P.tg ϕ .x 0.l ).100/U . Nháûn xeït: -Khi cos ϕ cuía phuû taíi tæång âäúi tháúp (≤0,8 ) thç buì doüc måïi coï låüi.Trë säú caìng låïn thç hiãûu quaí buì doüc caìng êt, nãúu cos ϕ =1 thç viãûc buì doüc khäng coï hiãûu quaí. -Âäü buì K c caìng låïn thç hiãûu quaí caìng låïn. Choün säú læåüng vaì dung læåüng tuû âiãûn buì doüc. Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 137
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Säú læåüng tuû âiãûn âàût nhiãöu hay êt laì tuyì theo yãu cáöu âiãöu chènh âiãûn aïp,vaìo doìng âiãûn âi trãn âæåìng dáy I vaì vaìo loaûi tuû âiãûn con tiãu chuáøn maì ta choün.Trong mäüt bäü tuû âiãûn coï âiãûn khaïng X k thæåìng coï nhiãöu tuû âiãûn con màõc näúi tiãúp vaì song song våïi nhau (hçnh 6.8 ). Quaï trçnh tênh toaïn âãø choün tuû âiãûn buì doüc nhæ sau: 1/Tênh doìng âiãûn âi qua bäü tuû âiãûn I k. Âoï chênh laì doìng âiãûn taíi trãn âæåìng dáy: Ik =I =S/ 3.U âm . ÅÍ âáy : S laì cäng suáút taíi trãn âæåìng dáy vaì U âm laì âiãûn aïp âënh mæïc cuaí maûng âiãûn. 2/Tênh dung khaïng cuía bäü tuû âiãûn: X k= K c.X=K c.x 0.l hay tênh X k tæì caïc biãøu thæïc : ∆Ug= ∆U1-∆U2= Q.X k/U hoàûc ∆Ucp = P.R+Q (X-Xk)/U. Âån vë: Nãúu U, ∆U [KV],P[MW],Q[MVAR],X[äm],thç X k [äm]. 3/Tênh âiãûn aïp âàût lãn bäü tuû âiãûn: U k= I k.X k. 4/Tênh säú nhaïnh tuû âiãûn song song: m =Ik/I c. trong âoï I c= Q c/U c laì doìng âiãûn cuía caïc tuû âiãûn con tiãu chuáøn coï dung læåüng laì Q c vaì âiãûn aïp laì U c maì ta choün. (Nãúu Q c[KVAr], U c[KV] thç Ic[A] ). 5/Choün säú tuû âiãûn con näúi tiãúp trong mäüt nhaïnh: n =Uk/U c, hay tæì Xk=n.X c/m ta coï: n = m.X k/X c. 2 Trong âoï X c=Uc/I c=U c/Q c laì dung khaïng cuía tuû âiãûn con. Trang 138 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông
Giaïo trçnh maûng âiãûn. 6/Tênh säú tuû âiãûn trong toaìn bäü 3 pha vaì kiãøm tra laûi täøn tháút âiãûn aïp. -Säú tuû âiãûn duìng trong táút caí 3 pha laì: M = 3.n.m vaì dung læåüng cuía bäü tuû âiãûn laì Q k = M.Q c. -Âiãûn khaïng thæûc tãú cuía bäü tuû âiãûn sau khi choün laì: X k= n.X c/m. -Kiãøm tra laûitäøn tháút âiãûn aïp thæûc tãú ∆U theo yãu cáöu âiãöu chènh âiãûn aïp theo caïc cäng thæïc âaî biãút. Viãûc choün vë trê âàût tuû âiãûn cuîng cáön phaíi phán têch vaì cán nhàõc kyî. Nãn âàût åí âáöu, åí giæaî hay cuäê âæåìng dáy laì phuû thuäüc vaìo vë trê caïc phuû taíi trãn âæåìng dáy vaì yãu cáöu âiãöu chènh âiãûn aïp åí tæìng phuû taíi. Vê duû 6.3 : Choün bäü tuû âiãûn âãø näúi vaìo âæåìng dáy truyãön taíi coï caïc säú liãûu sau: Âiãûn aïp âënh mæïc cuía maûng U âm =10 KV; âiãûn aïp åí häü tiãu thuû khi chæa coï buì doüc U 1= 9,6KV ,âiãûn aïp yãu cáöu khi buì U yc =10,5 KV. Âäü náng âiãûn aïp sau khi âàût tuû ∆Ug =10,5-9,6 = 0,9 KV. Cäng suáút taïc duûng trãn âæåìng dáy truyãön taíi cáúp cho häü tiãu thuû 400KW, hãû säú cäng suáút cos ϕ = 0,8. GIAÍI: 1. Tênh doìng qua bäü tuû âiãûn: I k =P2/ 3 Uâm .cos ϕ =400/.10.0,8 = 29A. 2. Tæì ∆Ug = Q 2.X k/U ta coï X k=∆Ug.U/Q 2 . ÅÍ âáy Q 2 =P2.tg ϕ =400.0,75 = 300 KVAR. 3 3 Xk =900.10.10 /300.10 =30 äm. 3.Tênh säú nhaïnh tuû âiãûn näúi song song : m . Tæì viãûc choün caïc tuû âiãûn con K Π M-1-50-1 âãø gheïp laûi thaình bäü tuû 3 3 âiãûn, ta coï doìng âiãûn qua tæìng tuû âiãûn con laì : I c=Qc/U c=50.10 /10 =50 A. Váûy m =29/50 =0,6 , ta láúy troìn m =1. 