gt thietkehethongdien qha

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. HOÀ CHÍ MINH KHOA ÑIEÄN- ĐIỆN TỬ BOÄ MOÂN ÑIEÄN COÂNG NGHIEÄP

* *

PGS.TS. QUYEÀN HUY AÙNH

GIAÙO TRÌNH

THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÄN

TP. HOÀ CHÍ MINH 2009

Giaùo trình Thieát keá heä thoáng ñieän PGS.TS. Quyeàn Huy AÙnh

ÑH SPKT Tp HCM-Khoa ÑÑT feee.hcmute.edu.vn 3

Chöông 1 THIEÁT KEÁ MAÏNG PHAÂN PHOÁI ÑIEÄN

Heä thoáng phaân phoái goàm: 1. Heä thoáng truyeàn taûi trung gian. 2. Caùc traïm phaân phoái. 3. Maïng phaân phoái sô caáp. 4. Caùc maùy bieán aùp phaân phoái. 5. Maïng phaân phoái thöù caáp (haï

theá). 6. Caùc thieát bò phuï trôï.

Hình 1.1 laø sô ñoà cuûa maïng phaân phoái ñieån hình, ñieän aùp cuûa traïm trung gian töø 12,47 kV ñeán 245 kV. Traïm phaân phoái goàm caùc maùy bieán aùp, thieát bò ñieàu chænh caáp ñieän aùp, caùc thanh caùi, maùy caét, dao caùch ly, phaùt tuyeán sô caáp 3 pha (theo tieâu chuaån Vieät Nam, maïng phaân phoái thöôøng hoaït ñoäng ôû caáp 10 kV ñeán 30 kV). Maùy bieán aùp phaân phoái coù coâng suaát ñònh möùc töø 10 ñeán 250 kVA.

1.1. ÑÖÔØNG DAÂY TRUYEÀN TAÛI TRUNG GIAN Heä thoáng truyeàn taûi trung gian laø phaàn cuûa maïng ñieän phaân phoái, truyeàn taûi naêng

löôïng töø traïm trung gian ñeán traïm phaân phoái baèng daây daãn treân khoâng hay caùp ngaàm. Maïng truyeàn taûi trung gian ñöôïc thieát

keá theo maïng ñôn giaûn hình tia hoaëc phöùc taïp maïng voøng, maïng löôùi.

Hình 1.2 laø heä thoáng truyeàn taûi trung gian hình tia caùc maïch phaân nhaùnh töø traïm trung gian ñeán traïm phaân phoái. Heä thoáng hình tia thì ñôn giaûn vaø coù chi phí thaáp nhöng tính caáp ñieän lieân tuïc khoâng cao. Moät daïng caûi tieán cuûa maïng hình tia nhö Hình 1.3, loaïi maïng naøy cho pheùp phuïc hoài söï coá nhanh hôn (khi coù söï coá xaûy ra treân maïch cuûa traïm trung gian).

Hình 1.1. Sô ñoà ñôn tuyeán heä thoáng phaân

phoái ñieän

Hình 1.2. Maïng truyeàn taûi trung gian hình tia



Hình 1.3. Sô ñoà maïng truyeàn taûi trung gian

hình tia caûi tieán

Hình 1.4. Sô ñoà maïng truyeàn taûi

trung gian maïch voøng

Ñeå taêng ñoä tin caäy, heä thoáng maïng trung gian ñöôïc thieát keá daïng maïch voøng hoaëc

maïch nhieàu nhaùnh. Hình 1.4 laø sô ñoà traïm trung gian loaïi maïch voøng. Hình 1.5 giôùi thieäu heä thoáng maïng daïng löôùi.

Hình 1.5. Sô ñoà maïng truyeàn taûi trung gian daïng löôùi



1.2. MAÏNG PHAÂN PHOÁI SÔ CAÁP 1.2.1. Caùc daïng sô ñoà cung caáp ñieän

a. Sô ñoà hình tia Ñaây laø sô ñoà ñôn giaûn

vaø chi phí reû nhaát, vì theá noù laø maïch thoâng duïng nhaát.

Hình 1.6 giôùi thieäu sô ñoà maïng phaân phoái sô caáp hình tia chia laøm nhieàu nhaùnh ñeán caùc maùy bieán aùp phaân phoái.

Ñoä tin caäy cuûa maïng sô caáp hình tia thaáp, söï coá xaûy ra baát kyø vò trí naøo treân daây seõ laøm giaùn ñoaïn söï cung caáp ñieän. Söï coá ñöôïc caùch ly khoûi nguoàn nhôø thieát bò ñoùng caét nhö maùy caét, dao caùch ly hoaëc caàu chì.

Hình 1.7 laø sô ñoà maïng sô caáp hình tia maø coù theâm boä phaän ñoùng lieân laïc phaân ñoaïn ñeå taùi cung caáp ñieän nhanh hôn.

Hình 1.7. Tuyeán sô caáp hình tia vaø heä thoáng dao caùch ly

Hình 1.6. Sô ñoà maïng phaân phoái sô caáp hình tia



Hình 1.8 giôùi thieäu sô ñoà cung caáp cho khu vöïc phuï taûi baèng tuyeán daây sô caáp hình tia vôùi moät tuyeán chính vaø moät tuyeán ngöôïc. Daây noái giöõa traïm ñeán trung taâm taûi goïi laø tuyeán chính (daây chính), khoâng coù daây phuï hoaëc nhaùnh daây ñöôïc noái reõ töø daây tuyeán chính.

Hình 1.8. Sô ñoà maïch hình tia vôùi moät tuyeán daây chính vaø moät tuyeán daây ngöôïc

Hình 1.9 laø sô ñoà phaân boá phuï taûi töøng pha cho töøng khu vöïc töø tuyeán 3 pha.

Khuvöïc taûipha A

Khuvöïc taûipha B

Khuvöïc taûipha C

Tuyeán3 pha

Tuyeán1 pha

Nhaùnh 1 pha

Traïm phaân phoái

Hình 1.9. Tuyeán daây cung caáp hình tia taûi khu vöïc



b. Sô ñoà maïch voøng

Hình 1.10 giôùi thieäu sô ñoà maïng sô caáp maïch voøng. Ñoâi khi dao caùch ly cuûa maïch voøng ñöôïc thay baèng maùy caét do ñieàu kieän phuï taûi. Trong caùc tröôøng hôïp, dao caùch ly hoaëc maùy caét lieân keát maïch voøng coù theå hoaït ñoäng bình thöôøng ñoùng hoaëc môû.

Thöôøng côõ daây baèng nhau caû maïch voøng, sô ñoà maïch voøng ñöôïc choïn theo daây ñieän taûi bình thöôøng.

Söï coá xaûy ra treân maïng sô caáp seõ laøm maùy caét hoaït ñoäng (môû ra). Maùy caét seõ duy trì traïng thaùi môû cho ñeán khi söï coá bò caùch ly caû hai phía. Maïch voøng raát tin caäy ñeå cung caáp ñieän cho hoä quan troïng.

c. Maïng phaân phoái sô caáp daïng löôùi

Hình 1.11 giôùi thieäu sô ñoà maïng ñieän sô caáp goàm nhieàu daây ñöôïc noái laïi vôùi nhau vaø ñöôïc caáp ñieän bôûi traïm, caùc traïm khaùc nhau, caùc tuyeán sô caáp cuõng ñöôïc caáp ñieän tröïc tieáp töø caùc traïm, treân moãi tuyeán coù hai maùy caét ñaët ôû moãi ñaàu.

Maïng löôùi sô caáp cung caáp ñieän cho phuï taûi theo nhieàu höôùng. Toån thaát trong maïng löôùi sô caáp thì thaáp hôn so vôùi heä thoáng hình tia.

Ñoä tin caäy vaø chaát löôïng ñieän naêng cuûa maïng löôùi cao hôn nhieàu so vôùi maïch hình tia vaø maïch voøng nhöng laïi khoù thieát keá vaø vaän haønh hôn.

Hình 1.10. Sô ñoà tuyeán daây trung theá maïch voøng

Hình 1.11. Maïng phaân phoái sô caáp daïng löôùi



1.2.2. Caùc caáp ñieän aùp cuûa heä thoáng phaân phoái sô caáp Caáp ñieän aùp cuûa tuyeán daây sô caáp laø yeáu toá quan troïng nhaát aûnh höôûng ñeán söï thieát keá

heä thoáng, chi phí vaø söï hoaït ñoäng cuûa heä thoáng ñieän. Moät vaøi yeáu toá cuûa vieäc thieát keá vaø söï hoaït ñoäng cuûa heä thoáng aûnh höôûng ñeán möùc ñieän aùp nhö:

1. Chieàu daøi tuyeán daây sô caáp. 2. Taûi cuûa tuyeán daây sô caáp. 3. Soá löôïng traïm phaân phoái. 4. Ñònh möùc cuûa caùc traïm phaân phoái. 5. Soá ñöôøng daây truyeàn taûi trung gian. 6. Soá löôïng phuï taûi ñaëc bieät. 7. Heä thoáng baûo trì. 8. Söï môû roäng sô ñoà hình caây. 9. Caùc ñieåm noái cuûa truï. 10. Caùc loaïi daây vaø caáu truùc. 11. Hình daùng cuûa daây truï.

Ngoaøi ra, coøn coù caùc yeáu toá khaùc cuõng aûnh höôûng ñeán vieäc choïn löïa caáp ñieän aùp, ñöôïc minh hoaï nhö Hình 2.12. Theo tieâu chuaån Vieät Nam, caáp ñieän aùp phaân phoái sô caáp (trung theá): 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV, 66 kV,…

Hình 1.12. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán caáp ñieän aùp tuyeán daây sô caáp.

Thoâng thöôøng tuyeán daây sô caáp ñöôïc ñaët ôû vuøng coù maät ñoä phuï taûi thaáp bò haïn cheá chieàu daøi daây do suït aùp cho pheùp. Coøn tuyeán daây sô caáp trong khu vöïc coù maät ñoä phuï taûi cao (coâng nghieäp, thöông maïi), bò haïn cheá bôûi ñieàu kieän phaùt nhieät daây daãn.

Toång quaùt vôùi ñoä suït aùp cho tröôùc, chieàu daøi tuyeán daây vaø taûi laø haøm caáp ñieän theá. Caùc quan heä naøy ñöôïc bieåu dieãn bôûi caùc coâng thöùc sau: Tæ soá khoaûng caùch x tæ soá taûi = heä soá bình phöông ñieän aùp.

2

-N,cuõL

môùi -N,L

VV

aùp ñieän phöông bìnhsoá Heä

cuõ caùch khoaûngmôùicaùchkhoaûng caùch khoaûngsoá Tæ



cuõõ daây tuyeán Taûimôùi daây tuyeánTaûi taûi soá Tæ

1.2.3. Choïn côõ daây trung theá Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán söï thieát keá tuyeán daây:

1. Maät ñoä phuï taûi treân nhaùnh. 2. Ñaëc tính phuï taûi. 3. Möùc gia taêng cuûa phuï taûi. 4. Caùc yeâu caàu veà coâng suaát döï tröõ trong tröôøng hôïp khaån caáp. 5. Yeâu caàu caáp ñieän lieân tuïc cho phuï taûi. 6. Yeâu caàu ñoä tin caäy ñieän naêng. 7. Chaát löôïng cung caáp ñieän. 8. Caáp ñieän aùp cuûa maïng trung theá. 9. Phaân loaïi vaø chi phí cuûa vieäc xaây döïng maïng ñieän. 10. Vò trí vaø coâng suaát cuûa traïm phaân phoái. 11. Caùc yeâu caàu veà caáp ñieän aùp qui ñònh.

Ngoaøi caùc yeáu toá treân coøn coù caùc yeáu toá khaùc aûnh höôûng ñeán söï xaùc ñònh tuyeán daây trung theá nhö soá löôïng tuyeán daây. Toång quaùt coù theå bieåu dieãn vieäc choïn daây phaân phoái sô caáp baèng caùc hình 2.13, 2.14, 2.15.

Hình 1.13. Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán söï choïn löïa tuyeán daây trung theá



Hình 1.14. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán soá löôïng tuyeán daây.

Hình 1.15. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán choïn löïa côõ daây daãn.

a. Söï löïa choïn côõ ñöôøng daây cung caáp ñieän cho taûi taäp trung Yeâu caàu chính cuûa daây daãn laø truyeàn

taûi ñieän naêng töø traïm trung gian ñeán traïm bieán aùp phaân phoái hoaëc caùc ñieåm treân caùc tuyeán daây. Thieát keá tuyeán daây thoaû maõn doøng yeâu caàu trong giôùi haïn cho pheùp. Caùc tính chaát veà nhieät cuûa caùp ñöôïc choïn phuø hôïp. Ñoä suït aùp coù theå ñöôïc tính vaø kieåm tra, nhöng trong vaøi tröôøng hôïp ñaëc bieät noù khoâng duøng ñeå thieát keá, ñaëc bieät ñoái vôùi ñieän aùp rôi cho pheùp, chaúng haïn trong vieäc thieát keá ñöôøng daây phaân phoái ngöôøi ta coù theå ñieàu chænh ñieän aùp theo yeâu caàu taïi caùc ñieåm treân daây daãn baèng caùc thieát bò ñieàu

Hình 1.16. Söï quan heä giöõa heä soá phuï

taûi vôùi heä soá toån thaát.



khieån ñieän aùp. Thoâng thöôøng kích thöôùc daây daãn ñöôïc choïn theo ñònh luaät Kelvin. Ñònh luaät Kelvin phaùt bieåu raèng : kích thöôùc daây daãn mang tính kinh teá nhaát khi chi phí ñaàu tö haèng naêm vaø chi phí toån thaát haèng naêm do truyeàn taûi laø nhoû nhaát. Chi phí haèng naêm cuûa daây caùp ñöôïc xeùt bôûi hai thaønh phaàn: moät phaàn do chi phí coá ñònh vaø phaàn coøn laïi tæ leä thuaän vôùi tieát dieän daây daãn. Chi phí haèng naêm do daây daãn laø P1 + P2F.

Vôùi F – laø tieát dieän daây daãn. Neáu I laø doøng ñieän treân 3 pha thì 3I2R laø toån thaát coâng suaát. I2Rx8760 kW.h laø toån thaát

ñieän naêng trong naêm. Chi phí toån thaát ñieän naêng tæ leä thuaän vôùi ñieän naêng toån thaát haèng

naêm. Chi phí toån thaát ñieän naêng laïi tæ leä nghòch vôùi tieát dieän daây daãn ñöôïc tính laø FP3 .

Toång phí toån: FP

FPP 321 seõ nhoû nhaát khi ñaïo haøm theo F baèng 0.

Luùc ñoù: FP

FP 32

Neáu 233 IpP , maät ñoä doøng

3

3PpF

Ijkt

Vôùi P3 – haèng soá. Jkt – maät ñoä doøng kinh teá vaø khoâng phuï thuoäc vaøo ñieän aùp. I laø doøng ñieän trung bình qua taûi trong moät naêm vaø ñeå bieåu dieãn toån thaát doøng ñieän I

baèng giaù trò hieäu duïng cuûa doøng taûi qua ñöôøng daây trong suoát moät naêm. Do ñaëc tính bieán thieân cuûa taûi vaø tính chaát khaùc nhau cuûa taûi, giaù trò doøng ñieän hieäu duïng öùng vôùi doøng trung bình ñöôïc duøng ñeå tính toån thaát coâng suaát vaø toån thaát ñieän naêng.

Toån thaát coâng suaát: R3I xthaát toån soá heä 2max

Imax laø doøng ñieän cöïc ñaïi. Heä soá toån thaát coù quan vôùi heä soá phuï taûi trung bình trong Hình 1.16 vaø caùc giaù trò töông öùng cho trong Baûng 1.1. Neáu bieát chi tieát ñöôøng cong cuûa taûi, caùc heä soá ñöôïc xaùc ñònh cho nhöõng tröôøng hôïp töông öùng. Neáu x1, x2, …, xn laø doøng taûi caùc ñieåm 1, 2, …, n.

Doøng trung bình: n

x...xxI n 21

Giaù trò hieäu duïng cuûa I: n

x...xxI n

222

21

Baûng 1.1. Heä soá phuï taûi

Heä soá taûi % bìnhtrung DoøngduïnghieäuDoøng

K %K 100

100taûi soá heä%

suaát coângthaát toån soá heä2

10 2,20 4,84 20 1,70 11,60 30 1,45 19,00 40 1,30 27,00 50 1,20 26,00 70 1,08 57,00

100 1,00 100,00 Cho heä soá taûi laø 0,7. Heä soá toån thaát = (0,7.1,08)2 = 0,57 = 57%.



Coù haïn cheá khi duøng ñònh luaät Kelvin treân moät ñoaïn daây caùp vì noù khoâng caàn thieát ñoái vôùi keát quaû chính xaùc bôûi caùc lyù do:

1. Giaù ñieän cuõng nhö khaáu hao haèng naêm cuûa hai daây caùp cuøng loaïi trong heä thoáng seõ khaùc nhau khi laép ñaët ôû nhöõng nôi khaùc nhau.

2. Khoâng phaûi chæ coù chi phí daây laø chi phí thay ñoåi. 3. Heä soá phuï taûi cuûa traïm hay cuûa heä thoáng vaø heä soá toån thaát khaùc nhau gaây sai soá

trong tính toaùn. Choïn tieát dieän daây daãn theo maät ñoä doøng ñieän kinh teá khi bieát thôøi gian Tmax

Maät ñoä doøng ñieän kinh teá phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá vaø thay ñoåi theo söï phaùt trieån cuûa neàn kinh teá, möùc ñoä söû duïng ñieän, chi phí ñaàu tö, vaät lieäu duøng laøm daây daãn. Theo taøi lieäu cuûa Lieân Xoâ cuõ, coù theå tham khaûo trò soá jkt (A/mm2) ñoái vôùi ñöôøng daây treân khoâng nhö sau:

Baûng 1.2. Maät ñoä doøng ñieän kinh teá. Teân daây daãn Thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi Tmax, h

1000 - 3000 3000 - 5000 >5000 Daây daãn traàn

Ñoàng 2,5 2,1 1,8 Nhoâm 1,3 1,1 1,0

Ví duï 1.1. Maïng ñieän 110 kV, cung caáp cho ba phuï taûi coâng nghieäp. Löïa choïn tieát dieän cho caùc

ñöôøng daây neáu duøng daây nhoâm loõi theùp (AC).

Hình 1.17

Giaûi: Xaùc ñònh trò soá trung bình cuûa thôøi gian söû duïng coâng suaát lôùn nhaát

h5100122040

400012500020550040

tbmaxT

Tra baûng, vôùi Tmax = 5100 h vaø daây AC coù jkt = 1 A/mm2. Doøng ñieän treân daây daãn cuûa moãi ñoaïn daây:

A 78101103

912 322

3

I

A 651021103

1520 322

2

I

(chia cho 2 vì ñöôøng daây keùp)

A 2361021103

91530122040 322

1

I

Tieát dieän kinh teá cuûa moãi ñoaïn: 2

3 mm 78178 /Fkt



22 mm 65165 /Fkt

21 mm 2361236 /Fkt

Choïn tieát dieän daây tieâu chuaån: Ñoaïn moät : daây AC - 240 A610cpI

Ñoaïn hai : daây AC - 70 A275cpI

Ñoaïn ba : daây AC - 70 Kieåm tra ñieàu kieän phaùt noùng khi söï coá. Khi ñöùt moät daây treân ñöôøng daây loä keùp, daây coøn laïi phaûi taûi toaøn boä doøng ñieän phuï taûi. Khi ñoù: A275A1306522 I

A610A47223621 I Khi nhieät ñoä khoâng khí khaùc vôùi nhieät ñoä tieâu chuaån cuûa nhaø saûn xuaát caàn hieäu chænh

laïi doøng ñieän cho pheùp. Theo soá lieäu cuûa daây AC, nhieät ñoä tieâu chuaån laø 250C, neáu nhieät ñoä moâi tröôøng thöïc teá

laø 350C, heä soá hieäu chænh laø 0,82. Nhö vaäy doøng ñieän cho pheùp ñöôïc tính laïi nhö sau: Daây AC -70 A5225275820 ,,I cp

Daây AC - 240 A2500610820 ,,I cp

Ñoái vôùi ñöôøng daây truyeàn taûi cao aùp treân khoâng, do ñieàu kieän haïn cheá toån thaát vaàng quang, thöôøng qui ñònh ñöôøng kính toái thieåu cho moãi caáp ñieän aùp.

Ñoái vôùi ñieän aùp 110 kV d > 9,9 mm (daây AC - 70) Ñoái vôùi ñieän aùp 150 kV d > 13,9 mm (daây AC - 120) Ñoái vôùi ñieän aùp 220 kV d > 21,5 mm (daây AC - 240)

Theo taøi lieäu cuûa Westinghouse, neáu laáy ñoä cao baèng möïc nöôùc bieån, thôøi tieát toát vaø giôùi haïn ôû möùc toån thaát vaàng quang 1 kW/3pha/1,6 km (1 mil1,6 km) hay 0,625 kW/3pha/km thì ñöôøng kính daây toái thieåu ôû caáp ñieän aùp:

Vôùi ñieän aùp 120 kV d > 1,02 cm öùng vôùi: Daây ñoàng 2/0 AWG (133.100 CM 2mm 65 ) Daây ACSR 1/0 AWG (105.535 CM 2mm 52,5 )

Vôùi ñieän aùp 220 kV d > 2,23 cm öùng vôùi: Daây ñoàng 600.000 CM 2mm 300 Daây ACSR 500 MCM 2mm 250

ÔÛ ñoä cao 1800 m caùch möïc nöôùc bieån: Vôùi ñieän aùp 120 kV d > 1,15 cm öùng vôùi

Daây ñoàng 3/0 AWG ( 2mm 85 ) Daây ACSR 2/0 AWG ( 2mm 65 )

Vôùi ñieän aùp 220 kV d > 2,8 cm öùng vôùi Daây ñoàng 900 MCM 2mm 450 Daây ACSR 795 MCM 2mm 400

Ghi chuù: CM – Circular Mil – ñôn vò tieát dieän daây daãn (1 MCM = 1000 M 1 CM 2-4 mm 5.10 ) Toång quaùt vieäc choïn daây daãn : kích thöôùc daây daãn coù theå löïa choïn theo khaû naêng taûi

cuûa daây daãn vaø aùp duïng ñònh luaät Kelvin. Phaùt tuyeán daây sô caáp (daây trung theá) coù theå ñaët treân khoâng hoaëc caùp ngaàm. ÔÛ Vieät Nam, maïng phaân phoái thöôøng coù ñònh möùc töø 10 kV ñeán 22 kV phía trung theá, coâng suaát ñònh möùc phaùt tuyeán töø 500 kVA ñeán 1500 kVA.



Vì vaäy, coâng suaát ñaët maùy bieán aùp ñöôïc duøng tính doøng tính toaùn trong daây daãn vaø ñoä suït aùp.

Moät heä thoáng phaân phoái ñöôïc thieát keá cho toång ñoä suït aùp 8% - 10% ñöôïc chia ra nhö sau: ñieän aùp rôi töø daây trung theá ñeán maùy bieán aùp laø 2% - 2,5%, maïng haï theá, ñieän aùp rôi trong maùy bieán aùp vaø daây phaân phoái laø 6%, ñieän aùp rôi treân daây noái laø 0,5% - 1%.

Choïn daây daãn theo ñieàu kieän suït aùp Toaøn ñöôøng daây choïn cuøng moät tieát dieän. Maïng phaân phoái do nhieàu phuï taûi maéc tröïc tieáp khoâng qua maùy bieán aùp neân yeâu caàu

veà chaát löôïng ñieän aùp raát chaët cheõ. Maët khaùc, khaû naêng ñieàu chænh ñieän aùp trong maïng phaân phoái cuõng haïn cheá so vôùi maïng truyeàn taûi. Vì vaäy, khi thieát keá maïng phaân phoái thöôøng caên cöù vaøo möùc ñieän aùp cho pheùp ñeå choïn tieát dieän daây.

Ñoái vôùi ñöôøng daây coù moät phuï taûi, toån thaát ñöôïc tính theo coâng thöùc:

UUU

X.QR.PUñm

ÔÛ ñaây: U - thaønh phaàn toån thaát ñieän aùp do coâng suaát taùc duïng gaây ra, V; U - thaønh phaàn toån thaát ñieän aùp do coâng suaát phaûn khaùng gaây ra, V. Neáu laáy toån thaát ñieän aùp treân ñöôøng daây baèng trò soá cho pheùp

UUUcp

Vì caûm khaùng ñöôøng daây treân khoâng thay ñoåi trong phaïm vi heïp /km4303300 ,,x , vì theá gaàn ñuùng coù theå laáy moät trò soá caûm khaùng trung bình

/km 403600 ,,x vaø tính gaàn ñuùng thaønh phaàn U .

ñmñm U

l.x.QU

X.QU 0

Ñoái vôùi caùp ngaàm choïn /km0800 ,x Töø ñoù xaùc ñònh trò soá cho pheùp cuûa thaønh phaàn U

UUU cpcp

F.Ul.P

Ulr.P

UR.PU

ñmñmñmcp

0

Suy ra: ñmcp U.U

lPF

Töø ñoù xaùc ñònh tieát dieän daây daãn caàn tìm. Choïn tieát dieän daây daãn tieâu chuaån gaàn vôùi tieát dieän tính toaùn. Vôùi tieát dieän naøy, tra

baûng tìm r0 vaø x0 vaø tính toaùn kieåm tra toån thaát treân ñöôøng daây. Tröôøng hôïp ñöôøng daây lieân thoâng cung caáp cho moät soá phuï taûi, töông töï cuõng cho moät

trò soá trung bình x0 vaø xaùc ñònh ñöôïc

n

iii

ñm

n

iii

ñm

LqUx

lQUx

U1

0

1

0

Töø ñoù, suy ra trò soá thaønh phaàn cpU do ñieän trôû daây daãn vaø treân cô sôû cuûa coâng thöùc:

n

iii

ñm

n

iii

ñmcp Lp

Ur

lPUr

U1

0

1

0

Xaùc ñònh tieát dieän daây:



i

n

ii

ñmcp

lPUU

F

1

vôùi laø ñieän trôû suaát cuûa kim loaïi laøm ra daây.

Ví duï 1.2. Maïng ñieän 35 kV, cung caáp cho ba phuï taûi. Haõy xaùc ñònh tieát dieän daây daãn cho maïng

ñieän neáu toaøn boä maïng ñieän duøng daây nhoâm. Cho toån thaát ñieän aùp cho pheùp laø %Ucp 6 .

Giaûi:

P1 + jQ1 P2 + jQ2 P3 + jQ3

l1 = 8 km l2 = 5 km l3 = 3 km1 2 3

S1 = 4 +j3 MVA= p1 + jq1

S2 = 3 +j2 MVA= p2 + jq2

S3 = 2 +j2 MVA= p3 + jq3

A

4 +j3 3 +j2 2 +j2

84,26,3 j 7751252 ,j, 0651351 ,j,

Hình 2.18

Laáy trò soá trung bình /km400 ,x , xaùc ñònh thaønh phaàn toån thaát ñieän aùp do caûm khaùng vaø coâng suaát khaùng treân ñöôøng daây U .

V 9401032522822335

40 3 ,U

Suy ra: kV1,16V1160940350006 %.Ucp

Tieát dieän ñöôøng daây:

2mm 8032523823435161531

.,,F

Choïn daây nhoâm A-70 km/mm , 2 531 Vôùi daây A-70, khoaûng caùch trung bình giöõa caùc pha D = 1,25 m coù

/km 3550x /km, 450 00 ,,r .Toång trôû moãi ñoaïn ñöôøng daây: 84263835504501 ,j,,j,Z 7751252535504502 ,j,,j,Z 0651351335504503 ,j,,j,Z Toån thaát ñieän aùp treân toaøn boä ñöôøng daây:

%,,,,,,,%U A 2610035

065127751484273512252563923

Keát quaû naøy cho thaáy choïn daây A-70 laø chaáp nhaän ñöôïc. Ghi chuù: Trong tröôøng hôïp daây phaân nhaùnh, U ñöôïc xaùc ñònh theo nhaùnh naøo coù trò

soá tính ñöôïc lôùn nhaát. Xaùc ñònh tieát dieän daây daãn theo maät ñoä doøng ñieän khoâng ñoåi

Ñoái vôùi maïng ñieän cung caáp cho phuï taûi tieâu thuï coù thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi Tmax lôùn thì thaønh phaàn toån thaát ñieän naêng chieám tæ troïng lôùn trong haøm chi phí tính toaùn. Trong tröôøng hôïp naøy, tieát dieän toái ña cuûa maïng ñieän ñöôïc löïa choïn theo muïc tieâu



toån thaát ñieän naêng ít nhaát, keát hôïp tieâu chuaån toån thaát ñieän aùp khoâng vöôït quaù giaù trò cho pheùp.

Vôùi moät löôïng kim loaïi maøu cuûa daây daãn cho tröôùc, toån thaát ñieän naêng trong maïng ñieän seõ nhoû nhaát khi maät ñoä doøng ñieän treân caùc ñoaïn ñöôøng daây khoâng ñoåi. Coù theå chöùng minh ñieàu naøy baèng caùch laáy ñaïo haøm rieâng cuûa toån thaát theo tieát dieän daây daãn vaø cho baèng 0, laáy ví duï ñöôøng daây cung caáp cho ba phuï taûi.

Hình 2.19

233

222

211 IRIRIRP (vieát cho 1 pha)

3

233

2

222

1

211

FIl

FIl

FIl

Vôùi khoái löôïng kim loaïi maøu cho tröôùc 332211 lFlFlFV

Hay 22113

31 lFlFVl

F

Thay F3 tính theo F1 vaø F2 vaøo bieåu thöùc cuûa vaø laáy ñaïo haøm theo F1 vaø F2. Giaûi caùc phöông trình ñaïo haøm rieâng coù ñöôïc:

0vaø 021

FF

3

3

2

2

1

1

FI

FI

FI

Hay maät ñoä doøng: constjjjj 321 Ñeå choïn tieát dieän daây, caàn tieán haønh caùc böôùc sau: Cho moät trò soá trung bình x0 vaø tính thaønh phaàn suït aùp .U Tính UUU cpcp

332211

333

322

2

211

1

1

333222111

3

3

3

coslcoslcoslj

coslFI

coslFI

coslFI

cosIRcosIRcosIRUcp

Tính maät ñoä doøng cho toaøn boä ñöôøng daây:

n

iii

cpcp

cosl

U

coslcoslcosl

Uj

1

332211 33

Vôùi 321 cos,cos,cos - heä soá coâng suaát treân töøng ñoaïn ñöôøng daây.

1 : ñieän daãn suaát.

Tính tieát dieän cho töøng ñoaïn ñöôøng daây:

j

IF;

jI

F;j

IF 3

32

21

1



Choïn tieát dieän tieâu chuaån vaø kieåm tra suït aùp thöïc teá. Trong tröôøng hôïp maïng ñieän coù phaân nhaùnh, toång suït aùp ñöôïc tính theo nhaùnh naøo coù

trò soá tính ñöôïc laø lôùn nhaát. Khi tính maät ñoä doøng j caàn so saùnh j kinh teá, trò soá naøo nhoû hôn seõ ñöôïc choïn laøm maät

ñoä doøng chính thöùc cuûa baøi toaùn. Ví duï 1.3. Maïng ñieän 10 kV, cung caáp cho ba xí nghieäp baèng ñöôøng daây treân khoâng, daây daãn

baèng nhoâm. Thôøi gian söû duïng coâng suaát lôùn nhaát Tmax = 4500 giôø/naêm. Haõy xaùc ñònh tieát dieän daây daãn cho maïng ñieän neáu toån thaát ñieän aùp cho pheùp laø 6%.

Hình 2.20

Giaûi: Cho x0 = 0,35 km/ , xaùc ñònh U theo tuyeán A-1-3.

V 274 kV274,0335,075,045,06,0435,06,0101

13 AU

Thaønh phaàn cpU treân tuyeán A-1-3: V32627400010613 .%UUU cpA

Maät ñoä doøng ñieän khoâng ñoåi

3311

13

3

coslcoslU

j A

23

A/mm 0518048033

32610731 ,,,

,j

vôùi 231 mm km/10731 .,A

8031 ,coscos Vôùi daây nhoâm Tmax = 4500 h, tra baûng ñöôïc jkt = 1,1 A/mm2 j < jkt neân duøng j = 1,05 A/mm2 ñeå xaùc ñònh tieát dieän:

23

1

111 mm 15810

8010051360801

3

,,

,,cosjU

Pj

IF

ñm

23

3

333 mm 55210

8010051380

3,

,,,

cosjUP

jI

Fñm

Choïn tieát dieän daây ñoaïn 1 laø A-150 vaø ñoaïn 3 laø A-50. Giaû thieát khoaûng caùch pha D = 1m, coù ñöôïc thoâng soá ñöôøng daây:

/km 3550630/km3190210

03

01

,j,,j,

Kieåm tra laïi toån thaát ñieän aùp vôùi nhöõng tieát dieän vöøa choïn:



V 608 kV0,608 10

435506063080331906045075032106080113

,,,,,,,,,,,U A

So saùnh vôùi cpU = 600 V, keát quaû coù theå chaáp nhaän ñöôïc.

Choïn tieát dieän daây ñoaïn 12, toån thaát ñieän aùp cho pheùp treân ñoaïn 12:

V 277

1010

331906045075032100,60,81600 3

112

,,,,,

UUU Acpcp

vaø 121212 UUU cpcp

V 2321010

30,350,45-277 3

Tieát dieän ñoaïn 1-2:

22 mm 524

102320353160 ,

,,,F

vôùi km/, 2mm 531

Choïn daây tieâu chuaån cho ñoaïn 1-2 laø A-25. Choïn tieát dieän daây daãn cho maïng ñieän kín

Vì chöa bieát toång trôû ñöôøng daây neân chöa bieát phaân boá coâng suaát chính xaùc trong maïng ñieän kín, vì vaäy, chæ coù theå choïn tieát dieän daây daãn trong maïng ñieän kín baèng phöông phaùp gaàn ñuùng.

Ñoái vôùi maïng truyeàn taûi, tieát dieän daây daãn khaù lôùn, do ñoù R X. Maët khaùc, x0 khoâng thay ñoåi nhieàu theo tieát dieän neân X phuï thuoäc chuû yeáu vaøo chieàu daøi. Töø ñoù, suy ra phöông phaùp choïn tieát dieän cho maïng ñieän kín nhö sau:

Xaùc ñònh phaân boá coâng suaát theo chieàu daøi, caên cöù vaøo coâng suaát treân moãi ñoaïn, xaùc ñònh tieát dieän daây daãn theo maät ñoä doøng kinh teá.

Kieåm tra tieát dieän choïn ñöôïc theo ñieàu kieän kó thuaät: suït aùp luùc bình thöôøng vaø söï coá, doøng ñieän luùc söï coá:

cp

cpscsc

cpbtbt

II

UU

UU

max

%%

%%

Ñoái vôùi maïng phaân phoái, phuï taûi töông ñoái daøy, toát nhaát neân choïn daây cuøng tieát dieän vaø nhö vaäy cuõng tieán haønh phaân boá coâng suaát theo chieàu daøi.

Ví duï 1.4. Maïng ñieän kín truyeàn taûi 110 kV, cung caáp

cho hai phuï taûi coù Tmax = 5500giôø. Yeâu caàu choïn tieát dieän daây daãn thoaû maõn toån thaát ñieän aùp cho pheùp luùc bình thöôøng 10% vaø luùc söï coá 15%, choïn daây nhoâm loõi theùp (AC).

Hình 1.21



Giaûi: Phaân boá coâng suaát theo chieàu daøi

MVA 1727403030

3010204030j2030

321

2321

jjlll

lSllSS ba

MVA 1323403030

3020304030j1020

321

1312

jjlll

lSllSS ab

MVA3323 jSSS b Vôùi Tmax = 5500 h, daây nhoâm loõi theùp, jkt = 1 A/mm2. Tieát dieän kinh teá moãi ñoaïn ñöôøng daây:

2322

1 mm 1701011103

1727

..F , choïn daây AC-185, Icp = 515 A

2322

2 mm 1401011103

1323

..F , choïn daây AC-150, Icp = 445 A

2322

3 mm 3221011103

33 ,..

F

, choïn daây AC-70, Icp = 275 A

Vôùi khoaûng caùch D = 5 m, ta coù:

/km 4420450/km 4200210/km4070170

03

02

01

,j,,j,,j,

Nuùt 1 coù ñieän aùp thaáp nhaát vaø toån thaát ñieän aùp luùc bình thöôøng:

%%,,,%U

QXPR%U 10862100

110304070173017027100 22

Tröôøng hôïp söï coá naëng neà laø ñöùt ñoaïn A1, maïng trôû thaønh hôû vaø doøng ñieän ñi treân caùc ñoaïn I2 vaø I3:

A 445IA 306101103

3050cp2

322

2

.

I max

A 275IA 190101103

2030cp3

322

3

.

I max

Toån thaát ñieän aùp khi söï coá: %%,,,,,%U A 151113100

1104044202045030304203021050

21

Caùc tieát dieän daây choïn nhö treân laø thoaû maõn. Xaùc ñònh tieát dieän daây daãn theo chi phí kim loaïi maøu ít nhaát

Ñoái vôùi maïng ñieän coù Tmax nhoû, ví duï maïng ñieän noâng nghieäp, chieáu saùng, thaønh phaàn voán ñaàu tö cho daây daãn chieám tæ troïng lôùn hôn thaønh phaàn toån thaát ñieän naêng trong haøm chi phí tính toaùn Z. Vì vaäy, ñoái vôùi maïng ñieän naøy, tieát dieän ñöôïc choïn sao cho phí toån veà kim loaïi maøu laø ít nhaát.



Hình 1.22. Sô ñoà maïng ñieän cung caáp cho 3 phuï taûi.

Giaû thieát maïng ñieän cung caáp cho moät soá phuï taûi vôùi toån thaát ñieän aùp cho pheùp cpU .

Cho moät trò soá trung bình x0 seõ xaùc ñònh ñöôïc cpUvaø U (H.2.22).

Coù theå phaân tích cpU thaønh ba soá haïng: 321 UUUUcp

Tieát dieän cuûa caùc ñoaïn daây ñöôïc tính theo caùc trò soá U :

1

111 UU

lPF

ñm

2

222 UU

lPF

ñm

3

333 UU

lPF

ñm

Theå tích daây daãn:

21

233

2

222

1

2111

UUUlP

UlP

UlP

UV

cpñm

Theå tích nhoû nhaát khi:

0vaø 021

UV

UV

Töùc laø khi: 23

233

22

222

21

211

UlP

UlP

UlP

Hay 23

233

22

222

21

21

1U

lPU

lPPF

P

3

23

2

22

1

21

PF

PF

PF

Tính ñöôïc F1 vaø F2 theo F3:

33

223

3

11 F

PP

F,FPP

F

Vieát laïi bieåu thöùc:

3

33

33

2

22

33

1

11

3

33

2

22

1

11

1 F

lP

FPP

lP

FPP

lPU

FUlP

FUlP

FUlP

U

ñm

ñmñmñmcp

Töø ñoù suy ra: 3322113

3 PlPlPlUU

PF

cpñm



Töông töï: 3322112

2 PlPlPlUU

PF

cpñm

3322111

1 PlPlPlUU

PF

cpñm

Toång quaùt, tieát dieän ñoaïn thöù k cuûa ñöôøng daây lieân thoâng coù n phuï taûi:

n

iii

cpñm

kk Pl

UUP

F1

Ví duï 1.5. Maïng ñieän 10 kV, cung caáp cho hai phuï taûi, toån thaát ñieän aùp cho pheùp baèng 6%. Haõy

löïa choïn tieát dieän daây daãn theo chi phí kim loaïi maøu ít nhaát, daây nhoâm (Al), khoaûng caùch D = 1 m, 23 km10731 mm./.,Al .

Hình 1.23

Giaûi: Cho /km 3600 ,x , tính U :

V 1795162488016210360

,U

V421179600 UUU cpcp

Xaùc ñònh tieát dieän daây daãn:

2

1

22

iii

cpñm

PlUU

PF

232 mm 45493117744935

4211010731493

,

F

Choïn daây A-50

22

2

11 mm 8345

4934931177

FPP

F

Choïn daây A - 70 Toång trôû moãi ñôn vò chieàu daøi ñöôøng daây:

/km 3550630/km3410450

02

01

,j,,j,

Kieåm tra toån thaát toaøn maïng ñieän:

cpU%,,,,,%U

26100

100010535501626304934341010424501670

2

Vaäy keát quaû choïn tieát dieän daây daãn chaáp nhaän ñöôïc.



b. Khaûo saùt tính toaùn thieát keá ñöôøng daây coù caùc daïng phaân boá taûi khaùc nhau Ñeå tính toaùn coâng suaát ñònh möùc cuûa traïm, ñoä suït aùp, toån thaát ñöôøng daây, ta caàn khaûo

saùt caùc daïng phaân boá taûi khaùc nhau trong maïng phaân phoái. Ñöôøng daây phaân boá coù taûi taäp trung

Ñöôøng daây phaân phoái thöôøng coù chieàu daøi l < 80 km neân coù theå duøng moâ hình ñöôøng daây ñôn giaûn cho taûi taäp trung nhö hình 2.24.

2U RI

__IZ

jIX

21 UU

1U

2U1U

I

PQ

22 jQP

R jX

Hình 1.24. Moâ hình ñöôøng daây coù taûi taäp trung.

Ñoä suït aùp: Suït aùp pha: ZIU

Suït aùp daây: 2

223U

XQRP)sinXcosR(IU

Ñoä suït aùp %: %U

XQRP%U

ñm

100222

P2, Q2 - coâng suaát 3 pha ñm2 UU - ñieän aùp daây.

Toån thaát coâng suaát taùc duïng:

RU

QPP

ñm

2

22

22

Toån thaát coâng suaát phaûn khaùng:

XU

QPQ

ñm

2

22

22

Coâng suaát ñaàu ñöôøng daây: QQjPPjQP 2211



Tuyeán daây hình tia vôùi phuï taûi phaân boá ñeàu Taûi phaân boá ñeàu treân tuyeán daây nhö Hình 2.25 ñöôïc moâ hình hoaù treân Hình 1.26.

Hình 1.25. Phuï taûi phaân boá ñeàu.

sI

x1I Id

dxzud 0Ir

x2I

Hình 1.26. Moâ hình ñöôøng daây taûi phaân boá ñeàu

Goïi: __xd ,Id laàn löôït laø vi phaân doøng ñieän vaø vi phaân khoaûng caùch.

l – chieàu daøi cuûa tuyeán daây. x – khoaûng caùch töø ñieåm (1) ñeán ñaàu daây. Khoaûng caùch töø ñieåm (2) ñeán ñaàu daây laø x + dx. Is – doøng ñaàu ñöôøng daây. Ir – doøng ôû cuoái ñöôøng daây.

2x1x I,I - doøng ñieän treân tuyeán daây chính taïi ñieåm 1 vaø 2, giaû thieát taát caû taûi coù cuøng heä soá coâng suaát.

Giaû thieát taûi phaân boá ñeàu töø x = 0 ñeán x = l

soá haèngKxdId

Ñoái vôùi ñoaïn dx, doøng 2x1x I,I ôû ñaàu vaø cuoái ñoaïn cho bôûi: IdII xx

21 IdII xx

12

dxKIdxdx

IdII xxx

112

Hay gaàn ñuùng: KdxII xx 12 KdxII xx 21 Suy roäng ra cho toaøn tuyeán ñöôøng daây vôùi doøng IS vaø IR:

IR = IS – Kl IS = IR + Kl

Vì IR = 0 neân l

IK S

Taïi khoaûng caùch x cho tröôùc, doøng Ix ñöôïc tính theo doøng IS ñaàu phaùt tuyeán KxII xS

Suy ra:

lxIx

lI

IKxII SS

SSx 1

0xôû

xôû 0

Sr

rx II

lII



Ñoä suït aùp vi caáp

dx

lxzIzdxIUd Sx 1 vôùi z laø toång trôû moät ñôn vò chieàu daøi

ñöôøng daây. Ñoä suït aùp taïi ñieåm x:

l

xzxIdxlxzIdUU S

x

S

x

x 211

00

Ñoä suït aùp treân toaøn boä ñöôøng daây x = l:

zlIU Sx 21

Toån thaát coâng suaát vi caáp:

rdxlxIrdxIdP Sx

22 1

Toån thaát toaøn ñöôøng daây:

rlIdPP S

l2

0 31

Do ñoù, ñoái vôùi taûi phaân boá ñeàu treân ñöôøng daây thì ñoä suït aùp töông ñöông vôùi taûi taäp

trung taïi khoaûng caùch 2lx , coøn toån thaát coâng suaát thì töông ñöông vôùi taûi taäp trung taïi

3lx .

Phaùt tuyeán coù phuï taûi taêng daàn Khaûo saùt phaùt tuyeán coù phuï taûi

phaân boá taêng daàn nhö hình 2.27. Goïi IS laø doøng ñieän toång cuûa

phaùt tuyeán. Dieän tích vuøng phuï taûi l.hA Suy ra maät ñoä phuï taûi ampe treân

dieän tích 2

1 A/km l.h

ID S

Xeùt phuï taûi cuûa vuøng gaïch cheùo öùng vôùi ñieåm caùch ñaàu ñöôøng daây khoaûng caùch x, vuøng naøy coù dieän tích:

22 xllhxlxl

lhxl

lhxhAx

Doøng ñieän treân ñöôøng daây taïi x:

2

222

1 1lxIxl

lh

hlI

ADI SS

xx

Xeùt moät ñoaïn vi caáp dx taïi vò trí x cuûa ñöôøng daây, doøng ñieän Ix gaây ra suït aùp vi caáp.

Hình 1.27. Moâ hình ñöôøng daây taûi taêng daàn.



2

2

0S

0

1I lxdxz

dx.zIUd x

Vôùi z0 laø toång trôû moät ñôn vò chieàu daøi daây. Suy ra suït aùp ñeán cuoái ñöôøng daây: (suït aùp pha)

SSS

l

S

l

ZIlIzllIzl

xxIzUdU32

32

33 000

2

3

00

vôùi l.zZ 0 laø toång trôû toaøn ñöôøng daây. Töông töï, toån thaát coâng suaát vi caáp treân ñoaïn dx khi coù doøng Ix ñi qua (1 pha)

dxlxrIdxrId Sx

2

2

2

02

02 1

vôùi r0 laø ñieän trôû treân 1 km chieàu daøi ñöôøng daây.

Suy ra: lrRIlrIdxlxrId SS

l

S

l

02

02

02

2

02

0

R vôùi 158

1581

Nhaän xeùt: ñoä suït aùp cuûa phaùt tuyeán coù taûi taêng daàn ñeàu töông ñöông vôùi taûi taäp trung taïi vò trí 2/3 ñöôøng daây, coøn toån thaát coâng suaát töông ñöông vôùi phaùt tuyeán coù taûi taäp trung taïi vò trí 8/15.

Töø caùc nhaän xeùt naøy ñöa ñeán khaùi nieäm duøng haèng soá suït aùp K ñeå tính toaùn toån thaát ñieän aùp cuûa daïng phaân boá ñeàu vaø taêng daàn gioáng nhö tính ñoái vôùi taûi taäp trung.

Ñaët: cbr

rr*

UUXQRP

tKSU

ñôn vò töông ñoái

Vôùi: K - haèng soá suït aùp; t - chieàu daøi hieäu duïng ñöôøng daây phuï thuoäc söï phaân boá taûi; Sr, Pr, Qr - coâng suaát 3 pha ñaàu nhaän; Ur - ñieän aùp ñaàu nhaän; Ucb - ñieän aùp cô baûn.

Toån thaát ñieän naêng: Toån thaát ñieän naêng treân ñöôøng daây coù theå tính theo hai caùch:

Duøng thôøi gian toån thaát coâng suaát cöïc ñaïi maxmaxmax . Duøng heä soá toån thaát 8760maxtt

Vôùi max laø toån thaát coâng suaát cöïc ñaïi. Xaùc ñònh haèng soá suït aùp K vôùi caùc moâ hình phaân boá phuï taûi khaùc nhau

Töø toång trôû ñöôøng daây l.z0 , vôùi z0 laø toång trôû cuûa ñöôøng daây/km, l - chieàu daøi ñöôøng daây.

Xaùc ñònh toång trôû hieäu duïng cuûa moãi loaïi phaân boá taûi: Taûi taäp trung ôû cuoái ñöôøng daây: /pha0 l.z

Taûi phaân boá ñeàu: /pha 21

0 l.z

Taûi coù maät ñoä phuï taûi taêng daàn: /pha 32

0 l.z



Duøng moâ hình taûi taäp trung töông ñöông (Hình 1.28)

rUsU

rr jQP

jX

Hình 1.28. Sô ñoà moät pha.

000 -II 0 ,UU,UU ssrr

%U

UU%U

r

rs 100

Vôùi Ur, Us - ñieän aùp pha ñaàu gôûi vaø ñaàu nhaän. Neáu tính trong ñôn vò töông ñoái

cb

rs*ñvtñ U

UUU

Vôùi Ucb - ñieän aùp cô baûn. Tính theo phaàn traêm:

%U

UU%U

cb

rs* 100

ZIUU rs

sinIXcosIRUsinIRcosIXjsinIXcosIRU

sinjcosIjXRUsinjcosU

r

r

rs

00

Coâng suaát phöùc ñaàu nhaän: r

rr*

rrr UjQP

IIUjQP

r

rrr

r

rr

r

rrrs U

XQRPU

URQXP

jU

XQRPUU

000

000

Suy ra: ñvtñ cb

r

r

r

r

cbr

rr*

U

sinXUS

cosRUS

UUXQRP

U

Neáu tính theo coâng suaát 3 pha ôû ñaàu nhaän:

1000

31

003

cbrcbr

rr*

UU

sinxcosrtS

UUXQRP

U

hay: 3 tKSU*

ÔÛ ñaây: Ucb - ñieän aùp cô baûn, V; Ur - ñieän aùp pha ñaàu nhaän, V; r0 - ñieän trôû treân 1 km daây, km/ ; x0 - caûm khaùng treân 1km daây, km/ ; 3S - coâng suaát 3 pha, kVA;



t - chieàu daøi hieäu duïng cuûa ñöôøng daây tuøy theo söï phaân boá taûi, km. Taûi taäp trung: lt

Phuï taûi phaân boá ñeàu: lt21

Phuï taûi maät ñoä taêng daàn: lt32

Töø ñoù, suy ra haèng soá suït aùp K:

ñvtñ 1000

31

00

cbrUU

sinxcosrK

kmkVA/UkíchfK*

xU ,cos pha,caùch khoaûngdaây, côõ cb

Tính gaàn ñuùng:

100% 1000

31

2

00

ñmphaU

sinxcosr%K

Neáu Uñm laø ñieän aùp daây (kV), S3 laø coâng suaát bieåu kieán 3 pha (kVA)

Thì: kmkV/kVA 1000

sincoskmdvtd/kVA

1000

sincos 002

00

ñmñm U

xr

U

xrK

Hay: km%/kVA 10 2

00

ñmU

sinxcosr%K

Ví duï 1.6. Cho ñöôøng daây 3 pha boán daây, coù U = 4,16 kV, daây daãn ñoàng #4 AWG töông ñöông

21,14 mm2, khoaûng caùch giöõa caùc daây 37 inch 0,94 m, 90,cos treã. Xaùc ñònh haèng soá suït aùp K.

Giaûi: Xaùc ñònh haèng soá K duøng coâng thöùc:

1000

31

cbrUU

sinxcosrK

puV

Laáy: Ucb = Ur = 2400 V.

Suy ra

ñvtñ 1000

31

2rU

sinxcosrK

Trong ñoù : /km0,9341/mile 503,10 r /km0,46339/mile7456,00 x 0,4359sin treã 9,0cos

V 24003

4160rU

Suy ra:

kmñvtñ/kVA 00006210

2400

100031435904633909093410

2

,,,,,

K

Hay: %/km.kVA 00621,0% K



Ví duï 1.7. Giaû thieát phaùt tuyeán noùi treân cung caáp cho phuï taûi 500 kVA, coù 9,0cos treã, taäp

trung ôû cuoái ñöôøng daây daøi 1 mile = 1,609 km. Tính phaàn traêm suït aùp (Hình 1.29).

Giaûi: %%.,.,S%.K.t%U 55000062106091 km1,609mile1t l

kV164Um 0,94inch 37D

mm 21,15 AWG #ñoàng Daây

daây

m

2

,

treã 0,90coskVA500

Hình 1.29

Ví duï 1.8. Giaû thieát ñöôøng daây coù cuøng soá lieäu nhöng cung caáp cho phuï taûi 500 kVA, 9,0cos

phaân boá doïc ñöôøng daây. Tính ñoä suït aùp (Hình.1.30).

Giaûi: %,%.,.,S%.K.t%U 52500006210609121

1,609 km

lt21

Hình 1.30

lt32

Hình 1.31 Ví duï 1.9. Giaû thieát ñöôøng daây coù cuøng soá lieäu nhöng cung caáp cho phuï taûi S = 500 kVA phaân boá

taêng daàn. Tính ñoä suït aùp (Hình 1.31). Giaûi:

%,,,S%Kt%U 33350000621007271

Trong ñoù: km0727132 ,lt



1.2.4. Thieát keá traïm phaân phoái a. Sô ñoà heä thoáng thanh caùi Moät sô ñoà traïm phuï thuoäc vaøo caáp ñieän aùp cuûa traïm trung gian, söï saép xeáp maùy caét,

dao caùch ly, thanh caùi, ngoaøi ra coøn phuï thuoäc coâng duïng cuûa traïm. Noùi caùch khaùc, vieäc xaây döïng moät sô ñoà traïm ñieän döïa treân ñoä an toaøn, ñoä tin caäy, tính kinh teá, tính khaû thi, tính ñôn giaûn vaø caùc maët khaùc.

Caùc daïng sô ñoà traïm ñöôïc cho ôû caùc Hình 1.32 vaø Hình 1.37.

Hình 1.32. Sô ñoà moät thanh caùi.

Hình 1.33. Sô ñoà hai thanh caùi – 2MC

Hình 1.34. Sô ñoà thanh caùi chính vaø phuï.

Hình 1.35. Sô ñoà hai thanh caùi.



Hình 1.36. Sô ñoà thanh caùi voøng.

Hình 1.37. Sô ñoà 1 MC vaø 1/2 MC Baûng 1.3. Baûng so saùnh giöõa caùc sô ñoà traïm

Sô ñoà traïm Öu ñieåm Khuyeát ñieåm 1.Thanh caùi ñôn Hình 2.32

- Chi phí reû.

Traïm ngöng hoaït ñoäng khi coù söï coá treân maùy caét hoaëc thanh caùi. Khoù baûo trì, söûa chöõa. Khoâng theå phaùt trieån ñöôïc thanh caùi. Ñoä tin caäy cuûa söï caáp ñieän lieân tuïc thaáp.

2.Hai thanh caùi, hai maùy caét. Hình 2.33

Moãi maïch coù hai maùy caét Giöõa caùc thanh caùi ñöôïc noái keát linh ñoäng. Traïm vaãn hoaït ñoäng neáu coù baát kyø moät maùy caét naøo bò taùch ra. Ñoä tin caäy cao.

Chi phí cao. Moät nöûa maïch seõ khoâng hoaït ñoäng do söï coá maùy caét, neáu maïch khoâng ñöôïc noái vôùi caû hai thanh caùi.

3.Sô ñoà thanh caùi chính vaø phuï. Hình 2.34

Chi phí thaáp Traïm vaãn hoaït ñoäng khi maùy caét ñöôïc caùch ly, söûa chöõa.

Caàn gia taêng maùy caét cho thanh caùi. Dao caùch ly hoaït ñoäng phöùc taïp khi baûo trì maùy caét.

4.Sô ñoà hai thanh caùi, moät maùy caét. Hình 2.35

Hai thanh caùi hoaït ñoäng linh hoaït. Coù theå taùch moät thanh caùi chính ñeå söûa chöõa. Maïch naøy coù theå chuyeån töø thanh caùi naøy sang thanh caùi khaùc thoâng qua moät maùy caét lieân laïc.

Caàn theâm moät maùy caét cho thanh caùi. Caàn boán dao caùch ly cho moät maïch. Sô ñoà baûo veä thanh caùi coù theå gaây toån thaát treân traïm khi noù taùc ñoäng neáu taát caû caùc nhaùnh noái vôùi thanh caùi ñoù.

5.Thanh caùi maïch voøng. Hình 2.36

Chi phí laép ñaët thaáp. Hoaït ñoäng linh hoaït khi söûa chöõa maùy caét. Baát kyø maùy caét naøo cuõng coù theå caùch ly khoûi maïch ñeå söûa chöõa maø khoâng caàn ngöng caáp ñieän cho phuï taûi. Chæ caàn 1 maùy caét treân moät maïch.

Neáu söï coá xaûy ra trong luùc söûa chöõa maùy caét thì sô ñoà maïch voøng seõ ñöôïc taùch ra laøm hai phaàn. Heä thoáng töï ñoäng ñoùng laïi vaø baûo veä maïch thì phöùc taïp.



Khoâng duøng thanh caùi chính. Moãi maïch ñöôïc baûo veä bôûi hai maùy caét. Caùc dao caùch ly ñöôïc phoái hôïp vôùi maùy caét.

6.Sô ñoà moät röôõi. Hình 2.37

Hoaït ñoäng linh hoaït. Ñoä tin caäy cao. Maïch vaãn hoaït ñoäng khi coù söï coá treân maùy caét. Caùc dao caùch ly hoaït ñoäng phoái hôïp maùy caét Vaän haønh ñôn giaûn. Thanh caùi chính coù theå caùch ly ñeå söûa chöõa maø khoâng caàn caét phuï taûi. Söï coá treân thanh caùi caùc maïch khoâng maát ñieän.

Caàn 211 maùy caét treân moãi maïch.

Heä thoáng rôle vaø töï ñoäng ñeàu phuï thuoäc vaøo maùy caét ôû giöõa.

b. Vò trí traïm Ñeå löïa choïn moät vò trí traïm thích hôïp nhaát, caàn döïa vaøo caùc quy luaät sau:

1. Ñaët traïm gaàn trung taâm taûi cuûa vuøng phuï taûi 2. Ñaët traïm sao cho vieäc ñieàu chænh ñieän aùp laø thích hôïp nhaát. 3. Choïn löïa vò trí traïm sao cho thuaän lôïi ñöôøng daây vaøo traïm trung gian vaø caùc

ñöôøng daây ra vaø cho pheùp taêng theâm trong töông lai. 4. Choïn löïa vò trí traïm trong khoaûng khoâng gian cho pheùp ñeå môû roäng traïm trong

töông lai. 5. Choïn vò trí traïm phuø hôïp vôùi nhöõng quy ñònh veà vieäc söû duïng ñaát, khoâng gaây

aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng daân cö xung quanh nôi ñaët traïm. 6. Choïn vò trí traïm sao cho laøm giaûm nhoû nhaát soá phuï taûi bò aûnh höôûng do maát

ñieän.

c. Ñònh möùc cuûa traïm 1. Phaân tích vuøng phuï taûi hình vuoâng (H.1.38)

Hình 1.38. Vuøng phuï taûi hình vuoâng.

Coâng suaát moãi ñöôøng daây cung caáp cho phuï taûi: (kVA) 2

444 D.lD.AS



Vôùi: A4 - dieän tích taûi cuûa moät nhaùnh, km2; D - maät ñoä phuï taûi theo dieän tích, kVA/km2.

Suït aùp treân ñöôøng daây chính:

44 %..32% SKlU

Trong ñoù: K% haèng soá suït aùp (%/kVA.km). Vôùi giaû thieát phuï taûi taêng daàn ñeàu. Caùc maùy bieán aùp phaân phoái mang taûi baèng nhau vaø ñaët caùch khoaûng baèng nhau.

Suy ra: 34

2444 6670

32 l.D%.K,Dl%.K.l%U

2. Phaân tích vuøng phuï taûi hình luïc giaùc ñeàu (Hình 1.39)

66

6 3l

lA - Dieän tích vuøng phuï taûi moät nhaùnh.

2666 5780 Dl,D.AS

Ñoä suït aùp: 3666 .%..385,0%..

32% lDKSKlU

Hình 1.39. Vuøng phuï taûi hình luïc giaùc ñeàu.

3. Tröôøng hôïp toång quaùt: vuøng cung caáp bôûi n phaùp tuyeán (H.2.40)

Töø hình 2.40, ta coù: tg.xtgdxxydxx

ytg

Toång dieän tích vuøng phuï taûi:

tgDltgldAA nn

l

xnn 2

n2

0S

Ñoä suït aùp: n

tg.l.D%.Ktg.l.D%.KS%.K.l%U nnnn 2360

32

32

32 0

33



θθ

θ

Hình 1.40. Sô ñoà phuï taûi daïng toång quaùt.

4. So saùnh traïm boán ñöôøng daây vaø saùu ñöôøng daây ra Töù giaùc (boán ñöôøng daây ra)

Coâng suaát cuûa moät ñöôøng: DlS 244

Toång coâng suaát toaøn vuøng: DlS 244 4

Ñoä suït aùp % cuûa moät ñöôøng: 34%

32% DlKU

Doøng cung caáp ôû ñaàu ñöôøng daây: (A) 33

244

4U

DlU

SI

Vôùi U laø ñieän aùp daây. Luïc giaùc (saùu ñöôøng daây ra)

Coâng suaát cuûa moät ñöôøng: DlS 266 3

1

Toång coâng suaát toaøn vuøng: DlS 266 3

6

Ñoä suït aùp % cuûa vuøng phuï taûi: 36%

332% DlKU

Doøng cung caáp ôû ñaàu ñöôøng daây: (A) 33

266

6 UDl

US

I

Vieäc ñaùnh giaù döïa vaøo caùc ñieàu kieän sau: Ñieàu kieän giôùi haïn bôûi phaùt noùng

Cho moät loaïi daây daãn vaø boû qua ñoä suït aùp Ta coù 64 II

3 33

2

4

626

24

ll

UDl

UDl

LLLL

Tyû soá coâng suaát toaøn vuøng:

46

2

4

624

26

4

6 51S hay23

23

43

6

S,ll

Dl

Dl

SS



Vaäy saùu ñöôøng daây cung caáp taûi gaáp 1,5 laàn boán ñöôøng daây neáu coù cuøng ñieàu kieän phaùt noùng.

Ñieàu kieän giôùi haïn bôûi ñoä suït aùp, cuøng loaïi daây daãn %U%U 64

36

34 33

232 l.D%.Kl.D%.K

64 8330 l,l

DlS 266 3

6

Dl,DlS 26

244 7824

464

6 251 45 S,S

SS

Nhö vaäy, saùu ñöôøng daây coù theå cung caáp taûi 1,25 laàn boán ñöôøng daây neáu coù cuøng ñoä suït aùp.

5. Giaûi thích veà coâng thöùc tính ñoä suït aùp K Döïa vaøo coâng thöùc tính ñoä suït aùp, Reps ñöa ra coâng thöùc lieân quan ñeán vieäc aùp duïng

cho traïm phaân phoái cung caáp cho vuøng phuï taûi:

nn

nnnn

n KSln

SKl

n

nDAKl%U

323

232

Vôùi: %Un laø ñoä suït aùp % treân maïch sô caáp; K laø haèng soá suït aùp % /kVA.m;

nl32 laø chieàu daøi hieäu duïng cuûa daây sô caáp;

nS laø toång coâng suaát cung caáp cho toaøn vuøng = n.D.An;

Sn laø coâng suaát caáp moät trong n daây n

SA.D n

n

n laø soá ñöôøng daây; D laø maät ñoä taûi, kVA/m2; An laø dieän tích vuøng cung caáp cuûa moät ñöôøng daây.

Ñeå minh hoaï caùch söû duïng vaø giaûi thích coâng thöùc naøy, giaû thieát ñöa ra 5 tröôøng hôïp: TH1: Taêng dieän tích vuøng cung caáp neáu chieàu daøi phaùt tuyeán taêng gaáp ñoâi (2x ln) vaø

caùc ñaïi löôïng khaùc khoâng ñoåi. Nhaän thaáy: dieän tích vuøng phuïc vuï An taêng gaáp boán neân nS vaø nS taêng gaáp boán laøm %U taêng gaáp taùm laàn. TH2: Taêng maät ñoä phuï taûi daãn ñeán nS taêng. Giaû thieát D taêng gaáp ñoâi laøm cho nS , nS

taêng gaáp ñoâi vaø %U taêng gaáp ñoâi. TH3: Theâm phaùt tuyeán, n taêng gaáp ñoâi thì nS giaûm ½ ñöa ñeán %U giaûm ½ . TH4: Tieát dieän taêng gaáp ñoâi ñöa ñeán K giaûm ½ vaø %U giaûm ½ TH5: Ñoåi toå ñaáu daây maùy bieán aùp (trung tính noái ñaát) ñieän aùp daây taêng 3 laàn,

K giaûm 1/3 vaø %U giaûm 1/3.



Caùc tröôøng hôïp treân ñöôïc toùm taét ôû baûng sau:

STT Tröôøng hôïp ln K Udaây n D An nS Sn %U1 Taêng dieän tích

cung caáp x2 x1 x1 x1 x1 x4 x4 x4 x8

2 Taêng maät ñoä taûi

x1 x1 x1 x1 x2 x1 x2 x2 x2

3 Theâm phaùt tuyeán x1 x1 x1 x2 x1 x1 x1 x

21

x 21

4 Choïn daây laïi x1 x

21

x1 x1 x1 x1 x1 x1 x 21

5 Ñoåi toå ñaáu daây maùy bieán aùp

x1 x

31

x 3 x1 x1 x 21

x1 x1 x 31

1.3. CAÙC VÍ DUÏ TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ MAÏNG PHAÂN PHOÁI SÔ CAÁP

Ví duï 1.10. Cho phuï taûi phaân boá hình vuoâng, moãi caïnh 2 mile = 3,218 km.

Maät ñoä phuï taûi 2000 kVA/mi2 = 772,5 kVA/km2 (mi2 = mile2) Heä soá nhu caàu trung bình cho moïi taûi 0,60.

Heä soá phaân taùn 1,2 (heä soá ñoàng thôøi 21

1,

)

Heä soá coâng suaát 0,90 treã. Coù hai phöông phaùp ñaët traïm: taïi A vaø B.

Hình 1.41

Ñaët taïi A: Phaùt tuyeán chính daøi 2 mile = 3,218 km km23, Phaùt tuyeán nhaùnh daøi 2 mile = 3,218 km. (coù taát caû 16 nhaùnh) Ñaët taïi B: Phaùt tuyeán chính daøi 3 mile 4,8 km

Phaùt tuyeán nhaùnh daøi 1 mile = 1,609 km. (coù taát caû 32nhaùnh) Ñieän aùp ñöôøng daây 13,2/7,62 kV 3 pha, boán daây. Phaùt tuyeán chính duøng daây ñoàng #2/0 AWG = 67,4 mm2



Phaùt tuyeán nhaùnh duøng daây ñoàng #4 AWG = 21,2 mm2 Khoaûng caùch pha Dm = 37 inch = 0,94 m Choïn phöông aùn ñaët traïm taïi A vaø B?

22

kVA/km38621 kVA/km772,50,6

taùn phaânsoá Heä taûiphuï ñoämaät caàunhusoáHeäcaàu yeâu theo toång taûi phuï ñoäMaät

,

Dieän tích phuï taûi: 2 km3351021832183 ,,, Phuï taûi toång cuûa traïm cung caáp:

chínhSkVA400033510386 ,S Haèng soá suït aùp cuûa hai loaïi daây:

Ñoái vôùi daây #2/0 AWG = 67,4 mm2, K% = 0,0002486 %/kVA.km Ñoái vôùi daây #4 AWG = 21,1 mm2, K% = 0,0005904 %/kVA.km

Neáu ñaët traïm taïi A, suït aùp töø traïm A ñeán ñieåm xa nhaát cuûa phaùt tuyeán nhaùnh:

%84,1

1640000005904,0

22,340000002486,0

22,3

%.2

%.2

%

nhaùnhnhaùnhchínhchính SKlSKlU

Neáu ñaët traïm taïi B, suït aùp töø traïm B ñeán ñieåm xa nhaát cuûa phaùt tuyeán nhaùnh:

%,,,,,,%U 26332

400000059040261400000024860

22361

Do ñoù, vò trí traïm A toát hôn ôû B. Ví duï 1.11. Moät phaùt tuyeán 3 pha boán daây ñieän

aùp 15/8,66 kV daøi 4 km. Phaùt tuyeán cung caáp cho 10 nhaùnh, beân traùi 5 nhaùnh, beân phaûi 5 nhaùnh (Hình 1.42). Daây nhaùnh daøi 3 km. Duøng daây nhoâm coù khoaûng caùch pha Dm = 1m. Moãi nhaùnh cung caáp cho 300 khaùch haøng, moãi khaùch haøng tieâu thuï 4 kVA,

90,cos treã qua maùy bieán aùp phaân phoái.

Ñieän aùp trong nhaø thay ñoåi töø 220 V ñeán 250 V, choïn ñieän aùp thaáp nhaát taïi khaùch haøng laø 230 V.

Yeâu caàu ñieän aùp taïi khaùch haøng

V 230V 250

min

max

VV

Suït aùp cho pheùp treân phaùt tuyeán sô caáp (cao aùp) laø 4% vaø suït aùp cho pheùp treân heä thoáng phaân phoái thöù caáp (haï aùp) laø 3,5%.

Xaùc ñònh: a.Côõ daây chính vaø daây nhaùnh thoaû maõn suït aùp cho pheùp treân heä thoáng phaân phoái sô caáp. b.Neáu vöôït quaù 4% haõy keát hôïp daây chính vaø daây nhaùnh coù tieát dieän lôùn hôn.

Hình 1.42



Giaûi: Coâng suaát toång treân ñöôøng daây nhaùnh:

kVA1200 haøngkhaùch300haøngh kVA/khaùc4 nhaùnhS Doøng ñieän toång treân doøng daây nhaùnh

A 1846153

1200 ,I nhaùnh

Choïn daây nhoâm A-16 coù doøng cho pheùp 105 A Doøng ñieän toång treân daây chính: A461,8nhaùnh10nhaùnhA/11846 ,I chính Choïn daây A-185 coù doøng cho pheùp 500 A. Haèng soá suït aùp K cho bôûi coâng thöùc:

100% 1000

31

2

00

ñmphaU

sinxcosr%K

Daây A-16 /km 9810 ,r /km39100 ,x Daây A-185 /km 1700 ,r /km31200 ,x Daây A-16 coù haèng soá suït aùp:

/kVA.km0,0008678%

100% 8660

1000314360391090981

2

,,,,

%K

Daây A-185 coù haèng soá suït aùp:

/kVA.km0,0001284%

100% 8660

1000314360312090170

2

,,,,

%K

Phuï taûi giaû thieát phaân boá ñeàu Suït aùp treân ñöôøng daây nhaùnh:

%,,%U nhaùnh 562112000008678023

Suït aùp treân ñöôøng daây chính:

%,,%U chính 0831012000001284024

Do suït aùp toång: %%,,,%U 464240835621 , choïn laïi daây chính vaø daây nhaùnh.

Daây chính : choïn daây A-240 /km13200 ,r /km 30400 ,x Daây nhaùnh : choïn daây A-25 /km2810 ,r /km 37500 ,x

Daây A-240

/kVA.km0,0001117%

100% 8660

10003143603040901320

2

,,,,

%K



Daây A-25

/kVA.km0,0005847%

100% 8660

1000314360375090281

2

,,,,

%K

Suït aùp ñöôøng daây nhaùnh

%05,112000005847,023% nhaùnhU

Suït aùp ñöôøng daây chính:

%68,21012000001117,024% chínhU

Suït aùp toång: %%,,,%U 4723682051 Ñaït yeâu caàu.

Ví duï 1.12. Moät maïng phaân phoái sô caáp

15/8,66 kV goàm hai ñöôøng daây treân khoâng daøi 4 km xuaát phaùt töø hai traïm A vaø B, moãi ñöôøng daây cung caáp 6 nhaùnh reõ duøng caùp ngaàm XLPE daøi 3 km, phuï taûi moãi nhaùnh 1200 kVA/3 pha, 80,cos phaân boá ñeàu treân nhaùnh. Sô ñoà maïng ñieän nhö Hình 1.43. (Caùp ngaàm XLPE duøng caùp 1 pha, moät ñöôøng nhaùnh goàm ba ñöôøng 1 pha XLPE, phuï taûi phaân boá ñeàu treân 3 pha).

Trong tình traïng bình thöôøng caùc ñöôøng nhaùnh hôû ôû giöõa, caû hai ñöôøng chính ñeàu vaän haønh. Trong tình traïng söï coá moät ñöôøng chính, caàu dao ôû giöõa ñoùng laïi ñeå chuyeån taûi cho ñöôøng chính coøn laïi.

Suït aùp cho pheùp luùc bình thöôøng laø 4%. a. Choïn côõ daây chính vaø daây nhaùnh. b. Tính % suït aùp ñeán ñaàu cuoái cuûa ñöôøng nhaùnh xa nhaát trong tình traïng bình

thöôøng. c. Tính % suït aùp ñeán nhaùnh reõ xa nhaát trong tình traïng söï coá.

Giaûi: a. Trong tình traïng söï coá, ñöôøng daây chính coøn laïi cung caáp gaáp ñoâi soá nhaùnh reõ. Coâng suaát toång: kVA40014612002 .S

Doøng ñieän ñöôøng chính: A 25554153

14400 ,I chính

Choïn daây AC-240 coù doøng cho pheùp 610 A /km 13200 ,r /km 31500 ,x (choïn khoaûng caùch trung bình pha D = 1,3 m) Trong tình traïng söï coá, coâng suaát toång treân moãi ñöôøng nhaùnh cuõng taêng gaáp ñoâi.

A 3792153

12002 ,I nhaùnh

Choïn caùp ngaàm XLPE 1/0 AWG (53,5 mm2 caùp nhoâm) coù doøng cho pheùp Icp = 155A

Hình 1.43



Coù /km6820/1000ft 20800 ,,r /km075130/1000ft022900 ,,x b. Tình traïng bình thöôøng Ñöôøng daây nhaùnh vaän haønh hôû ôû giöõa, hai ñöôøng daây chính ñeàu vaän haønh.

V 2816324603150801320

2554,25

pha)theo aùpsuït (tính 20

,,,,,

lsinxcosrIU ochính

%,%,%Uchính 8811008660

28163

Suït aùp treân ñöôøng nhaùnh:

V 92402360075130806820

292,37 ,,,,,Unhaùnh

%,%,%Unhaùnh 4701008660

9240

Suït aùp toång: %,,,%U 352470881 c. Tình traïng söï coá %,%,%U chính 7638812

V 6816326600751308068203729 ,,,,,,Unhaùnh

%,%,%Unhaùnh 8811008660

68163

Suït aùp toång: %,,,%U 645881763 (coù theå chaáp nhaän) Ví duï 1.13. Giaû söû sô ñoà boá trí maïng phaân phoái treân khoâng goàm moät phaùt tuyeán vaø 10 nhaùnh daây

noái vôùi phaùt tuyeán ñoù, treân caùc nhaùnh daây coù gaén caàu chì, maïng ñieän naøy coù theå caáp ñieän cho hai phía phuï taûi (Hình.1.44).

Tuyeán daây chính laø daây 3 pha, hai beân tuyeán daây naøy coù toái ña 10 nhaùnh daây hoaëc ít hôn, caùc nhaùnh daây beân hoâng ñöôïc baûo veä bôûi caùc caàu chì, caùc nhaùnh daây naøy coù theå laø 1 pha hoaëc daây 3 pha. Phuï taûi coù heä soá coâng suaát 900,cos .

Hình 1.44



Maïng ñieän 3 pha boán daây coù caáp ñieän aùp 4160/2400 V. Khoaûng caùch giöõa caùc daây daãn Dm = 37 inch = 0,94 m.

Chieàu daøi daây daãn chính: 3300 ft = 1005 m. Xeùt tröôøng hôïp chæ coù hai nhaùnh a, a’ laøm vieäc cho trong Hình 1.45. Kích thöôùc daây daãn khoâng nhoû hôn loaïi AWG#6 = 13,3 mm2 vì ñoä beàn cô. Haõy xaùc

ñònh: a. Ñoä suït aùp % taïi ñieåm cuoái daây daãn chính vaø cuûa nhaùnh daây xa nhaát (töø maùy caét

ñeán ñieåm a,a’) b. Neáu ñoä suït aùp % cho pheùp laø 4%. Haõy xaùc ñònh laïi daây daãn chính vaø nhaùnh daây.

Giaûi: a.Doøng ñieän phaân nhaùnh daây:

A 721643

5183

,U

SI

d

nhnhaùnh

Choïn daây daãn ñoàng loaïi AWG#6 coù doøng ñònh möùc laø 130 A. Doøng ñieän treân daây daãn chính:

A 1441643

51823

,U

SI

d

chchính

Choïn daây daãn ñoàng AWG#4 = 21,2 mm2 vôùi doøng ñònh möùc 180 A, chuù yù daây daãn ñoàng loaïi AWG#5 = 16,8 mm2 coù doøng ñònh möùc 150 A khoâng ñöôïc choïn vì toång ñoä suït aùp cao.

Tính haèng soá suït aùp K% cuûa daây ñoàng loaïi AWG#6 vaø AWG#4 laàn löôït laø 0,0093225% vaø 0,006215%/kVA.km

Ñoä suït aùp treân daây daãn nhaùnh coù phuï taûi phaân boá ñeàu:

%,,,S%.K.l

%U nhaùnhnhaùnh 24451800932250

27551

2

Ñoä suït aùp phaàn traêm treân daây daãn chính coù phuï taûi taäp trung (1036 kVA): %,,,S%.K.l%U chínhchính 486103600621500051 Ñoä suït aùp toång cuûa toaøn ñöôøng daây: %,,,%U%U%U nhaùnhchính 7210244486 Nhaän thaáy lôùn hôn ñoä suït aùp cho pheùp laø 4% Neáu ñöôøng daây nhaùnh laø ñöôøng daây 1 pha thì ñoä suït aùp phaàn traêm cuûa daây daãn 1 pha

gaàn baèng boán laàn ñoä suït aùp treân daây 3 pha coù cuøng tieát dieän. %,,%U%U phapha 961624444 31

Toång phaàn traêm suït aùp laø: %,,,%U%U%U phachính 44239616486

Ñoä suït aùp vöøa tìm ñöôïc lôùn hôn ñoä suït aùp cho pheùp. Choïn laïi daây ñoàng loaïi 4/0 = 107 mm2 vaø AWG#1 = 42,4 mm2 coù doøng ñònh möùc 480A

vaø 270A, öùng vôùi daây daãn chính vaø daây daãn nhaùnh coù haèng soá suït aùp laàn löôït laø 0,001864% vaø 0,003729%/kVA.km

%,,,%Unhaùnh 6951518003729027551

%,,,%Uchính 9431103600186400051

Hình 1.45



Toång suït aùp treân toaøn ñöôøng daây: %,,,%U%U%U nhaùnhchính 638369519431 Thoaû maõn ñieàu kieän suït aùp cho pheùp %%U 4 Ví duï 1.14. Gioáng nhö ví duï 1.13 nhöng thay daây daãn ñoàng baèng daây caùp nhoâm XLPE treân khoâng

(Al) cho ñöôøng nhaùnh. Doøng ñieän cho pheùp caùp XLPE treân khoâng cho trong Baûng 1.3. Haõy tính laïi suït aùp treân ñöôøng nhaùnh vaø kieåm tra suït aùp toång.

Giaûi: a.Ñoä suït aùp daây daãn nhaùnh coù phuï taûi phaân boá ñeàu:

(V) 2

sincosl

xrIU LLnh

Vôùi I = 72 A cho ôû ví duï treân. Choïn daây daãn nhoâm (Al) loaïi AWG#6 coù: /km 2,567/mi 13,4 Lr /km160/mi 2580 ,,xL 0,436sin ;90 ,cos

Do ñoù: V 415027551436016090567272 ,,,,,,Unh

Ñoä suït aùp %: %,%,%Unh 2761002400

4150

Ñoä suït aùp treân daây daãn chính coù phuï taûi phaân boá taäp trung: (V) lsinxcosrIU Lch Baûng 1.3. Doøng ñieän cho pheùp cuûa caùp XLPE.

Kích thöôùc daây daãn Doøng ñieän cho pheùp, A

Caùp 5 kV Caùp 15 kV 6AWG 75 -

4 AWG 99 - 2 AWG 130 135 1 AWG 151 155

1/0 AWG 174 178 2/0 AWG 201 205 3/0 AWG 231 237 4/0 AWG 268 273 25 Kcmil 297 302

350 Kcmil 368 372 500 Kcmil 459 468

Vôùi I = 144 A Choïn caùp nhoâm treân khoâng (Al) loaïi AWG#1 = 42,4 mm2 coù: /km0,8/mi 291 ,r /km0,131/mi 2110 ,x Do ñoù: V 51120051436013109080144 ,,,,,,Uch

Ñoä suït aùp %: %,,%Uch 741002400

5112

Toång ñoä suït aùp treân toaøn tuyeán daây: %,,,%U 971027674



Ñoä suït aùp naøy lôùn hôn ñoä suït aùp cho pheùp (4%) b. Choïn laïi caùp nhoâm treân khoâng (Al) loaïi 4/0 =107 mm2 vaø 1/0 = 53,3 mm2 coù doøng

ñònh möùc laø 268 A vaø 174 A töông öùng cho daây daãn chính vaø daây daãn nhaùnh. Daây nhaùnh coù: /km1290 /km, 640 ,x,r

V 953927551436012909064072 ,,,,,,Unh

Ñoä suït aùp %: %,,%Unh 6611002400

9539

Daây chính coù /km1190 /km, 3220 ,x,r V 4549005143601190903220144 ,,,,,,Uch

Ñoä suït aùp % %,,%Uch 0621002400

4549

Toång ñoä suït aùp treân toaøn tuyeán daây: %%,,,%U 4723661062 Thoaû maõn ñoä suït aùp cho pheùp (4%). Ví duï 1.15. Gioáng nhö ví duï 1.13 nhöng caáp ñieän aùp laøm vieäc laø 12,47/7,2 kV cho heä thoáng ba pha

boán daây trung tính noái ñaát vôùi daây daãn baèng ñoàng (Cu). Khoaûng caùch giöõa caùc daây daãn laø Dm = 37 inch = 0,94 m. Chieàu daøi daây daãn chính laø 3300 ft =1005 m, coù 10 nhaùnh daây moãi beân 5 nhaùnh nhö hình 2.46. Kích thöôùc daây daãn khoâng nhoû hôn daây AWG#6=13,3mm2. Haõy xaùc ñònh ñoä suït aùp % taïi ñieåm cuoái cuûa daây chính vaø daây nhaùnh.

Giaûi: Toång coâng suaát phuï taûi treân caùc nhaùnh:

kVA5180nhaùnh 10h kVA/nhaùn518 S Doøng ñieän treân daây chính:

A,,

I ch 1240 kV47123

kVA5180

Choïn daây daãn ñoàng AWG#2 = 33,64 mm2 Doøng ñieän treân moãi nhaùnh:

A,,

I nh 0124 kV47123

kVA518

Choïn daây ñoàng loaïi AWG#6 = 13,3 mm2 cho caùc nhaùnh daây vaø daây ñoàng AWG#2 = 33,64 mm2 cho daây chính. Tính ñöôïc haèng soá K% laàn löôït laø 0,0010876 vaø 0,0004972%/kVA.km cho loaïi daây AWG#6 vaø AWG#2.

Ñoä suït aùp % treân daây daãn nhaùnh vôùi giaû thieát taûi phaân boá ñeàu doïc daây nhaùnh.

%5,05180010876,02755,1%.

2% SK

lU nh

nh

Ñoä suït aùp % treân daây daãn chính:

%94,151800004972,04005,1.3%.

43

% SKl

U chch

Ñoä suït aùp % treân toaøn tuyeán daây: %%,,,%U 444250941 Thoaû maõn ñoä suït aùp cho pheùp (4%).

m 2

1005

m 2

1005

Hình 1.46



Ví duï 1.16. Moät traïm phaân phoái cung caáp cho moät khu vöïc taûi hình vuoâng nhö hình 2.38 coù boán

ñöôøng daây 3 pha 4 daây 2,44/4,16 kV. Tuyeán daây chính laø loaïi daây ñoàng #2AWG = 33,6 mm2 hoaëc ACSR#1AWG = 53,3 mm2, ñöôøng daây treân khoâng coù khoaûng caùch giöõa caùc pha laø 37 inch = 0,94 m. Heä soá coâng suaát taûi 0,9 treã vaø maät ñoä phuï taûi 386,27 kVA/km2. Phuï taûi phaân boá ñeàu. Tính :

1. Xeùt ñeán ñieàu kieän toaû nhieät daây chính. Tìm: a. Coâng suaát cöïc ñaïi cuûa daây. b. Coâng suaát cuûa traïm. c. Boá trí traïm. d. Ñoä suït aùp % töø ñaàu ñeán cuoái ñöôøng daây.

2. Xeùt ñoä suït aùp giôùi haïn laø 3%. Tìm: a. Boá trí traïm. b. Coâng suaát cöïc ñaïi cuûa daây. c. Coâng suaát cuûa traïm. d. Doøng ñieän treân daây.

Giaûi: Töø baûng tra doøng ñieän cho pheùp cuûa daây daãn nhoâm loõi theùp ASCR#1 = 53,3 mm2 laø

230 A. 1. Theo ñieàu kieän phaùt noùng

a. Coâng suaát taûi: kVA2165723016433 ,.,.IUS maxdaâyn

b. Coâng suaát traïm: kVA866282165744 ,,.SS nn

c. Khoaûng caùch giöõa caùc traïm: D.lDAS nn24

km072 kVA/km386,27

kVA21657 21

2

21

4 ,,DS

l n

km14407222 4 ,,l d. Toång % suït aùp:

%,,,,l.D%.K%U 9490722738600435032

32 33

4

Haèng soá suït aùp %/kVA.km0,00435K% 2. Theo ñieàu kieän suït aùp cho pheùp

343

2 l.D%.K%U

a. Khoaûng caùch giöõa caùc traïm:

km381273860043502

3323

31

31

4 ,,,D%.K

%Ul

b. Coâng suaát cöïc ñaïi cuûa daây: kVA73638127386 22

4 ,,DlSn c. Coâng suaát cuûa traïm: kVA294473644 nn SS d. Doøng ñieän cuûa daây:

A 11021643

7363

,,.U.

SI

daây

n



Doøng ñieän töông ñoái so vôùi khaû naêng taûi:

(ñvtñ) 4440230

1102 ,,I

Ví duï 1.17. Traïm coù boán tuyeán daây caáp cho phuï taûi hình vuoâng coù dieän tích 2a x 2a (km2) nhö Hình

1.47. Maät ñoä phuï taûi D (kVA/km2), phuï taûi phaân boá ñeàu, moãi tuyeán laø 3 pha, 4 daây, trung tính noái ñaát laëp laïi. Bieát khoaûng caùch d « a, dieän tích vuøng phuï taûi xa nhaát gaàn baèng a.d (km2), heä soá coâng suaát cos (treã), khaùng trôû cuûa moãi pha ñöôøng daây chính

/km)( chchch jxrz , khaùng trôû cuûa moãi pha ñöôøng daây nhaùnh /km)( nhnhnh jxrz Choïn Udaây laø ñieän aùp cô baûn (kV) a. Giaû thieát ñöôøng nhaùnh 3 pha 4 daây coù trung tính noái ñaát laëp laïi, chöùng toû raèng ñoä suït

aùp phaàn traêm tôùi ñieåm cuoái cuûa nhaùnh xa nhaát.

sinxcosrU.

d.sinxcosrU.

%U nhnhdaây

chchdaây

2

2

2

3

20D.a

302.D.a

b. Giaû söû ñöôøng nhaùnh laø 1 pha hai daây, trung tính noái ñaát laëp laïi, tính laïi ñoä suït aùp %.

Hình 1.47

Giaûi: a. Toång coâng suaát cuûa moät tuyeán chính:

(kVA) 4

2 22

aDaDSch

Doøng ñieän treân tuyeán chính:

(A) 3

222

kVU.kmakm/kVADI

daâych

Ñoä suït aùp % tôùi ñieåm cuoái tuyeán chính: S%.K.t%Uch

Trong ñoù : at32

(phuï taûi coù maät ñoä taêng daàn)



%/kVA.km 10 2

daây

chch

Usinxcosr

%K

sinxcosrU.

DaU

sinxcosra%U

chchdaây

daây

chchch

2

3

22

302.D.a

1032

Coâng suaát cuûa moät nhaùnh xa nhaát: kVA daDSnh

Doøng ñieän treân nhaùnh daây: (A) 3 daây

nhU

daDI

Suït aùp % ñeán cuoái nhaùnh:

sinxcosrU.

d.

daDU

sinxcosra

S%.K.t%U

nhnhdaây

daây

nhnh

nhnh

2

2

2

20D.a

1021

%U%U%U nhch

b. Ñoä suït aùp % cuûa maïch 1 pha gaàn baèng boán laàn cuûa maïch 3 pha neáu coù cuøng tieát dieän daây:

%U%U 31 4

Ñieän aùp rôi treân daây chính gioáng caâu a, coøn ñieän aùp rôi treân daây nhaùnh:

sinxcosrU.

d.sinxcosrU.

d.%U nhnhdaây

nhnhdaây

nh 2

2

2

2

5D.a

20D.a4

sinxcosrU.

d.sinxcosrU.

%U%U%U nhnhdaây

chchdaây

nhch 2

2

2

3

5D.a

302.D.a

1.4. THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG PHAÂN PHOÁI THÖÙ CAÁP

Quan ñieåm thöïc teá cuûa heä thoáng phaân phoái ñieän döïa vaøo chöùc naêng “taäp hôïp” hôn laø “phaân phoái” bôûi vì caû coâng suaát vaø vò trí khoâng ñöôïc quyeát ñònh bôûi kyõ sö thieát keá maø bôûi khaùch haøng. Khaùch haøng laép moïi thieát bò tieâu thuï ñieän maø chuùng coù theå keát noái trong moãi toå hôïp cho pheùp vaø ôû moïi thôøi ñieåm khaùch haøng muoán. Khaùi nieäm phaân phoái baét ñaàu vôùi khaùch haøng vaø taûi rieâng leû, roài tieán trieån qua nhieàu giai ñoaïn, maø moãi giai ñoaïn bao goàm nhieàu nhoùm khoái löôïng khaùch haøng gia taêng vaø nhu caàu taûi cuûa hoï. Nhö theá nguoàn phaùt seõ cung caáp ñeán hoä tieâu thuï thoâng qua caùc dòch vuï, heä thoáng thöù caáp, maùy bieán theá phaân phoái, heä thoáng sô caáp, traïm phaân phoái, traïm trung chuyeån, traïm caáp ñieän vaø heä thoáng truyeàn taûi.

Khi thieát keá heä thoáng, ngöôøi kyõ sö khoâng chæ neân xem xeùt caùc yeáu toá tröôùc maét, trong giai ñoaïn ngaén, maø coøn caùc vaán ñeà laâu daøi. Heä thoáng ñöôïc thieát keá khoâng chæ giaûi quyeát vaán ñeà veà xaây döïng vaø hoaït ñoäng cuûa heä thoáng moät caùch kinh teá ñeå phuïc vuï cho hieän taïi maø coøn phaûi ñaùp öùng caùc nhu caàu döï phoøng trong töông lai. Vì theá, vieäc thöïc haønh thieát keá hieän taïi seõ bò aûnh höôûng bôûi caùc ñoøi hoûi cuûa heä thoáng töông lai.

Ñöông nhieân, ngöôøi kyõ sö phaûi xeùt ñeán nhieàu yeáu toá, bieán soá, caùc lôøi giaûi löïa choïn cuûa



baøi toaùn thieát keá phaân phoái phöùc taïp, caàn coù moät kyõ thuaät giuùp hoï choïn löïa ñònh möùc kinh teá nhaát cuûa maùy bieán theá phaân phoái, daây daãn thöù caáp, ñoä dao ñoäng ñieän aùp cuûa hoä tieâu thuï.

Söï phaùt trieån veà maùy tính kyõ thuaät soá toác ñoä cao, qua vieäc söû duïng caùc chöông trình tính toaùn, cho pheùp xem xeùt nhanh choùng vaán ñeà kinh teá cuûa nhieàu phöông aùn khaû thi vaø ñaùnh giaù tính kyõ thuaät vaø tính kinh teá cuûa caùc phöông aùn naøy khi chuùng lieân quan ñeán nhieàu chieán löôïc khaùc nhau qua giai ñoaïn nghieân cöùu. Caùc chieán löôïc coù theå laø, ví duï, thay ñoåi heä thoáng thöù caáp, thay ñoåi bieán theá, khaû naêng gaén theâm caùc tuï ñieän.

Hieån nhieân, moãi heä thoáng thieát keá neân ñaùp öùng moät tieâu chuaån thöïc hieän ñaëc bieät trong suoát giai ñoaïn nghieân cöùu. Thieát keá toái öu, coù nghóa laø kinh teá nhaát, laø phaûi phuø hôïp vôùi lòch trình phaùt trieån taûi trong töông lai. Cuõng vaäy, qua söû duïng töøng giai ñoaïn cuûa chöông trình, kyõ sö phaân phoái coù theå xaùc ñònh lieäu chieán löôïc naøo caàn ñöôïc xeùt tôùi hay chuùng caàn phaûi hieäu chænh do keát quaû cuûa moät vaøi thay ñoåi trong khi xem xeùt veà hieäu quaû kinh teá vaø nhu caàu döï kieán taêng taûi trong töông lai.

Ñeå giaûm thieåu chieàu daøi maïng thöù caáp, kyõ sö ñaët bieán theá gaàn trung taâm taûi vaø coá gaéng tìm ñöôøng ngaén nhaát xuoáng phuïc vuï khaùch haøng.

Vì chæ coù phaàn nhoû söï coá ngaét ñieän laø do hö hoûng ôû heä thoáng thöù caáp, neân trong thieát keá heä thoáng thöù caáp, ngöôøi kyõ sö chính yeáu phaûi xeùt ñeán tính kinh teá, toån thaát loõi ñoàng (I2R) trong bieán theá vaø doøng thöù caáp, ñoä suït aùp cho pheùp nôi dòch vuï vaø ñieän theá chaäp chôøn cuûa heä thoáng. Dó nhieân laø coù nhöõng yeáu toá kinh teá vaø kyõ thuaät khaùc aûnh höôûng leân söï löïa choïn bieán theá vaø caáu hình heä thoáng thöù caáp, nhö laø taûi bieán theá cho pheùp, taûi caùc pha caân baèng ñoái vôùi heä thoáng sô caáp, chi phí ñaàu tö cuûa caùc thaønh phaàn khaùc nhau cuûa heä thoáng thöù caáp, chi phí nhaân coâng, phí tö baûn (laõi suaát) vaø laïm phaùt.

Bieán theá phaân phoái chieám moät phaàn ñaùng keå chi phí heä thoáng thöù caáp. Vì theá, moät trong nhöõng moái quan taâm chính cuûa kyõ sö laø haï thaáp nhaát chi phí ñaàu tö vaøo bieán theá. Noùi chung, trong thöïc teá hieän nay trong coâng nghieäp ñieän, hoaïch ñònh taûi bieán theá phaân phoái treân cô sôû laø khoâng vöôït quaù coâng suaát döï tröõ, bieán theá seõ ñöôïc thay, hay ñöôïc keát noái song song khi taûi thöù caáp gia taêng.

Thoâng thöôøng, heä thoáng quaûn lyù taûi bieán theá (TLM) laø toái öu khi cho vaän haønh taûi lieân tuïc vaø keá hoaïch môû roäng moät caùch kinh teá. Ngöôøi kyõ sö phaûi ñeå yù tính phi thöïc teá cuûa vieäc laáy thoâng tin veà caùc nhu caàu treân moïi khaùch haøng, phaûi coá gaéng taäp hôïp caùc döõ lieäu coøn giôùi haïn veà nhu caàu vôùi caùc soá lieäu tieâu thuï ñieän saün coù, ñaày ñuû hôn vaøo caùc taäp tin tính nhu caàu tieâu thuï cuûa khaùch haøng. Moät ñöôøng cong nhu caàu ñieån hình seõ ñöôïc veõ theo naêng löôïng tieâu thuï vaø caùc thoâng tin keát quaû seõ ñöôïc duøng ñeå öôùc tính taûi ñænh treân caùc phaàn ñaëc bieät cuûa thieát bò nhö laø bieán theá phaân phoái, vaø trong tröôøng hôïp ñoù, noù ñöôïc goïi laø quaûn lyù taûi bieán theá, nguoàn caáp, traïm.

Ngaøy nay, möùc ñieän aùp tieâu chuaån cho heä thoáng phaân phoái haï theá ñieän taïi Vieät Nam ñöôïc qui ñònh laø 220/380 V.

1.4.1. Thieát keá thöïc teá Phaàn naèm giöõa heä thoáng sô caáp vaø thieát bò ngöôøi tieâu duøng laø heä thoáng thöù caáp. Heä

thoáng phaân phoái thöù caáp bao goàm bieán theá phaân phoái haï theá, caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp, daây xuoáng hoä tieâu thuï vaø caùc ñoàng hoà ñieän.

Noùi chung, heä thoáng phaân phoái thöù caáp ñöôïc thieát keá 1 pha cho khu daân cö vaø 3 pha cho khu coâng nghieäp hay dòch vuï vôùi maät ñoä taûi cao.

Caùc loaïi heä thoáng phaân phoái thöù caáp goàm:



a. Heä thoáng nhoùm phuï taûi rieâng bieät cho moãi khaùch haøng vôùi bieán theá phaân phoái rieâng vaø caùc keát noái thöù caáp rieâng bieät.

b. Heä thoáng hình tia vôùi tuyeán daây chính thöù caáp chung, ñöôïc cung caáp bôûi moät bieán theá phaân phoái vaø caáp cho moät nhoùm khaùch haøng.

c. Heä thoáng nhoùm maùy bieán aùp phaân phoái vôùi tuyeán daây chính thöù caáp chung maø noù ñöôïc cung caáp bôûi nhieàu bieán theá phaân phoái, nhöõng bieán theá naøy ñöôïc caáp bôûi cuøng moät phaùt tuyeán sô caáp chung.

d. Heä thoáng maïng thöù caáp vôùi maïng thöù caáp daïng löôùi, maïng naøy ñöôïc caáp bôûi moät soá lôùn caùc bieán theá, nhöõng bieán theá naøy coù theå ñöôïc noái bôûi nhieàu nguoàn caáp khaùc nhau.

Heä thoáng cung caáp rieâng reõ ít khi ñöôïc duøng vaø thöôøng laø khu vöïc noâng thoân hay coâng nghieäp. Noùi chung, haàu heát caùc heä thoáng thöù caáp cho khu daân cö, thoân queâ, khu thöông maïi ñöôïc thieát keá hình tia. Hình 1.48 minh hoaï sô ñoà ñôn tuyeán cuûa heä thoáng thöù caáp daïng hình tia. Noù cho chi phí thaáp vaø deã vaän haønh.

Hình 1.48. Sô ñoà ñôn tuyeán cuûa moät heä thoáng thöù caáp hình tia ñôn giaûn.

1.4.2. Nhoùm maùy bieán aùp phaân phoái Nhöõng traïm phaân phoái bieán aùp ñöôïc maéc song song, nhöõng maùy bieán aùp naøy ñöôïc lieân

keát nhau treân phía thöù caáp hai hay nhieàu maùy bieán aùp phaân phoái ñöôïc cung caáp. Caùch maéc naøy ñöôïc thöïc hieän ôû khu daân cö hay khu thöông maïi, nôi coù nhu caàu cung caáp ñieän lieân tuïc. Giöõa caùc maùy bieán aùp ñoøi hoûi coù khoaûng caùch nhoû. Tuy nhieân, trong moät soá tröôøng hôïp phaûi giöõ caùc traïm phaân phoái ñoäc laäp vôùi nhau, trong tröôøng hôïp naøy, maïng sô caáp laø maïng ñaëc bieät cuûa caáu truùc hình tia. Söï thuaän lôïi cuûa nhoùm maùy bieán aùp phaân phoái goàm:

a. Caûi thieän ñoä dao ñoäng ñieän aùp. b. Giaûm nhaáp nhaùy aùnh saùng do khôûi ñoäng ñoäng cô, baèng caùch cung caáp hai nhaùnh

song song cho ñoäng cô khôûi ñoäng. c. Taêng ñoä tin caäy cung caáp ñieän. d. Caûi tieán söï linh hoaït khi phuï taûi phaùt trieån vôùi chi phí thaáp.

Vieäc keát nhoùm phía thöù caáp cuûa maùy bieán aùp ñöôïc thuaän lôïi khi coù söï phaân taùn giöõa



moät soá lôùn caùc hoä tieâu thuï vaø do ñoù tieát kieäm ñöôïc coâng suaát cuûa maùy bieán aùp, coù theå tieát kieäm ñeán 35% dung löôïng cuûa maùy bieán aùp tuyø theo loaïi taûi vaø soá löôïng khaùch haøng.

Hình 1.49 theå hieän nhöõng phöông phaùp khaùc nhau cuûa vieäc keát nhoùm thöù caáp. Phöông phaùp naøy ñöôïc minh hoaï trong Hình 1.49a ñöôïc söû duïng phoå bieán vaø nhìn chung laø raát toát, vì noù cho pheùp söû duïng nhöõng caàu chì ñònh möùc thaáp beân phía cao cuûa traïm bieán aùp vaø ngaên caûn vieäc chaùy caàu chì xaûy ra, phöông phaùp naøy cuõng taïo ra söï phoái hôïp ñôn giaûn nhöõng caàu chì phaân ñoaïn nhaùnh sô caáp baèng caùch duøng caàu chì ñònh möùc thaáp ôû beân phía ñieän aùp cao cuûa maùy bieán aùp. Hôn nöõa noù laø moät heä thoáng kinh teá nhaát.

a.

b.

Hình 1.49. Hai phöông phaùp maéc nhoùm thöù caáp.

a.

b.

Hình 1.50. Hai phöông phaùp maéc nhoùm thöù caáp khaùc.

Hình 1.50 ñöa ra hai phöông phaùp khaùc cuûa caùch maéc nhoùm. Phöông phaùp theå hieän ôû Hình 1.50a laø moät caùch cuõ nhaát vaø ít ñöôïc baûo veä nhaát. Hình 1.50b cho phöông phaùp baûo veä cao nhaát. Vì vaäy, nhöõng khuyeát ñieåm cuûa caùch maéc Hình 1.49a, b vaø Hình 1.50a laø:

a. Yeâu caàu kieåm soaùt caån thaän heä thoáng thöù caáp coù caùc traïm bieán aùp ñöôïc keát nhoùm vôùi nhau ñeå phaùt hieän nhöõng söï coá töø caàu chì.

b. Khoù khaên trong vieäc phoái hôïp caàu chì ôû phía thöù caáp. c. Hôn nöõa nhöõng phöông phaùp theå hieän trong hình 2.49b coù khuyeát ñieåm laø khoù khaên

trong vieäc phuïc hoài laïi söï cung caáp khi moät soá caàu chì treân nhöõng bieán aùp caän keà bò ñöùt.

Ngaøy nay, vì nhöõng khuyeát ñieåm treân, phöông phaùp hình 2.50b ñöôïc duøng nhieàu hôn. Maùy bieán aùp phaân phoái ñaëc bieät laø maùy bieán aùp töï baûo veä coù caàu chì baûo veä ñieän theá cao vaø maùy caét ñieän thöù caáp, tín hieäu aùnh saùng baùo quaù taûi vaø baûo veä choáng seùt ngay trong maùy.

Maùy bieán aùp töï baûo veä coù caùc loaïi 1 pha vaø 3 pha, chuùng coù hai maùy caét ñieän thöù caáp gioáng nhau, nhöõng maùy naøy taùc ñoäng ñoäc laäp nhau khi coù quaù doøng ñieän. Trong tröôøng hôïp maùy bieán aùp bò hö thì nhöõng caàu chì baûo veä doøng sô caáp vaø caùc maùy caét thöù caáp cuøng



taùc ñoäng môû, vì vaäy söï giaùn ñoaïn trong cung caáp ñieän laø ít nhaát. Tuy nhieân, phöông phaùp gheùp nhoùm ñeàu coù chung khoù khaên trong vieäc quaûn lyù taûi maùy bieán aùp theo kòp vôùi bieán ñoåi cuûa phuï taûi. Ñeå oån ñònh trong ñieàu kieän taûi bò thay ñoåi, moái quan taâm chính khi thieát keá heä thoáng keát noái thöù caáp laø vieäc phaân chia taûi giöõa caùc maùy bieán aùp. 1.4.3. Maïng thöù caáp

Noùi chung, haàu heát heä thoáng thöù caáp ñöôïc thieát keá döôùi daïng hình tia ngoaïi tröø ñoái vôùi moät vaøi khu vöïc dòch vuï ñaëc bieät (khu phoá, khu kinh doanh, moät vaøi khu taäp keát quaân söï, beänh vieän) laø nhöõng nôi ñoä tin caäy vaø tính lieân tuïc cuûa dòch vuï quan troïng hôn raát nhieàu so vôùi chi phí vaø hieäu quaû kinh teá. Vì theá, trong nhöõng khu vöïc naøy, caùc heä thoáng thöù caáp coù theå ñöôïc thieát keá theo caáu hình daïng löôùi. Maïng thöù caáp ñöôïc aùp duïng hôïp lyù trong caùc khu vöïc coù maät ñoä taûi cao. Chuùng coù theå ñöôïc choân ngaàm trong loøng ñaát. Maïng thöù caáp treân seõ khoâng hieäu quaû veà maët kinh teá hôn so vôùi maïng ngaàm trong caùc khu vöïc coù maät ñoä phuï taûi trung bình. Tuy nhieân, maïng thöù caáp ngaàm cung caáp dòch vuï coù ñoä tin caäy cao hôn.

Hình 1.51 trình baøy sô ñoà ñôn tuyeán cuûa moät phaàn nhoû trong maïng thöù caáp ñöôïc cung caáp bôûi ba tuyeán sô caáp. Toång quaùt, heä thoáng maïng ñieän theá thaáp loaïi löôùi thöôøng duøng ñöôïc cung caáp caùc bieán theá maïng bôûi hai hoaëc nhieàu tuyeán sô caáp ñeå taïo neân ñoä tin caäy cao hôn. Thoâng thöôøng caùc tuyeán daïng hình tia. Tuy nhieân, caùc tuyeán sô caáp daïng voøng cuõng coù theå ñöôïc duøng. Caùc tuyeán nguoàn sô caáp ñöôïc ñaáu ñan xen nhau traùnh vieäc cung caáp ñeán baát kyø hai bieán theá keà nhau töø cuøng moät phaùt tuyeán. Nhôø vaøo söï saép xeáp naøy, neáu phaùt tuyeán sô caáp ngöng hoaït ñoäng vì moät lyù do naøo ñoù, caùc phaùt tuyeán coøn laïi coù theå cung caáp maø khoâng bò quaù taûi vaø khoâng bò suït aùp quaù möùc. Möùc ñieän theá tuyeán sô caáp naèm trong khoaûng 4,16 – 34,5 kV. Tuy nhieân, coù khuynh höôùng thieân veà vieäc söû duïng ñieän theá tuyeán sô caáp cao hôn. Hieän nay, loaïi 22 kV laø phoå bieán. Maïng thöù caáp phaûi ñöôïc thieát keá sao cho pheùp ít nhaát moät trong nhöõng tuyeán sô caáp duøng laøm döï tröõ cuøng vôùi caùc bieán theá cuûa noù. Ñeå ñaït ñöôïc phaân boá taûi ñeàu giöõa caùc bieán theá vaø ñoä suït aùp toái thieåu trong maïng, caùc bieán theá phaân phoái maïng phaûi ñöôïc ñaët xuyeân suoát maïng thöù caáp.

Hình 1.51. Sô ñoà ñôn tuyeán cuûa moät phaàn nhoû cuûa maïng thöù caáp



a. Tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp Côõ daây vaø söï phaân boá hôïp lyù cuûa tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp caàn phaûi thoaû

maõn: Söï phaân chia hôïp lyù cuûa taûi bình thöôøng giöõa caùc bieán theá maïng. Söï phaân chia hôïp lyù cuûa doøng ñieän khi coù söï coá giöõa caùc bieán theá maïng. Ñoä oån ñònh ñieän aùp toát cho moïi khaùch haøng. Caét söï coá ngaén maïch hay chaïm ñaát taïi baát kyø ñieåm naøo maø khoâng giaùn ñoaïn

cung caáp ñieän. Taát caû caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp (treân khoâng hay caùp ngaàm) ñöôïc ñi doïc

theo ñöôøng vaø laø loaïi 3 pha, boán daây, noái sao cho daây trung tính tieáp ñaát moät caùch chaéc chaén. Trong maïng ñieän ngaàm, caùc tuyeán daây chính maïng thöù caáp thöôøng goàm caùc daây caùp ñôn coù theå ñöôïc boïc baèng kim loaïi hay khoâng kim loaïi. Caùc daây caùp phuï thöôøng coù voû boïc nhöïa phaân caùch, nhöng daây caùp PE hieän ñang ñöôïc duøng roäng raõi. Chuùng ñöôïc laép ñaët trong caùc oáng daãn hay trong haàm caùp. Caùc haàm caùp taïi caùc ngaõ tö ñöôøng phaûi ñuû lôùn ñeå cho pheùp noái keát caùc loaïi caùp khaùc nhau vaø cho pheùp caùc dòch vuï söûa chöõa caàn thieát cuûa thôï ñieän.

Maët khaùc, caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp ôû treân khoâng thöôøng laø daây coù boïc, khoâng bò aûnh höôûng do thôøi tieát. Kích thöôùc cuûa caùc daây daãn tuyø thuoäc vaøo ñònh möùc bieán theá maïng. Ñoái vôùi caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp daïng löôùi, kích thöôùc toái thieåu cuûa daây daãn phaûi ñaûm baûo taûi 60% doøng ñaày taûi ñeán bieán theá maïng lôùn nhaát. Tyû leä naøy seõ nhoû hôn nhieàu ñoái vôùi caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp ngaàm. Kích thöôùc caùp thöôøng ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát cho caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp laø 4/0 hay 250 kcmil (21,2 mm2) vaø moät ñoä môû roäng nhaát ñònh, 350 vaø 500 kcmil (42,4 mm2). Vieäc löïa choïn kích thöôùc caùp cuûa caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp cuõng caàn xeùt ñeán ñieän aùp rôi cho pheùp treân daây daãn vuøng phaân phoái. Maïng phaân phoái thöù caáp ñöôïc thieát keá vôùi ñoä suït aùp 6% töø maùy bieán aùp ñeán hoä tieâu thuï xa nhaát, ñeå ñaûm baûo ñoä dao ñoäng ñieän aùp %6 so vôùi ñònh möùc.

b. Caàu chì haïn doøng baûo veä daây daãn, caùp Ñeå caét nhanh nhöõng söï coá vaø baûo veä daây daãn/caùp, ngöôøi ta duøng boä caàu chì haïn doøng.

Boä naøy laø moät caàu chì khaû naêng caét cao ñöôïc ñaët treân moãi pha cuûa caùc tuyeán daây chính treân maïng thöù caáp taïi moãi ñieåm chuyeån tieáp. Ñoä nhaûy caàu chì hay caùc ñaëc tính veà thôøi gian - doøng ñieän ñöôïc thieát keá nhaèm cho pheùp doøng taûi bình thöôøng ñi qua maø khoâng bò chaûy nhöng laïi caét nhanh loaïi tröø ñoaïn daây chính bò söï coá tröôùc khi voû boïc caùp bò hö hoûng do nhieät taïo ra bôûi doøng ñieän söï coá. Söï coá ñöôïc caét nhanh nhôø caùc caàu chì haïn doøng naøy tröôùc khi caàu chì maïng löôùi noå. Vì theá, caùc ñaëc tính thôøi gian - doøng ñieän cuûa caàu chì naøy phaûi ñöôïc phoái hôïp vôùi caùc ñaëc tính veà thôøi gian - doøng ñieän cuûa caùc thieát bò baûo veä maïng vaø caùc ñaëc tính veà hö haïi voû boïc cuûa caùp.

c. Thieát bò baûo veä maïng Nhö trong Hình 1.52, bieán theá maïng ñöôïc noái vôùi maïng thöù caáp qua moät thieát bò baûo

veä maïng (MCCB, MCB, …, vaø caàu chì döï phoøng) bao goàm moät maùy caét khoâng khí vôùi boä phaän ñoùng môû baèng cô khí ñöôïc ñieàu khieån bôûi moät rôle chính vaø caàu chì baûo veä döï phoøng. Taát caû chuùng ñöôïc ñaët chung trong moät hoäp kim loaïi vaø coù theå gaén treân bieán theá hay gaén taùch rôøi. Caàu chì cho pheùp baûo veä döï phoøng laø ngaét bieán theá maïng ra khoûi maïng neáu MCCB bò hö khoâng hoaït ñoäng khi coù söï coá.



Moãi maïng coù caàu chì döï phoøng, moãi moät caàu chì cho moät pha. Nhöõng caàu chì naøy cho pheùp baûo veä döï phoøng ñoái vôùi bieán theá maïng neáu caùc MCCB bò hö khoâng hoaït ñoäng. Hình 1.52 minh hoaï moät söï phoái hôïp cuûa caùc baûo veä maïng thöù caáp. Söï ñieàu phoái naøy ñaït ñöôïc bôûi vieäc löïa choïn hôïp lyù thôøi gian trì hoaõn cho caùc thieát bò baûo veä ñaët noái tieáp. Ví duï, trong tröôøng hôïp söï coá xaûy ra trong ñöôøng daây chính thöù caáp, chæ caùc caàu chì baûo veä daây daãn lieân quan coâ laäp söï coá, coøn trong tröôøng hôïp coù söï coá beân trong bieán theá, maùy caét traïm seõ ngaét.

t, s10.000

5.000

50

10

3.0002.000

1.000

500300200

100

3020

53

Doøng, A

CC baûo veädaây daãn

Ñaëc tínhcaùch ñieändaây daãn

CC baûo veämaïng

MC

Hình 1.52. Söï phoái hôïp hoaøn haûo cuûa caùc thieát bò baûo veä maïng thöù caáp

1.4.4. Bieán theá maïng Trong maïng thöù caáp ngoaøi trôøi, bieán theá coù theå ñöôïc gaén treân coät hay treân saøn tuyø

thuoäc vaøo kích thöôùc cuûa chuùng. Ví duï loaïi nhoû (75 hay 150 kVA) coù theå gaén treân coät ñieän, coøn loaïi lôùn hôn (300 kVA) ñöôïc gaén treân saøn. Caùc bieán theá coù theå laø 1 pha hay 3 pha.

Trong maïng thöù caáp ngaàm, bieán theá ñöôïc ñaët trong caùc haàm. Maùy bieán theá phaân phoái thöôøng ñöôïc trang bò boä ñieàu chænh khoâng taûi ñeå chænh ñieän aùp theo yeâu caàu. Möùc ñieàu chænh boä ñieän aùp khoaûng %10 .

Heä soá söû duïng bieán theá Ñònh nghóa heä soá söû duïng bieán theá laø tæ leä giöõa bieán theá maïng ñöôïc laép ñaët vôùi taûi. Coù

nghóa laø:

L

T

SS

duïng söû soá Heä

vôùi: TS - toång coâng suaát bieán theá maïng.

LS - toång taûi maïng thöù caáp.

Heä soá söû duïng döïa treân söï coá ñôn nghóa laø khi coù moät trong caùc phaùt tuyeán bò caét ra. Heä soá söû duïng phuï thuoäc:

Soá phaùt tuyeán ñöôïc duøng. Tæ leä TM ZZ , vôùi MZ laø trôû khaùng cuûa moãi phaân ñoaïn cuûa daây chính thöù caáp

vaø ZT laø trôû khaùng cuûa bieán theá maïng thöù caáp.



Möùc ñoä phuï taûi phaân boá khoâng ñeàu giöõa caùc bieán theá maïng trong tröôøng hôïp xaûy ra söï coá ñôn.

Hình 1.53. Heä soá söû duïng maùy bieán theá theo tæ leä ZM/ZT vaø soá nhaùnh söû duïng.

Hình 1.53 theå hieän caùc loâ cuûa caùc heä soá öùng duïng bieán theá theo tæ soá TM ZZ ñoái vôùi soá tuyeán nguoàn khaùc nhau. Vôùi soá tuyeán nguoàn ñöôïc cho vaø tæ leä TM ZZ ñöôïc cho, coâng suaát yeâu caàu cuûa caùc bieán theá maïng nhaèm cung caáp cho moät taûi ñöôïc cho seõ ñöôïc tìm thaáy baèng caùch söû duïng Hình 1.53.

1.4.5. Ñoä suït aùp trong heä thoáng phaân phoái moät pha Ñieän aùp ôû taûi taïi caùc ñieåm khaùc nhau treân maïch phaân phoái ñieän xoay chieàu ñôn pha coù

theå ñöôïc tìm töø ñieän trôû cuõng nhö trôû khaùng daây daãn. Neáu I laø doøng ñieän vôùi heä soá coâng suaát cos taïi moät ñieåm taûi cuï theå vaø R laø ñieän trôû, X laø trôû khaùng cuûa daây daãn, khoaûng ñieän aùp rôi seõ laø VsinIXcosIR . Vì theá, ñieän aùp rôi goàm hai soá haïng. Ñieàu ñoù ñöôïc minh hoaï baèng ví duï sau:

Ví duï 1.18. Caùp hai loõi coù ñieän trôû laø /km 30 , vaø trôû khaùng laø /km 150 , mang taûi nhö Hình

2.54. Tìm ñieän aùp taïi caùc ñieåm cung caáp cho taûi. Chieàu daøi cuûa ñöôøng daây 1 km, chieàu daøi moãi ñoaïn vaø ñieän trôû cuûa moãi ñoaïn cho ôû

hình 2.54. Taûi taïi caùc ñieåm B, C, D vaø E laàn löôït laø 25 A ôû 80,cos , 15A ôû 80,cos , 50A ôû 1cos , 40A ôû 90,cos . Ñieän aùp taïi ñieåm cung caáp A ñöôïc duy trì ôû 240 V.

a. Phaân boá thaønh phaàn taùc duïng cuûa doøng ñieän qua ñieän trôû.



b. Phaân boá thaønh phaàn taùc duïng cuûa doøng ñieän qua caûm khaùng.

Hình 1.54 Giaûi: Caùc thaønh phaàn taùc ñoäng vaø phaûn khaùng cuûa doøng taûi nhö sau:

A156025 A;208025 ,.sinI,.cosI BB A96015 A;128015 ,.sinI,.cosI CC A0050 A;500150 .sinI,.cosI BD A 4517435040 A;369040 ,,.sinI,.cosI EE Thaønh phaàn suït aùp do ñieän trôû: Ñoaïn Doøng Ñieän aùp rôi Ñieän aùp rôi tôùi ñieåm AB 118 A 118 x 0,06 = 7,08V B: 7,08 V BC 98 A 98 x 0,06 = 5,88V C: 12,96 V CD 86 A 86 x 0,06 = 5,16V D: 18,12 V DE 36 A 36 x 0,12 = 4,32V E: 22,44 V

Thaønh phaàn suït aùp do khaùng trôû: Ñoaïn Doøng Ñieän aùp rôi Ñieän aùp rôi tôùi ñieåm AB 41,45A 41,45 x 0,03 = 1,42V B: 1,24 V BC 26,45A 26,45 x 0,03 = 0,80V C: 2,04 V CD 17,45A 17,45 x 0,03 = 0,52V D: 2,56 V DE 17,45A 17,45 x 0,06 = 1,05V E: 3,61 V

Nhaän thaáy thaønh phaàn suït aùp do khaùng trôû khaù nhoû hôn so vôùi thaønh phaàn ñieän trôû. Suy ra ñieän aùp taïi caùc ñieåm nuùt:

V 240AV V682311,247,08-V 240 ,VB V2252,049621-V 240 ,VC V322195621218-V 240 ,,,VD V952136134422-V 240 ,,,VE

1.4.6. Doøng ñieän phaân phoái vaø ñieän aùp rôi trong heä thoáng phaân phoái 3 pha 4 daây Trong heä thoáng 3 pha 4 daây, taûi ñoäng cô vaø taûi 3 pha caân baèng ñöôïc cung caáp töø ñöôøng

daây 3 pha, trong khi taûi 1 pha ñöôïc phaân boá giöõa daây pha vaø daây trung tính. Caùc noái keát caùc taûi doïc theo chieàu daøi cung caáp sao cho ñaït ñöôïc söï caân baèng coù theå ñöôïc treân caùc pha vaø khi ñoù doøng qua daây trung tính ñöôïc giaûm ñeán möùc toái thieåu, vì doøng ñieän qua daây trung tính chæ xuaát hieän khi taûi khoâng caân baèng. Côõ cuûa daây chính ñöôïc choïn nhaèm mang doøng taûi caàn thieát qua daây daãn trong giôùi haïn ñoä suït aùp cho pheùp, côõ cuûa daây daãn trung tính thöôøng ñöôïc laáy baèng ½ côõ daây daãn pha.

Ví duï sau minh hoaï phöông phaùp ñeå tìm ra doøng ñieän chính trong moãi daây daãn chính vaø qua daây daãn trung tính ôû heä thoáng 3 pha 4 daây.



Ví duï 1.19. Caùc taûi sau ñaây ñöôïc noái ñeán heä thoáng phaân phoái 3 pha 4 daây 400/230 V

1. Moät taûi 16 kW 3 pha, heä soá coâng suaát 0,8 treã. 2. Moät taûi 10 kW 3 pha, heä soá coâng suaát 1. 3. Moät taûi 2 kW 1 pha, heä soá coâng suaát 0,9 treã giöõa pha A vaø trung tính. 4. Moät taûi 3 kW 1 pha, heä soá coâng suaát 0,8 treã giöõa pha B vaø trung tính. 5. Moät taûi 5 kW 1 pha, heä soá coâng suaát 1 treã giöõa pha C vaø trung tính.

Thöù töï pha cuûa heä thoáng laø A, B, C. Tính toaùn doøng treân moãi daây vaø doøng treân daây trung tính. Veõ ñoà thò vectô.

Giaûi: Doøng taûi qua daây daãn pha A:

1. Taûi 3 pha, 16 kW, 80,cos treã:

A 31710236080728804003

100016 ,j,,j,,,

2. Taûi 3 pha, 10 kW, 1cos : A 045144003

100010 j,

3. Taûi 1 pha, 2 kW, 90,cos treã: A 2468843609065990230

10002 ,j,,j,,,

Toång doøng ñieän qua pha A: A 25515212346 0 ,j,I A Doøng taûi treân pha daây daãn B

1. Töông öùng vôùi taûi 3 pha, 16 kW: A 31710236080728 ,j,,j,, 2. Töông öùng vôùi taûi 3 pha, 10 kW: Aj04,451

3. Töông öùng vôùi taûi 1 pha B: A 890013608031680230

10003 ,j,,j,,,

Toång doøng ñieän qua pha B: A 6851575550 0,,j,I B (vôùi pha B laøm chuaån) Neáu pha A ñöôïc laáy laøm chuaån: A 61285173932 0,,jI B

Doøng taûi treân pha daây daãn C 1. Töông öùng vôùi taûi 3 pha, 16 KW:

A31710236080728 ,j,,j,, 2. Töông öùng vôùi taûi 3 pha, 10 KW:

A j04,451 3. Töông öùng vôùi taûi 1 pha C:

A 0721230

5000 j,

Toång doøng ñieän qua pha C: A 316761 0,,IC (vôùi pha C laøm chuaån) Neáu pha A ñöôïc laáy laøm chuaån:

A 3,2567,616060,14 0 jIC Hình 1.55 bieåu dieãn moái lieân heä vò trí caùc doøng qua caùc pha A, B, C. Doøng ñieän trong daây trung tính:

6061473932j21,5-46,23 j,,jIIII CBAN

A

BC

IA

IB

IC

250

8,6 016,3

0

Hình 1.55. Giaûn ñoà vectô



21370 ,j,I N hay A 97225121370 0,,,j,I N

1.4.7. Ñieàu chænh ñieän aùp Caùc phöông phaùp ñieàu chænh ñieän aùp trong heä thoáng phaân phoái:

a. Naác phaân aùp treân maùy bieán aùp 2, 5, 7% laø caùc möùc thöôøng duøng. b. Boä ñieàu chænh caûm öùng töï ñoäng. c. Boosters (boä taêng ñieän aùp nguoàn) d. Chuyeån naác töï ñoäng vaø Boosters. e. Tuï buø.

Ñieàu chænh ñieän aùp baèng Boosters töï ñoäng reû hôn loaïi ñieàu chænh caûm öùng töï ñoäng vaø aùp duïng hôïp lyù trong vuøng coù maät ñoä taûi thaáp, nhaát laø ñöôøng daây daãn daøi hoaëc ñöôøng daây daãn veà noâng thoân.

Ñaàu phaân aùp ñieàu aùp döôùi taûi ñöôïc duøng vôùi maùy bieán aùp phaân phoái lôùn vaø maùy bieán aùp trong traïm ñeå ñieàu khieån ñieän aùp treân thanh caùi hoaëc treân caùc phaùt tuyeán.

Ñeå vaän haønh thích ñaùng, söï laøm vieäc cuûa caùc boä ñieàu chænh ñieän aùp trong maïch phaân phoái phaûi phoái hôïp nhau vôùi heä thoáng thieát keá vaø boä chænh ñieän aùp ñöôïc chænh ñònh ñeå coù ñöôïc hieäu quaû toát nhaát.

Heä thoáng phaân phoái coù theå ñöôïc thieát keá vôùi caùc giôùi haïn sau: Ñieän aùp rôi 8% giöõa phía sô caáp cuûa maùy bieán aùp ñaàu tieân vaø ñaàu thöù caáp cuûa

maùy bieán aùp cuoái phía thöù caáp khi taûi cöïc ñaïi treân toaøn maïch vaø taûi cöïc ñaïi ôû phía sô caáp cuûa maùy bieán aùp cuoái.

Boä ñieàu chænh ñieän aùp ñöôïc chænh ñònh ñeå taïo ra ñöôïc ñieän aùp taïi phía sô caáp cuûa maùy bieán ñaàu khoaûng 4% cao hôn ñieän aùp bình thöôøng.

Khi boä ñieàu khieån töï ñoäng ñöôïc duøng cho heä thoáng phaân phoái thì rôle cuûa boä buø suït aùp ñöôøng daây ñöôïc chænh ñònh ôû möùc ñieän aùp chuaån caàn ñöôïc duy trì.

Chænh naác phaân aùp trong maùy bieán aùp caàn löu yù ñeán ñieän aùp ôû caùc thanh caùi khoâng ñöôïc ñieàu chænh treân phaùt tuyeán.

Ñieän aùp lôùn nhaát taïi thanh caùi khoâng ñöôïc ñieàu chænh quaù cao ñeå boä ñieàu aùp coù theå haï thaáp ñieän aùp ñeán trò soá mong muoán luùc taûi cöïc tieåu ñoái vôùi maïch coù suït aùp ít nhaát.

Ñieän aùp thaáp nhaát taïi thanh caùi khoâng ñöôïc ñieàu chænh quaù thaáp ñeå boä ñieàu aùp coù theå naâng ñieän aùp leân trò soá mong muoán luùc taûi cöïc ñaïi ñoái vôùi maïch coù suït aùp lôùn nhaát.

Taâm ñieàu chænh cuûa maùy ñieàu aùp phaûi baèng nhau veà caû hai phía taêng aùp vaø giaûm aùp.

Tuï buø coù theå ñöôïc duøng trong heä thoáng phaân phoái ñeå caûi thieän ñieän aùp cho heä thoáng. Tuï buø ngang, maéc song song vôùi phuï taûi vaø ñoùng theo taûi (buø öùng ñoäng) seõ laøm giaûm ñieän aùp rôi treân heä thoáng phaân phoái vaø do ñoù giuùp cho vieäc ñieàu chænh ñieän aùp toát nhaát. Neáu phuï taûi khoâng thay ñoåi nhieàu, vieäc ñieàu chænh ñieän aùp baèng tuï buø ngang coá ñònh seõ coù hieäu quaû hôn.

Tuï buø ñöôïc laép treân heä thoáng phaân phoái laøm giaûm doøng ñieän vaø caûi thieän ñieän aùp heä thoáng vaø laøm giaûm toån thaát ñieän naêng trong caùc phaàn khaùc cuûa heä thoáng giöõa maùy phaùt vaø tuï buø. Ví duï sau ñaây minh hoaï caùch duøng tuï buø ñeå caûi thieän ñieän aùp cuûa heä thoáng, cuõng nhö naâng cao heä soá coâng suaát cuûa heä thoáng.



Ví duï 1.20. Nguoàn ñieän 1910/3300 V ñöôïc noái ñeán thanh caùi phaân phoái coù phuï taûi ñænh öùng vôùi

doøng 150A, heä soá coâng suaát 80% treã. Ñöôøng daây coù ñieän trôû /km 80 , vaø ñieän khaùng /km ,41 . Tuï ñöôïc duøng ñeå taêng heä soá coâng suaát cho heä thoáng. Tìm dung löôïng coâng suaát cuûa tuï ñieän ñaët taïi taâm taûi ñeå naâng heä soá coâng suaát

cho thanh caùi luùc phuï taûi ñænh töø 80% ñeán 90% treã. Tìm dung löôïng cuûa ñöôøng daây vaø doøng ñieän treân daây. Ñieän aùp rôi tröôùc vaø sau khi laép ñaët tuï tìm ôû böôùc thöù nhaát.

Giaûi:

Coâng suaát taïi doøng taûi cöïc ñaïi: kVA860100015019103

Khi 0,6sin vaø 80 ,cos Coâng suaát: kW6888086080 ,,kVAkW kVAr,,kVAkVAr 5166086060 Khi 90,cos ; 4350,sin vaø 48340,tg Coâng suaát: kVAr,tgkWkVAr 332483406880,9cos taïi Khi dung löôïng cuûa heä thoáng ñöôïc naâng leân töø 80,cos ñeán 90,cos nhö yeâu

caàu laø: kVAr184332516 Thaønh phaàn thöïc cuûa doøng ñieän: A1208,0150

Doøng ñieän cöïc ñaïi khi 90,cos : A 13590

120

,

Coâng suaát bieåu kieán cuûa ñöôøng daây (taïi 90,cos ): kVA7659,0

6889,0

kW

Doøng ñieän giaûm xuoáng: A15135150 Coâng suaát giaûm ñöôïc: kVA95765860 Ñieän aùp rôi treân 1 pha: V 2226,04,18,08,0150sincos XRI

Do ñoù ñieän aùp rôi % treân moät pha: %62,11%1001910222

khi chöa coù tuï.

Sau khi laép ñaët tuï ñieän, ñieän aùp rôi: V 180435,04,19,08,0135

Do ñoù ñieän aùp rôi % treân moät pha: %42,9%1001910180

Ñieän aùp rôi giaûm ñöôïc: V42180222

Tính theo %: %2,2%1001910

42

Ñieàu treân cho ta thaáy ñöôïc raèng khi laép ñaët dung löôïng buø thì heä soá coâng suaát ñöôïc taêng leân, giaûm doøng ñieän qua daây daãn, giaûm coâng suaát yeâu caàu vaø ñieän aùp rôi cuõng giaûm. Vì theá, seõ caûi thieän ñöôïc ñieän aùp.



Chöông 2

THIEÁT KEÁ MAÏNG PHAÂN PHOÁI ÑIEÄN CHO KHU COÂNG NGHIEÄP

2.1. PHAÂN TÍCH NGUOÀN VAØ PHUÏ TAÛI

2.1.1. Phaân tích nguoàn Trong heä thoáng cung caáp ñieän, nguoàn ñieän coù quan heä maät thieát vôùi phuï taûi, caáp ñieän

aùp, sô ñoà cung caáp ñieän, baûo veä töï ñoäng hoaù vaø cheá ñoä vaän haønh. Do vaäy, phaûi xem xeùt toaøn dieän khi xaùc ñònh nguoàn ñieän. Khi coù nhieàu phöông aùn, vieäc choïn nguoàn ñieän phaûi döïa treân cô sôû tính toaùn vaø so saùnh kinh teá - kyõ thuaät.

Nguoàn ñieän cung caáp cho khu coâng nghieäp coù theå laø nhaø maùy phaùt ñieän laân caän, traïm phaùt Diezen, thanh goùp cuûa heä thoáng ñieän, traïm bieán aùp khu vöïc, traïm bieán aùp trung gian hoaëc caùc traïm phaân phoái.

2.1.2. Phaân tích phuï taûi Vieäc phaân tích phuï taûi chuû yeáu laø ñeå naém vöõng vò trí cuûa phuï taûi, tính chaát cuûa phuï taûi

(loaïi saûn phaåm, saûn löôïng haøng naêm), naém vöõng nhu caàu ñieän, yeâu caàu lieân tuïc cung caáp ñieän, caùc yeâu caàu veà an toaøn, keá hoaïch phaùt trieån trong töông lai, … nhaèm muïc ñích ñeà ra caùc phöông aùn cung caáp ñieän hôïp lyù thoaû caùc yeâu caàu cuûa phuï taûi.

a. Phaân loaïi phuï taûi Theo ngaønh ngheà Phuï taûi coâng nghieäp: ñaây laø caùc nhaø maùy hoaëc xí nghieäp coù taûi chuû yeáu laø ñoäng cô

khoâng ñoàng boä. Phuï taûi kinh doanh vaø daân duïng: ñaëc ñieåm cuûa phuï taûi naøy phaàn lôùn laø phuï taûi

chieáu saùng. Theo cheá ñoä laøm vieäc Cheá ñoä laøm vieäc daøi haïn: phuï taûi ñöôïc goïi laø laøm vieäc ôû cheá ñoä daøi haïn khi trong

thôøi gian laøm vieäc, nhieät ñoä cuûa thieát bò töø nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh ñaõ ñaït ñeán nhieät ñoä oån ñònh.

Cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn: phuï taûi goïi laø laøm vieäc ôû cheá ñoä ngaén haïn khi trong thôøi gian laøm vieäc, nhieät ñoä cuûa thieát bò taêng töø nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh nhöng chöa ñaït ñeán nhieät ñoä oån ñònh vaø trong thôøi gian nghæ nhieät ñoä giaûm xuoáng baèng nhieät ñoä moâi tröôøng.

Cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn laëp laïi Ñaây chính laø phuï taûi maø thôøi gian laøm vieäc vaø thôøi gian nghæ xen keõ laãn nhau. Trong

khoaûng thôøi gian laøm vieäc, nhieät ñoä cuûa thieát bò chöa ñaït ñeán nhieät ñoä oån ñònh vaø thôøi gian nghæ nhieät ñoä thieát bò chöa giaûm ñeán nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh. Theo ñoä tin caäy cung caáp ñieän, phuï taûi coù theå chia thaønh caùc loaïi sau. Hoä loaïi 1: Bao goàm nhöõng phuï taûi raát quan troïng khoâng ñöôïc ñeå maát ñieän, neáu xaûy

ra maát ñieän seõ gaây haäu quaû nghieâm troïng. - Laøm maát an ninh chính trò, maát traät töï xaõ hoäi. Ñoù laø saân bay, haûi caûng, khu quaân söï,

caùc ñaïi söù quaùn, nhaø ga, truïc giao thoâng chính trong thaønh phoá, …



- Laøm thieät haïi lôùn ñeán neàn kinh teá quoác daân. Ñoù laø khu coâng nghieäp, khu cheá xuaát, daàu khí, luyeän kim, nhaø maùy cô khí lôùn, traïm bôm noâng nghieäp lôùn, … Nhöõng hoä naøy ñoùng vai

troø quan troïng trong neàn kinh teá quoác daân. - Laøm nguy haïi ñeán tính maïng con ngöôøi. Vì phaûi ñaûm baûo lieân tuïc cung caáp ñieän ôû möùc ñoä cao, neân caùc ñöôøng daây caáp ñieän

phaûi boá trí ñoäc laäp nhau, ñaûm baûo cung caáp ñieän ñaày ñuû vaø lieân tuïc cho caùc phuï taûi. Hoä loaïi 2: Bao goàm caùc xí nghieäp cheá taïo haøng tieâu duøng (nhö xe ñaïp, voøng bi,

baùnh keïo, ñoà nhöïa, ñoà chôi treû em, …) vaø thöông maïi, dòch vuï (khaùch saïn, sieâu thò, trung taâm thöông maïi lôùn, …). Vôùi nhöõng hoä naøy, neáu maát ñieän seõ bò thieät haïi veà kinh teá nhö daõn coâng, gaây thöù phaåm, pheá phaåm, phaù vôõ hôïp ñoàng cung caáp nguyeân lieäu hoaëc saûn phaåm cho khaùch haøng, laøm giaûm suùt doanh soá vaø laõi xuaát, … Vì vaäy, möùc baûo ñaûm an toaøn vaø lieân tuïc cung caáp ñieän ôû ñaây caàn phaûi so saùnh veà kinh teá ñeå quyeát ñònh phöông aùn cung caáp ñieän.

Hoä loaïi 3: Bao goàm nhöõng phuï taûi khoâng quan troïng, nghóa laø nhöõng phuï taûi maø vieäc maát ñieän khoâng gaây ra nhöõng haäu quaû phaù hoaïi nghieâm troïng. Ñoái vôùi hoä loaïi 3 vieäc ngöøng cung caáp ñieän cho pheùp tieán haønh söûa chöõa vaø loaïi söï coá ra heä thoáng ñieän.

b. Xaùc ñònh phuï taûi taùc duïng tính toaùn Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn hieän nay coù nhieàu phöông phaùp. Nhöõng phöông phaùp ñôn

giaûn tính toaùn thuaän tieän thöôøng cho sai soá lôùn, ngöôïc laïi neáu ñoä chính xaùc cao thì phöông phaùp phöùc taïp. Vì vaäy, tuyø theo giai ñoaïn thieát keá, tuøy theo yeâu caàu cuï theå maø choïn phöông phaùp thích hôïp.

Phuï taûi taùc duïng tính toaùn coù theå xaùc ñònh theo caùc phöông phaùp sau: Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn theo coâng suaát ñaët Pñ vaø heä soá nhu caàu Knc Coâng thöùc tính:

n

iñminctt pkP

1

tg.PQ tttt 22tttttt QpS

ÔÛ ñaây: Pñmi : coâng suaát ñònh möùc cuûa thieát bò thöù i, kW; Ptt, Qtt, Stt : coâng suaát taùc duïng, coâng suaát phaûn khaùng vaø coâng suaát toaøn phaàn cuûa

nhoùm thieát bò, kW, kVAr, kVA; knc : heä soá nhu caàu (tra ôû soå tay); n : soá thieát bò trong nhoùm. Neáu heä soá coâng suaát ( cos ) cuûa thieát bò trong nhoùm khoâng gioáng nhau ta phaûi tính heä

soá coâng suaát trung bình theo coâng thöùc:

n

ii

n

iii

n

nntb

p

cosp

p...ppcosp...cospcosp

cos

1

1

21

2211



Phöông phaùp naøy coù öu ñieåm laø ñôn giaûn, tính toaùn thuaän tieän, vì theá noù ñöôïc söû duïng roäng raõi, nhöng nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø keùm chính xaùc.

Theo suaát tieâu hao ñieän naêng treân moät ñôn vò saûn phaåm Ñoái vôùi caùc hoä tieâu thuï coù ñoà thò phuï taûi thöïc teá khoâng thay ñoåi hay ít thay ñoåi (quaït

gioù, bôm nöôùc, maùy neùn khí, thieát bò ñieän phaân, …). Phuï taûi tính toaùn baèng phuï taûi trung bình vaø ñöôïc xaùc ñònh theo suaát ñieän naêng treân moät ñôn vò saûn phaåm khi cho tröôùc toång saûn phaåm saûn xuaát trong moät naêm.

max

tt TN.WP

ÔÛ ñaây: W : suaát tieâu hao ñieän naêng treân moät ñôn vò saûn phaåm, kW.h/ñvsp; N : soá löôïng saûn phaåm trong moät naêm; Tmax : thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi, h. Döïa treân keát quaû phaân tích tình hình vaän haønh cuûa heä thoáng trong moät giai ñoaïn nhaát

ñònh, xaùc ñònh ñöôïc thôøi gian söû duïng phuï taûi lôùn nhaát cuûa töøng loaïi hoä tieâu thuï nhö sau:

Baûng 2.1. Thôøi gian tieâu thuï coâng suaát cöïc ñaïi.

Loaïi hoä duøng ñieän Tmax (giôø/naêm) Phuï taûi sinh hoaït cuûa thaønh phoá vaø khu coâng nhaân 20003000 Caùc xí nghieäp coâng nghieäp laøm vieäc theo 1 ca 15002200 Caùc xí nghieäp coâng nghieäp laøm vieäc theo 2 ca 30004500 Caùc xí nghieäp coâng nghieäp laøm vieäc theo 3 ca 50007000

Hoaëc döïa vaøo ñoà thò phuï taûi, xaùc ñònh theo bieåu thöùc:

max

max P

tPT ii , h

Theo suaát phuï taûi treân moät ñôn vò dieän tích saûn xuaát FpPtt 0 ÔÛ ñaây:

F - dieän tích saûn xuaát, m2; p0 - suaát phuï taûi treân moät ñôn vò dieän tích, kW/m2. Suaát phuï taûi tính toaùn treân moät ñôn vò dieän tích saûn xuaát phuï thuoäc vaøo daïng saûn xuaát

vaø ñöôïc phaân tích theo soá lieäu thoáng keâ. Phöông phaùp naøy chæ cho keát quaû gaàn ñuùng. Noù ñöôïc duøng ñeå tính phuï taûi caùc phaân

xöôûng coù maät ñoä maùy moùc saûn xuaát phaân boá töông ñoái ñeàu (phaân xöôûng deät, saûn xuaát voøng bi, gia coâng cô khí, …). Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn theo soá thieát bò ñieän vaø nhq

n

iñmisdimaxtt P.kkP

1

ÔÛû ñaây: Pñm - coâng suaát ñònh möùc cuûa thieát bò thöù i, kW; ksdi - heä soá söû duïng cuûa thieát bò thöù i; kmax - heä soá cöïc ñaïi, kmax = f(ksd, nhq). Phöông phaùp naøy cho keát quaû töông ñoái chính xaùc vì khi xaùc ñònh heä soá thieát bò ñieän

hieäu quaû ñaõ xeùt tôùi moät loaït yeáu toá quan troïng nhö aûnh höôûng cuûa soá löôïng thieát bò trong



nhoùm, soá thieát bò coù coâng suaát lôùn nhaát cuõng nhö söï khaùc nhau veà cheá ñoä laøm vieäc cuûa chuùng.

Baûng 2.2. Heä soá söû duïng cuûa phuï taûi trong xöôûng maùy.

Tính chaát cuûa taûi Heä soá söû duïng Xöôûng gia coâng kim loaïi vaø xöôûng cheá taïo cô khí 0,150,3 Xöôûng coâng ngheä hoaù hoïc 0,200,4 Xöôûng deät 0,400,6 Xöôûng gia coâng goã 0,150,3 Xöôûng kyõ ngheä nheï vaø xöôûng cheá bieán thöïc phaåm 0,200,4

Baûng 2.3. Heä soá söû duïng cuûa phuï taûi thaép saùng.

Tính chaát cuûa taûi Heä soá söû duïng Thaép saùng beân trong caùc toaø nhaø laàu lôùn 0,50,8 Thaép saùng trong nhaø ôû 0,81,0 Thaép saùng ngoaøi trôøi 1

c. Xaùc ñònh phuï taûi phaûn khaùng tính toaùn Ñeå xaùc ñònh phuï taûi phaûn khaùng tính toaùn caàn xem xeùt caùc yeáu toá sau: Caên cöù vaøo ñöôøng cong phuï taûi phaûn khaùng. Caên cöù vaøo heä soá söû duïng vaø heä soá coâng suaát trung bình ñeå tìm coâng suaát phaûn

khaùng. Khi xaùc ñònh phuï taûi phaûn khaùng, khoâng neân döïa vaøo trò soá cos luùc phuï taûi lôùn nhaát maø neân döïa vaøo trò soá cos trung bình cuûa phuï taûi trong toaøn naêm hoaëc trong moät ngaøy ñeâm.

t

ttb P

Qtg

ÔÛ ñaây: Qt - löôïng coâng suaát phaûn khaùng phuï taûi tieâu thuï trong thôøi gian t, kVAr; Pt - löôïng coâng suaát taùc duïng phuï taûi tieâu thuï trong thôøi gian t, kW. (t laø thôøi gian moät naêm hay moät ngaøy ñeâm)

2.2. CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT TRONG MAÏNG PHAÂN PHOÁI ÑIEÄN 2.2.1. Caân baèng coâng suaát taùc duïng

Ñaëc ñieåm quan troïng nhaát cuûa quaù trình saûn xuaát ñieän naêng laø saûn xuaát, truyeàn taûi, phaân phoái vaø tieâu thuï ñieän naêng trong heä thoáng ñöôïc tieán haønh ñoàng thôøi, do khoâng theå tích luyõ ñieän naêng saûn xuaát thaønh soá löôïng coù theå löu tröõ. Vì vaäy, taïi moãi thôøi ñieåm luoân coù söï caân baèng giöõa ñieän naêng saûn xuaát ra vaø ñieän naêng tieâu thuï, ñieàu ñoù coù nghóa laø taïi moãi thôøi ñieåm caàn phaûi coù söï caân baèng giöõa coâng suaát taùc duïng vaø phaûn khaùng phaùt ra vôùi coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng tieâu thuï. Neáu söï caân baèng treân bò phaù vôõ thì caùc chæ tieâu chaát löôïng ñieän naêng bò giaûm, daãn ñeán chaát löôïng cuûa saûn phaåm hoaëc coù theå daãn ñeán maát oån ñònh hoaëc laøm tan raõ heä thoáng. Vì vaäy, taïi moãi thôøi ñieåm trong caùc cheá ñoä xaùc laäp cuûa heä thoáng ñieän, caùc nhaø maùy ñieän trong heä thoáng caàn phaûi phaùt coâng suaát baèng coâng suaát tieâu thuï cuûa caùc hoä tieâu thuï, keå caû toån thaát coâng suaát trong heä thoáng.

Caân baèng coâng suaát taùc duïng trong maïng phaân phoái ñöôïc bieåu dieãn baèng bieåu thöùc sau:

ptHT PP

dtpt PPPmP max



ÔÛ ñaây: HTP - coâng suaát taùc duïng cung caáp töø heä thoáng, MW; ptΣP - coâng suaát taùc duïng phuï taûi toång cuûa maïng ñieän coù keå ñeán phaùt trieån töông

lai, MW; m - heä soá ñoàng thôøi xuaát hieän caùc phuï taûi cöïc ñaïi; maxP - toång coâng suaát taùc duïng cuûa caùc phuï taûi ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi, MW;

P - toång toån thaát trong maïng ñieän (MW), khi tính sô boä coù theå laáy:

max%151 PP

dtP - coâng suaát taùc duïng döï tröõ cho phaùt trieån töông lai, MW; max%1510 PPdt

Khi xaùc ñònh heä soá ñoàng thôøi cuûa moät khu vöïc phaûi caên cöù vaøo tình hình thöïc teá cuûa caùc hoä tieâu thuï ôû ñoù ñeå quyeát ñònh. Coù theå tham khaûo caùc soá lieäu sau.

Baûng 2.4. Heä soá ñoàng thôøi. Khu vöïc coù hai xöôûng maùy m = 1 Khu vöïc töø 3 ñeán 4 xöôûng maùy m = 0,85 Khu vöïc töø 4 ñeán 15 xöôûng maùy m = 0,8 Khu vöïc treân 15 xöôûng maùy m = 0,750,7

2.2.2. Caân baèng coâng suaát phaûn khaùng Ñeå ñaûm baûo chaát löôïng ñieän aùp caàn thieát ôû caùc hoä tieâu thuï trong heä thoáng ñieän vaø

trong caùc khu vöïc rieâng bieät cuûa noù, caàn coù ñaày ñuû coâng suaát cuûa caùc nguoàn coâng suaát phaûn khaùng. Vì vaäy, trong giai ñoaïn ñaàu cuûa thieát keá phaùt trieån heä thoáng ñieän hay caùc maïng ñieän cuûa caùc vuøng rieâng bieät, caàn phaûi tieán haønh caân baèng sô boä coâng suaát phaûn khaùng.

Phöông trình caân baèng coâng suaát phaûn khaùng coù daïng: ptbHT QQQ

dtBALpt QQQQmQ max

ÔÛ ñaây: HTQ - coâng suaát phaûn khaùng do heä thoáng cung caáp, MVAr; bQ - coâng suaát phaûn khaùng cuûa caùc thieát bò buø, MVAr; ptQ - coâng suaát phaûn khaùng phuï taûi toång cuûa maïng ñieän coù keå ñeán phaùt trieån

töông lai, MVAr; m - heä soá ñoàng thôøi xuaát hieän caùc phuï taûi cöïc ñaïi; maxQ - toång coâng suaát phaûn khaùng tieâu thuï cuûa caùc phuï taûi ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi,

MVAr; LQ - toång toån thaát coâng suaát phaûn khaùng cuûa caùc ñöôøng daây trong maïng ñieän,

MVAr, khi tính sô boä laáy: max%5 QQL

BAQ - toång toån thaát coâng suaát phaûn khaùng trong caùc traïm bieán aùp, MVA.

maxBA %128Q S

hay: maxBA %2015Q Q

dtQ - coâng suaát phaûn khaùng döï tröõ cho phaùt trieån töông lai, MVAr;



max%105 QQdt

2.2.3. Buø coâng suaát phaûn khaùng Töø bieåu thöùc caân baèng coâng suaát phaûn khaùng, tìm ñöôïc trò soá coâng suaát phaûn khaùng

caàn buø laø Qb. Neáu Qb coù giaù trò döông thì heä thoáng caàn phaûi ñaët theâm thieát bò buø. Ñeå khoûi aûnh höôûng nhieàu ñeán keát quaû löïa choïn daây daãn, maùy bieán aùp, khi tính toaùn trong phaàn so saùnh phöông aùn noái daây cuûa maïng ñieän, caàn döï kieán buø sô boä döïa treân nguyeân taéc: buø öu tieân cho nhöõng hoä ôû xa, coù cos thaáp vaø buø ñeán 95090 ,,cos (khoâng buø cao hôn nöõa vì khoâng kinh teá vaø aûnh höôûng khoâng toát ñeán oån ñònh). Coøn thöøa laïi, buø cho nhöõng ôû gaàn,

cos cao hôn, buø ñeán 90850 ,,cos , coâng suaát buø cho hoä thöù i ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc:

iiiiibi tgPQQQQ ÔÛ ñaây:

Pi, Qi : coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng cuûa hoä tieâu thuï tröôùc khi buø, [MW, MVAr];

itg : ñöôïc tính theo icos cuûa hoä thöù i sau khi buø; iQ : coâng suaát phaûn khaùng cuûa hoä thöù i sau khi buø, MVAr. Löu yù raèng, toång coâng suaát buø biQ cho caùc hoä tieâu thuï phaûi baèng coâng suaát buø sô boä

Qb tính theo ñieàu kieän caân baèng coâng suaát phaûn khaùng ñaõ neâu ôû treân.

2.3. DÖÏ KIEÁN CAÙC PHÖÔNG AÙN NOÁI DAÂY CUÛA MAÏNG ÑIEÄN Vaán ñeà ñaàu tieân phaûi giaûi quyeát trong vieäc thieát keá maïng ñieän laø löïa choïn phöông aùn

noái daây cuûa maïng ñieän. Choïn phöông aùn noái daây toát nhaát cuûa maïng ñieän laø moät trong nhöõng böôùc quan troïng nhaát cuûa thieát keá, bôûi phöông aùn noái daây tìm ñöôïc phaûi laø keát quaû lao ñoäng saùng taïo cuûa ngöôøi thieát keá.

Khi choïn phöông aùn noái daây, caàn phaûi coù nhöõng quan ñieåm roõ raøng veà phöông dieän cung caáp ñieän toát nhaát cho caùc hoä tieâu thuï vôùi hieäu quaû kinh teá cao. Vì vaäy, khi döï kieán caùc phöông aùn noái daây caàn chuù yù ñeán tính kinh teá cuûa chuùng. Ñoàng thôøi chuù yù choïn caùc phöông aùn noái daây ñôn giaûn. Caùc phöông aùn noái daây phöùc taïp hôn ñöôïc choïn trong tröôøng hôïp khi caùc phöông aùn noái daây ñôn giaûn khoâng thoaû maõn nhöõng yeâu caàu veà kinh teá vaø kyõ thuaät.

Nhöõng phöông aùn ñöôïc choïn ñeå tieán haønh so saùnh veà kinh teá phaûi laø nhöõng phöông aùn thoaû maõn caùc yeâu caàu kyõ thuaät cuûa maïng ñieän.

Nhöõng yeâu caàu kyõ thuaät chuû yeáu ñoái vôùi maïng ñieän laø ñoä tin caäy vaø chaát löôïng cao cuûa ñieän naêng cung caáp cho caùc hoä tieâu thuï. Khi döï kieán phöông aùn noái daây cuûa maïng ñieän thieát keá, tröôùc heát caàn chuù yù ñeán hai yeâu caàu treân. Ñeå thöïc hieän yeâu caàu veà ñoä tin caäy cung caáp ñieän cho caùc hoä tieâu thuï loaïi I, caàn ñaûm baûo döï phoøng 100% trong maïng ñieän, ñoàng thôøi döï phoøng ñöôïc ñoùng töï ñoäng. Ñoái vôùi caùc hoä tieâu thuï loaïi II, cho pheùp ngöøng cung caáp ñieän trong thôøi gian caàn thieát ñeå nhaân vieân tröïc nhaät ñoùng nguoàn cung caáp döï phoøng. Ñeå cung caáp cho caùc hoä loaïi II cho pheùp duøng ñöôøng daây treân khoâng, khoâng coù döï phoøng khi ñieän aùp cao. Neáu coù döï phoøng taäp trung, cung caáp ñieän cho caùc hoä tieâu thuï loaïi II baèng moät maùy bieán aùp ñöôïc cho pheùp. Caùc hoä tieâu thuï loaïi III, cho pheùp ngöøng cung caáp ñieän trong thôøi gian caàn thieát ñeå söûa chöõa hay thay theá phaàn töû hö hoûng, nhöng khoâng quaù moät ngaøy.



Thöïc teá khoâng coù moät phöông phaùp nhaát ñònh naøo ñeå choïn phöông aùn noái daây cuûa maïng ñieän. Moät sô ñoà maïng ñieän coù thích hôïp hay khoâng laø do raát nhieàu yeáu toá khaùc nhau quyeát ñònh: möùc ñoä yeâu caàu veà ñaûm baûo lieân tuïc cung caáp ñieän cuûa caùc nhaø maùy ñieän, vò trí phaân boå caùc nhaø maùy ñieän, … Ngoaøi ra, coøn nhieàu yeáu toá phuï khaùc cuõng aûnh höôûng ñeán keát caáu vaø vaïch tuyeán ñöôøng daây cuûa maïng ñieän nhö: ñieàu kieän veà ñòa chaát, thuyû vaên, ñòa hình, …

2.3.1. Coâng taùc vaïch tuyeán daây Vieäc löïa choïn vaø vaïch tuyeán daây laø coâng vieäc khôûi ñaàu cuûa coâng taùc thieát keá ñöôøng

daây taûi ñieän, noù aûnh höôûng ñeán vieäc thi coâng, quaûn lyù vaän haønh cuõng nhö veà maët kyõ thuaät. Khi vaïch phöông aùn noái daây caàn phaûi chuù yù ñeán caùc yeáu toá sau.

a. Khi löïa choïn, vaïch tuyeán daây phaûi quan taâm ñuùng möùc tôùi qui hoaïch toaøn dieän, tình hình khí töôïng, ñòa chaát, thuyû vaên, nguoàn cung caáp nguyeân vaät lieäu, ñieàu kieän thi coâng vaø quaûn lyù vaän haønh hieän nay vaø sau naøy, coâng taùc quaûn lyù vaän haønh ñöôøng daây caàn ñöôïc chieáu coá ñuùng möùc, vì khi xaûy ra maát ñieän phaûi xöû lyù raát nhanh, traùnh thieät haïi cho saûn xuaát, …

b. Tuy raèng phaûi keát hôïp nhieàu maët qui hoaïch töông lai traùnh caùc khu daân cö, ñòa hình phöùc taïp, … nhöng phaûi quaùn trieät yù thöùc kinh teá vaø kyõ thuaät ñeå löïa choïn chieàu daøi caùc tuyeán (so vôùi ñöôøng saét vaø quoác loä, chieàu daøi cuûa tuyeán ñöôøng daây ngaén hôn töø 5% -10% laø hôïp lyù) vaø soá löôïng goùc reõ treân tuyeán khoâng quaù nhieàu.

c. Ñònh caùc vò trí vöôït nhö: qua soâng lôùn, ñöôøng saét vaø quoác loä, ñöôøng daây ñieän aùp thaáp, ñöôøng daây thoâng tin quan troïng phaûi chuù yù vaän haønh an toaøn. Nhaát laø vöôït soâng lôùn phaûi chuù yù ñaày ñuû vaán ñeà ñaát ñai, khí haäu, nöôùc luõ, thuyeàn beø qua laïi.

d. Tröôùc khi vaïch tuyeán daây chính thöùc caàn löu yù ñeán caùc böôùc coâng taùc kyõ thuaät laø coät moùng, vò trí vöôït, … ñeå traùnh khi thi coâng phaûi ñieàu chænh tuyeán do ñieàu kieän thöïc teá baét buoäc.

e. Caàn chuù yù ñeán chính saùch ruoäng ñaát, nhaø cöûa, traùnh do thi coâng hay tuyeán daây ñi qua maø phaûi giaûi toaû nhieàu nhaø hay söû duïng nhieàu ruoäng ñaát canh taùc.

f. Ngoaøi ra, cuõng caàn chuù yù khi tuyeán daây phaûi ñi qua vuøng ñoài nuùi seõ gaëp nhieàu khoù khaên nhö choïn khoaûng vöôït, loaïi coät, xaø, tieáp ñòa, … cuõng nhö coâng taùc quaûn lyù vaän haønh sau naøy.

g. Ngöôøi thieát keá ñöôøng daây phaûi coù kieán thöùc veà khaûo saùt thaêm doø, ño ñaïc ñeå vaïch tuyeán phuø hôïp vôùi ñòa hình, ñòa chaát, khí haäu vaø caùc caáp ñöôøng giao thoâng.

Chính vì vaäy, vieäc löïa choïn vaø vaïch tuyeán khoâng hôïp lyù seõ ñöa ñeán nhieàu nhöôïc ñieåm, khuyeát ñieåm gaây khoù khaên keùo daøi cho vieäc vaän haønh sau naøy.

2.3.2. Vaïch ra moät soá sô ñoà noái daây cuûa maïng vaø phaân tích öu, khuyeát ñieåm Sô ñoà noái daây baát kyø cuûa maïng ñieän trong nhaø, trong thaønh phoá, maïng ñieän trong coâng

xöôûng hay maïng ñieän khu vöïc treân caên baûn ñeàu coù theå phaân thaønh 3 loaïi. Loaïi nhaøi quaït. Loaïi maïch voøng kín. Loaïi noái thoâng lieân tieáp.

a. Loaïi nhaøi quaït Öu ñieåm: Ñoái vôùi loaïi naøy, khaû naêng xaûy ra söï coá phaûi caét ñieän töông ñoái ít, vì moãi phuï taûi ñeàu

coù ñöôøng daây rieâng cung caáp ñieän, moät ñöôøng daây bò söï coá khoâng theå aûnh höôûng sang ñöôøng daây khaùc ñöôïc.



Khoaûng caùch daãn ñieän töông ñoái gaàn. Do ñoù, neáu daây daãn ñöôïc choïn theo maät ñoä doøng ñieän kinh teá thì khoái löôïng tieâu hao veà kim loaïi maøu vaø caû möùc toån thaát coâng suaát vaø toån thaát ñieän aùp ñeàu töông ñoái nhoû. Coù nhieàu khaû naêng söû duïng nhöõng thieát bò ñôn giaûn, reû tieàn ôû cuoái ñöôøng daây. Thieát

bò baûo veä rôle cuõng ñôn giaûn, neáu ñöôøng daây ngaén chæ duøng baûo veä quaù doøng ñieän laø ñuû. Khuyeát ñieåm: Neáu soá hình tia nhieàu thì sô ñoà traïm bieán aùp ñaàu nguoàn phöùc taïp, toán nhieàu thieát bò

nhaát laø maùy caét cao aùp, chieám nhieàu dieän tích maët baèng. Neáu choïn daây theo maät ñoä doøng ñieän kinh teá, nhieàu tröôøng hôïp phaûi taêng tieát dieän ñeå

choáng vaàng quang aùnh saùng vaø ñaûm baûo söùc beàn cô giôùi, do ñoù, voán ñaàu tö laïi taêng tuy raèng P vaø U coù giaûm hôn. Chi phí thaêm doø, khaûo saùt cao.

Hình 2.1. Sô ñoà noái daây hình quaït.

b. Sô ñoà noái thoâng lieân tieáp Öu ñieåm: Chieàu daøi toaøn boä ñöôøng daây töông ñoái ngaén neân voán ñaàu tö xaây döïng coù theå ít. Vieäc toå chöùc thi coâng thuaän tieän vì hoaït ñoäng treân cuøng moät tuyeán. Coù theå duøng ñöôïc caùc thieát bò ñôn giaûn ôû traïm trung gian 1 vaø traïm cuoái 2 nhö dao

caùch ly töï ñoäng vaø dao ngaén maïch maø khoâng duøng maùy caét, … Khuyeát ñieåm: Vì khoaûng caùch daây daãn tôùi phuï taûi 2 töông ñoái xa neân toån thaát ñieän naêng cuõng nhö

toån thaát ñieän aùp lôùn. Möùc lôïi duïng kim khí maøu cao, vì noù phoái hôïp vôùi choáng toån thaát vaàng quang saùng vaø

ñaûm baûo söùc beàn cô giôùi cuûa daây daãn. Neáu vì moät lyù do naøo ñoù keà phía cao aùp phaûi duøng maùy caét thì soá löôïng maùy caét seõ

nhieàu hôn vaø baûo veä rôle coù phöùc taïp hôn.

Hình 2.2. Sô ñoà noái thoâng lieân tieáp



a. Sô ñoà maïch voøng kín Öu ñieåm: Ñaûm baûo lieân tuïc cung caáp ñieän cho caùc hoä tieâu thuï. Möùc kinh teá veà maët vaän haønh cao, chuû yeáu laø do toån thaát coâng suaát P trong maïng

kín ít hôn trong maïng hôû. Trong nhieàu tröôøng hôïp, voán ñaàu tö xaây döïng maïng ñieän kín beù hôn maïng ñieän hôû coù cuøng moät möùc ñoä döï tröõ nhö nhau. Tính linh hoaït cao: khi phuï taûi trong maïng ñieän kín coù söï thay ñoåi ñoät bieán thì ôû caùc

phuï taûi trong maïng ñieän, ñieän aùp bieán thieân ít. Khuyeát ñieåm: Vaän haønh maïng ñieän kín phöùc taïp. Baûo veä rôle vaø töï ñoäng hoaù maïng ñieän cuõng phöùc taïp vaø khoù khaên.

Hình 2.3. Sô ñoà maïch voøng kín.

2.4. TÍNH TOAÙN PHAÂN BOÁ COÂNG SUAÁT Muïc ñích cuûa vieäc tính phaân boá coâng suaát laø xaùc ñònh doøng coâng suaát chaïy treân caùc

ñoaïn löôùi. Ñoái vôùi phöông aùn hình tia: coâng suaát treân caùc ñoaïn löôùi tìm ñöôïc baèng phöông phaùp

coäng ñoà thò phuï taûi Pi (t) vaø Qi (t). Ñoái vôùi phöông aùn maïch voøng:

Hình 2.4. Sô ñoà maïch voøng.

Ñoái vôùi sô ñoà ôû Hình 2.4, doøng coâng suaát chaïy treân caùc ñoaïn ñöôøng daây A1 vaø A2 ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:

Neáu trong tröôøng hôïp caùc tieát dieän daây khoâng cheânh leäch nhau nhieàu thì coù theå söû duïng phöông phaùp tính phaân boá coâng suaát theo chieàu daøi.

321

2321 lll

lSllSS ba



321

1312 lll

lSllSS ab

Trong tröôøng hôïp tieát dieän daây cuûa caùc ñoaïn löôùi cheânh leäch nhau nhieàu thì phaûi tính phaân boá coâng suaát moät caùch chính xaùc theo bieåu thöùc sau:

321

2321 ZZZ

ZSZZSS ba

321

1312 ZZZ

ZSZZSS ab

Doøng coâng suaát chaïy treân ñöôøng daây 12 ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû ñònh luaät Kirchhoff ñoái vôùi nuùt 1 hoaëc nuùt 2.

2.5. SÔ BOÄ SO SAÙNH CAÙC PHÖÔNG AÙN VEÀ KINH TEÁ Ñeå coù theå sô boä loaïi boû moät soá phöông aùn maø khoâng caàn phaûi tính toaùn chi tieát, coù theå

duøng moment phuï taûi ii lP ñeå phaân tích. Moâmen phuï taûi ii lP coù theå noùi leân ñöôïc

khoái löôïng kim loaïi maøu söû duïng vaø toån thaát ñieän naêng trong maïng ñieän ñoù. Phöông aùn hôïp lyù veà maët kinh teá laø phöông aùn coù min. ii lP

a. Khoái löôïng kim loaïi maøu söû duïng Xeùt maïng ñieän nhö Hình 2.5.

Hình 2.5. Sô ñoà maïng ñieän

Khoái löôïng kim loaïi maøu duøng cho maïng: 3322113 lFlFlFV Choïn tieát dieän F theo maät ñoä doøng ñieän kinh teá:

kteáJI

F 11 ;

kteáJI

F 22 ;

kteáJI

F 33

Suy ra:

kteákteákteá JlI

JlI

JlI

V 3322113

3

33

2

22

1

11

3333

cosUJlP

cosUJlP

cosUJlP

Vkteákteákteá

Neáu coscoscoscos 321 thì:

3322113 lPlPlPcosUJ

Vkteá

mmlPaV



Sau ñaây xeùt maïng ñieän nhö treân vôùi hình daùng sô ñoà thay ñoåi:

Hình 2.6. Sô ñoà maïng ñieän.

Khoái löôïng kim loaïi maøu duøng cho maïng: 4433113 lFlFlFV Trình töï tieán haønh töông töï nhö treân, xaùc ñònh ñöôïc: mmlPaV

So saùnh 2 phöông aùn qua tyû soá:

mm

mm

lPlP

VV

Töø ñaây, thaáy raèng chæ caàn tính ra toång soá moâmen phuï taûi ii lP cuûa töøng phöông aùn laø

coù theå sô boä keát luaän raèng phöông aùn naøo kinh teá hôn veà maët tieâu hao kim loaïi maøu.

b. Toån thaát coâng suaát Xeùt maïng ôû Hình 2.5, toån thaát coâng suaát taùc duïng treân ñöôøng daây cuûa maïng:

3232

221

213 RIRIRI

3

323

2

222

1

1213

FlI

FlI

FlI

3322113 l.Il.Il.I.Jkteá

3

33

2

22

1

11

3333

cosUl.P

cosUl.P

cosUl.P

Jkteá

Neáu: coscoscoscos 321

Suy ra: mmmmkteá l.Pbl.P

cosUJ

3

Töông töï, toån thaát coâng suaát treân ñöôøng daây cuûa maïng ñieän ôû hình 3.6:

mmmmkteá l.Pbl.P

cosUJ

3

Suy ra:

mm

mm

lPlP

c. Keát luaän Ñeå sô boä so saùnh caùc phöông aùn veà maët kinh teá, coù theå söû duïng moâmen phuï taûi ii lP

vaø giöõ laïi moät soá phöông aùn ñeå tieán haønh so saùnh kinh teá chi tieát hôn.



2.6. LÖÏA CHOÏN CAÁP ÑIEÄN AÙP CHO MAÏNG ÑIEÄN Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän aûnh höôûng chuû yeáu ñeán caùc chæ tieâu kinh teá - kyõ

thuaät, cuõng nhö caùc ñaëc tröng kyõ thuaät cuûa maïng. Ví duï, khi taêng ñieän aùp ñònh möùc, toån thaát coâng suaát vaø ñieän naêng seõ giaûm, nghóa laø giaûm chi phí vaän haønh, giaûm tieát dieän daây daãn vaø chi phí veà kim loaïi khi xaây döïng maïng ñieän, ñoàng thôøi taêng coâng suaát giôùi haïn truyeàn taûi treân ñöôøng daây, ñôn giaûn hoaù söï phaùt trieån töông lai cuûa maïng ñieän, nhöng taêng voán ñaàu tö ñeå xaây döïng maïng ñieän. Maïng ñieän coù ñieän aùp ñònh möùc nhoû, yeâu caàu voán ñaàu tö khoâng lôùn nhöng chi phí vaän haønh lôùn vì toån thaát coâng suaát vaø ñieän naêng ñeàu lôùn, ngoaøi ra khaû naêng truyeàn taûi nhoû. Vì vaäy, choïn ñuùng ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän khi thieát keá cuõng laø moät baøi toaùn kinh teá - kyõ thuaät.

Ñieän aùp cuûa maïng ñieän phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: coâng suaát cuûa caùc phuï taûi, khoaûng caùch giöõa caùc phuï taûi vaø caùc nguoàn cung caáp, vò trí töông ñoái giöõa caùc phuï taûi vôùi nhau, sô ñoà cuûa maïng ñieän, … Nhö vaäy, choïn ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñöôïc xaùc ñònh chuû yeáu baèng caùc ñieàu kieän kinh teá. Ñeå choïn ñöôïc ñieän aùp toái öu caàn tieán haønh so saùnh kinh teá - kyõ thuaät caùc phöông aùn khaùc nhau cuûa ñieän aùp maïng.

Ñieän aùp ñònh möùc coù theå xaùc ñònh sô boä theo coâng suaát truyeàn taûi ñaõ bieát P (kW) vaø theo chieàu daøi cuûa ñöôøng daây truyeàn taûi l (km) vôùi coâng thöùc Still:

P,l,Uñm 0160344 ÔÛ ñaây:

P : coâng suaát truyeàn taûi, kW; l : khoaûng caùch truyeàn taûi, km. Coâng thöùc naøy ñöôïc aùp duïng cho caùc ñöôøng daây coù chieàu daøi ñeán 220 km vaø coâng suaát

truyeàn taûi P 60 MW. Tröôøng hôïp coâng suaát truyeàn taûi lôùn vaø khoaûng caùch truyeàn taûi ñeán 1000 km, caàn söû

duïng coâng thöùc sau ñaây cuûa A. A. Zalesski:

lPUñm 15100 Ngoaøi ra, coù theå xaùc ñònh sô boä ñieän aùp ñònh möùc theo coâng thöùc cuûa G. A. Illarionov:

Pl

Uñm 25005001000

Coâng thöùc treân cho keát quaû phuø hôïp ñoái vôùi taát caû caùc ñieän aùp ñònh möùc töø 35 ñeán 150 kV.

2.7. CHOÏN LOAÏI DAÂY VAØ TIEÁT DIEÄN DAÂY DAÃN Choïn tieát dieän daây daãn cuûa maïng ñieän ñöôïc tieán haønh chuù yù ñeán caùc chæ tieâu kinh teá -

kyõ thuaät, khaû naêng taûi cuûa daây daãn theo ñieàu kieän phaùt noùng, trong caùc ñieàu kieän sau söï coá, ñoä beàn cô cuûa caùc ñöôøng daây treân khoâng, caùc ñieàu kieän taïo thaønh vaàng quang ñieän.

Tieát dieän daây daãn cuûa maïng ñieän caàn phaûi choïn sao cho phuø hôïp vôùi quan heä toái öu giöõa chi phí ñaàu tö xaây döïng ñöôøng daây vaø chi phí veà toån thaát ñieän naêng. Khi taêng tieát dieän daây daãn, chi phí ñaàu tö seõ taêng, nhöng chi phí veà toån thaát ñieän naêng seõ giaûm. Xaùc ñònh quan heä toái öu naøy laø vaán ñeà khaù phöùc taïp vaø trôû thaønh baøi toaùn tìm tieát dieän daây daãn töông öùng vôùi caùc chi phí quy ñoåi nhoû nhaát.

Trong maïng cao aùp, vì caùc ñöôøng daây thöôøng taûi coâng suaát vaø coù chieàu daøi lôùn cho neân yeáu toá kinh teá ñoùng moät vai troø raát quan troïng. Trong maïng cao aùp laïi coù nhöõng bieän phaùp



ñieàu chænh ñieän aùp nhö: thay ñoåi ñaàu phaân aùp cuûa maùy bieán aùp, buø, … cho neân thöôøng choïn daây daãn vaø caùp theo ñieàu kieän kinh teá vaø kieåm tra ñieàu kieän veà kyõ thuaät.

2.7.1. Tröôøng hôïp daây daãn coù moät phuï taûi Neáu bieát thôøi gian söû duïng coâng suaát lôùn nhaát cuûa phuï taûi vaø bieát ñöôøng daây duøng loaïi

daây gì, tra baûng ñöôïc Jkteá. Töø ñoù, deã daøng tìm ñöôïc tieát dieän daây daãn:

kteá

lvkteá J

IF max

ÔÛ ñaây: Ilvmax - doøng ñieän laøm vieäc treân ñöôøng daây ôû cheá ñoä phuï taûi cöïc ñaïi, A;

3maxmax 10

3 ñmlv Un

SI

n - soá maïch ñöôøng daây (ñöôøng daây 1 maïch n = 1, ñöôøng daây 2 maïch n = 2); Uñm - ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän, kV; Smax - coâng suaát chaïy treân ñöôøng daây ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi, MVA; Jkteá - maät ñoä doøng ñieän kinh teá , A/mm2. Caùc giaù trò maät ñoä doøng ñieän kinh teá cho trong baûng 3.5.

Baûng 2.5. Maät ñoä doøng ñieän kinh teá.

Caùc daây daãn Thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi, h 10003000 30005000 50008700

Daây daãn traàn vaø thanh goùp: Ñoàng 2,5 2,1 1,8

Nhoâm 1,3 1,1 1,0 Daây caùp vôùi caùch ñieän giaáy, daây daãn caùch ñieän baèng caosu vaø vaät lieäu toång hôïp coù caùc loõi:

Ñoàng 3,0 2,5 2,0 nhoâm 1,6 1,4 1,2

Daây caùp loõi ñoàng caùch ñieän baèng caosu vaø vaät lieäu toång hôïp.

3,5 3,1 2,7

Döïa vaøo trò soá Fkteá tính toaùn ñöôïc, tra baûng choïn tieát dieän tieâu chuaån cuûa daây daãn gaàn nhaát. Choïn daây daãn theo maät ñoä doøng ñieän kinh teá trong traïng thaùi laøm vieäc bình thöôøng vaø ñöôïc kieåm tra theo ñieàu kieän phaùt noùng trong ñieàu kieän söï coá.

Trong caùc cheá ñoä sau söï coá, doøng ñieän chaïy treân caùc daây daãn coù theå vöôït ñaùng keå doøng ñieän laøm vieäc bình thöôøng. Tröôøng hôïp nhö theá coù theå xaûy ra treân ñöôøng daây hai maïch, khi moät maïch ngöøng cung caáp ñieän, vaø cuõng nhö treân ñöôøng daây coù hai phía cung caáp, khi cung caáp ñieän töø moät trong hai ñieåm cung caáp ñieän bò ngöøng. Trong caùc tröôøng hôïp nhö vaäy, tieát dieän daây daãn ñöôïc löïa choïn phaûi thoaû maõn caùc ñieàu kieän phaùt noùng cho pheùp giôùi haïn khi caùc doøng ñieän cuûa cheá ñoä sau söï coá chaïy qua. Ñieàu kieän kieåm tra veà doøng ñieän taûi laâu daøi cho pheùp theo phaùt noùng nhö sau:

cpIKI .max

ÔÛ ñaây: Imax - doøng ñieän lôùn nhaát chaïy qua daây daãn khi söï coá, A; Imax = Ilvmax (n = 1) Imax = 2Ilvmax (n = 2) Icp - doøng ñieän cho pheùp öùng vôùi tieát dieän daây daãn ñöôïc choïn, A;



K - heä soá hieäu chænh, K = K1.K2 K1 - heä soá hieäu chænh theo caùch laép ñaët daây, daây treân khoâng K1 = 1; K2 - heä soá hieäu chænh theo nhieät ñoä moâi tröôøng. Ñieàu kieän veà toån thaát ñieän aùp cho pheùp:

%% btcpbt UU %% sccpsc UU

ÔÛ ñaây: %btU - toån thaát ñieän aùp cuûa ñöôøng daây trong tröôøng hôïp laøm vieäc bình thöôøng,%; %btcpU - toån thaát ñieän aùp cho pheùp trong tröôøng hôïp laøm vieäc bình thöôøng,%; %5 btcpU

%scU - toån thaát ñieän aùp cuûa ñöôøng daây khi xaûy ra söï coá nguy hieåm nhaát,%. Ñoái vôùi ñöôøng daây coù 2 maïch, neáu ngöøng moät maïch thì toån thaát ñieän aùp treân maïch coøn laïi:

%U%U ibtisc 2 %sccpU - toån thaát ñieän aùp cho pheùp trong tröôøng hôïp söï coá,%: %10% sccpU .

2.7.2. Tröôøng hôïp daây daãn coù nhieàu phuï taûi Xeùt ñöôøng daây coù hai phuï taûi ñaët caùch xa nhau nhö sau:

Hình 2.7. Ñöôøng daây coù hai phuï taûi.

Ñöôøng daây coù hai phuï taûi ñaët caùch xa nhau. Tieát dieän daây daãn ôû moãi ñoaïn daây laø khaùc nhau, bôûi vì ñöôøng daây cung caáp cho nhieàu phuï taûi phaân boá xa nhau, doïc theo ñöôøng daây.

Tieát dieän daây daãn cuûa töøng ñoaïn:

kteá

lv

JI

F 1max1 vaø

kteá

lv

JI

F 2max2

Thöôøng treân caùc ñoaïn ñöôøng daây ñöôïc choïn theo cuøng moät trò soá Jkteá. Vì choïn Jkteá gioáng nhau nhö vaäy coù lôïi laø toån thaát coâng suaát taùc duïng P treân ñöôøng daây seõ nhoû nhaát. Thaät vaäy, giaû thieát doøng ñieän treân caùc ñoaïn 1 vaø 2 laø I1 vaø I2 thì toån thaát treân toaøn boä ñöôøng daây:

2

222

1

1212

221

21 3333

Fl

IFl

IRIRI

Goïi V laø khoái löôïng kim loaïi maøu duøng cho toaøn boä ñöôøng daây. V2 laø khoái löôïng kim loaïi maøu duøng cho ñoaïn daây 2 thì:

2

22 l

VF vaø

1

21 l

VVF

Thay giaù trò cuûa F1 vaø F2 vaøo bieåu thöùc tìm ñöôïc:

2

22

22

2

21

21 33

VlI

VVlI

Ñieàu kieän toån thaát coâng suaát cöïc tieåu:



033

22

22

22

22

21

21

2

VlI

VVlI

V

Hay: 22

22

22

21

21

21

VlI

VlI

Vì: 111 lFV vaø 222 lFV

Neân: 22

22

22

22

21

21

21

21

lFlI

lFlI

Do ñoù: 2

2

1

1

FI

FI

Maø: 11

1 JFI

vaø 22

2 JFI

Suy ra: 21 JJ

2.7.3. Tröôøng hôïp coù nhieàu phuï taûi phaân boá ñeàu Neáu coù nhieàu phuï taûi coù giaù trò khoâng leäch nhau nhieàu vaø boá trí gaàn nhau thì coù theå coi

nhö laø ñöôøng daây coù phuï taûi phaân boá ñeàu, trong tröôøng hôïp naøy thoâng thöôøng ñeå ñaûm baûo tính kinh teá, chæ duøng moät tieát dieän treân toaøn boä ñöôøng daây. Ñeå choïn maät ñoä doøng ñieän kinh teá coù lôïi nhaát caàn so saùnh vôùi moät ñöôøng daây khaùc, giaû thieát coù cuøng tieát dieän F, cuøng chieàu daøi L vaø coù cuøng moät toån thaát coâng suaát taùc duïng, nhöng phuï taûi taäp trung ôû cuoái ñöôøng daây.

Hình 2.8. Ñöôøng daây coù phuï taûi phaân boá ñeàu

Vôùi ñöôøng daây giaû thieát, toån thaát coâng suaát:

F

LI 23

Vôùi ñöôøng daây coù moät soá phuï taûi phaân boá ñeàu, toån thaát coâng suaát:

3232

221

213

232

221

21

33 lIlIlIF

rIrIrI

Goïi: 1

3

II

b vaø 1

2

II

a

Phöông trình treân coù theå vieát:

32

22

121

3 lblalIF

ÔÛ treân ñaõ giaû thieát laø ñöôøng daây coù phuï taûi phaân boá ñeàu vaø ñöôøng daây giaû thieát phuï taûi taäp trung ôû cuoái ñeàu coù toån thaát coâng suaát taùc duïng nhö nhau, do ñoù:



32

22

121

2 33 lblalIFF

LI

Chia 2 veá cuûa phöông trình cho F, ta ñöôïc:

32

22

12

21

2

2

lblalFI

LFI

Goïi: ñaúngtròkteáJFI

1 laø maät ñoä doøng ñieän kinh teá ñaúng trò.

Vaø kteáJFI

Thì: 32

22

12

2 lblalJLJ ñaúngtròkteákteá

Vaäy maät ñoä doøng ñieän kinh teá ñaúng trò:

32

22

1 lblal

LJJ kteáñaúngtròkteá

Töø ñoù, deã daøng tìm ñöôïc tieát dieän daây daãn cho toaøn boä ñöôøng daây ôû treân:

ñaúngtròkteáJI

F

1

2.8. CHOÏN PHÖÔNG AÙN NOÁI DAÂY HÔÏP LYÙ VEÀ KINH TEÁ VAØ KYÕ THUAÄT

2.8.1. So saùnh caùc phöông aùn veà maët kinh teá Chæ tieâu kinh teá ñöôïc söû duïng khi so saùnh caùc phöông aùn laø chi phí tính toaùn haøng naêm,

ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc: cAKaaZ ñtcvhtt . ÔÛ ñaây: vha - khaáu hao haèng naêm veà hao moøn vaø phuïc vuï ñoái vôùi caùc ñöôøng daây trong

maïng ñieän, %; Baûng 2.6. Khaáu hao haøng naêm veà hao moøn vaø phuïc vuï.

Teân phaàn töû trong heä thoáng Khaáu hao veà

hao moøn Khaáu hao veà

phuïc vuï Caùc ñöôøng daây treân khoâng:

ñaët treân coät goã %64 %32 ñaët treân coät theùp vaø beâtoâng coát theùp %3 %21

Caùc thieát bò trong traïm %6 %,52 tca - heä soá hieäu quaû cuûa voán ñaàu tö.

tc

tc Ta 1

(Ttc – thôøi gian tieâu chuaån thu hoài voán)

Kñ - voán ñaàu tö xaây döïng ñöôøng daây, ñ; iiñ lnKK 0

n - heä soá phuï thuoäc vaøo soá maïch ñöôøng daây. Ñoái vôùi ñöôøng daây 1 maïch n = 1, ñoái vôùi ñöôøng daây 2 maïch ñaët treân cuøng moät coät n = 1,6, ñoái vôùi ñöôøng daây hai maïch ñaët treân hai coät khaùc nhau n = 1,8;

li - chieàu daøi ñöôøng daây thöù i, km; K0i -giaù thaønh 1 km ñöôøng daây moät maïch, ñ/km; 210 KKK i



K1 - giaù thaønh cuûa 1km ñöôøng daây khoâng phuï thuoäc vaøo tieát dieän cuûa daây daãn, ñ/km;

K2 - giaù thaønh cuûa 1 km ñöôøng daây phuï thuoäc vaøo tieát dieän daây daãn, ñ/km; 02 .3 KmK m - khoái löôïng 1 km ñöôøng daây, kg/km; K0 - giaù thaønh 1 kg ñöôøng daây, ñ/kg; - toång toån thaát ñieän naêng haøng naêm, MW.h; ii

PA max

maxiP - toån thaát coâng suaát taùc duïng treân ñöôøng daây thöù i ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi, MW;

i - thôøi gian toån thaát coâng suaát cöïc ñaïi treân ñöôøng daây thöù i, h;

876010124024

maxT, Vôùi Tmax laø thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi, h; c - giaù 1 kW.h ñieän naêng toån thaát, ñ/kW.h.

2.8.2. So saùnh caùc phöông aùn veà maët kyõ thuaät Ngoaøi caùc yeáu toá cpUU , kieåm tra phaùt noùng daây daãn luùc söï coá naëng neà nhaát coøn

phaûi chuù yù ñeán ñoä lieân tuïc cung caáp ñieän cuûa maïng, … Xaùc xuaát ngöøng cung caáp ñieän xaùc ñònh ñöôïc ñoái vôùi moät sô ñoà cung caáp ñieän nhôø vaøo

hai ñònh nghóa sau ñaây: Xaùc xuaát xaûy ra söï coá treân phaàn töû maïng ñieän:

T

tQTt

q qscsc

Vaø xaùc xuaát söûa chöõa ñònh kyø:

Tt

f f

ÔÛ ñaây: tsc : soá giôø söï coá trong thôøi gian quan saùt T, h; Qsc : soá laàn söï coá 1 naêm; tq : thôøi gian söûa chöõa moät söï coá, h; tf : soá giôø söûa chöõa ñònh kyø trong thôøi gian T, h.

a. Xeùt sô ñoà ñöôøng daây 1 loä

Hình 3.9. Sô ñoà ñöôøng ñaây moät loä.

Xaùc suaát ngöøng cung caáp ñieän: DcBDc fqqqqh 21 Caùc trò soá qc1, qD, qB, qc2, fD tính ñöôïc theo 2 ñònh nghóa treân, caên cöù vaøo caùc soá lieäu

thoáng keâ Qsc, tq, tf. Ñoái vôùi ñöôøng daây 1 loä thöôøng bieát ñöôïc caùc soá lieäu thoáng keâ 1 naêm treân 100 km, vì theá:

1008760

ltQq qD

D



b. Xeùt sô ñoà ñöôøng daây 2 loä

Hình 2.10. Sô ñoà ñöôøng ñaây hai loä.

Xaùc suaát ngöøng cung caáp ñieän: DDfD f.q.kqh 2

ÔÛ ñaây: Dq : xaùc suaát xaûy ra söï coá treân 1 loä ñöôøng daây; Dq : xaùc suaát xaûy ra ñoàng thôøi treân 2 loä; fD : xaùc suaát söûa chöõa ñònh kyø ñöôøng daây; kf : heä soá beù hôn 1, xeùt ñeán nhöõng bieän phaùp ñöôïc thöïc hieän nhaèm ñaûm baûo cho

ñöôøng daây coøn laïi vaän haønh toát hôn khi söûa chöõa ñöôøng daây kia. Ñoái vôùi ñöôøng daây 2 loä, soá lieäu thoáng keâ cho xaùc suaát söï coá treân 1 loä goàm caû xaùc suaát

söï coá ñoàng thôøi treân 2 loä, trong ñoù xaùc suaát söï coá ñoàng thôøi treân 2 loä chieám khoaûng 15 – 25%, vì theá:

10087602501501 ltQ,,

q qDD

1008760250150 ltQ,,

q qDD

Caên cöù theo soá lieäu tính toaùn, choïn phöông aùn coù chi phí tính toaùn Ztt cöïc tieåu. Neáu caùc phöông aùn coù phí toån tính toaùn cheânh leäch nhau khoâng quaù 5% ñöôïc coi nhö laø

töông ñöông nhau veà maët kinh teá. Trong tröôøng hôïp naøy muoán quyeát ñònh choïn phöông aùn naøo caàn phaûi so saùnh caùc phöông aùn ñoù veà maët kyõ thuaät. Taát nhieân, phöông aùn naøo ñaûm baûo veà ñieän aùp vaän haønh cao hôn, sô ñoà noái daây ñôn giaûn hôn, coù nhieàu khaû naêng phaùt trieån, möùc ñaûm baûo cung caáp ñieän cao, toå chöùc thi coâng vaø quaûn lyù vaän haønh ñôn giaûn hôn, coù xu höôùng phaùt trieån maïng trong töông lai, … thì phöông aùn ñoù ñöôïc chuù yù nhieàu hôn.

Cuoái cuøng phaûi noùi laø khi thieát keá maïng ñieän, caàn phaûi bieát caân nhaéc moät caùch thaän troïng vaø toaøn dieän, phaûi bieát roõ tinh thaàn traùch nhieäm, … ñeå ñöa ra moät phöông aùn phuø hôïp vôùi neàn kinh teá quoác daân, ñaûm baûo veà kyõ thuaät, an toaøn vaø coù xu höôùng phaùt trieån trong töông lai.

2.9. CHOÏN SOÁ LÖÔÏNG VAØ DUNG LÖÔÏNG CAÙC MAÙY BIEÁN AÙP Choïn soá löôïng caùc maùy bieán aùp phuï thuoäc vaøo caùc yeâu caàu veà ñoä tin caäy cung caáp

ñieän cho caùc hoä tieâu thuï cuûa traïm vaø nhö vaäy laø moät baøi toaùn kinh teá - kyõ thuaät.

2.9.1. Choïn soá löôïng vaø chuûng loaïi maùy bieán aùp Coù nhieàu phöông phaùp ñeå xaùc ñònh soá löôïng vaø chuûng loaïi maùy bieán aùp, nhöng thöôøng

vaãn phaûi döïa vaøo nhöõng nguyeân taéc chính sau ñaây: Chuûng loaïi maùy bieán aùp trong moät traïm bieán aùp neân ñoàng nhaát (hay ít chuûng

loaïi), ñeå giaûm soá löôïng maùy bieán aùp döï phoøng trong kho vaø thuaän tieän trong laép ñaët, vaän haønh.



Soá löôïng maùy bieán aùp trong traïm bieán aùp phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö: yeâu caàu veà lieân tuïc cung caáp ñieän cuûa hoä phuï taûi, yeâu caàu veà löïa choïn dung löôïng maùy bieán aùp hôïp lyù, yeâu caàu veà vaän haønh kinh teá traïm bieán aùp, … Ñoái vôùi hoä phuï taûi loaïi I, thöôøng choïn hai maùy bieán aùp trôû leân. Ñoái vôùi hoä phuï taûi loaïi II, soá löôïng maùy bieán aùp ñöôïc choïn tuøy thuoäc vaøo vieäc so saùnh caùc hieäu quaû veà kinh teá - kyõ thuaät. Tuy nhieân, ñeå ñôn giaûn trong vaän haønh, soá löôïng maùy bieán aùp trong moät traïm bieán aùp khoâng neân quaù ba maùy vaø caùc maùy bieán aùp naøy neân coù cuøng chuûng loaïi vaø coâng suaát.

Neáu phuï taûi cuûa traïm chæ laø caùc hoä tieâu thuï loaïi III, trong traïm coù theå ñaët moät maùy bieán aùp, coâng suaát cuûa maùy bieán aùp ñöôïc xaùc ñònh baèng phuï taûi cöïc ñaïi cuûa traïm. Moät soá hoä tieâu thuï loaïi II cho pheùp maát ñieän taïm thôøi, cuõng coù theå ñöôïc cung caáp töø traïm moät maùy bieán aùp.

2.9.2. Choïn dung löôïng maùy bieán aùp Coâng suaát cuûa maùy bieán aùp caàn ñaûm baûo cung caáp ñieän naêng cho taát caû caùc hoä tieâu thuï

cuûa traïm trong ñieàu kieän vaän haønh bình thöôøng. Ngoaøi ra, coøn chuù yù ñeán söï caàn thieát phaûi ñaûm baûo cung caáp ñieän cho caùc phuï taûi quan troïng caû trong tröôøng hôïp söï coá moät trong caùc maùy bieán aùp ñaët trong traïm. Caàn chuù yù raèng, hö hoûng caùc maùy bieán aùp ñaët trong traïm giaûm aùp daãn ñeán caét chuùng xaûy ra raát haïn höõu, nhöng caàn phaûi tính ñeán khaû naêng ñoù, ñaëc bieät neáu nhö traïm cung caáp ñieän cho caùc hoä tieâu thuï loaïi I, khoâng cho pheùp maát ñieän. Vì vaäy, neáu traïm cung caáp cho caùc hoä tieâu thuï thuoäc caùc loaïi treân, trong traïm caàn phaûi ñaët khoâng ít hôn hai maùy bieán aùp. Tröôøng hôïp söï coá moät trong caùc maùy bieán aùp, maùy bieán aùp thöù hai caàn ñaûm baûo toaøn boä coâng suaát cuûa caùc hoä tieâu thuï loaïi I. Thöïc teá ñieàu ñoù coù theå ñaït ñöôïc baèng giaûi phaùp ñaët hai maùy bieán aùp trong traïm, coâng suaát ñònh möùc cuûa moãi maùy bieán aùp ñöôïc choïn baèng 0,65 ñeán 0,70 phuï taûi cöïc ñaïi cuûa traïm ñeå ñaûm baûo cung caáp ñieän ñuû cho taát caû caùc hoä tieâu thuï khi coù söï coá moät maùy bieán aùp.

Hieän nay, coù nhieàu phöông phaùp ñeå xaùc ñònh dung löôïng maùy bieán aùp, nhöng vaãn phaûi döïa theo nguyeân taéc chính sau ñaây:

Choïn theo ñieàu kieän laøm vieäc bình thöôøng coù xeùt ñeán quaù taûi cho pheùp (quaù taûi bình thöôøng). Möùc ñoä quaù taûi phaûi ñöôïc tính toaùn sao cho hao moøn caùch ñieän trong khoaûng thôøi gian xem xeùt khoâng vöôït quaù ñònh möùc töông öùng vôùi nhieät ñoä cuoän daây laø 980C. Khi quaù taûi bình thöôøng, nhieät ñoä ñieåm noùng nhaát cuûa cuoän daây coù theå lôùn hôn nhöng khoâng vöôït quaù 1400C vaø nhieät ñoä lôùp daàu phía treân khoâng vöôït quaù 950C.

Kieåm tra theo ñieàu kieän quaù taûi söï coá (hö hoûng moät trong nhöõng maùy bieán aùp laøm vieäc song song) vôùi moät thôøi gian haïn cheá ñeå khoâng giaùn ñoaïn cung caáp ñieän.

a. Neáu traïm chæ ñaët moät maùy bieán aùp Coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp choïn theo khaû naêng quaù taûi thöôøng xuyeân cuûa

maùy bieán aùp. Heä soá quaù taûi thöôøng xuyeân coù theå xaùc ñònh töø ñoà thò khaû naêng taûi cuûa maùy bieán aùp. Ñoù laø quan heä giöõa heä soá quaù taûi cho pheùp K2cp, heä soá phuï taûi baäc 1 (K1) vaø thôøi gian quaù taûi t.

Ñeå söû duïng phöông phaùp naøy caàn phaûi bieán ñoåi ñoà thò phuï taûi nhieàu baäc cuûa maùy bieán aùp thaønh hai baäc ñaúng trò.

Coâng suaát ñaúng trò cuûa maùy bieán aùp trong khoaûng thôøi gian xeùt ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc :



n

ii

i

n

ii

n

nnñt

t

tS

ttttStStS

S

1

1

2

21

22

221

21

ÔÛ ñaây: Si laø phuï taûi cuûa maùy bieán aùp ôû thôøi gian ti.

a. b. Hình 2.11. Ñoà thò phuï taûi cuûa maùy bieán aùp.

Khi bieán ñoåi thaønh ñoà thò phuï taûi hai baäc ñaúng trò coù theå coù caùc tröôøng hôïp sau: Ñoà thò phuï taûi nhieàu baäc cuûa maùy bieán aùp coù moät cöïc ñaïi vaøo buoåi chieàu (Hình

3.11a). Theo bieåu thöùc treân, tính Sñt2 vôùi thôøi gian luùc quaù taûi laø t2 vaø tính Sñt1 vôùi thôøi gian tröôùc luùc quaù taûi laø 10 h.

Ñoà thò phuï taûi nhieàu baäc cuûa maùy bieán aùp coù moät cöïc ñaïi vaøo buoåi saùng (Hình 3.11b). Theo bieåu thöùc treân, tính Sñt2 vôùi thôøi gian luùc quaù taûi laø t2 vaø tính Sñt1 vôùi thôøi gian sau khi keát thuùc quaù taûi laø 10 h.

Neáu ñoà thò phuï taûi coù hai cöïc ñaïi trong moät ngaøy thì phuï taûi ñaúng trò baäc hai ñöôïc tính ñoái vôùi cöïc ñaïi naøo coù toång ii tS ñaït trò soá lôùn nhaát. Khi ñoù seõ choïn ñöôïc

Sñt2, coøn Sñt1 seõ tính nhö moät trong hai tröôøng hôïp treân. Neáu Sñt2 < 0,9 Smax thì choïn Sñt2 = 0,9 Smax. Thôøi gian caáp thöù hai ñöôïc tính nhö

sau:

2

max

22

22 9,0

.S

tSt ñt

Trong tröôøng hôïp maùy bieán aùp laøm vieäc vôùi ñoà thò hai baäc hoaëc ñoà thò phuï taûi nhieàu baäc ñaõ bieán ñoåi veà ñoà thò phuï taûi hai baäc ñaúng trò thì trình töï xaùc ñònh quaù taûi cho pheùp cuûa maùy bieán aùp theo ñöôøng cong khaû naêng taûi ñöôïc tieán haønh nhö sau:

Tính ñm

ñt

SS

K 11 vaø

ñm

ñt

SS

K 22

Töø K1 vaø t2, tra caùc ñöôøng cong quaù taûi cuûa maùy bieán aùp ñeå tìm K2cp vaø so saùnh vôùi K2. Neáu cpKK 22 thì maùy bieán aùp ñaõ choïn laø chaáp nhaän ñöôïc, ngöôïc laïi caàn thay ñoåi coâng

suaát maùy bieán aùp.



b. Neáu traïm ñaët hai maùy bieán aùp trôû leân Coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp ñöôïc choïn coù xeùt ñeán khaû naêng quaù taûi khi söï coá

moät trong caùc maùy bieán aùp. Coâng suaát cuûa moãi maùy bieán aùp trong traïm n maùy bieán aùp coù theå xaùc ñònh theo bieåu

thöùc:

1

nkS

S max

ÔÛ ñaây: Smax - phuï taûi cöïc ñaïi cuûa traïm, MVA; k - heä soá quaù taûi söï coá cuûa maùy bieán aùp. Neáu khoâng coù thoâng tin cuï theå, coù theå

chaáp nhaän 140% cho caùc maùy bieán aùp Lieân Xoâ vôùi ñieàu kieän thôøi gian nhö sau: quaù taûi khoâng quaù 5 ngaøy ñeâm, moãi ngaøy quaù taûi khoâng quaù 6 giôø vaø 130% cho caùc maùy cuûa caùc haõng khaùc theo IEC 354;

n - Soá maùy bieán aùp ñaët trong traïm. Döïa vaøo caùc giaù trò tính ñöôïc theo caùc coâng thöùc treân, tieán haønh choïn coâng suaát ñònh

möùc cuûa caùc maùy bieán aùp trong traïm. Khaû naêng quaù taûi cuûa maùy bieán aùp (haõng ABB) ñöôïc bieåu dieãn ôû caùc hình sau.

Hình 2.12. Ñöôøng cong quaù taûi cuûa maùy bieán aùp vôùi nhieät ñoä moâi tröôøng laø 200C.

K2

K1

0,9 1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

0,80,70,50,25

t = 0,5h

t = 2h

t = 4h

t = 8h

t = 24h0,9

1

t = 1h





2.10. CHOÏN SÔ ÑOÀ NOÁI DAÂY TRAÏM BIEÁN AÙP Sô ñoà noái daây cuûa traïm bieán aùp phaûi ñaùp öùng caùc yeâu caàu veà chæ tieâu kinh teá - kyõ

thuaät, cuï theå: Ñaûm baûo lieân tuïc cung caáp ñieän theo yeâu caàu cuûa phuï taûi. Sô ñoà noái daây ñôn giaûn, thuaän lôïi trong vaän haønh vaø xöû lyù söï coá. An toaøn trong vaän haønh vaø söûa chöõa. Hôïp lyù veà kinh teá treân cô sôû ñaûm baûo caùc yeâu caàu veà maët kyõ thuaät.

2.10.1. Traïm bieán aùp trung gian 110/22 kV Trong thöïc teá, caùc traïm bieán aùp trung gian coù coâng suaát nhoû (< 40 MVA), ñieän aùp

110/22 kV thöôøng söû duïng sô ñoà noái daây vôùi caùc löu yù sau ñaây: Ñoái vôùi traïm moät maùy bieán aùp, phía sô caáp thöôøng khoâng söû duïng thanh goùp

maø keát noái tröïc tieáp vôùi ñöôøng daây treân khoâng vaø thöù caáp söû duïng sô ñoà thanh goùp khoâng phaân ñoaïn.

Ñoái vôùi traïm bieán aùp coù hai maùy bieán aùp, phía sô caáp thöôøng söû duïng sô ñoà thanh goùp coù phaân ñoaïn hay sô ñoà hai thanh goùp coù maùy caét voøng vaø phía thöù caáp söû duïng sô ñoà thanh goùp coù phaân ñoaïn.

Caùc tuyeán daây vaøo/ra traïm, neáu laø ñöôøng daây treân khoâng ñeàu ñöôïc trang bò thieát bò choáng seùt.

Ñoái vôùi caùc tuyeán caùp ngaàm, ñöôøng daây vaøo/ra traïm khoâng caàn trang bò thieát bò choáng seùt.

Ñeå baûo veä choáng quaù ñieän aùp lan truyeàn vaøo traïm söû duïng hai choáng seùt ñaët ôû hai phía cao aùp vaø haï aùp cuûa maùy bieán aùp.

Trong tröôøng hôïp caùc tuyeán daây vaøo/ra laø caùp ngaàm thì caùc maùy caét ñaët treân caùc tuyeán naøy thöôøng laø caùc maùy caét kieåu hôïp boä, ñaët trong nhaø.

Caùc dao noái ñaát ñöôïc trang bò nhaèm tieáp ñaát thieát bò ñaõ coâ laäp khoûi maïng ñieän, ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi söûa chöõa. Moät soá dao tieáp ñaát coù lieân ñoäng cô khí vôùi dao caùch ly (dao noái ñaát ñoùng thì dao caùch ly môû vaø ngöôïc laïi) nhaèm traùnh söï coá do thao taùc nhaàm laãn.

Caùc traïm bieán aùp ñeàu ñöôïc trang bò VT (Voltage Transformer) vaø CT (Current Transformer) phuïc vuï cho baûo veä rôle vaø ño löôøng.

2.10.2. Traïm bieán aùp phaân phoái 22/0,4 kV

a. Sô ñoà ñôn Traïm ñöôïc caáp nguoàn baèng moät daây reõ töø maïng phaân phoái trung theá. Ñeå thöïc hieän

chöùc naêng ñoùng caét vaø baûo veä maùy bieán aùp, thöôøng ñöôïc trang bò dao caét taûi (LBS), caàu chì töï rôi (FCO), dao caét taûi keøm caàu chì (LBFCO), hay dao caùch ly vaø caàu chì (DS + F). ÔÛ moät soá quoác gia, ñoái vôùi traïm bieán aùp coù coâng suaát nhoû hôn 160 kVA vaø coù keát caáu daïng



treo thì phía trung aùp maùy bieán aùp khoâng trang bò LBS/LBFCO/FCO. Trong tröôøng hôïp naøy, caùc thieát bò baûo veä vaø ñoùng caét ñaët ôû xa vaø thöôøng ñieàu khieån ñöôøng daây treân khoâng truïc chính cung caáp ñieän cho caùc traïm.

Hình 2.15. Sô ñoà ñôn.

b. Sô ñoà ñoâi Traïm ñöôïc cung caáp baèng hai daây reõ töø maïng phaân phoái trung theá. Hai daây naøy ñöôïc

keát noái vaøo thanh caùi qua dao caùch ly DS. Maùy bieán aùp ñöôïc noái vaøo thanh caùi qua caàu chì töï rôi FCO, phía haï theá maùy bieán aùp ñöôïc trang bò maùy caét haï aùp hay caàu dao haï theá. Caùc ñöôøng daây cung caáp cho caùc phuï taûi thöôøng ñöôïc baûo veä baèng caàu chì.

Hình 2.16. Sô ñoà ñoâi.

c. Sô ñoà maïch voøng Maïch voøng (RMU – Ring Main Unit) laø moät truïc phaân phoái lieân tuïc coù daïng maïch kín

vôùi ñieåm baét ñaàu vaø keát thuùc ñeàu ôû treân cuøng moät thanh goùp. Moãi ñaàu cuûa noù ñöôïc ñieàu khieån bôûi moät maùy caét rieâng. Maïch voøng thöôøng ñöôïc keát noái ñeå taïo voøng chính hay truïc phaân phoái - lieân laïc, thanh goùp cuûa noù seõ chòu doøng cuûa toaøn voøng hay toaøn boä söï lieân laïc giöõa hai traïm.

Moãi maïch voøng chöùa ba lieân keát: Hai lieân keát ñeán, moãi caùi chöùa LBS/dao caùch ly vaø moät dao tieáp ñaát.



Moät lieân keát ra vaø ngaên baûo veä chung chöùa caàu chì/LBS hay toå hôïp maùy caét vôùi dao tieáp ñaát.

Sô ñoà maïch voøng cho pheùp hoä phuï taûi söû duïng hai nguoàn cung caáp, naâng cao ñoä tin caäy cung caáp ñieän. Kieåu sô ñoà naøy thöôøng ñöôïc duøng trong löôùi caùp ngaàm phaân phoái trung aùp cuûa ñoâ thò.

Hình 2.17. Sô ñoà maïch voøng.

d. Sô ñoà truïc phaân phoái song song Trong sô ñoà truïc phaân phoái song song, phía trung theá coù hai daây hay caùp ngaàm cuøng

xuaát phaùt töø moät thanh goùp. Söï khaùc bieät chuû yeáu cuûa sô ñoà phaân phoái song song vôùi sô ñoà maïch voøng laø hai lieân keát thöôøng coù khoaù lieân ñoäng. Khi lieân keát naøy ñoùng thì lieân keát kia môû. Khi cung caáp bò giaùn ñoaïn treân lieân keát ñoùng thì thieát bò ñoùng caét seõ taùc ñoäng caét maïch vaø lieân keát coøn laïi seõ ñoùng vaøo hoaëc töï ñoäng hoaëc baèng tay.

Sô ñoà naøy thöôøng ñöôïc söû duïng ôû caùc nôi coù maät ñoä phuï taûi cao, phuï taûi yeâu caàu ñoä tin caäy cung caáp ñieän cao vaø ñöôïc caáp ñieän baèng caùp ngaàm.

Hình 2.18. Sô ñoà truïc phaân phoái song song.



2.11. CHOÏN THIEÁT BÒ ÑOÙNG CAÉT VAØ BAÛO VEÄ TRAÏM BIEÁN AÙP

2.11.1. Thieát bò ñoùng caét cao aùp a. Caùc chuûng loaïi Maùy caét (CB – Circuit Breaker)

Maùy caét laø moät thieát bò duøng trong maïng ñieän aùp cao ñeå ñoùng, caét doøng ñieän phuï taûi vaø doøng ñieän ngaén maïch. Ñoù laø thieát bò ñoùng caét laøm vieäc tin caäy, song giaù thaønh cao neân maùy caét thöôøng chæ ñöôïc duøng ôû nhöõng nôi quan troïng. Trong maùy caét cao aùp, vaán ñeà daäp taét hoà quang khi ngaén maïch raát quan troïng. Chính vì vaäy ngöôøi ta thöôøng caên cöù vaøo phöông phaùp daäp hoà quang ñeå phaân loaïi maùy caét.

o Maùy caét daàu: daàu vöøa laø chaát caùch ñieän, ñoàng thôøi sinh khí ñeå daäp taét hoà quang. Trong maùy caét daàu ñöôïc phaân laøm maùy caét ít daàu vaø maùy caét nhieàu daàu.

o Maùy caét khoâng khí: trong maùy caét khoâng khí, hoà quang ñöôïc daäp taét nhôø khí thoåi cuûa khoâng khí neùn aùp suaát töø 8 ñeán 20at. Caùch ñieän vaø baûn thaân buoàng daäp hoà quang laø söù hay vaät lieäu raén caùch ñieän.

o Maùy caét töï sinh khí: duøng vaät lieäu caùch ñieän coù khaû naêng töï sinh khí döôùi taùc duïng nhieät ñoä cao cuûa hoà quang. Khí töï sinh aùp suaát cao coù khaû naêng daäp taét hoà quang.

o Maùy caét ñieän töø: hoà quang ñöôïc daäp taét trong khe heïp laøm baèng vaät lieäu raén chòu ñöôïc hoà quang. Löïc ñieän töø seõ ñaåy hoà quang vaøo khe heïp.

o Maùy caét chaân khoâng: hoà quang ñöôïc daäp taét trong moâi tröôøng chaân khoâng. o Maùy caét khí: khí eâleâga (SF6) coù khaû naêng daäp taét hoà quang cao neân ñöôïc duøng

ñeå daäp taét hoà quang trong maùy caét khí. Theo thôøi gian taùc ñoäng, maùy caét ñöôïc chia thaønh 2 loaïi: maùy caét nhanh vaø maùy caét

chaäm. Theo soá löôïng pha, maùy caét coù theå chia laøm maùy caét 1 pha vaø 3 pha. Theo vò trí laép ñaët, maùy caét ñöôïc chia laøm maùy caét ñaët trong nhaø vaø maùy caét ñaët ngoaøi

trôøi. Caùc thoâng soá chính cuûa maùy caét:

o Ñieän aùp ñònh möùc. o Doøng ñieän ñònh möùc. o Taàn soá ñònh möùc. o Khaû naêng caét doøng ngaén maïch. o Doøng oån ñònh nhieät ñònh möùc. o Doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc. o Thôøi gian caét. o Thôøi gian môû. Maùy caét ñoùng laëp laïi (Recloser)

Trong maïng ñieän cao aùp, caùc söï coá thöôøng laø söï coá thoaùng qua, do ñoù ñeå taêng cöôøng lieân tuïc cung caáp ñieän, ngöôøi ta thöôøng söû duïng maùy caét ñoùng laëp laïi.

Maùy caét ñoùng laëp laïi coù caáu taïo gioáng maùy caét. Tuy nhieân, noù coù theâm boä phaän ñieàu khieån rieâng giuùp cho noù coù khaû naêng ñoùng laëp ñi laëp laïi theo moät chöông trình ñònh tröôùc, coù khaû naêng ghi nhaän caùc soá lieäu, caùc thoâng soá cuûa phuï taûi ñieän, chöùc naêng baûo veä choáng söï coá.

Caùc thoâng soá chính cuûa maùy caét ñoùng laëp laïi töông töï nhö maùy caét, tuy nhieân coù theâm thoâng soá boä ñieàu khieån vaø xöû lyù döõ lieäu.



Dao caùch ly (DS – Distance Switch) Nhieäm vuï chuû yeáu cuûa dao caùch ly laø taïo ra moät khoaûng hôû caùch ñieän ñöôïc troâng thaáy

giöõa boä phaän ñang mang doøng ñieän vaø boä phaän caét ñieän nhaèm muïc ñích ñaûm baûo an toaøn vaø taïo cho nhaân vieân söûa chöõa thieát bò an taâm khi laøm vieäc. Do vaäy, ôû nhöõng nôi caàn söûa chöõa, ngoaøi caùc thieát bò ñoùng caét caàn ñaët theâm dao caùch ly. Dao caùch ly thöôøng boá trí treân coät vôùi thaønh phaàn chuû yeáu laø beä ñôõ, dao caét vaø tieáp ñieåm. Dao caùch ly coù theå thao taùc baèng tay thoâng qua saøo caùch ñieän hoaëc qua caùc cô caáu truyeàn ñoäng ñaët döôùi chaân coät.

Dao caùch ly khoâng coù boä phaän daäp taét hoà quang neân khoâng theå caét ñöôïc doøng ñieän lôùn. Neáu nhaàm laãn duøng dao caùch ly ñeå caét doøng ñieän lôùn thì coù theå phaùt sinh hoà quang gaây nguy hieåm. Do vaäy, dao caùch ly chæ duøng ñeå ñoùng, caét doøng khoâng taûi.

Phaân loaïi: o Loaïi tieáp ñieåm xoay ngang. o Loaïi tieáp ñieåm xoay chieàu thaúng ñöùng.

Caùc thoâng soá chính cuûa dao caùch ly: o Ñieän aùp ñònh möùc. o Doøng ñieän ñònh möùc. o Doøng oån ñònh ñoäng. o Doøng oån ñònh nhieät. o Taàn soá ñònh möùc.

Dao caét taûi (LBS – Load Break Switch) Dao caét taûi coù theå ñoùng, caét doøng ñieän khi mang taûi nhöng khoâng töï ñoäng maø thöôøng

thöïc hieän baèng thao taùc cuûa nhaân vieân vaän haønh thoâng qua saøo caùch ñieän hoaëc cô caáu lieân ñoäng. Dao caét taûi khoâng caét ñöôïc doøng ngaén maïch. Do ñoù, ñeå baûo veä doøng ngaén maïch, thöôøng keát hôïp vôùi söû duïng caàu chì.

Caùc thoâng soá chính cuûa dao caét taûi: o Ñieän aùp ñònh möùc. o Doøng ñieän ñònh möùc. o Taàn soá ñònh möùc. o Doøng oån ñònh ñoäng. o Doøng oån ñònh nhieät.

Dao caét taïo khoaûng caùch (LTD – Line Trip Distance) Dao caét taïo khoaûng caùch thöïc chaát laø dao caùch ly nhöng ñöôïc boá trí treân ñöôøng daây.

Nhieäm vuï laø ñeå caùch ly ñöôøng daây taïo khoaûng hôû thaáy ñöôïc, taïo caûm giaùc an toaøn khi söûa chöõa. Caùc thaønh phaàn chính bao goàm söù ñôõ daïng thanh, caùc ñaàu ñaáu noái daây, dao caét vaø tieáp ñieåm. LTD thöôøng ñöôïc thao taùc baèng tay thoâng qua saøo caùch ñieän.

Caùc thoâng soá cuûa LTD töông töï nhö caùc thoâng soá cuûa DS. Caàu chì töï rôi (FCO – Fuse Cut Out)

Caàu chì töï rôi thöôøng ñöôïc trang bò treân caùc tuyeán daây khoâng quan troïng (coâng suaát beù, yeâu caàu lieân tuïc cung caáp ñieän khoâng cao) hay ñöôïc trang bò ñeå baûo veä maùy bieán aùp nhoû.

Caáu taïo caàu chì töï rôi goàm coù: beä ñôõ, oáng chì, daây chaûy, tieáp ñieåm ñoùng caét. Caàu chì töï rôi chæ coù theå ñoùng caét doøng khoâng taûi hoaëc ñoùng caét doøng taûi nhoû. Ñeå coù theå ñoùng caét ñöôïc doøng taûi töông ñoái lôùn, ngöôøi ta duøng caàu chì töï rôi coù boä phaän daäp hoà quang (LBFCO – Load Break FCO).

Caàu chì töï rôi thöôøng ñöôïc thao taùc baèng tay thoâng qua saøo caùch ñieän.



Caùc thoâng soá chính cuûa caàu chì töï rôi: o Ñieän aùp ñònh möùc. o Doøng ñieän ñònh möùc. o Coâng suaát ñònh möùc. o Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc. o Ñaëc tính baûo veä.

b. Caùc ñieàu kieän löïa choïn Caùc thieát bò ñoùng caét ñöôïc löïa choïn theo ñieàu kieän laøm vieäc laâu daøi vaø kieåm tra ñieàu

kieän söï coá. Choïn theo ñieàu kieän laøm vieäc laâu daøi:

ñmmaïngñmmaïngñmñmtb UUUU maxlvñmtb II ÔÛ ñaây:

ñmtbU - ñieän aùp ñònh möùc cuûa thieát bò, kV; ñmU - ñoä taêng ñieän aùp cho pheùp cuûa thieát bò, kV; ñmtbI - doøng ñieän ñònh möùc cuûa thieát bò, A; ñmmaïngU - ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän, kV;

ñmmaïngU - toån thaát ñieän aùp cho pheùp cuûa maïng ñieän, kV;

max lvI - doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi, A. Trò soá ñoä leäch ñieän aùp cho pheùp töông ñoái so vôùi ñieän aùp ñònh möùc cuûa thieát bò ñieän

ñöôïc cho pheùp nhö sau: Dao caùch ly : ñmU15,0Uñm Maùy caét ñieän : ñmU15,0Uñm Caàu chì : ñmU1,0Uñm Kieåm tra theo ñieàu kieän söï coá: Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng

Khaê naêng oån ñònh ñoäng (noùi moät caùch khaùc, ñoù laø khaû naêng choáng laïi taùc duïng cuûa löïc ñieän ñoäng) cuûa thieát bò ñieän ñöôïc ñaëc tröng bôûi doøng ñieän oån ñònh ñoäng ñònh möùc. Doøng ñieän naøy chính laø doøng ñieän cöïc ñaïi coù theå chaïy qua khí cuï ñieän maø löïc ñieän ñoäng do noù sinh ra khoâng theå phaù hoaïi thieát bò ñieän ñöôïc.

xkñmñ ii . ÔÛ ñaây:

ñmñi . - doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc cuûa thieát bò, A; xki - doøng ngaén maïch xung kích, A;

Nxkxk Iki .2 IN - giaù trò doøng ngaén maïch, A;

kxk - heä soá xung kích, aTxk ek

01,0

1

(vôùi r

xTa . )

Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät:

nhñm

qñnhñm t

tII

..



ÔÛ ñaây: ñmnhI - doøng ñieän oån ñònh nhieät ñònh möùc, qui ñònh bôûi nhaø cheá taïo öùng vôùi thôøi gian

oån ñònh nhieät ñònh möùc tñm.nh; I - giaù trò hieäu duïng doøng ngaén maïch oån ñònh, A; tqñ - thôøi gian taùc ñoäng qui ñoåi cuûa doøng ñieän ngaén maïch, coù theå xaùc ñònh tqñ döïa

vaøo thôøi gian toàn taïi ngaén maïch tN = tbv + tmc vaø tæ soá

II

tbv - thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä rôle, tbv = 0,2s (caét nhanh), tbv = 0,5s (caét chaäm); tmc - thôøi gian caét cuûa maùy caét, s; I - giaù trò hieäu duïng cuûa doøng ngaén maïch sieâu quaù ñoä, A. Neáu ngaén maïch xa

nguoàn: NIII Trong tính toaùn thöïc teá löôùi trung aùp, ngöôøi ta cho pheùp laáy thôøi gian qui ñoåi tqñ baèng

thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, nghóa laø baèng thôøi gian caét ngaén maïch. Ñoái vôùi nhöõng thieát bò coù doøng ñieän ñònh möùc treân 1000A thì khoâng caàn kieåm tra ñieàu

kieän oån ñònh nhieät.

2.11.2. Thieát bò ñoùng caét haï aùp

a. Maùy caét haï aùp (LVCB) Caùc chuûng loaïi o MCCB (Molded Case Circuit Breaker): Ñaây laø loaïi CB voû ñuùc, thöôøng laø loaïi

CB 3 pha, coù caáu taïo bao goàm tieáp ñieåm ñoùng caét, buoàng daäp hoà quang, rôle nhieät, rôle töø, tay gaït vaø caùc thieát bò khaùc. MCCB thöôøng ñöôïc trang bò cho nhöõng ñöôøng daây coù coâng suaát lôùn, cho ngoõ vaøo cuûa caùc tuû ñieän chính, ngoõ ra cuûa tuû ñieän chính vaø ngoõ vaøo cuûa tuû ñieän phuï.

o MCB (Miniature Circuit Breaker): Ñaây laø thieát bò ñoùng caét loaïi nhoû. MCB coù theå ñöôïc cheá taïo loaïi 1 cöïc, 2 cöïc, 3 cöïc hoaëc 4 cöïc. MCB ñöôïc trang bò cho nhöõng ñöôøng daây coù taûi nhoû, thöôøng laø caùc tuyeán daây ñi ra töø tuû phaân phoái phuï ñeán thieát bò ñieän.

o RCCB (Residual Current Circuit Breaker): Ñaây laø CB ngoaøi caùc chöùc naêng ñoùng caét vaø baûo veä nhö caùc CB thoâng duïng, noù coøn coù theâm chöùc naêng choáng doøng roø, baûo veä an toaøn cho ngöôøi khi thieát bò ñieän bò roø ñieän. Caùc doøng roø ñònh möùc laø 10, 30, 300 mA. RCCB coøn coù teân khaùc laø ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker).

Caùc thoâng soá chính cuûa CB o Ñieän aùp ñònh möùc: Un. o Doøng ñieän ñònh möùc: In. o Doøng hieäu chænh (doøng taùc ñoäng nhieät)

nr II 18,0 (cô caáu ngaét nhieät) nr II 14,0 (cô caáu ngaét ñieän töû)

o Thôøi gian caét: t (ms). o Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc, Icu (kA). o Cô caáu caét: Thermal/Magnetic, Electronic. o Ñaëc tuyeán baûo veä: B, C, D, MA, K. o Soá cöïc: 1, 2, 3, 4 cöïc.



o Taàn soá ñònh möùc, fn. o Doøng taùc ñoäng cuûa cô caáu töø, Im.

Ghi chuù: o CB coù ñaëc tuyeán baûo veä B thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä cho caùc maïch ñieän

chính coù doøng ñoät bieán khoâng quaù lôùn (maïch ñieän noái töø traïm bieán aùp ñeán tuû phaân phoái chính, maïch ñieän noái töø tuû phaân phoái chính ñeán tuû phaân phoái phuï, maïch ñieän cung caáp cho taûi khoâng coù doøng khôûi ñoäng).

o Ñaëc tuyeán loaïi C, coøn ñöôïc goïi laø ñaëc tuyeán phoå thoâng. CB coù ñaëc tuyeán C thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä cho caùc maïch cung caáp ñieän cho ñoäng cô.

o CB coù ñaëc tuyeán loaïi D vaø K thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä cho caùc maïch coù doøng khôûi ñoäng lôùn (ñoäng cô khôûi ñoäng coù taûi).

o CB coù ñaëc tuyeán loaïi MA thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä ñoäng cô khi phoái hôïp vôùi contactor ngaét (contactor vôùi baûo veä choáng quaù taûi).

Ñieàu kieän choïn CB

o Ñieän aùp ñònh möùc: nmaïngn UU

o Doøng ñieän ñònh möùc: nmaïngn II

o Taàn soá ñònh möùc: nmaïngn ff

o Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc: 3Ncu II

o Thôøi gian caét: choïn theo ñieàu kieän phoái hôïp baûo veä. o Cô caáu ngaét: coù theå choïn cô caáu ngaét thermal/magnetic hoaëc electronic. o Ñaëc tuyeán baûo veä: B, C, D, MA, K. o Soá cöïc: 1, 2, 3 hoaëc 4 cöïc.

Ñoái vôùi RCCB, coøn coù theâm ñieàu kieän choïn doøng roø: o CB doøng roø ñònh möùc töø 1030mA, thöôøng ñöôïc söû duïng trong daân duïng. o CB doøng roø ñònh möùc töø 30300mA, thöôøng ñöôïc söû duïng trong coâng nghieäp. o CB doøng roø ñònh möùc töø 5001000mA, thöôøng ñöôïc söû duïng trong choáng chaùy.

a. Caàu chì Trong coâng nghieäp thöôøng söû duïng caàu chì HRC (High Rupturing Capability: khaû naêng

caét lôùn). Ñaây laø loaïi caàu chì coù khaû naêng caét doøng ngaén maïch lôùn vaø thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä cho caùc maïch ñieän khoâng coù nhu caàu ñoùng caét thöôøng xuyeân.

Caàu chì HRC coù doøng ñònh möùc töø 6630 A vaø caáu taïo bao goàm: caàu chì vaø ñeá caàu chì. Ñeå thay theá caàu chì, ngöôøi ta thöôøng söû duïng 1 tay keïp chuyeân duøng. Treân caàu chì coù moät nieâm chì maø khi caàu chì taùc ñoäng, nieâm chì seõ bò maát khieán cho ngöôøi söû duïng coù theå bieát ñeå thay theá caàu chì. Khaû naêng caét doøng ngaén maïch caàu chì HRC coù theå leân tôùi 20 kA.

Ñieàu kieän löïa choïn caàu chì nhö sau: maxlvN II nmaïngN UU

maxI

I N

3Ncu II

ÔÛ ñaây: Ilvmax - doøng laøm vieäc cöïc ñaïi qua caàu chì, A; Imax - doøng ñieän lôùn nhaát ñi qua caàu chì khi ñoäng cô khôûi ñoäng, A.



1

1maxmax

n

iñmiñtkñ IkII

Ikñmax - doøng khôûi ñoäng lôùn nhaát cuûa ñoäng cô trong nhoùm thieát bò, A; Iñmi - doøng ñieän ñònh möùc cuûa thieát bò thöù i, A; n - soá ñoäng cô trong nhoùm thieát bò. - heä soá, ñöôïc löïa choïn nhö sau: 5,2 neáu ñoäng cô khôûi ñoäng bình thöôøng. 6,1 neáu ñoäng cô khôûi ñoäng coù taûi. 3

NI - doøng ngaén maïch 3 pha, töông öùng vôùi ñieåm ngaén maïch maø doøng ngaén maïch qua caàu chì laø lôùn nhaát.

2.11.3. Choïn thanh caùi Tieát dieän thanh caùi ñöôïc choïn theo doøng phaùt noùng cho pheùp vaø kieåm tra theo ñieàu

kieän oån ñònh ñoäng vaø oån ñònh nhieät cuûa doøng ngaén maïch. Choïn theo ñieàu kieän phaùt noùng:

max321 lvcpthcp IIKKKI

ÔÛ ñaây: Icp - doøng ñieän cho pheùp cuûa thanh caùi, A; Ilvmax - doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi qua thanh caùi, A; Icpth - doøng ñieän cho pheùp cuûa thanh caùi khi nhieät ñoä thanh caùi laø 700C, nhieät ñoä

moâi tröôøng xung quanh laø 250C vaø thanh caùi ñaët ñöùng. K1 = 1 vôùi thanh caùi ñaët ñöùng; K1 = 0,95 vôùi thanh caùi ñaët ngang; K2 - heä soá hieäu chænh khi xeùt tröôøng hôïp thanh caùi goàm nhieàu thanh gheùp laïi, neáu

laø daây daãn treân khoâng thì K2 = 1; K3 - heä soá hieäu chænh theo nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh khaùc vôùi nhieät ñoä tieâu

chuaån. Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät:

qñoâñntc tISS

ÔÛ ñaây: Stc - tieát dieän cuûa thanh caùi,mm2; - heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi thanh caùi, tra baûng 8-8, trang 280 - saùch “Cung Caáp

Ñieän” - Taùc giaû Nguyeãn Xuaân Phuù. I - doøng ngaén maïch oån ñònh taïi thanh caùi, A; tqñ - thôøi gian qui ñoåi, coù theå laáy baèng thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, ms. Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng:

ttcp

ÔÛ ñaây: cp - öùng suaát cho pheùp cuûa vaät lieäu laøm thanh caùi, kG/cm2.

vôùi thanh ñoàng 2 kG/cm1400cp ;

vôùi thanh nhoâm 2 kG/cm700cp ;

tt - öùng suaát tính toaùn, xuaát hieän trong thanh caùi do taùc ñoäng cuûa löïc ñieän ñoäng doøng ngaén maïch, kG/cm2;



WM

tt

M - momen uoán tính toaùn, kG.cm

10

.lFM tt

Ftt - löïc tính toaùn do taùc ñoäng cuûa doøng ngaén maïch:

kG,10.76,1 22xktt i

alF

ÔÛ ñaây: l - khoaûng caùch giöõa caùc söù cuûa 1 pha, cm; a - khoaûng caùch giöõa caùc pha, cm; ixk - doøng ngaén maïch xung kích taïi thanh caùi, A. W - momen choáng uoán cuûa thanh caùi, cm3.

6. 2hbW (thanh caùi hình chöõ nhaät)

32. 3dW

(thanh caùi hình troøn ñöôøng kính d)

2.11.4. Thieát bò choáng seùt lan truyeàn vaøo traïm bieán aùp Theo thoáng keâ, 80% hö hoûng do seùt gaây ra laø do seùt ñaùnh lan truyeàn theo ñöôøng caáp

nguoàn vaø ñöôøng tín hieäu. Do vieäc choáng seùt lan truyeàn chöa ñöôïc quan taâm moät caùch ñaây ñuû, daãn ñeán thieät haïi do seùt lan truyeàn gaây ra raát lôùn. Vì theá, vieäc ñeà ra caùc giaûi phaùp vaø cung caáp caùc thieát bò choáng seùt lan truyeàn theo coâng ngheä môùi laø caáp baùch vaø caàn thieát.

Caùc ñöôøng daây treân khoâng, duø coù ñöôïc baûo veä choáng seùt hay khoâng thì caùc thieát bò noái vôùi chuùng ñeàu phaûi chòu taùc ñoäng cuûa soùng seùt truyeàn töø ñöôøng daây ñeán. Bieân ñoä quaù ñieän aùp khí quyeån coù theå lôùn hôn ñieän aùp thí nghieäm xung kích vaø caùch ñieän cuûa thieát bò, daãn ñeán choïc thuûng caùch ñieän, phaù hoaïi thieát bò vaø gaây neân söï coá, maïch ñieän bò caét ra. Do vaäy, ñeå baûo veä caùc thieát bò trong traïm bieán aùp traùnh soùng quaù ñieän aùp truyeàn töø ñöôøng daây vaøo phaûi duøng caùc thieát bò choáng seùt. Caùc thieát bò choáng seùt naøy seõ haï thaáp bieân ñoä soùng quaù ñieän aùp ñeán trò soá an toaøn cho caùch ñieän caàn ñöôïc baûo veä.

Thieát bò choáng seùt laø thieát bò ñöôïc gheùp song song vôùi thieát bò ñieän ñeå baûo veä quaù ñieän aùp khí quyeån. Khi xuaát hieän quaù ñieän aùp, noù seõ phoùng ñieän tröôùc laøm giaûm trò soá quaù ñieän aùp ñaët leân caùch ñieän cuûa thieát bò vaø khi heát quaù ñieän aùp seõ töï ñoäng daäp taét hoà quang cuûa doøng ñieän xoay chieàu, phuïc hoài traïng thaùi laøm vieäc bình thöôøng. Ñeå laøm ñöôïc nhieäm vuï treân, thieát bò choáng seùt caàn ñaït caùc ñieàu kieän sau ñaây:

Coù ñaëc tính voân - giaây (V-s) thaáp hôn ñaëc tính V-s cuûa caùch ñieän. Coù khaû naêng daäp taét nhanh choùng hoà quang cuûa doøng xoay chieàu. Khi quaù ñieän aùp, thieát bò choáng seùt laøm vieäc (phoùng ñieän) ñeå taûn doøng xuoáng

ñaát ñoàng thôøi taïo neân ngaén maïch chaïm ñaát. Khi heát quaù ñieän aùp, phaûi nhanh choùng daäp taét hoà quang cuûa doøng ngaén maïch chaïm ñaát tröôùc khi boä phaän baûo veä rôle laøm vieäc ñeå heä thoáng ñieän ñöôïc tieáp tuïc vaän haønh an toaøn.

Coù möùc ñieän aùp dö thaáp so vôùi caùch ñieän cuûa thieát bò ñöôïc baûo veä Sau khi phoùng ñieän, ñieän aùp coøn treân thieát bò choáng seùt (aùp dö) seõ taùc duïng leân

caùch ñieän cuûa thieát bò, neáu ñieän aùp naøy lôùn vaãn coù theå gaây nguy hieåm cho thieát bò ñieän.



Löu yù: Vôùi khe hôû baûo veä vaø choáng seùt oáng, giaûm ñieän aùp dö chuû yeáu baèng caùch giaûm

ñieän trôû cuûa boä phaän noái ñaát. ÔÛ choáng seùt van, beân caïnh vieäc giaûm trò ñieän trôû khoâng ñöôøng thaúng phaûi haïn

cheá doøng ñieän qua noù khoâng lôùn quaù trò soá qui ñònh (5 kA hoaëc 10 kA). Thieát bò choáng seùt khoâng ñöôïc laøm vieäc (phoùng ñieän) khi coù quaù ñieän aùp noäi boä Yeâu caàu naøy thöïc hieän baèng caùch ñieàu chænh (khoaûng caùch) khe hôû phoùng ñieän

cuûa thieát bò choáng seùt. a. Caùc thieát bò choáng seùt lan truyeàn Choáng seùt van

Nguyeân lyù cuûa choáng seùt van: goàm coù 2 phaàn töû chính laø khe hôû phoùng ñieän vaø ñieän trôû laøm vieäc. Khe hôû phoùng ñieän cuûa choáng seùt van laø moät chuoãi caùc khe hôû nhoû coù nhieäm vuï phoùng ñieän khi xuaát hieän quaù ñieän aùp. Ñieän trôû laøm vieäc laø ñieän trôû phi tuyeán coù taùc duïng haïn cheá trò soá doøng ñieän ngaén maïch chaïm ñaát qua choáng seùt van khi soùng quaù ñieän aùp choïc thuûng caùc khe hôû phoùng ñieän.

Gaàn ñaây vôùi coâng ngheä tieân tieán, ngöôøi ta ñöa ra loaïi choáng seùt van coù ñieän trôû phi tuyeán ñöôïc taïo bôûi caùc haït ZnO vaø caùc haït naøy ñöôïc bao bôûi moät maøn moûng Bi2O3. Loaïi choáng seùt van naøy coù nhieàu öu ñieåm hôn choáng seùt van tröôùc ñaây:

o Ñoä tin caäy cao, kích thöôùc goïn nheï. o Heä soá phi tuyeán cao, doøng ñieän roø nhoû. o Ñaëc tuyeán baûo veä meàm hôn. Choáng seùt van oxyt kim loaïi (MOV)

Choáng seùt van ñaõ thay ñoåi moät caùch cô baûn trong khoaûng hôn 20 naêm trôû laïi ñaây caû veà caáu truùc laãn nguyeân lyù laøm vieäc. Loaïi choáng seùt van coù khe hôû phoùng ñieän kieåu taám phaúng vaø phaùt trieån leân loaïi coù khe hôû thoåi töø vaø ñieän trôû SiC maéc noái tieáp ñaõ ñöôïc thay theá baèng choáng seùt van khoâng coù khe hôû phoùng ñieän.

Choáng seùt van môùi khoâng coù khe hôû phoùng ñieän maø döïa treân ñieän trôû oxyt kim loaïi (MOV) coù ñaëc tính U-I hoaøn toaøn phi tuyeán vaø coù khaû naêng haáp thuï naêng löôïng raát cao. Chuùng ñöôïc bieát ñeán nhö loaïi choáng seùt van oxyt kim loaïi (MO).

Choáng seùt van MOV khoâng phoùng ñieän, do vaäy khoâng ñònh nghóa ñieän aùp phoùng ñieän. Khi ñieän aùp taêng, choáng seùt van MOV chuyeån ngay töø trò soá ñieän trôû lôùn sang ñieän trôû nhoû. Khi ñieän aùp giaûm, choáng seùt van MOV laïi duy trì tính daãn ñieän keùm cuûa noù.

Möùc baûo veä cuûa choáng seùt van MOV ñöôïc xaùc ñònh baèng ñieän aùp dö cuûa noù. Choáng seùt van MOV ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä thieát bò vaø traïm quan troïng (ñaëc bieät laø

maùy bieán aùp ñieän löïc) choáng laïi quaù ñieän aùp khí quyeån vaø quaù ñieän aùp ñoùng môû. Khi thieát keá vaø löïa choïn choáng seùt van thoâng duïng, caàn löu yù ñieän aùp ñaùnh thuûng vaø ñieän aùp ñeäm. Ngoaøi ra, choáng seùt van MOV ñöôïc choïn theo caùc tieâu chuaån sau ñaây:

o Ñieän aùp taàn soá nguoàn toái ña. o Khaû naêng haáp thuï naêng löôïng. o Möùc baûo veä.

Choáng seùt van trong löôùi phaân phoái döôùi 30 kV thöôøng ñöôïc thieát keá vôùi doøng ñieän seùt ñònh möùc 5 kA, choáng seùt van duøng cho caùc ñieän aùp treân 30 kV luoân coù doøng seùt ñònh möùc 10 kA.



b. Löïa choïn thieát bò choáng seùt lan truyeàn vaøo traïm bieán aùp Ñeå ñaûm baûo caùc bieân haïn baûo veä vaø phaùt huy toát chöùc naêng baûo veä quaù aùp cuûa choáng

seùt, caàn tieán haønh caùc böôùc sau: Böôùc 1: Xaùc ñònh moâi tröôøng laép ñaët cuûa choáng seùt

ÔÛ böôùc naøy, caàn xaùc ñònh yeáu toá moâi tröôøng beân ngoaøi nôi choáng seùt seõ ñöôïc laép ñaët nhö: laép ñaët trong nhaø hay ngoaøi trôøi, möùc ñoä oâ nhieãm ñeå xaùc ñònh chieàu daøi ñöôøng roø cuûa voû boïc caùch ñieän.

Böôùc 2: Xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa heä thoáng - Xaùc ñònh ñieän aùp vaän haønh cöïc ñaïi cuûa heä thoáng Um Ñieän aùp vaän haønh cuûa heä thoáng laø giaù trò hieäu duïng cao nhaát cuûa ñieän aùp daây xaûy ra

trong ñieàu kieän vaän haønh bình thöôøng ôû moät thôøi ñieåm vaø vò trí naøo ñoù trong heä thoáng. Neáu chæ coù ñieän aùp ñònh möùc cuûa heä thoáng Uñm, thì choïn ñmm U,,U 11051 .

- Xaùc ñònh heä soá chaïm ñaát Ke Laø tæ soá cuûa ñieän aùp ôû caùc pha khoâng bò söï coá trong quaù trình söï coá ñoái vôùi ñieän aùp

tröôùc khi bò söï coá chaïm ñaát. - Xaùc ñònh quaù ñieän aùp taïm thôøi UTOV (Temporary OverVoltage)

Thoâng thöôøng, giaù trò UT.O.V ñöôïc hieåu laø ñieän aùp ôû söï coá chaïm ñaát moät pha. Bieân ñoä UTOV ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:

3

UKU m

eTOV

Caàn löïa choïn VlöôùiOTtVchoángseùOT UU ....

Böôùc 3: Kieåm tra caùc lyù do khaùc xaûy ra quaù ñieän aùp taïm thôøi TOV. Thoâng thöôøng TOV xuaát hieän khi coù söï coá chaïm ñaát, hoaëc do sa thaûi phuï taûi, tuy nhieân

ôû moät soá keát caáu löôùi naøo ñoù coù theå xaûy ra quaù ñieän aùp coäng höôûng, ñieàu naøy cuõng coù theå xaûy ra khi caùc maùy caét taùc ñoäng khoâng ñoàng thôøi. Quaù ñieän aùp coäng höôûng khoâng ñöôïc duøng laøm cô sôû ñeå tính toaùn choïn TOV cuûa choáng seùt.

Trong vaøi tröôøng hôïp vaän haønh, ñeå giaûm doøng söï coá, chæ choïn noái ñaát trung tính cuûa moät soá bieán aùp, trong tröôøng hôïp naøy coù theå xaûy ra khaû naêng laø moät soá boä phaän cuûa heä thoáng coù theå trôû thaønh maát taùc duïng phaàn noái ñaát trong moät soá giai ñoaïn maø moät hoaëc nhieàu maùy bieán aùp, trung tính ñöôïc taùch ra khoâng noái ñaát. Neáu khoâng döï phoøng cho vieäc naøy thì moät soá söï coá chaïm ñaát trong nhöõng giai ñoaïn naøy coù theå daãn ñeán TOV cao hôn vaø laøm hoûng choáng seùt.

Tuy nhieân, hieám khi xaûy ra tröôøng hôïp naøy, do vaäy chaáp nhaän nguy cô hoûng choáng seùt thay vì choïn moät choáng seùt coù TOV cao hôn.

Baûng 2.7. Heä soá chaïm ñaát Phöông thöùc noái ñaát cuûa löôùi ñieän Ke Heä thoáng 4 daây noái ñaát laëp laïi 1,25 - 1,35 Caùp (4 daây) 1,50 Heä thoáng 3 daây, noái ñaát toång trôû nhoû 1,40 Heä thoáng 3 daây, noái ñaát toång trôû cao 1,73 Heä thoáng 3 daây, noái 1,73

Böôùc 4: Xaùc ñònh ñieän aùp vaän haønh lieân tuïc cuûa choáng seùt UC (Continuos Operating Voltage)

Thöôøng ñöôïc vieát taét laø COV hay MCOV laø trò soá hieäu duïng cuûa ñieän aùp taàn soá coâng nghieäp cho pheùp ñaõ ñöôïc thieát keá cho choáng seùt, coù theå aùp duïng lieân tuïc vaøo hai cöïc cuûa



choáng seùt. Löu yù, UC cuûa boä choáng seùt coù theå nhoû hôn toång caùc UC cuûa töøng phaàn töû khi ñieän aùp phaân boá doïc theo choáng seùt khoâng hoaøn toaøn ñoàng nhaát.

3m

CU

U

2.12. TÍNH THOÂNG SOÁ CHEÁ ÑOÄ CUÛA CAÙC MAÏNG ÑIEÄN ÑÔN GIAÛN

2.12.1. Sô ñoà thay theá löôùi cung caáp ñieän Thöôøng duøng hai loaïi sô ñoà: sô ñoà nguyeân lyù vaø sô ñoà thay theá. Sô ñoà nguyeân lyù laø sô ñoà chaép noái caùc phaàn töû cuûa löôùi cung caáp ñieän (maùy bieán aùp,

ñöôøng daây, maùy caét, caàu dao, caàu chì, …) nhaèm moâ taû caùch thöùc caáp ñieän töø nguoàn ñeán caùc phuï taûi.

Sô ñoà thay theá laø sô ñoà duøng trong quaù trình tính toaùn löôùi cung caáp ñieän, treân ñoù ngöôøi ta ñaõ thay theá caùc phaàn töû cuûa löôùi baèng caùc ñaïi löôïng ñaëc tröng cho quaù trình truyeàn taûi ñieän.

a. Sô ñoà thay theá ñöôøng daây taûi ñieän Sô ñoà thay theá ñaày ñuû cuûa moät ñöôøng daây taûi ñieän laø sô ñoà Hình 2.20.

l, FA 1

1S

A 11S

2G

2B

2G

2B

Z

Hình 2.20. Sô ñoà nguyeân lyù vaø thay theá

ñoaïn ñöôøng daây taûi ñieän daøi l, tieát dieän F. Ba ñaïi löôïng ñaëc tröng cho quaù trình truyeàn taûi ñieän treân ñöôøng daây laø Z, G vaø B, trong

ñoù: Z - toång trôû cuûa ñoaïn ñöôøng daây, ; G - ñieän daãn cuûa ñoaïn ñöôøng daây, ñaëc tröng cho toån thaát coâng suaát taùc duïng do roø

ñieän qua söù, coät vaø do vaàng quang ñieän. Vaàng quang ñieän laø hieän töôïng khi maø cöôøng ñoä ñieän tröôøng treân beà maët daây daãn ñuû lôùn laøm ion hoaù lôùp khoâng khí xung quanh taïo neân moät vaàng saùng xung quanh daây daãn.

B - dung daãn cuûa ñoaïn ñöôøng daây. Khi ñöôøng daây taûi ñieän, giöõa caùc daây ñaët gaàn nhau vaø giöõa daây vôùi ñaát hình thaønh nhöõng baûn cöïc, keát quaû laø taïo ra moät coâng suaát phaûn khaùng Qc phoùng leân ñöôøng daây. Vôùi ñöôøng daây cao aùp (110, 220 kV) nhieàu khi hieän töôïng naøy coù lôïi vì noù buø laïi löôïng coâng suaát Q toån thaát treân ñieän khaùng X cuûa ñöôøng daây, nhöng laïi raát nguy hieåm ôû nhöõng ñöôøng daây sieâu cao aùp, ñaëc bieät khi khoâng taûi vaø non taûi, laøm cho ñieän aùp cuoái ñöôøng daây taêng cao vöôït quaù trò soá cho pheùp.

Löôïng Qc do ñöôøng daây sinh ra tæ leä vôùi bình phöông ñieän aùp taûi ñieän, vôùi ñieän aùp ñöôøng daây nhoû hôn 35 kV, löôïng Qc naøy nhoû, coù theå boû qua.



Cuõng vì ôû ñieän aùp trung aùp vaø haï aùp, toån thaát vaàng quang vaø roø ñieän raát nhoû, ngöôøi ta cho pheùp boû qua ñaïi löôïng G treân sô ñoà thay theá.Vì vaäy, sô ñoà thay theá ñôn giaûn chæ goàm toång trôû caùc ñoaïn ñöôøng daây (Hình 2.21).

1S

1S Hình 2.21. Sô ñoà nguyeân lyù vaø sô ñoà thay theá ñöôøng daây trung aùp vaø haï aùp.

b. Sô ñoà thay theá maùy bieán aùp Maùy bieán aùp laø thieát bò ñieän laøm nhieäm vuï bieán ñoåi ñieän aùp vaø truyeàn taûi coâng suaát.

Ngöôøi ta thöôøng söû duïng sô ñoà thay theá gaàn ñuùng hình (Hình 2.22).

0S Hình 2.22. Sô ñoà thay theá gaàn ñuùng maùy bieán aùp.

ZB - toång trôû cuoän daây maùy bieán aùp, ;

10102

32

2

ñmB

ñmBN

ñmB

ñmBNBBB S

UUj

SUP

jXRZ

ÔÛ ñaây: NP - toån hao ngaén maïch, kW; ñmBU - ñieän aùp ñònh möùc cuûa bieán aùp, kV. Neáu tính ZB veà phía cao aùp thì laáy UñmB ôû

phía cao, neáu tính ZB veà phía haï aùp thì laáy UñmB ôû phía haï aùp; ñmBS - coâng suaát ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp, kVA; NU - ñieän aùp ngaén maïch, %;

0S - toån thaát coâng suaát khoâng taûi cuûa maùy bieán aùp, kVA; 000 QjPS ÔÛ ñaây:

0P - toån thaát coâng suaát taùc duïng do phaùt noùng loõi theùp, kW; 0Q - toån thaát coâng suaát phaûn khaùng do töø hoaù loõi theùp, kVAr.

2.12.2. Maïng ñieän hôû

a. Xaùc ñònh doøng coâng suaát trong caùc maïng ñieän trôû Trong thieát keá cuõng nhö vaän haønh, thoâng thöôøng ñieän aùp cuûa caùc nuùt nguoàn cung caáp

ñaõ bieát. Vì vaäy, tính thoâng soá cheá ñoä cuûa maïng ñieän ñôn giaûn coù theå tieán haønh theo phöông phaùp gaàn ñuùng sau ñaây.

Tröôùc heát, chuùng ta laáy ñieän aùp ôû taát caû caùc nuùt trong maïng ñieän baèng ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän (Ui = Uñm) vaø tieán haønh tính caùc doøng coâng suaát, caùc toån thaát coâng suaát trong caùc phaàn töû cuûa maïng ñieän.

Ñoái vôùi sô ñoà tính toaùn cuûa maïng ñieän ôû hình 3.23b, quaù trình tính toaùn ñöôïc thöïc hieän nhö sau:



111 jQPS 222 jQPS

111 jQPS 222 jQPS

AS1S 2S

1Z2Z

b1Z b2Z

c1S

b1S01S

c2S

b2S02S

a. Sô ñoà maïng ñieän b.Sô ñoà tính toaùn cuûa maïng ñieän.

Hình 2.23. Caùc sô ñoà maïng ñieän hôû.



Toån thaát coâng suaát trong toång trôû cuûa maùy bieán aùp B2 ñöôïc xaùc ñònh:

22

22

22

22

22

22

222 bñm

bñm

bbb XU

QPjR

UQP

QjPS

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû 2bZ : 2222222 bbbbb QQjPPjQPS Doøng coâng suaát vaøo cuoän daây cao aùp cuûa maùy bieán aùp B2: 022022222 QQjPPjQPS bbccc Toån thaát coâng suaát treân ñoaïn 12:

222

22

22

222 jXRU

QPQjPS

ñm

cc

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû 2Z : 2222222 QQjPPQjPS cc Toån thaát coâng suaát trong toång trôû cuûa maùy bieán aùp B1:

112

21

21

111 bbñm

bbb jXRU

QPQjPS

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû 1bZ : 1111111 bbbbb QQjPPjQPS Doøng coâng suaát chaïy vaøo cuoän daây cao aùp cuûa maùy bieán aùp B1: 011011111 QQjPPjQPS bbccc Doøng coâng suaát sau toång trôû 1Z : 121212111 ccc QQjPPSSQjPS Toån thaát coâng suaát trong toång trôû 1Z :

112

21

21

111 jXRU

QPQjPS

ñm

Doøng coâng suaát töø nuùt A chaïy vaøo maïng ñieän: 1111 QQjPPjQPS AAA Keát quaû tính caùc doøng coâng suaát vôùi moãi cheá ñoä cuûa maïng ñieän ñöôïc ghi treân sô ñoà

tính toaùn cuûa noù. Neáu giaù trò coâng suaát mang giaù trò aâm, coù nghóa laø trong thöïc teá, doøng coâng suaát coù chieàu ngöôïc laïi so vôùi chieàu qui öôùc.

b. Tính ñieän aùp caùc nuùt trong maïng ñieän Ñieän aùp ôû caùc nuùt trong maïng ñieän ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû ñieän aùp cuûa nuùt nguoàn ñaõ

bieát vaø söï phaân boá chính xaùc caùc doøng coâng suaát trong maïng ñieän. Ñoái vôùi sô ñoà tính toaùn hình 3.23b, tính ñieän aùp caùc nuùt trong maïng ñieän ñöôïc tieán

haønh nhö sau: Ñieän aùp treân ñöôøng daây Ñ1 ñöôïc xaùc ñònh:

A

AAd U

XQRPU 11

Ñieän aùp treân thanh goùp cao aùp cuûa traïm 1:

A

AAA U

XQRPUU 11

1

Ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm 1, qui ñoåi veà phía cao aùp:



1

11111111 U

XQRPUUUU bb

bq

Ñieän aùp treân thanh goùp cao aùp cuûa traïm 2:

1

222212 U

XQRPUU

Ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm 2, qui ñoåi veà phía cao aùp:

2

22222222 U

XQRPUUUU bb

bq

2.12.3. Maïng ñieän kín

UAA

111 jQPS 222 jQPS

1 2

B1 B2

a)

1t1t1t jQPS 2t2t2t jQPS

UAAAS

A1S

A1S

A2S

A2S

12S12S

A1Z A2Z

12Z

b) a. Sô ñoà maïng ñieän b.Sô ñoà tính toaùn cuûa maïng ñieän.

Hình 2.24. Caùc sô ñoà maïng ñieän kín. a. Quy caùc phuï taûi veà phía ñieän aùp cao vaø laäp sô ñoà tính toaùn Caùc phuï taûi cuûa maïng ñieän thöôøng ñöôïc cho treân caùc thanh goùp haï aùp cuûa caùc traïm khu

vöïc vaø caùc traïm phaân phoái. Vì vaäy, ñeå thuaän tieän khi phaân tích cheá ñoä xaùc laäp, ngöôøi ta thöôøng qui ñoåi caùc phuï taûi veà maïng cao aùp. Caùc phuï taûi sau khi quy ñoåi veà caùc thanh goùp cao aùp cuûa traïm ñöôïc goïi laø caùc phuï taûi tính toaùn (hay quy ñoåi) cuûa traïm.

Phuï taûi tính toaùn cuûa traïm 1 (hình 3.24a ) ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:



01111 SSSS bt

ÔÛ ñaây: 1S : coâng suaát phuï taûi cuûa traïm 1, MVA; 1bS : toån thaát coâng suaát trong caùc cuoän daây cuûa maùy bieán aùp trong traïm 1, MVA; 01S : toån thaát coâng suaát trong loõi theùp cuûa maùy bieán aùp trong traïm 1, MVA. Sau khi ñaõ xaùc ñònh ñöôïc taát caû caùc phuï taûi tính toaùn cuûa caùc traïm, laäp sô ñoà tính toaùn

cuûa maïng ñieän. Ñoái vôùi maïng ñieän cho treân Hình 2.24a, sô ñoà tính toaùn coù daïng nhö Hình 2.24b.

b. Tính gaàn ñuùng caùc doøng coâng suaát trong maïng ñieän kín Khi xaùc ñònh gaàn ñuùng caùc doøng coâng suaát trong maïng ñieän kín, ta khoâng xeùt ñeán toån

thaát coâng suaát trong caùc toång trôû cuûa ñöôøng daây, ñoàng thôøi duøng phuï taûi tính toaùn cuûa caùc traïm.

Ñoái vôùi sô ñoà tính toaùn ôû hình 3.24b, doøng coâng suaát chaïy treân caùc ñoaïn ñöôøng daây A1 vaø A2 ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:

2121

2221211

AA

AtAtA ZZZ

ZSZZSS

2121

1111222

AA

AtAtA ZZZ

ZSZZSS

Ñoái vôùi maïng ñieän kín coù cuøng tieát dieän treân taát caû caùc ñoaïn thì phaân boá coâng suaát trong maïng chæ phuï thuoäc vaøo chieàu daøi:

2121

2221211

AA

AtAtA lll

lSllSS

2121

1111222

AA

AtAtA lll

lSllSS

Doøng coâng suaát chaïy treân ñöôøng daây 12 ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû ñònh luaät Kirchhoff ñoái vôùi nuùt 1 hoaëc nuùt 2. neáu tA SS 11

thì tA SSS 1112 .

c. Tính chính xaùc doøng coâng suaát trong maïng ñieän kín Sau khi xaùc ñònh caùc doøng coâng suaát trong maïng ñieän, coù theå deã daøng tìm ñöôïc ñieåm

phaân chia coâng suaát cuûa maïng ñaõ cho. Ñieåm phaân chia coâng suaát laø nuùt nhaän coâng suaát ñi ñeán töø hai phía vaø laø ñieåm coù ñieän aùp thaáp nhaát cuûa maïng ñieän kín.

Ñeå ñôn giaûn, khi tính toaùn coù theå chia maïng kín ñaõ cho thaønh hai maïng hôû taïi ñieåm phaân chia coâng suaát. Khi ñoù tính cheá ñoä cuûa caùc ñöôøng daây ñöôïc tieán haønh töông töï nhö maïng hôû.

Giaû thieát raèng trong maïng ñieän kín hình 3.24 chæ coù moät ñieåm phaân chia coâng suaát laø ñieåm 2.

Nhö vaäy, doøng coâng suaát sau toång trôû 2AZ baèng 2AS , ñoàng thôøi doøng coâng suaát sau toång trôû 12Z baèng 12S .

Khi ñoù, toån thaát coâng suaát trong toång trôû 12Z :

12122

212

212

121212 jXRU

QPQjPS

ñm

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû 12Z : 12121212121212 QQjPPQjPS



Doøng coâng suaát sau toång trôû 1AZ : 121121111 QQjPPQjPS ttAAA Toån thaát coâng suaát trong toång trôû 1AZ :

112

21

21

111 AAñm

AAAAA jXR

UQP

QjPS

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû 1AZ : 1111111 AAAAAAA QQjPPQjPS Toån thaát coâng suaát trong toång trôû 2AZ :

222

22

22

222 AAñm

AAAAA jXR

UQP

QjPS

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû 2AZ : 2222222 AAAAAAA QQjPPQjPS Doøng coâng suaát do nguoàn cung caáp vaøo maïng ñieän: 2121 AAAAAAA QQjPPjQPS

d. Tính ñieän aùp caùc nuùt trong maïng ñieän kín Ñieän aùp ôû taát caû caùc nuùt trong maïng ñieän ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû ñieän aùp UA cuûa

nguoàn cung caáp vaø söï phaân boá chính xaùc caùc doøng coâng suaát trong maïng ñieän. Ñoái vôùi sô ñoà tính toaùn hình 3.24b, tính ñieän aùp caùc nuùt ñöôïc tieán haønh theo thöù töï sau. Ñieän aùp treân thanh goùp cao aùp cuûa traïm 2:

A

AAAAA U

XQRPUU 2222

2

Ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm 2, quy ñoåi veà phía cao aùp:

2

222222 U

XQRPUU bb

q

ÔÛ ñaây: P2, Q2 : coâng suaát taùc duïng vaø phaûn khaùng cuûa phuï taûi traïm 2, kW, kVAr; Rb2, Xb2 : ñieän trôû taùc duïng vaø ñieän khaùng cuûa caùc maùy bieán aùp traïm 2, . Ñieän aùp treân thanh goùp cao aùp cuûa traïm 1:

A

AAAAA U

XQRPUU 1111

1

Ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm 1, quy ñoåi veà phía cao aùp:

1

111111 U

XQRPUU bb

q

ÔÛ ñaây: P1, Q1 : coâng suaát taùc duïng vaø phaûn khaùng cuûa phuï taûi traïm 1, kW, kVAr; Rb1, Xb1 : ñieän trôû taùc duïng vaø ñieän khaùng cuûa caùc maùy bieán aùp traïm 1, .

2.13. CHOÏN ÑAÀU PHAÂN AÙP CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP Bieát ñöôïc ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm bieán aùp trong caùc cheá ñoä phuï taûi lôùn

nhaát, nhoû nhaát vaø söï coá quy ñoåi veà phía cao aùp, coù theå tìm ñaàu ñieàu chænh tính toaùn cuûa maùy bieán aùp. Ñaàu ñieàu chænh ñöôïc choïn sao cho ñaûm baûo ñoä leäch nhoû nhaát cuûa ñieän aùp treân thanh goùp cuûa caùc traïm bieán aùp trong caùc cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau cuûa maïng ñieän.



Neáu caùc phuï taûi treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm bieán aùp coù yeâu caàu ñieàu chænh ñieän aùp khaùc thöôøng, khi ñoù caàn söû duïng caùc maùy bieán aùp ñieàu chænh döôùi taûi.

Söû duïng caùc maùy bieán aùp ñieàu chænh döôùi taûi cho pheùp thay ñoåi ñaàu ñieàu chænh khi maùy bieán aùp ñang vaän haønh. Do ñoù, chaát löôïng ñieän aùp cuûa caùc hoä tieâu thuï ñöôïc ñaûm baûo trong caû ngaøy ñeâm. Vì vaäy, caàn xaùc ñònh ñieän aùp cuûa ñaàu ñieàu chænh ñoái vôùi cheá ñoä phuï taûi lôùn nhaát vaø nhoû nhaát. Bôûi vì thôøi gian xaûy ra söï coá khoâng bieát tröôùc, do ñoù coù theå giaû thieát raèng cheá ñoä naøy xuaát hieän trong tröôøng hôïp baát lôïi nhaát, nghóa laø vaøo nhöõng giôø phuï taûi lôùn nhaát.

Neáu bieát caùc giaù trò ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm bieán aùp trong caùc cheá ñoä phuï taûi lôùn nhaát, nhoû nhaát vaø sau söï coá, quy ñoåi veà phía ñieän aùp cao laø maxqU , minqU , qscU .

Ñoàng thôøi ñieän aùp yeâu caàu treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm trong caùc cheá ñoä phuï taûi lôùn nhaát, nhoû nhaát vaø sau söï coá coù caùc giaù trò töông öùng laø maxycU , minycU , cscyU . Nhö vaäy, ñaàu

ñieàu chænh trong cuoän daây cao aùp khi phuï taûi lôùn nhaát ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:

max

maxmax

yc

hñmqñc U

UUU

Ñoái vôùi cheá ñoä phuï taûi nhoû nhaát:

min

minmin

yc

hñmqñc U

UUU

Trong cheá ñoä sau söï coá:

csc

cscy

hñmqscñ U

UUU

Vôùi Uhñm - ñieän aùp ñònh möùc cuûa cuoän haï aùp, kV. Töø caùc giaù trò tìm ñöôïc cuûa ñieän aùp tính toaùn theo coâng thöùc treân, ta tieán haønh choïn caùc

ñaàu tieâu chuaån gaàn nhaát. Kyù hieäu ñieän aùp cuûa caùc ñaàu ñieàu chænh theo tieâu chuaån ñoái vôùi caùc cheá ñoä phuï taûi lôùn

nhaát, nhoû nhaát vaø sau söï coá laø Utc max, Utc min, Utc sc. Khi ñoù, caùc ñieän aùp thöïc treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm trong caùc cheá ñoä ñöôïc tính nhö döôùi ñaây.

Ñoái vôùi cheá ñoä phuï taûi lôùn nhaát:

max

maxmax

tc

hñmqt U

UUU

Ñoái vôùi cheá ñoä phuï taûi nhoû nhaát:

min

minmin

tc

hñmqt U

UUU

Ñoái vôùi cheá ñoä sau söï coá:

csct

hñmqsctsc U

UUU

Ñoä leäch ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm ñoái vôùi moãi cheá ñoä ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc toång quaùt sau:

%U

UU%U

ñm

ñmiti 100

ÔÛ ñaây: Uit laø ñieän aùp thöïc treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm trong cheá ñoä phuï taûi lôùn nhaát, nhoû nhaát vaø sau söï coá.



2.14. LÖU ÑOÀ THUÛ TUÏC THIEÁT KEÁ MAÏNG PHAÂN PHOÁI



CHÖÔNG 3

THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG DAÂY TREÂN KHOÂNG CHO TRAÏM PHAÂN PHOÁI 22/0,4kV

3.1. BAØI TAÄP THIEÁT KEÁ.

Soá lieäu ñöôøng daây phaân phoái 22kV:

- Chieàu daøi ñöôøng daây: 6 km

- Soá traïm bieán aùp phaân phoái: 10 traïm

- Coâng suaát maùy caét ñaàu nguoàn: 1400MVA

- Ñoà thò phuï taûi haøng ngaøy cuûa traïm bieán aùp:

Giôø 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

%Smax 50 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 60

Giôø 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

%Smax 40 40 50 50 70 70 100 100 100 80 80 60

- Toång coâng suaát phuï taûi: 650kVA/traïm.

- Heä soá ñoàng thôøi phuï taûi cuûa traïm: 0,65

- Heä soá coâng suaát: 0,8

3.2. TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ

1. Xaùc ñònh taûi cöïc ñaïi vaø löïa choïn maùy bieán aùp cho traïm.

Tổng công suất tính toán trạm:

Smax = SLkdt = 6500,65 = 422,5 kVA

Vaäy: Smax = Stt traïm = 422,5 kVA

100%Smax = 422,5 kVA

Ñöôøng daây treân khoâng vôùi phuï taûi phaân boá ñeàu:



Choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi bình thöôøng ñoái vôùi traïm coù moät maùy bieán aùp:

Ñoà thò phuï taûi

Choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát 400kVA.

- Tính phuï taûi ñaúng trò 10 giôø tröôùc khi quaù taûi:

10

2

1

iidtri

tSS

=10

275,295225,211216915,253225,3801338 222222

= 280,76 (kVA)

- Tính phuï taûi ñaúng trò trong thôøi gian quaù taûi:

)(5,4223

35,422 2

2 kVASdtri



- Tæ soá giöõa phuï taûi ñaúng trò tröôùc khi quaù taûi vaø coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA:

7,0400

76,28011

dm

dtri

S

Sk

- Tæ soá giöõa phuï taûi ñaúng trò khi quaù taûi vaø coâng suaát ñònh möùc cuûa MBA:

06,1400

5,42222

dm

dtri

S

Sk

Vôùi k1 = 0,7 vaø thôøi gian quaù taûi laø 3 giôø tra treân ñoà thò sau tìm k2cp

Töø ñoà thò: 26,12 cpk

Nhaän thaáy cpkk 22

Vaäy choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát ñònh möùc 400(kVA) laø hôïp lí.

2. Tính thoâng soá cuûa maùy bieán aùp.

Vôùi coâng suaát maùy bieán aùp ñaõ choïn, tra baûng coù caùc thoâng soá sau:

%4% NU

WPN 5750

WP 8400

Trong ñoù: 0P : Toån thaát luùc khoâng taûi.

NP : Toån thaát luùc ngaén maïch.



NU %: Ñoä suït aùp ngaén maïch %.

Döïa vaøo thoâng soá treân, tính ñöôïc nhöõng thoâng soá cuûa maùy bieán aùp qui về phía cao áp (22kV) nhö sau:

Ñieän trôû:

)(39,17400

2257502

2

2

2

dm

dmNB S

UPR

Toång trôû:

)(4,4810400

22410

% 22

dm

dmNB S

UUZ

Ñieän khaùng:

)(167,4539,174,48 2222 BBB RZX

3. Tính toaùn toån thaát ñieän naêng trong traïm.

Toån thaát ñieän naêng ñöôïc tính theo theo coâng thöùc:

2

max

dmNFe S

SPntPnA (kWh)

Trong ñoù:

A: Toån thaát ñieän naêng trong naêm (kWh/naêm).

n: Soá maùy bieán aùp laøm vieäc song song trong traïm. Traïm coù 1 maùy bieán aùp neân n =1.

FeP : Toån thaát coâng suaát trong loõi theùp.

Do söï coá trong naêm xaûy ra raát ít neân toån thaát trong naêm coi nhö khoâng ñaùng keå. Vì vaäy, chæ tính toån thaát ñieän naêng luùc bình thöôøng trong naêm:

Tmax=6022,5h/năm

8760)101(124,0 24max T =4434,7h

)kWh(,,,,,A 6235807754434400

5422755187608401

2

Vaäy toång ñieän naêng maø phuï taûi tieâu thuï trong naêm laø:

203560556022338 ,TPA maxtt (kWh/naêm)

vôùi Ptt =Smax.cos=4225.0,8=3380kW

Vaäy % toån thaát ñieän naêng trong naêm laø:

%,%,%A

A%A 75911002035605

6235807100

4. Choïn tieát dieän daây daãn treân khoâng 22kV thoaû maõn suït aùp ñeán cuoái ñöôøng daây laø 5%.

Choïn tieát dieän daây daãn 22kV thoûa maõn ñieàu kieän suït aùp cuoái ñöôøng daây laø 5%.



Ñöôøng daây coù phuï taûi phaân boá ñeàu nhö sau:

HT

Smax

...

Smax Smax Smax Smax Smax

km6

10 trạm

Ta coù:

Toång traïm laø 10 traïm.

Smax = 422,5 kVA

Choïn daân daãn thoaû ñieàu kieän suït aùp %5 cpU

Sô ñoà töông ñöông tính suït aùp cho ñöôøng daây coù phuï taûi phaân boá ñeàu :

2/

Vôùi S = Smax Soá traïm = 422,510 = 4225(kVA)

Coâng suaát taùc duïng luùc cöïc ñaïi:

)(33808,04225cosmax kWSP

Coâng suaát phaûn khaùng luùc cöïc ñaïi:

)(25356,04225sinmax kVArSQ

Döïa vaøo baûng soá lieäu tính toaùn cuûa daây nhoâm loõi theùp, choïn daây AC coù tieát dieän 35mm2 tra baûng tìm ñöôïc caùc thoâng soá sau :

Tieát dieän ñònh möùc cuûa daây

mm2

Tieát dieän tính toaùn cuûa daây daån (mm2)

Ñöôøng kính tính toaùn cuûa (mm) Ñieän trôû

( km/ ) Phaàn nhoâm daån ñieän Loõi theùp Daây daãn Loõi theùp

35 36,9 6,2 8,4 2,8 0,85 Ñieän trôû treân ñôn vò chieáu daøi :

)/(85,00 kmr

Ñöôøng kính tính toaùn daây daãn:

)(4,8 mmd

Suy ra baùn kính r = d/2 = 8,4/2 = 4,2(mm)

Tính :



016,0log144,00 r

Dx tb

Trong ñoù :

r : laø baùn kính daây daãn

tbD : khoaûng caùch trung bình pha

Ñoái vôùi ñöôøng daây treân khoâng theo qui ñònh cuûa ñieän löïc ñoái vôùi ñöôøng daây 22kV thì khoaûng caùch trung bình pha laø tbD =1,2(m)

Suy ra: )/(3696,0016,02,4

1200log144,00 kmx

- Ñieän trôû töông ñöông treân ñöôøng daây:

)(55,22

685,0

20

rR

- Ñieän khaùng töông ñöông treân ñöôøng daây:

)(1089,12

63696,0

20

xX

Vaäy toån thaát suït aùp treân ñöôøng daây laø:

%10010

(%)32

maxmax

dmU

XQRPU

%36,2%1001022

1089,1253555,23380(%)

32

U

Thoaû ñieàu kieän suït aùp U(%) = 2,36% < Ucp(%) = 5%

Vaäy choïn daây AC – 35mm2 laø hôïp lyù.

5. Tính toaùn suït aùp cuoái ñöôøng daây luùc phuï taûi cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu.

a. Suït aùp cuoái ñöôøng daây luùc phuï taûi cöïc ñaïi:

kVA4225Smax

kW3380Pmax

kVAr2535Qmax

V45,51922

1089,1253555,23380

U

XQRPU

dm

maxmaxmax

Vaäy: kV4804,21kV51945,0kV22U A1

b. Suït aùp cuoái ñöôøng daây luùc phuï taûi cöïc tieåu:

kVA169010169Smin

kW13528,01690cosSP minmin

kVAr10146,01690sinSQ minmin



V81,20722

1089,1101455,21352

U

XQRPU

dm

minminmin

Vaäy: kVkVkVU A 7921,2120781,0222

c. Suït aùp qua maùy bieán aùp luùc taûi cöïc ñaïi:

kW3388,05,422cosSP maxmax

kVAr5,2536,05,422sinSQ maxmax

V62,78722

167,455,25339,17338

U

XQRPU

dm

BmaxBmaxmaxB

d. Suït aùp qua maùy bieán aùp luùc taûi cöïc tieåu:

kW2,1358,0169cosSP minmin

kVAr4,1016,0169sinSQ minmin

V04,31522

167,454,10139,172,135

U

XQRPU

dm

BminBminminB

6. Choïn ñaàu phaân aùp.

Ñoái vôùi maùy bieán aùp 22/0,4kV coù 4 ñaàu phaân aùp phía cao aùp nhö sau:

Ñaàu phaân aùp Upa tieâu chuaån 5% (1 + 5%)22 = 23,1 kV

2,5% (1 + 2,5%)22 = 22,55 kV 0% (1 + 0%)22 = 22 kV

-2,5% (1 - 2,5%)22 = 21,45 kV -5% (1 - 5%)22 = 20,9 kV

Giaû thieát maùy coù 4 ñaàu phaân aùp 2x 2,5%, ñaàu ñònh möùc ôû giöõa. Ñieän aùp khoâng taûi phía thöù caáp )(4,0)(40038005,1 kVVU ktTC

Goïi: AU1 laø giaù trò ñieän aùp cuoái ñöôøng daây luùc taûi cöïc ñaïi.

AU 2 laø giaù trò ñieän aùp cuoái ñöôøng daây luùc taûi cöïc tieåu.

)(1 ycbU laø giaù trò ñieän aùp phía haï aùp luùc taûi cöïc ñaïi.

)(2 ycbU laø giaù trò ñieän aùp phía haï aùp luùc taûi cöïc tieåu.

UktTC laø giaù trò ñieän aùp khoâng taûi phía thöù caáp.

Choïn kV4,0V40038005,1U%)51(UUU dm)yc(b2)yc(b1yc

- Ñaàu phaân aùp tính toaùn luùc phuï taûi cöïc ñaïi:

kV692,20

4,0

)78762,04804,214,0U

U

UU

U

U1pa

)yc(b1

maxBA1

ktTC

1pa

- Ñaàu phaân aùp tính toaùn luùc phuï taûi cöïc tieåu:

kV477,21

4,0

)31504,07921,214,0U

U

UU

U

U2pa

)yc(b2

minBA2

ktTC

2pa



- Ñaàu phaân aùp trung bình:

kV084,212

477,21692,20

2

UUU 2pa1pa

patb

Döïa vaøo baûng ñaàu phaân aùp 22/0,4kV phía treân vaø theo caùch tính, choïn ñaàu phaân aùp tieâu chuaån – 2,5% öùng vôùi möùc ñieän aùp 21,45kV.

Tính toaùn kieåm tra laïi möùc ñieän aùp thöïc teá phiaù haï aùp vôùi ñaàu phaân aùp ñaõ choïn.

- Luùc phuï taûi cöïc ñaïi:

kV385,0)7876,04804,21(45,21

4,0)UU(

U

UU maxBA1

patc

ktTCb1

- Luùc phuï taûi cöïc tieåu:

kV4,0)31504,07921,21(45,21

4,0)UU(

U

UU minBA2

patc

ktTCb2

Vaäy vôùi ñaàu phaân aùp ñaõ choïn ôû treân ñieän aùp phía haï aùp luùc phuï taûi cöïc ñaïi vaø phuï taûi cöïc tieåu laân caän vôùi ñieän aùp ñònh möùc. Vaäy choïn ñaàu phaân aùp nhö treân laø hôïp lí.



7. Sô ñoà nguyeân lyù cuûa traïm ñöôøng daây treân khoâng.

8. Tính toaùn ngaén maïch phía cao aùp vaø haï aùp cuûa traïm.

MBAHT

N1

N2

R1 + jX1

RB + jXB

Theo ñeà baøi, coâng suaát caét ñaàu nguoàn laø:1400MVA



Suy ra toång trôû töông ñöông cuûa heä thoáng (qui veà phía 22kV) laø:

3457,01400

22

S

UZ

2

N

2

ht

Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa heä thoáng coù theå suy ra töø 1,0/ htht ZR

344,003457,03457,0RZX

03457,03457,01,0Z1,0R

222ht

2htht

htht

Vôùi ñieän trôû vaø ñieän khaùng treân ñöôøng daây cao aùp :

1,5685,001 rR

2176,263696,0xX 01

a. Doøng ngaén maïch phía cao aùp cuûa maùy bieán aùp:

- Ngaén maïch taïi ñieåm N1:

)(5,2

)344,02176,2(03457,01,53

22

)(3

22

21

2

1

1

kA

XXRR

UI

htht

N

- Doøng ngaén maïch xung kích phía cao aùp laø:

11

0016,0

01,0

1

1

aTxk

N

Na

ek

R

XT

)(6,35,2122 11 kAIkI NxkxkN

Vôùi 8,1xkk

b. Doøng ngaén maïch phía haï aùp cuûa maùy bieán aùp:

- Ngaén maïch taïi ñieåm N2:

Qui veà cao aùp:

)(2343,0

)3457,02176,2167,45(03457,01,539,173

22

)(3

22

21

21

'2

kA

XXXRRR

UI

htBhtB

N

Vôùi tæ soá maùy bieán aùp laø: 554,0

22k

- Suy ra doøng ngaén maïch thöïc teá phía haï aùp laø:

)(89,12552343,0'22 kAkII NN

- Doøng ngaén maïch xung kích phía haï aùp laø:



)(18,1889,12122 22 kAIkI NxkxkN

Vôùi 1xkk

9. Choïn khí cuï ñieän.

a. Choïn choáng seùt van (LA):

- Ñieän aùp vaän haønh cöïc ñaïi cuûa heä thoáng Um

Ñoä leäch ñieän aùp cho pheùp theo qui ñònh hieän nay dmUU %5

Do ñoù: kVUUU dmm 1,232205,022

- Xaùc ñònh heä soá chaïm ñaát Ke :

Heä thoáng 3 daây, noái ñaát toång trôû nhoû neân choïn Ke = 1,4

- Xaùc ñònh giaù trò quaù aùp taïm thôøi UTOV :

kVU

KUU memangTOVLATOV 67,18

3

1,234,1

3

- Xaùc ñònh ñieän aùp vaän haønh lieân tuïc cuûa choùng seùt van Uc :

kVU

U mMCOV 34,13

3

1,23

3

Choïn choáng seùt van oxyt kim loaïi do ABB cheá taïo coù caùc thoâng soá nhö sau :

Loaïi : POLIM-D

Ñieän aùp ñònh möùc choáng seùt Ur = 27 kV

Ñieän aùp laøm vieäc lieân tuïc lôùn nhaát : Uc = 22kV

b. Choïn boä ño ñeám trung theá:

Vôùi maùy bieán aùp 400kVA, choïn 3TU – 12700/120 vaø 3 TI – 22kV vôùi tæ soá bieán TI laø 15/5.

c. Choïn caàu chì töï rôi (FCO):

Doøng ñieän ñònh möùc phía cao aùp cuûa maùy bieán aùp:

)(09,11223

5,422

3max

max AU

SI

dm

lv

Ñieàu kieän ñeå löïa choïn FCO:

kAII

AI

I

AII

kVUU

NNFCO

NdmFCO

lvdmFCO

dmmangdmFCO

5,2

396

234

6

09,11

22

1

222

max

Döïa vaøo doøng ñieän, choïn FCO do haõng CHANCE cheá taïo coù caùc thoâng soá sau:

Loaïi Udm (kV) Idm (A) IN (kA) C710 – 211PB 27 40 8



d. Choïn caùp xuaát haï theá:

Vôùi coâng suaát cuûa maùy bieán aùp 400kVA, choïn caùp xuaát haï theá:

Coâng suaát maùy bieán maùy bieán theá 3 pha Tieát dieän caùp ñoàng boïc HT(100V) 400 kVA 3x240 + 1x150

e. Choïn maùy caét haï theá:

Doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi:

)(8,6094,03

5,422

3max

max AU

SI

dm

lv

Ñieàu kieän ñeå löïa choïn maùy caét:

kAII

AII

kVUU

NNMC

lvdmMC

dmmangdmMC

89,12

8,609

4,0

2

max

Tra baûng choïn maùy caét cuûa haõng MERLIN GERIN cheá taïo coù thoâng soá nhö sau:

Loaïi Soá cöïc Idm (A) Udm (V) IN (kA) M10 3 600 240/400 40

f. Choïn thanh caùi haï aùp:

Doøng laøm vieäc cöïc ñaïi: Ilvmax = 609,8 (A)

Tra baûng choïn loaïi thanh caùi baèng ñoàng coù thoâng soá nhö sau :

Kích thöôùc (mm2) Tieát dieän (mm2) Khoái löôïng (kg/m) Icp (A) 50 x 5 250 2,225 860

Kieåm tra ñieàu kieän phaùt noùng.

max321 lvcp IIkkk

Trong ñoù :

k1 = 0,95 thanh caùi ñaët naèm ngang.

k2 = 1 duøng 1 thanh caùi.

k3 = 0,85 heä soá hieäu chænh nhieät ñoä moâi tröôøng laø 350C.

Suy ra : 694,45A70085,0195,0Ikkk cp321 > Ilvmax = 609,8 A

Vaäy choïn thanh caùi treân laøhôïp lyù.

10. Tính toaùn noái ñaát trong traïm.

Thieát keá heä thoáng noái ñaát nhö sau:

Heä thoáng noái ñaát bao goàm 6 thanh theùp goùc 60606 mm daøi 2,5m ñöôïc noái vôùi nhau baèng thanh theùp deït 40mm taïo thaønh maïch voøng noái ñaát xung quanh traïm bieán aùp. Caùc coät ñöôïc ñoùng saâu döôùi ñaát 0,7m, theùp deït haøn chaët ôû ñoä saâu 0,8m, chieàu daøi 12,5m.

a. Thieát keá phaàn coïc:

Xaùc ñònh ñieän trôû thanh theùp goùc (1 coïc).

Ñieän trôû noái ñaát cuûa moät coïc noái ñaát ñöôïc cho bôûi coâng thöùc:



ttlg

dlgk,R coc 4

4

2

1236601

Vôùi:

: chieàu daøi coïc (cm).

d = 0,95.b vôùi b laø chieàu roäng caïnh theùp goùc.

t: laø ñoä saâu choân coät tính töø ñieåm giöõa coïc (cm).

: laø ñieän trôû suaát cuûa ñaát.

k: laø heä soá muøa.

Ñoái vôùi coïc nhö treân ta coù:

= 250 cm

d = 0,95.b = 0,95.6 = 5,7 cm

t = 70 + 125 = 195 cm

Vaäy :

kkR coc ..0030513,02501954

2501954lg

2

1

7,5

2502lg

250

366,01

Choïn ñieän trôû suaát cuûa ñaát cm.10.4,0 4

Heä soá muøa: k = 1,5

)(31,185,110.4,00030513,0 41 cocR

Xaùc ñònh sô boä 6 coïc, ñaët caùch nhau 2,5m moãi coïc daøi 2,5m.

Suy ra:

Tyû soá 15,2

5,2

a

Tra baûng, tìm ñöôïc heä soá söû duïng coïc: 63,0sdk

Vaäy tính ñöôïc ñieän trôû töông ñöông cuûa toaøn boä soá coïc:

nk

RR

sd

coctdcoc .

1

Vôùi n: soá coïc

)(844,4663,0

31,18

tdcocR

b. Thieát keá phaàn maïch voøng thanh noái:

Ñieän trôû noái ñaát cuûa thanh noái cho bôûi coâng thöùc:

tbR thanhtt

T .

.2lg

.366,0 2

Vôùi 0 ktt : ñieän trôû suaát cuûa ñaát ôû ñoä saâu choân thanh (0,8 m)



thanh : chieàu daøi thanh (cm)

b: chieàu roäng thanh noái ñaát, b = 40mm = 4 cm

t: ñoä choân saâu thanh noái ñaát t = 0,8m = 80 cm

Giaû thuyeát choïn k = 3, möa raát lôùn tröôùc ñoù.

Suy ra:

)(018,14804

12502lg

1250

10.4,03366,024

TR

Tra baûng tìm ñöôïc heä soá söû duïng thanh khi noái voøng: 72,0sdk

- Suy ra ñieän trôû noái ñaát trong thöïc teá laø:

)(469,1972,0

018,14

sd

Ttdthanh k

RR

- Ñieän trôû cuûa toaøn boä soá coïc vaø thanh:

)(878,3469,19844,4

469,19844,4

tdthnhtdcoc

tdthanhtdcocnd RR

RRR

Vaäy: )(4)(878,3 ndR

Toùm laïi, thieát keá heä thoáng noái ñaát cho traïm nhö sau: duøng 6 coïc theùp goùc L 60606mm daøi 2,5m ñöôïc noái vôùi nhau baèng thanh theùp deït 40mm daøi 12,5m. Caùc coïc ñöôïc ñoùng saâu döôùi maët ñaát 0,7 m, theùp deït ñöôïc haøn chaët ôû ñoä saâu 0,8m. Ñieän trôû noái ñaát thöïc teá nhoû hôn 4 .



CHÖÔNG 4

TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ MAÏNG PHAÂN PHOÁI ÑIEÄN CHO KHU COÂNG NGHIEÄP

4.1. BAØI TAÄP THIEÁT KEÁ.

Thoâng soá nguoàn: SN = 5000 MVA, UN = 110 kV. Nhieät ñoä moâi tröôøng: 350C. Thoâng soá phuï taûi: Nuùt 1 7

Baûng 4.1. Caùc soá lieäu veà caùc phuï taûi theo thôøi gian:

Taûi Loaïi hoä P,Q t 0h – 4h 4h – 8h 8h – 12h 12h – 16h 16h – 20h 20h – 24h

1 1 P(MW) 1,44 1,44 1,92 2,4 2,16 1,68

Q(MVAR) 1,08 1,08 1,44 1,8 1,62 1,26

2 2 P(MW) 1,02 1,02 1,36 1,7 1,53 1,19

Q(MVAR) 0,63 0,63 0,84 1,05 0,95 0,74

3 3 P(MW) 0,4 0,56 0,8 0,64 0,56 0,4

Q(MVAR) 0,38 0,53 0,75 0,6 0,53 0,38

4 1 P(MW) 2,04 2,04 2,72 3,4 3,06 2,38

Q(MVAR) 1,26 1,26 1,69 2,11 1,9 1,48

5 2 P(MW) 1,2 1,68 2,4 1,92 1,68 1,2

Q(MVAR) 0,9 1,26 1,8 1,44 1,26 0,9

6 2 P(MW) 1,2 1,68 2,4 1,92 1,68 1,2

Q(MVAR) 0,9 1,26 1,8 1,44 1,26 0,9

7 3 P(MW) 0,48 0,48 0,64 0,8 0,72 0,56

Q(MVAR) 0,45 0,45 0,6 0,75 0,68 0,53



Vò trí nguoàn vaø phuï taûi

4.2. TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ

4.2.1. PHAÂN TÍCH NGUOÀN Nguoàn cung caáp cho khu coâng nghieäp laø heä thoáng ñieän, coù coâng suaát ngaén maïch phía nguoàn

SN = 5000 MVA, heä soá coâng suaát treân thanh goùp 110 kV cuûa heä thoáng baèng 0,85. Choïn thanh goùp heä thoáng laø nuùt caân baèng coâng suaát.

4.2.2. PHAÂN TÍCH PHUÏ TAÛI Khu coâng nghieäp coù 7 phuï taûi. Soá lieäu cuûa caùc phuï taûi trình baøy ôû Baûng 4.1. Caùc thoâng soá tính

toaùn cuûa caùc phuï taûi trình baøy ôû Baûng 4.2.

Baûng 4.2. Thoâng soá tính toaùn cuûa caùc phuï taûi. Phuï taûi 1 2 3 4 5 6 7

Pmax (MW) 2,4 1,7 0,8 3,4 2,4 2,4 0,8

Pmin (MW) 1,44 1,02 0,4 2,04 1,2 1,2 0,48

Qmax (MVAr) 1,8 1,05 0,75 2,1 1,8 1,8 0,75

Qmin (MVAr) 1,08 0,63 0,38 1,26 0,9 0,9 0,45

max

ii

max PtP

=T∑

.365 (h) 6716 6716 6132 6716 6132 6132 6716

τ = 8760.)10.T+124,0( 24_

max (h) 5545 5545 4760 5545 4760 4760 5545

0

1

23

4

5

7

6

y(km)

x(km)

Tæ leä:moãi caïnh : 1 km



Hình 4.2. Ñoà thò phuï taûi caùc hoä tieâu thuï theo P.

Hình 4.3. Ñoà thò phuï taûi caùc hoä tieâu thuï theo Q.

4.2.3. CAÂN BAÈNG COÂNG SUAÁT TRONG HEÄ THOÁNG ÑIEÄN

1. Caân baèng coâng suaát taùc duïng Phöông trình caân baèng coâng suaát taùc duïng trong cheá ñoä phuï taûi cöïc ñaïi coù daïng:

ptHT PP

dtpt PPPmP max

ÔÛ ñaây: HTP - coâng suaát taùc duïng cung caáp töø heä thoáng (MW); ptΣP - coâng suaát taùc duïng phuï taûi cuûa maïng ñieän coù keå ñeán phaùt trieån töông lai (MW);

m - heä soá ñoàng thôøi xuaát hieän caùc phuï taûi cöïc ñaïi (m = 0,8); maxP -toång coâng suaát taùc duïng cuûa caùc phuï taûi ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi (MW), ñöôïc xaùc ñònh

theo baûng 8.2: MW 9,13max P

P -toång toån thaát trong maïng ñieän (MW), khi tính sô boä coù theå laáy:

MW 709130505 ,,,% max

dtP - coâng suaát taùc duïng döï tröõ cho phaùt trieån töông lai (MW);

P (MW)

t (h)0 6 12 18 24

3

1,51,68

1,921,68

1,2 1,36 1,53 1,2

1,7

0,480,8 0,72 0,64 0,56

1,19

2,4

1,02

5, 6

2

7

P (MW)

t (h)0 6 12 18 24

4

22,04

2,72 3,06

2,38

1,44

2,161,68

2,4

0,4 0,56 0,640,80,4

3,4

1,92

0,56

4

1

3

Q (MVAr)

t (h)0 6 12 18 24

2

1

1,261,44

1,26

0,9 0,840,95 0,9

1,05

0,45

0,75 0,68 0,6 0,53

1,8

0,63 0,74

5, 6

27

Q (MVAr)

t (h)0 6 12 18 24

3

1,5 1,26

1,69 1,9 1,48

1,08

1,62

1,26

1,8

0,38 0,53 0,60,75

0,38

2,11

1,44

0,53

4

1

3



MW 39,19,131,0%10 max PPdt

Nhö vaäy, trong cheá ñoä phuï taûi cöïc ñaïi, coâng suaát taùc duïng cuûa heä thoáng caàn cung caáp cho caùc phuï taûi:

MW21133917091380 ,,,,,PP ptHT

2. Caân baèng coâng suaát phaûn khaùng Phöông trình caân baèng coâng suaát phaûn khaùng coù daïng:

ptbHT QQQ

dtBALpt QQQQmQ max

ÔÛ ñaây: HTQ - coâng suaát phaûn khaùng do heä thoáng cung caáp (MVAr); MVAr1986202113 ,,,tg.PQ HTHTHT bQ - coâng suaát phaûn khaùng cuûa caùc thieát bò buø (MVAr); ptQ - coâng suaát phaûn khaùng phuï taûi toång cuûa maïng ñieän coù keå ñeán phaùt trieån töông lai

(MVAr); m - heä soá ñoàng thôøi xuaát hieän caùc phuï taûi cöïc ñaïi (m = 0,8); maxQ - toång coâng suaát phaûn khaùng tieâu thuï cuûa caùc phuï taûi ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi (MVAr),

ñöôïc xaùc ñònh theo baûng 8.2: MVAr 05,10maxQ

LQ - toång toån thaát coâng suaát phaûn khaùng trong caûm khaùng cuûa caùc ñöôøng daây trong

maïng ñieän (MVAr), khi tính sô boä laáy: MVAr 50,0=05,10.05,0=Q%5=Q maxL ∑∑Δ

BAQ - toång toån thaát coâng suaát phaûn khaùng trong caùc traïm bieán aùp, khi tính sô boä laáy:

MVAr 51,1=05,10.15,0=Q%15=Q maxBA ∑∑Δ

dtQ - coâng suaát phaûn khaùng döï tröõ cho phaùt trieån töông lai (MVAr);

MVAr 50,0=05,10.05,0=Q%5=Q maxdt ∑

Nhö vaäy, coâng suaát phaûn khaùng phuï taûi toång cuûa maïng ñieän coù keå ñeán phaùt trieån trong töông lai:

MVAr55,1050,051,150,005,108,0 ptQ

Töø caùc keát quaû tính toaùn treân nhaän thaáy raèng, coâng suaát phaûn khaùng do nguoàn cung caáp nhoû hôn coâng suaát phaûn khaùng tieâu thuï. Vì vaäy, caàn phaûi buø coâng suaát phaûn khaùng trong maïng ñieän thieát keá.

Dung löôïng buø sô boä: MVAr36,219,855,10 HTptb QQQ

4.2.4. VAÏCH RA CAÙC PHÖÔNG AÙN ÑI DAÂY Caùc chæ tieâu kinh teá - kyõ thuaät cuûa maïng ñieän phuï thuoäc raát nhieàu vaøo phöông aùn ñi daây. Vì

vaäy, phöông aùn ñi daây ñöôïc löïa choïn caàn coù caùc chi phí nhoû nhaát, ñaûm baûo ñoä tin caäy cung caáp ñieän caàn thieát vaø chaát löôïng ñieän naêng theo yeâu caàu cuûa caùc hoä tieâu thuï, thuaän tieän vaø an toaøn trong vaän haønh, khaû naêng phaùt trieån trong töông lai vaø tieáp nhaän caùc phuï taûi môùi.Treân cô sôû phaân tích nhöõng ñaëc ñieåm cuûa nguoàn cung caáp vaø caùc phuï taûi, cuõng nhö vò trí cuûa chuùng, coù 8 phöông aùn ñi daây döï kieán nhö sau (Hình 4.4).



Phöông aùn 1 Phöông aùn 2



Phöông aùn 7 Phöông aùn 8 Hình 4.4. Caùc phöông aùn ñi daây.

0

1

2

3

4

5

7

6

0

1

2

3

4

5

7

6

0

1

2

3

4

5

7

6

0

1

2

3

4

5

7

6

1

2

3

4

5

7

6

0 0

1

2

3

4

5

7

6

0

1

2

3

4

5

7

6

0

1

2

3

4

5

7

6



4.2.5. TÍNH TOAÙN PHAÂN BOÁ COÂNG SUAÁT Muïc ñích cuûa vieäc tính phaân boá coâng suaát laø xaùc ñònh doøng coâng suaát chaïy treân caùc ñoaïn löôùi.

Ñoái vôùi phöông aùn hình tia, coâng suaát treân caùc ñoaïn löôùi tìm ñöôïc baèng phöông phaùp coäng ñoà thò phuï taûi Pi (t) vaø Qi (t).

Keát quaû tính toaùn phaân boá coáng suaát cuûa caùc phöông aùn trình baøy ôû Baûng 4.3. Baûng 4.3. Phaân boá coâng suaát trong caùc ñoaïn löôùi.

Phöông aùn 1 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 0 – 3 0 – 4 0 – 5 0 – 7 7 – 6 Pij (MW) 4,1 1,7 0,8 3,4 2,4 3,04 2,4 Qij (MVAr) 2,85 1,05 0,75 2,1 1,8 2,4 1,8 Sij (MVA) 4,99 2 1 4 3 3,87 3

Phöông aùn 2 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 1 – 3 0 – 4 0 – 7 0 – 5 5 – 6 Pij (MW) 4,74 1,7 0,8 3,4 0,8 4,8 2,4 Qij (MVAr) 3,45 1,05 0,75 2,1 0,75 3,6 1,8 Sij (MVA) 5,86 2 1 4 1 6 3

Phöông aùn 3 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 2 – 3 0 – 4 0 – 5 0 – 7 7 – 6 Pij (MW) 4,74 2,34 0,8 3,4 2,4 3,04 2,4 Qij (MVAr) 3,45 1,65 0,75 2,1 1,8 2,4 1,8 Sij (MVA) 5,86 2,86 1 4 3 3,87 3

Phöông aùn 4 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 2 – 3 0 – 4 0 – 7 0 – 5 5 – 6 Pij (MW) 4,74 2,34 0,8 3,4 0,8 4,8 2,4 Qij (MVAr) 3,45 1,65 0,75 2,1 0,75 3,6 1,8 Sij (MVA) 5,86 2,86 1 4 1 6 3

Phöông aùn 5 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 1 – 3 0 – 4 0 – 5 0 – 7 7 – 6 Pij (MW) 4,74 1,7 0,8 3,4 2,4 3,04 2,4 Qij (MVAr) 3,45 1,05 0,75 2,1 1,8 2,4 1,8 Sij (MVA) 5,86 2 1 4 3 3,87 3

Phöông aùn 6 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 2 – 3 0 – 7 7 – 4 0 – 5 5 – 6 Pij (MW) 4,74 2,34 0,8 4,2 3,4 4,8 2,4 Qij (MVAr) 3,45 1,65 0,75 2,85 2,1 3,6 1,8 Sij (MVA) 5,86 2,86 1 5,08 4 6 3

Phöông aùn 7 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 1 – 3 0 – 7 7 – 4 0 – 4 0 – 5 5 – 6 Pij (MW) 4,74 1,7 0,8 2,22 1,42 1,98 4,8 2,4 Qij (MVAr) 3,45 1,05 0,75 1,56 0,81 1,29 3,6 1,8 Sij (MVA) 5,86 2 1 2,71 1,64 2,36 6 3

Phöông aùn 8 Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 2 – 3 0 – 7 7 – 4 0 – 4 0 – 5 5 – 6 Pij (MW) 4,74 2,34 0,8 2,22 1,42 1,98 4,8 2,4 Qij (MVAr) 3,45 1,65 0,75 1,56 0,81 1,29 3,6 1,8 Sij (MVA) 5,86 2,86 1 2,71 1,64 2,36 6 3



4.2.6. SÔ BOÄ SO SAÙNH CAÙC PHÖÔNG AÙN VEÀ MAËT KINH TEÁ Ñeå sô boä so saùnh caùc phöông aùn veà maët kinh teá, coù theå döïa vaøo momen phuï taûi ii lP .

Phöông aùn hôïp lyù veà maët kinh teá laø phöông aùn coù min. ii lP

1. Phöông aùn 1

3,6

km

2,83

km

5 km

Hình 4.5. Sô ñoà maïng ñieän phöông aùn 1.

Toång momen phuï taûi cuûa phöông aùn 1: 050576760707040403031212010111 lPlPlPlPlPlPlPlP

(MW.km) 98,86

52,42,242,46,323,04113,48,940,83,61,72,834,1

Töông töï tính cho caùc phöông aùn coøn laïi. Keát quaû tính toaùn trình baøy ôû baûng 8.4.

Baûng 4.4. Momen phuï taûi cuûa caùc phöông aùn. Phöông aùn 1 2 3 4 5 6 7 8 ii lP ,

MW.km 98,86 103,29 99,12 103,83 98,58 106,24 104,29 104,84

Töø caùc keát quaû tính toaùn ôû Baûng 8.4, choïn ba phöông aùn 1, 3 vaø 5 ñeå tieán haønh so saùnh chi tieát kinh teá - kyõ thuaät.

4.2.7. CHOÏN CAÁP ÑIEÄN AÙP PHAÂN PHOÁI CUÛA MAÏNG ÑIEÄN Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän aûnh höôûng chuû yeáu ñeán caùc chæ tieâu kinh teá - kyõ thuaät, cuõng

nhö caùc ñaëc tröng kyõ thuaät cuûa maïng ñieän. Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: coâng suaát cuûa phuï taûi, khoaûng

caùch giöõa caùc phuï taûi vaø nguoàn cung caáp, sô ñoà maïng ñieän, … Coù theå tính ñieän aùp ñònh möùc cuûa ñöôøng daây theo coâng thöùc kinh nghieäm sau:

P.16+l34,4=U tt , kV ÔÛ ñaây:

l - khoaûng caùch truyeàn taûi, km; P - coâng suaát truyeàn taûi treân ñöôøng daây, MW. Keát quaû tính ñieän aùp tính toaùn cho caùc ñoaïn löôùi vaø choïn ñieän aùp ñònh möùc cho maïng ñieän

cuûa caùc phöông aùn trình baøy ôû Baûng 4.5.



Baûng 4.5. Ñieän aùp tính toaùn vaø ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän. Phöông aùn 1

Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 0 – 3 0 – 4 0 – 5 0 – 7 7 – 6Pij (MW) 4,1 1,7 0,8 3,4 2,4 3,04 2,4 lij (km) 2,83 3,60 8,94 11,0 5 6,32 2,24 Utt(kV) 35,9 24,1 20,2 35,1 28,6 32,2 27,7 Uñm(kV) 22

Phöông aùn 3Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 2 – 3 0 – 4 0 – 5 0 – 7 7 – 6Pij (MW) 4,74 2,34 0,8 3,4 2,4 3,04 2,4 lij (km) 2,83 3,60 4,12 11,0 5 6,32 2,24 Utt(kV) 38,5 27,8 17,9 35,1 28,6 32,2 27,7 Uñm(kV) 22

Phöông aùn 5Ñoaïn löôùi 0 – 1 1 – 2 1 – 3 0 – 4 0 – 5 0 – 7 7 – 6Pij (MW) 4,74 1,7 0,8 3,4 2,4 3,04 2,4 lij (km) 2,83 3,60 6,32 11,0 5 6,32 2,24 Utt(kV) 38,5 24,1 18,98 35,1 28,6 32,2 27,7 Uñm(kV) 22

4.2.8. CHOÏN LOAÏI DAÂY DAÃN VAØ TIEÁT DIEÄN DAÂY DAÃN

Maïng ñieän 22 kV thöôøng laø caùc ñöôøng daây treân khoâng. Daây daãn ñöôïc söû duïng laø daây nhoâm loõi theùp xoaén (As). Caùc daây daãn thöôøng ñaët treân caùc söù, xaø ñôõ, gaù ñaët treân coät beâ toâng coát theùp hay coät theùp tuyø theo loaïi coät (coät trung gian, coät neùo, coät goùc, coät cuoái, …) vaø ñòa hình ñöôøng daây ñi qua. Ñoái vôùi ñöôøng daây 22 kV, khoaûng caùch trung bình hình hoïc giöõa daây daãn caùc pha baèng 2 m, khoaûng vöôït töø 4050 m.

Ñoái vôùi maïng phaân phoái trung aùp, tieát dieän daây daãn ñöôïc choïn theo maät ñoä doøng ñieän kinh teá.

1. Phöông aùn 1 Choïn tieát dieän daây daãn cuûa ñoaïn löôùi 0 – 1 Doøng ñieän chaïy treân ñoaïn löôùi ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi:

A 5,651022.32

85,21,41032

322

310max10max

ñm

lv US

I

Vôùi daây nhoâm loõi theùp, Tmax = 6716 h, tra baûng ta ñöôïc Jkteá = 1,0 A/mm2. Tieát dieän daây daãn:

210max10 mm 5,65

0,15,65

kteá

lv

JI

F

Choïn daây nhoâm loõi theùp xoaén do CADIVI saûn xuaát maõ hieäu As 70/11, Icp = 265A, r0 = 0,4218 km/ , x0 = 0,382 km/ , nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh tieâu chuaån laø 250C. Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa ñoaïn löôùi:

6,083,2.4218,0211

0lrn

R

54,083,2.382,0211

0lxn

X



Sau khi choïn tieát dieän tieâu chuaån caàn kieåm tra doøng ñieän chaïy treân ñoaïn löôùi trong cheá ñoä söï coá. Ñoái vôùi ñoaïn löôùi 0 – 1, söï coá coù theå xaûy ra laø ngöøng 1 maïch treân ñöôøng daây.

Doøng ñieän chaïy treân maïch coøn laïi: A 2,332 265.88,0.A1315,6522 10max10max cplv IKII

Choïn tieát dieän daây daãn cuûa ñoaïn löôùi 0 – 3 Doøng ñieän chaïy treân ñoaïn löôùi ôû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi:

A 8,281022.3

75,08,0103

322

330max30max

ñm

lv US

I

Vôùi daây nhoâm loõi theùp, Tmax = 6132 h, tra baûng ta ñöôïc Jkteá = 1,0 A/mm2. Tieát dieän daây daãn:

230max30 mm 8,28

0,18,28

kteá

lv

JI

F

Choïn daây nhoâm loõi theùp xoaén do CADIVI saûn xuaát maõ hieäu As 35/6,2 coù Icp = 175 A, r0 = 0,7774 km/ , x0 = 0,403 km/ . Töông töï choïn daây daãn cho caùc ñoaïn löôùi coøn laïi. Keát quaû choïn daây daãn cho phöông aùn 1

trình baøy ôû Baûng 4.8.

Baûng 4.8. Thoâng soá cuûa caùc ñöôøng daây trong maïng ñieän. Ñoaïn löôùi

Ibt (A)

Ftt (mm2)

Ftc (mm2)

Icp

(A) Imax

(A) l

(km)r0

( km/ )x0

( km/ ) R

( ) X

( ) 0 – 1 65,5 65,5 70 265 131 2,83 0,4218 0,382 0,60 0,54 1 – 2 26,2 26,2 35 175 52,4 3,60 0,7774 0,403 1,40 0,73 0 – 3 28,8 28,8 35 175 - 8,94 0,7774 0,403 6,95 3,60 0 – 4 52,4 52,4 70 265 104,8 11 0,4218 0,382 2,32 2,10 0 – 5 39,4 39,4 40 185 78,8 5 0,7172 0,399 1,80 1,00 0 – 7 50,8 50,8 70 265 101,6 6,32 0,4218 0,382 1,33 1,21 7 – 6 39,4 39,4 40 185 78,8 2,24 0,7172 0,399 0,80 0,45

Tính toån thaát ñieän aùp trong maïng ñieän

Keát quaû tính toån thaát ñieän aùp cuûa maïng ñieän trong phöông aùn 1 trình baøy ôû Baûng 4.9.

Baûng 4.9. Toån thaát ñieän aùp treân caùc ñoaïn löôùi Ñoaïn löôùi btU (%) scU (%)

0 – 1 0,82 1,64 1 – 2 0,65 1,30 0 – 3 1,71 1,71 0 – 4 2,54 5,08 0 – 5 1,26 2,52 0 – 7 1,44 2,88 7 – 6 0,56 1,12

Töø keát quaû trong Baûng 4.9, toån thaát ñieän aùp lôùn nhaát cuûa maïng ñieän trong phöông aùn 1: %54,2%% 40max btbt UU

Toån thaát ñieän aùp lôùn nhaát khi söï coá: %08,5%% 40max scsc UU



2. Phöông aùn 3 Keát quaû löïa choïn daây daãn cuûa phöông aùn 3 ñöôïc trình baøy ôû Baûng 4.10 vaø 4.11.


Ibt (A)

Ftt (mm2)

Ftc (mm2)

Icp

(A)Imax

(A) l

(km)r0

( km/ )x0

( km/ ) R

( ) X

( ) 0 – 1 76,9 76,9 95 300 153,8 2,83 0,3007 0,371 0,43 0,53 1 – 2 37,6 37,6 40 185 75,2 3,60 0,7172 0,399 1,29 0,72 2 – 3 28,8 28,8 35 175 28,8 4,12 0,7774 0,403 3,20 1,66 0 – 4 52,4 52,4 70 265 104,8 11 0,4218 0,382 2,32 2,10 0 – 5 39,4 39,4 40 185 78,8 5 0,7172 0,399 1,80 1,00 0 – 7 50,8 50,8 70 265 101,6 6,32 0,4218 0,382 1,33 1,21 7 – 6 39,4 39,4 40 185 78,8 2,24 0,7172 0,399 0,80 0,45


0 – 1 0,79 1,58 1 – 2 0,87 1,74 2 – 3 0,79 0,79 0 – 4 2,54 5,08 0 – 5 1,26 2,52 0 – 7 1,44 2,88 7 – 6 0,56 1,12

Töø keát quaû trong Baûng 8.11, toån thaát ñieän aùp lôùn nhaát cuûa maïng ñieän trong phöông aùn 3: %54,2%% 40max btbt UU Toån thaát ñieän aùp lôùn nhaát khi söï coá: %08,5%% 40max scsc UU

3. Phöông aùn 5 Keát quaû löïa choïn daây daãn cuûa phöông aùn 5 ñöôïc trình baøy ôû Baûng 4.12 vaø 4.13.


Ibt (A)

Ftt (mm2)

Ftc (mm2)

Icp

(A)Imax

(A) l

(km)r0

( km/ )x0

( km/ ) R

( ) X

( ) 0 – 1 76,9 76,9 95 300 153,8 2,83 0,3007 0,371 0,43 0,53 1 – 2 26,2 26,2 35 175 52,4 3,60 0,7774 0,403 1,40 0,73 1 – 3 28,8 28,8 35 175 - 6,32 0,7774 0,403 4,91 2,55 0 – 4 52,4 52,4 70 265 104,8 11 0,4218 0,382 2,32 2,10 0 – 5 39,4 39,4 40 185 78,8 5 0,7172 0,399 1,80 1,00 0 – 7 50,8 50,8 70 265 101,6 6,32 0,4218 0,382 1,33 1,21 7 – 6 39,4 39,4 40 185 78,8 2,24 0,7172 0,399 0,80 0,45




0 – 1 0,79 1,58 1 – 2 0,65 1,30 1 – 3 1,21 1,21 0 – 4 2,54 5,08 0 – 5 1,26 2,52 0 – 7 1,44 2,88 7 – 6 0,56 1,12

Töø keát quaû trong Baûng 4.13, toån thaát ñieän aùp lôùn nhaát cuûa maïng ñieän trong phöông aùn 5: %54,2%% 40max btbt UU Toån thaát ñieän aùp lôùn nhaát khi söï coá: %08,5%% 40max scsc UU

4.2.9. CHOÏN PHÖÔNG AÙN ÑI DAÂY HÔÏP LYÙ VEÀ KINH TEÁ VAØ KYÕ THUAÄT Chæ tieâu kinh teá ñöôïc söû duïng khi so saùnh caùc phöông aùn laø chi phí tính toaùn haøng naêm, ñöôïc

xaùc ñònh theo bieåu thöùc: cAKaaZ ñtcvhtt .

ÔÛ ñaây: vha - khaáu hao haèng naêm veà hao moøn vaø phuïc vuï ñoái vôùi caùc ñöôøng daây trong maïng ñieän, %.

Choïn %4vha ;

tca - heä soá hieäu quaû cuûa voán ñaàu tö

2,01

tctc T

a (Ttc – thôøi gian tieâu chuaån thu hoài voán Ttc = 5 naêm)

Kñ - voán ñaàu tö xaây döïng ñöôøng daây, ñ; iiñ lnKK 0

n - heä soá phuï thuoäc vaøo soá maïch cuûa ñöôøng daây. Ñoái vôùi ñöôøng daây hai maïch ñaët treân cuøng moät coät n = 1,6;

li - chieàu daøi ñöôøng daây thöù i, km; K0i - giaù thaønh 1 km ñöôøng daây moät maïch, ñ/km; 210 KKK i K1 - giaù thaønh cuûa 1km ñöôøng daây khoâng phuï thuoäc vaøo tieát dieän cuûa daây daãn, ñ/km. Ñoái vôùi

maïng ñieän 22 kV, K1 = 24.106 ñ/km; K2 - giaù thaønh cuûa 1 km ñöôøng daây phuï thuoäc vaøo tieát dieän daây daãn, ñ/km; 02 .3 KmK m - khoái löôïng 1 km ñöôøng daây, kg/km; K0 - giaù thaønh 1 kg ñöôøng daây, ñ/kg000.320 K ;

- toång toån thaát ñieän naêng haøng naêm, MW.h; c - giaù 1 kW.h ñieän naêng toån thaát. c = 1500 ñ/kWh.

1. Phöông aùn 1 Voán ñaàu tö xaây döïng ñoaïn löôùi 0 – 1 010101 6,1 lKKñ Trong ñoù: l01 = 2,83 km;



K01 = K1 + K2 = 24.106 + 3.276.32.103 = 50,496.106 ñ/km; Vaäy: ñ 10.65,22883,2.10.496,50.6,1 66

01 K Keát quaû tính voán ñaàu tö xaây döïng caùc ñoaïn löôùi coøn laïi trình baøy ôû baûng 8.14. Toån thaát coâng suaát taùc duïng treân ñoaïn löôùi 0 – 1:

MW 031,06,022

85,21,42

22

012

201

201

R

UQP

Pñm

Tính toån thaát coâng suaát treân caùc ñoaïn löôùi coøn laïi ñöôïc tính töông töï. Keát quaû ñöôïc trình baøy ôû baûng 8.14.

Toån thaát ñieän naêng treân ñoaïn löôùi 0 – 1: 010101 .PA Thôøi gian söû duïng coâng suaát cöïc ñaïi

h 6716=7,1+4,2

6716.7,1+6716.4,2= P+P

TP+TP=T21

2max21max101max

h5545876010124,0 2401max01 T

Vaäy: MWh9,171=5545.031,0=.P=A 010101 τΔΔ Keát quaû tính toån thaát ñieän naêng cuûa caùc ñoaïn löôùi coøn laïi ñöôïc trình baøy ôû Baûng 4.14.

Baûng 4.14. Toån thaát ñieän naêng vaø voán ñaàu tö maïng ñieän. Ñoaïn löôùi

Kyù hieäu daây

Troïng löôïng daây, kg/km

l km

MW

H

MW.h

Kñ.106 ñ

0 – 1 As 70/11 276 2,83 0,0310 5545 171,9 228,65 1 – 2 As 35/6,2 148 3,6 0,0115 5545 64,04 220,08 0 – 3 As 35/6,2 148 8,94 0,0173 4760 82,35 341,58 0 – 4 As 70/11 276 11 0,0765 5545 424,19 888,73 0 – 5 As 40/6,7 161,3 5 0,0335 4760 159,46 315,88 0 – 7 As 70/11 276 6,32 0,0413 4951 204,48 510,62 7 – 6 As 40/6,7 161,3 2,24 0,0149 4760 70,92 141,51 Toång 1177,34 2647,05

Caùc keát quaû trong Baûng 4.14 cho thaáy raèng, toång toån thaát ñieän naêng trong maïng ñieän: MWh34,1177=AΔ Toång voán ñaàu tö xaây döïng ñöôøng daây cuûa maïng ñieän: ñ 10.05,2647 6ñK

Chi phí tính toaùn haøng naêm:

( )( )

ñ .10302,2401= 1500.10.34,1177+10.05,26470,2+0,04=

c.A+Ka+a=Z

6

36

ñtcvhtt Δ

2. Phöông aùn 3 Keát quaû tính toaùn cuûa phöông aùn 3 ñöôïc trình baøy ôû Baûng 4.15. Caùc keát quaû trong Baûng 4.15 cho thaáy raèng, toång toån thaát ñieän naêng trong maïng ñieän:

MWh21,1181=AΔ Toång voán ñaàu tö xaây döïng ñöôøng daây cuûa maïng ñieän:

ñ 10.61,2517 6ñK Chi phí tính toaùn haøng naêm:



ñ .1004,2376 1500.10.21,118110.61,25170,20,04

.

6

36

cAKaaZ ñtcvhtt

Baûng 4.15. Toån thaát ñieän naêng vaø voán ñaàu tö maïng ñieän.

Ñoaïn löôùi

Kyù hieäu daây


l km

MW

h MW.h

Kñ.106 ñ

0 – 1 As 95/16 385 2,83 0,0310 5412 167,77 276,02 1 – 2 As 40/6,7 161,3 3,6 0,0220 5287 116,31 227,43 2 – 3 As 35/6,2 148 4,12 0,0080 4760 38,08 157,42 0 – 4 As 70/11 276 11 0,0765 5545 424,19 888,73 0 – 5 As 40/6,7 161,3 5 0,0335 4760 159,46 315,88 0 – 7 As 70/11 276 6,32 0,0413 4951 204,48 510,62 7 – 6 As 40/6,7 161,3 2,24 0,0149 4760 70,92 141,51 Toång 1181,21 2517,61

3. Phöông aùn 5 Keát quaû tính toaùn cuûa phöông aùn 5 ñöôïc trình baøy ôû Baûng 4.16.

Baûng 4.16. Toån thaát ñieän naêng vaø voán ñaàu tö maïng ñieän.

Ñoaïn löôùi

Kyù hieäu daây


l km

MW

h

MW.h

Kñ.106 ñ

0 – 1 As 95/16 385 2,83 0,0310 5412 167,77 276,02 1 – 2 As 35/6,2 148 3,6 0,0115 5545 63,77 220,07 1 – 3 As 35/6,2 148 6,32 0,0120 4760 57,12 241,47 0 – 4 As 70/11 276 11 0,0765 5545 424,19 888,73 0 – 5 As 40/6,7 161,3 5 0,0335 4760 159,46 315,88 0 – 7 As 70/11 276 6,32 0,0413 4951 204,48 510,62 7 – 6 As 40/6,7 161,3 2,24 0,0149 4760 70,92 141,51 Toång 1147,71 2594,3

Caùc keát quaû trong Baûng 4.16 cho thaáy raèng, toång toån thaát ñieän naêng trong maïng ñieän: MWh71,1147=AΔ

Toång voán ñaàu tö xaây döïng ñöôøng daây cuûa maïng ñieän: ñ 10.3,2594 6ñK Chi phí tính toaùn haøng naêm:

( )( )

ñ .102,2344= 1500.10.71,1147+10.3,25940,2+0,04=

c.A+Ka+a=Z

6

36

ñtcvhtt Δ

Caùc chæ tieâu kinh teá - kyõ thuaät cuûa caû 3 phöông aùn so saùnh ñöôïc toång hôïp trong Baûng 4.17.



Baûng 4.17. Toån thaát ñieän aùp vaø chi phí tính toaùn haøng naêm cuûa caùc phöông aùn.

Caùc chæ tieâu Phöông aùn

1 3 5 maxbtU , % 2,54 2,54 2,54

maxscU , % 5,08 5,08 5,08 Ztt .106, ñ 2401,302 2376,04 2344,2 Töø caùc keát quaû tính toaùn ôû Baûng 4.17. Nhaän thaáy raèng phöông aùn 5 laø phöông aùn toái öu.

4.2.10. CHOÏN SOÁ LÖÔÏNG VAØ DUNG LÖÔÏNG MAÙY BIEÁN AÙP CUÛA TRAÏM TRUNG GIAN 110/22 kV Khu coâng nghieäp coù 7 phuï taûi bao goàm caû phuï taûi loaïi I, II vaø III. Vì vaäy, ñeå ñaûm baûo cung

caáp ñieän cho caùc phuï taûi naøy caàn ñaët hai maùy bieán aùp trong traïm. 1. Quaù taûi thöôøng xuyeân cuûa maùy bieán aùp Ñoái vôùi traïm hai maùy bieán aùp, ta khoâng kieåm tra quaù taûi thöôøng xuyeân, vì hai maùy bieán aùp

laøm vieäc song song neân luùc bình thöôøng luoân non taûi. 2. Quaù taûi söï coá cuûa maùy bieán aùp Khi choïn coâng suaát cuûa maùy bieán aùp caàn xeùt ñeán khaû naêng quaù taûi cuûa maùy bieán aùp coøn laïi ôû

cheá ñoä sau söï coá. Trong tröôøng hôïp söï coá moät trong caùc maùy bieán aùp, maùy bieán aùp thöù hai caàn ñaûm baûo toaøn boä coâng suaát cuûa caùc hoä tieâu thuï loaïi I vaø II.

S (MVA)

Hình 4.6. Ñoà thò phuï taûi toång cuûa khu coâng nghieäp

10

0 12 24

9,58

11

15,1515,74

14,03

10,6

15

Coâng suaát cuûa moãi maùy bieán aùp trong traïm n maùy bieán aùp coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc:



1max

nkS

S

ÔÛ ñaây: Smax - phuï taûi cöïc ñaïi cuûa traïm, MVA; k - heä soá quaù taûi söï coá cuûa maùy bieán aùp. Neáu khoâng coù thoâng tin cuï theå, coù theå chaáp

nhaän 140% cho caùc maùy bieán aùp Lieân Xoâ vôùi ñieàu kieän thôøi gian nhö sau: quaù taûi khoâng quaù 5 ngaøy ñeâm, moãi ngaøy quaù taûi khoâng quaù 6 giôø vaø 130% cho caùc maùy cuûa caùc haõng khaùc theo IEC 354;

n - soá maùy bieán aùp ñaët trong traïm. Ñoái vôùi traïm coù hai maùy bieán aùp, coâng suaát moãi maùy bieán aùp:

( ) MVA 11,12=3,174,15=

123,1S

S max≥

Choïn maùy bieán aùp trung gian hai cuoän daây do Siemens cheá taïo: Sñm = 12,5 MVA.

Sñm MVA

Uñm, kV 0

kW n

kW I0 %

Un %

Kích thöôùc, mm Khoái löôïng, kg

cao haï daøi roäng cao daàu toång

12,5 110 22 15 45 0,5 9,4 6700

2700 4800 12500 43000

4.2.11. CHOÏN SÔ ÑOÀ NOÁI DAÂY TRAÏM BIEÁN AÙP TRUNG GIAN VAØ THIEÁT BÒ ÑOÙNG CAÉT

4.2.11.0. Choïn sô ñoà noái daây traïm bieán aùp Tuyø theo yeâu caàu cuûa phuï taûi maø choïn sô ñoà noái daây thích hôïp, ñaûm baûo ñoä tin caäy cung caáp

ñieän vaø ñieàu kieän kinh teá. Ñoái vôùi traïm 110/22 kV, thöôøng söû duïng sô ñoà thanh goùp coù phaân ñoaïn phía thöù caáp. Caùc loä ra phía thöù caáp laø ñöôøng daây treân khoâng, do ñoù ñöôïc trang bò loaïi maùy caét ñaët ngoaøi trôøi (Hình 4.7).



573-1

573-2

573

572-1

572-2

572

575-1

575-2

575

574-1

574-2

574

571-3

571-1

571

571-2

576-1

576

576-2 576-3

D

C

500

110 kV

CSV732-1732

731-1

731

CSV

A1T

12,5 MVA110/22kV

531

531-1

532

532-1

2T12,5 MVA110/22kV

B 22kV

Phaùt tuyeán07

Phaùt tuyeán04-2

Phaùt tuyeán01-2

Phaùt tuyeán01-1

Phaùt tuyeán04-1

Phaùt tuyeán05

Hình 4.7. Sô ñoà noái daây traïm trung gian 110/22 kV



4.2.11.1. Choïn thieát bò ñoùng caét cuûa traïm trung gian 110/22 kV

a. Choïn maùy caét ñieän vaø dao caùch ly Choïn maùy caét ñieän vaø dao caùch ly phía ñieän aùp 110 kV Doøng laøm vieäc cöïc ñaïi laø doøng quaù taûi söï coá khi caét moät maùy bieán aùp:

A 29851103

10512313

31 3

,.

.,.,U.S.,

Iñm

ñmBAmaxlv

Tính doøng ngaén maïch taïi A Trôû khaùng töông ñöông cuûa maïng phía nguoàn:

N

up SUZ

2

ÔÛ ñaây: U - ñieän aùp daây khoâng taûi cuûa maïng ñieän, U = 110 kV; SN - coâng suaát ngaén maïch phía nguoàn, SN = 5000 MVA.

42,250001102

upZ

Ñieän trôû vaø ñieän khaùng phía nguoàn coù theå suy ra töø Rup/Zup = 0,1: Rup = 0,1.Zup = 0,1.2,42 = 0,24 Xup = 0,99.Zup = 0,99.2,42 = 2,4 Trôû khaùng cuûa caùc thieát bò ñoùng caét nhoû hôn raát nhieàu so vôùi trôû khaùng phía nguoàn. Vì vaäy, coù

theå boû qua trôû khaùng cuûa caùc maùy caét, dao caùch ly. Toång trôû taïi ñieåm ngaén maïch A: 42,222 upAAA ZXRZ

Doøng ngaén maïch taïi A:

A

tbAN Z

UI

.3

ÔÛ ñaây: Utb - ñieän aùp trung bình cuûa löôùi ñieän, kV; Utb = 1,05.UñmLÑ = 1,05.110 = 115,5 kV ZA - toång trôû ngaén maïch, 42,2 AZ ;

kA55,2742,2.35,115

ANI

Doøng ngaén maïch xung kích: Nxkxk Iki .2

Vôùi 0320240314

42 ,,.

,R

XT

A

Aa

, ta coù: 73111 0320

010010

,eek ,,

T,

xka

kA46755277312 ,,,ixk Maùy caét ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau:

- Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: UñmMC > Uñm maïng = 110 kV. - Doøng hieäu chænh cuûa maùy caét: Ir = k.IñmMC > Ilvmax = 85,29 A. Vôùi k laø heä soá hieäu chænh theo cô caáu ngaét:

18,0 k (cô caáu ngaét nhieät).



15,0 k (cô caáu ngaét ñieän töû). - Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc: Ic.ñm > kA27,55I . - Doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc: Iñ.ñm > ixk = 67,4 kA. - Doøng oån ñònh nhieät ñònh möùc:

ñmnh

qññmnh t

tII

..

ÔÛ ñaây: I - doøng ngaén maïch oån ñònh, kA55,27 III N ; qñt - thôøi gian qui ñoåi, coù theå laáy baèng thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, töùc laø baèng thôøi gian

caét ngaén maïch, MCbvcqñ tttt ;

bvt - thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä rôle, stbv 5,0 (caét chaäm); MCt - thôøi gian taùc ñoäng cuûa maùy caét, ms. Ñoái vôùi maùy caét coù doøng ñònh möùc lôùn hôn 1000 A, khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh

nhieät. Choïn maùy caét ñieän do ABB cheá taïo Loaïi maùy

caét Uñm (kV)

Iñm (A)

Ir (A)

Ic.ñm (kA)

Iñ.ñm

(kA) tMC (s)

Uxung seùt (kV)

LTB G 123 1600 0,8Iñm 31,5 100 2 550

Dao caùch ly ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: UñmDCL> Uñm maïng = 110 kV. - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: IñmDCL > Ilvmax = 85,29 A. - Doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc: Iñ.ñm > ixk = 67,4 kA. - Doøng oån ñònh nhieät ñònh möùc:

ñmnh

qññmnh t

tII

..

ÔÛ ñaây: kA55,27=I=I=I "

N∞;

stttt MCbvcqñ 5,225,0 ;

Ñoái vôùi dao caùch ly coù doøng ñònh möùc lôùn hôn 1000 A, khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät.

Choïn dao caùch ly cao aùp ñaët ngoaøi trôøi do ABB cheá taïo

Loaïi Uñm (kV) Iñm (A) Iñ.ñm (kA) SGF 123n 123 1600 80

3. Choïn maùy caét ñieän vaø dao caùch ly phía ñieän aùp 22 kV Choïn maùy caét vaø dao caùch ly phía döôùi maùy bieán aùp

- Doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi:

A 45,42622.3

10.5,12.3,1.3

.3,1 3

max ñm

ñmBAlv

US

I

- Tính doøng ngaén maïch taïi B Caùc ñieän khaùng vaø ñieän trôû ñöôïc tính ôû phía ñieän aùp cao phaûi ñöôïc qui veà phía ñieän aùp thaáp

baèng caùch nhaân vôùi bình phöông tæ soá ñieän aùp:



01,02,024,011022 2

211022AA RR

1,02,04,211022 2

211022AA XX

Trôû khaùng cuûa maùy bieán aùp:

14,010.5,12

22.45.32

2

2

2

ñm

ñmNBA S

UPR

64,31010.5,1222.4,910

%.3

22

ñm

ñmNBA S

UUX

Trôû khaùng cuûa maùy caét vaø dao caùch ly nhoû hôn nhieàu so vôùi trôû khaùng cuûa maùy bieán aùp, do ñoù coù theå boû qua khi tính toång trôû ngaén maïch.

Toång trôû taïi ñieåm ngaén maïch B 15,014,001,022

BAAB RRR 74,364,31,022

BAAB XXX

74,374,315,0 2222BBB XRZ

Doøng ngaén maïch taïi ñieåm ngaén maïch B:

kA 565,3=74,3.3

1,23=Z.3

U=I

B

tbBN

Doøng ngaén maïch xung kích: Nxkxk Iki .2

Vôùi 079,015,0.314

74,3

B

Ba R

XT

, ta coù 88,111 079,0

01,001,0

eek aTxk

kA 48,9=565,3×88,1×2=ixk

Maùy caét ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: UñmMC > Uñm maïng = 22 kV. - Doøng hieäu chænh cuûa maùy caét: Ir = k.IñmMC > Ilvmax = 426,45 A. - Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc: Ic.ñm > kA 3,565 =I " . - Doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc: Iñ.ñm > ixk = 9,48 kA. - Doøng oån ñònh nhieät ñònh möùc:

ñmnh

qññmnh t

tII

..

ÔÛ ñaây: I - doøng ngaén maïch oån ñònh, kA 565,3=I=I=I "

N∞;

qñt - thôøi gian qui ñoåi, coù theå laáy baèng thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, töùc laø baèng thôøi gian



nhieät.



Choïn maùy caét ñieän loaïi OHB do ABB cheá taïo

Loaïi maùy caét

Uñm (kV)

Iñm (A)

Ir (A)

Ic.ñm (kA)

Iñ.ñm (kA)

Inh.ñm, 3s (kA)

tMC (ms)

Uxung seùt (kV)

OHB 24 24 630 0,8.Iñm 31,5 63 31,5 80 150


ñmnh

qññmnh t

tII

..

ÔÛ ñaây: kA 565,3=I=I=I "

N∞ ; stttt MCbvcqñ 58,008,05,0 ;

Choïn dao caùch ly trung aùp ñaët ngoaøi trôøi do Coâng ty Thieát bò ñieän Ñoâng Anh cheá taïo

Loaïi Uñm (kV) Iñm (A) Iñ.ñm (kA) Inh.ñm, 10s (kA) DN 24/630 24 600 30 10

Choïn maùy caét vaø dao caùch ly phaân ñoaïn: - Doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi:

A 45,42622.3

10.5,12.3,1.3

.3,1 3

max ñm

ñmBAlv U

SI

- Toång trôû taïi ñieåm ngaén maïch C Ω 15,0=R=R BC Ω 3,74= X=X BC

Ω 74,3=74,3+15,0=X+R=Z 222C

2CC

- Doøng ngaén maïch taïi ñieåm ngaén maïch C treân thanh caùi haï aùp 22 kV

kA 565,3=74,3.3

1,23=Z.3

U=I

C

tbCN

- Doøng ngaén maïch xung kích: Nxkxk Iki .2

Vôùi 079,0=15,0.314

74,3=R

X=T

C

Ca ω

, ta coù 88,1=e+1=e+1=k 079,001,0

T01,0

xka

--

kA 48,9=565,3.88,1.2=ixk

Maùy caét ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: UñmMC > Uñm maïng = 22 kV. - Doøng hieäu chænh cuûa maùy caét: Ir = k.IñmMC > Ilvmax = 426,45 A. - Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc: Ic.ñm > kA 3,565 =I " . - Doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc: Iñ.ñm > ixk = 9,48 kA. - Doøng oån ñònh nhieät ñònh möùc:



ñmnh

qññmnh t

tII

..


N∞ ; qñt - thôøi gian qui ñoåi, coù theå laáy baèng thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, töùc laø baèng thôøi gian



nhieät. Choïn maùy caét ñieän loaïi OHB do ABB cheá taïo

Loaïi maùy caét

Uñm (kV)

Iñm (A)

Ir (A)

Ic.ñm (kA)

Iñ.ñm (kA)

Inh.ñm, 3s (kA)

tMC (ms)

Uxung seùt (kV)

OHB 24 24 630 0,8.Iñm 31,5 63 31,5 60 150


ñmnh

qññmnh t

tII

..


N∞;

stttt MCbvcqñ 56,006,05,0 ;

Choïn dao caùch ly trung aùp ñaët ngoaøi trôøi do Coâng ty Thieát bò ñieän Ñoâng Anh cheá taïo


Choïn maùy caét vaø dao caùch ly treân caùc phaùt tuyeán cuûa traïm:

- Doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi treân caùc phaùt tuyeán ñöôïc trình baøy ôû baûng 8.18.

Baûng 4.18. Doøng laøm vieäc cöïc ñaïi treân caùc phaùt tuyeán. Phaùt tuyeán 0 – 1 0 – 4 0 – 7 0 – 5 Ilvmax (A) 153,8 104,8 101,6 78,8

Toång trôû ngaén maïch taïi D:

RD = Ω075,0=215,0=

2R B

XD = Ω87,1=274,3=

2XB

ZD = =X+R 2D

2D 87,1=87,1+075,0 22

- Doøng ngaén maïch taïi ñieåm ngaén maïch D:



kA 13,7=87,1.31,23=

Z.3U

=ID

tbDN


Vôùi 079,0=075,0.314

87,1=R

X=T

Da

D

ω, ta coù 88,1=e+1=e+1=k 079,0

01,0T

01,0

xka

--

kA 96,18=13,7.88,1.2=ixk

Maùy caét ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: UñmMC > Uñm maïng = 22 kV. - Doøng hieäu chænh cuûa maùy caét: Ir = k.IñmMC > Ilvmax . - Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc: Ic.ñm > kA 7,13= I " . - Doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc: Iñ.ñm > ixk = 18,96 kA. - Doøng oån ñònh nhieät ñònh möùc:

ñmnh

qññmnh t

tII

..


N∞;

qñt - thôøi gian qui ñoåi, coù theå laáy baèng thôøi gian toàn taïi ngaén maïch, töùc laø baèng thôøi gian



nhieät. Choïn maùy caét ñieän loaïi VD4 do ABB cheá taïo cho caû 4 phaùt tuyeán.

Loaïi maùy caét

Uñm (kV)

Iñm (A)

Ir (A)

Ic.ñm (kA)

Iñ.ñm (kA)

Inh.ñm, 3s (kA)

tMC (ms)

Uxung seùt (kV)

VD4 24 24 630 0,8.Iñm 16 40 16 50 125

Dao caùch ly ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa dao caùch ly: UñmDCL> Uñm maïng = 22 kV. - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa dao caùch ly: IñmDCL > Ilvmax. - Doøng oån ñònh ñoäng ñònh möùc: Iñ.ñm > ixk = 18,96 kA. - Doøng oån ñònh nhieät ñònh möùc:

ñmnh

qññmnh t

tII

..


N∞ ; stttt MCbvcqñ 55,005,05,0 ;



Choïn dao caùch ly trung aùp ñaët ngoaøi trôøi do Coâng ty Thieát bò ñieän Ñoâng Anh cheá taïo cho caû 4 phaùt tuyeán.


b. Choïn thanh caùi traïm trung gian 110/22 kV Thanh caùi ñöôïc choïn theo doøng phaùt noùng cho pheùp vaø kieåm tra theo ñieàu kieän oån ñònh ñoäng

vaø oån ñònh nhieät cuûa doøng ngaén maïch.

4. Choïn thanh caùi ñieän aùp 110 kV Doøng ñieän lôùn nhaát qua thanh caùi laø doøng quaù taûi khi caét 1 maùy bieán aùp:

A 29,85110.3

10.5,12.3,1.3

.3,1 3

max ñm

ñmBAlv U

SI

Choïn thanh caùi ñoàng M50 x 6(mm2), coù doøng cho pheùp Icp = 955 A (nhieät ñoä tieâu chuaån cuûa moâi tröôøng xung quanh laø +250C). Kieåm tra ñieàu kieän phaùt noùng:

maxlvcp321 IIKKK ≥

ÔÛ ñaây: K1 = 0,95 (thanh goùp ñaët ngang); K2 = 1 (söû duïng moät thanh caùi treân moãi pha); K3 - heä soá hieäu chænh theo nhieät ñoä moâi tröôøng, K3 = 0,88 Vaäy: A29,85=IA38,798=955.88,0.1.95,0=IKKK maxlvcp321 ≥

Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät

qñoâñntc tISS

ÔÛ ñaây: Stc - tieát dieän cuûa thanh caùi, Stc = 50 x 6 = 300 mm2; - heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi thanh caùi, tra baûng 8-8, trang 280 - saùch “Cung Caáp Ñieän” -

Taùc giaû Nguyeãn Xuaân Phuù. Ñoái vôùi thanh caùi baèng ñoàng 6 ; kA55,27 III N ; stttt MCbvcqñ 5,225,0 ;

Vaäy: 2oâñn

2tc mm 4,261=5,255,27.6=Smm 300=S ≥

Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng: ttcp

ÔÛ ñaây: 2 kG/cm1400cp (thanh caùi ñoàng);

tt - öùng suaát tính toaùn, xuaát hieän trong thanh caùi do taùc ñoäng cuûa löïc ñieän ñoäng doøng ngaén maïch, kG/cm2;

- Löïc tính toaùn do taùc ñoäng cuûa doøng ngaén maïch:

kG,10.76,1 22xktt i

alF

ÔÛ ñaây: l - khoaûng caùch giöõa caùc söù cuûa 1 pha, l = 50 cm; a - khoaûng caùch giöõa caùc pha, a = 70 cm;



ixk = 67,4 kA;

kG 1,57=4,67705010.76,1=F 22_

tt ..

- Momen uoán tính toaùn:

kG.cm 5,285=10

50.1,57=10

l.F=M tt

- Momen choáng uoán cuûa thanh caùi hình chöõ nhaät:

322

cm 3,0=6

6,0.5=6h.b=W

- ÖÙng suaát tính toaùn:

2tt kG/cm 7,951=

3,05,285=

WM=σ

Vaäy: 2tt

2cp kG/cm 7,951=kG/cm 1400= σ≥σ

Nhö vaäy, choïn thanh caùi ñoàng M50 x 6 (mm2) laø thoaû maõn.

5. Choïn thanh caùi ñieän aùp 22 kV Doøng ñieän lôùn nhaát qua thanh caùi laø doøng quaù taûi khi caét 1 maùy bieán aùp:

A 45,42622.3

10.5,12.3,1.3

.3,1 3

max ñm

ñmBAlv U

SI

Choïn thanh caùi ñoàng M30 x 5 (mm2), coù doøng cho pheùp Icp = 625 A (nhieät ñoä tieâu chuaån cuûa moâi tröôøng xung quanh laø +250C).

Kieåm tra ñieàu kieän phaùt noùng:

ÔÛ ñaây: K1 = 0,95 (thanh goùp ñaët ngang); K2 = 1 (söû duïng moät thanh caùi treân moãi pha); K3 - heä soá hieäu chænh theo nhieät ñoä moâi tröôøng, K3 = 0,88 A45,426=IA5,522=625.88,0.1.95,0=IKKK maxlvcp321 ≥

Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh nhieät:

kA 13,7=I=I=I "N∞ ;

s56,0=06,0+5,0=t+t=t=t MCbvcqñ ;

2oâñn

2tc mm 01,32=56,013,7.6=Smm 150=S ≥

Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh ñoäng:

ÔÛ ñaây: l - khoaûng caùch giöõa caùc söù cuûa 1 pha, l = 50 cm; a - khoaûng caùch giöõa caùc pha, a =25 cm; ixk = 18,96 kA; - Löïc tính toaùn do taùc ñoäng cuûa doøng ngaén maïch:

kG,10.76,1 22xktt i

alF

kG 65,12=96,18255010.76,1=F 22

tt ..-

- Momen uoán tính toaùn:

kG.cm 25,63=10

50.65,12=10

l.F=M tt



- Momen choáng uoán cuûa thanh caùi hình chöõ nhaät:

322

cm 125,0=6

5,0.3=6h.b=W

- ÖÙng suaát tính toaùn:

2tt kG/cm 506=

125,025,63=

WM=σ

Vaäy: 2tt

2cp kG/cm 506=kG/cm 1400= σ≥σ

Nhö vaäy, choïn thanh caùi ñoàng M30 x 5 (mm2) laø thoaû maõn.

c. Choïn choáng seùt van - Ñieän aùp vaän haønh cöïc ñaïi cuûa heä thoáng Um: Ñoä leäch ñieän aùp cho pheùp theo quy ñònh hieän nay ñmUU %5 , do vaäy:

kV5,115110.05,1 UUU ñmm

- Xaùc ñònh heä soá chaïm ñaát Ke: Heä thoáng 3 daây, noái ñaát toång trôû nhoû Ke = 1,4. - Xaùc ñònh giaù trò quaù ñieän aùp taïm thôøi UTOV:

kV36,933

5,1154,13

meTOVlöôùieùtTOVchoángs

UKUU

- Xaùc ñònh ñieän aùp vaän haønh lieân tuïc cuûa choáng seùt UC:

kV68,663

5,1153

mC

UU

Choïn choáng seùt van oxyt kim loaïi do ABB cheá taïo: - Loaïi: PEXLIM-Q. - Ñieän aùp ñònh möùc choáng seùt: kV129rU . - Ñieän aùp laøm vieäc lieân tuïc lôùn nhaát: kV78CU . - Quaù ñieän aùp taïm thôøi: kV141TOVU . - Ñieän aùp phoùng ñieän cöïc ñaïi khi coù xung seùt daïng soùng s20/8 , doøng phoùng ñieän ñònh möùc

10 kA: kV304resU .

4.2.12. CHOÏN SOÁ LÖÔÏNG VAØ DUNG LÖÔÏNG MAÙY BIEÁN AÙP CUÛA TRAÏM PHAÂN PHOÁI 22/0,4 kV Traïm 22/0,4 kV cung caáp cho hoä tieâu thuï 5.

Coâng suaát cuûa maùy bieán aùp ñöôïc choïn theo phöông phaùp coâng suaát ñaúng trò

MVA 34

4.32

2 ñtS

MVA 09,210

2.5,14.1,24.4,2 222

1

ñtS

Choïn sô boä maùy bieán aùp cuûa Coâng ty ABB coù coâng suaát 2500 kVA. Heä soá phuï taûi baäc 1:

8,05,2

09,211

ñm

ñt

SS

K

Heä soá phuï taûi baäc 2:



2,15,2

322

ñm

ñt

SS

K

Vôùi K1 = 0,8 vaø t2 = 4h, tra ñöôøng cong quaù taûi cuûa maùy bieán aùp ABB, ta coù: K2cp = 1,11. Vì K2 > K2cp, neân maùy bieán aùp ñaõ choïn khoâng thoaõ ñieàu kieän quaù taûi cuûa bieán aùp. Choïn maùy

bieán aùp coù coâng suaát 3150 kVA, do coâng ty ABB cheá taïo, phaïm vi ñieàu chænh ñieän aùp %5,22 .

Sñm, kVA Uñm, kV 0 , kW n , kW

I0, % Un, % Khoái löôïng, kg

Daàu Toång

3150 22/0,4 3,5 25 0,8 6,35 1210 6250

Hình 4.8. Ñoà thò phuï taûi cuûa hoä tieâu thuï 5. Kieåm tra laïi maùy bieán aùp vöøa choïn: Heä soá phuï taûi baäc 1:

66,0=15,309,2=

SS

=Kñm

1ñt1

Heä soá phuï taûi baäc 2:

95,0=15,33=

SS

=Kñm

2ñt2

Vôùi K1 = 0,66 vaø t2 = 4h, tra ñöôøng cong quaù taûi cuûa maùy bieán aùp ABB, ta coù: K2cp = 1,18.

Vì K2 < K2cp, neân maùy bieán aùp ñaõ choïn thoûa maõn.

4.2.13. SÔ ÑOÀ NOÁI DAÂY TRAÏM 22/0,4 kV. Traïm ñöôïc cung caáp baèng hai daây reõ töø traïm trung gian 110/22 kV. Hai daây naøy ñöôïc keát noái

vaøo thanh caùi qua dao caùch ly DS. Maùy bieán aùp ñöôïc noái vaøo thanh caùi qua caàu chì töï rôi FCO, phía haï theá maùy bieán aùp ñöôïc trang bò maùy caét haï aùp (Hình 4.9).

S (MVA)

t (h)0 12 24

3

1,5

2,12,4

2,1

1,5

Sñm = 2,5 MVA



Hình 4.9. Sô ñoà noái daây traïm 22/0,4 kV.

4.2.14. CHOÏN THIEÁT BÒ ÑOÙNG CAÉT VAØ BAÛO VEÄ TRAÏM PHAÂN PHOÁI

4.2.14.1. Choïn dao caùch ly phía ñieän aùp 22 kV - Doøng laøm vieäc cöïc ñaïi laø doøng quaù taûi söï coá khi ngöøng moät ñoaïn löôùi: A8,7850maxmax II lv - Toång trôû ngaén maïch taïi A Trôû khaùng taïi thanh caùi 22 kV cuûa traïm trung gian: Ω74,3j+15,0=jX+R=Z TTT Trôû khaùng cuûa ñoaïn löôùi 0 – 5: 26,35.399,05.7172,0050050 jjljxlrjXRZ ddd Toång trôû taïi A Ω75,3=6,3+15,0=R+R=R dTA Ω74,5=2+74,3=X+X=X dTA

Ω 856,6=X+R=Z 2A

2AA

- Doøng ngaén maïch taïi ñieåm A:

kA 945,1=856,6.31,23=

Z.3U

=IA

tbAN


Vôùi 3

A

Aa 10.08,2=

74,5.31475,3=

RX

=T -

ω, ta coù 008,1=e+1=e+1=k

3a 10.08,2

01,0T

01,0

xk

-

--

LA

22 kV

0,4 kV

CB

FCO

Töø traïm trung gian 110/22 kV

2,5%/0,4kV222kVA3150

T

Wh

DS

CB1 CB3CB2

DSA

B

C



kA 773,2=945,1.008,1.2=ixk


ñmnh

qññmnh t

tII

..


N∞ ; stttt MCbvcqñ 55,005,05,0 .

Choïn dao caùch ly trung aùp do Coâng ty Thieát bò ñieän Ñoâng Anh cheá taïo.


4.2.14.2. Choïn caàu chì töï rôi - Doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi: A8,7850maxmax II lv - Toång trôû ngaén maïch taïi B:

Ω 95,1=6,321+15,0=R

21+R=R dTB

Ω 74,4=221+74,3=X

21+X=X dTB

Ω 125,5=X+R=Z 2B

2BB

- Doøng ngaén maïch taïi B:

kA 6,2=125,5.31,23=