4.Choün säú tuû âiãûn màõc näúi tiãúp trong mäüt nhaïnh: n= m.X k/X c=1.30/20 ≈ 1. 2 U.c 6 3 Trong âoï âiãûn khaïng cuía mäüt tuû âiãûn con X c= =10 /50.10 =20 äm. Qc Hay n =Uk/U c= 900/1000 ≈ 1. 5.Tênh täøng säú tuû âiãûn con trong caí 3 pha vaì dung læåüng cuía noï : M= 3.m.n =3. Dung læåüng täøng cuía bäü tuû âiãûn : Qk= M.Q c =3.50 KVAR = 150 KVAR. Âiãûn khaïng: X kthæûc = n.X c / X m = 20 äm . Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông Trang 139
Giaïo trçnh maûng âiãûn. Âäü tàng âiãûn aïp thæûc tãú sau khi näúi bäü tuû âiãûn vaìo laì: ∆U= 3.I k.X k= 3.29.20 = 955V ≈ 1 KV $6-6 CAÏC BIÃÛN PHAÏP ÂIÃÖU CHÈNH ÂIÃÛN AÏP ÅÍ HÄÜ TIÃU THUÛ. Häü tiãu thuû åí âáy âæåüc hiãøu laì táûp håüp mäüt nhoïm caïc thiãút bë tiãu thuû âiãûn nhæ caïc nhaì maïy, xê nghiãûp cäng nghiãûp. Khi thæûc hiãûn caïc biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp trong maûng âiãûn nhæ âaî trçnh baìy åí caïc pháön træåïc maì âiãûn aïp taûi caïc häü tiãu thuû váùn chæa âaût yãu cáöu thç ta coï thãø thæûc hiãûn thãm caïc biãûn phaïp âiãöu chènh âiãöu aïp åí ngay taûi caïc häü tiãu thuû trong âoï coï nhæîng biãûn phaïp giäúng caïc biãûn phaïp âiãöu chènh åí maûng âiãûn maì ta âaî xeït nhæ buì doüc,buì ngang,thay âäøi ÂPA cuía caïc MBA.Ngoaìi ra taûi caïc häü tiãu thuû ta coï thãø sæí duûng thãm caïc biãûn phaïp âiãöu chènh khaïc nhæ san bàòng âäö thë phuû taíi cuía caïc häü tiãu thuû; âoïng càõt caïc MBA, caïc âæåìng dáy âang laìm viãûc song song. Âãø âiãöu chènh vaì duy trç âiãûn aïp thoaí maîn yãu cáöu cuía häü tiãu thuû cáön phaíi biãút âáöy âuí caïc säú liãûu vãö phuû taíi,vãö âiãûn aïp,vãö caïc thäng säú cuía maûng cung cáúp cuîng nhæ baín thán caïc häü tiãu thuû.Thäng thæåìng ngæåìi ta phaíi kãút håüp viãûc âiãöu chènh âiãûn aïp åí maûng cung cáúp våïi viãûc âiãöu chènh âiãûn aïp ngay taûi häü tiãu thuû.Ta láön læåüt xeït mäüt säú biãûn phaïp âiãöu chènh âiãûn aïp åí häü tiãu thuû. 1/Càõt mäüt trong hai MBA laìm viãûc song song åí chãú âäü phuû taíi cæûc tiãøu. Caïc traûm biãún aïp cuía caïc häü tiãu thuû coï thãø coï 2 hay nhiãöu MBA laìm viãûc song song vaì viãûc âoïng càõt caïc MBA åí traûm laì thæåìng theo chè tiãu giaím täøn tháút âiãûn nàng. Tuy váûy coï thãø kãút håüp âãø âiãöu chènh âiãûn aïp,vê duû khi phuû taíi giaím ta coï thãø càõt båït mäüt MBA væìa âãø giaím täøn tháút âiãûn nàng væìa tàng täøn tháút âiãûn aïp (vç täøng tråí cuía maûng tàng )laìm cho âiãûn aïp taûi häü tiãu thuû giaím xuäúng.Tuy nhiãn luïc nàòy khi càõt âi mäüt MBA thç âäü tin cáûy cuía maûng giaím vç váûy biãûn phaïp nàòy thæåìng chè sæí duûng taûi caïc traûm biãún aïp cuía caïc häü tiãu thuû (åí maûng phán phäúi ) vaì thæåìng êt sæí duûng åí caïc maûng cung cáúp. 2/Âoïng càõt caïc âæåìng dáy laìm viãûc song song. Näüi dung cuía phæång phaïp nàòy cuîng nhæ nhæîng æu khuyãút âiãøm cuía noï hoaìn toaìn giäúng phæång phaïp âoïng càõt caïc MBA laìm viãûc song Trang 140 Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông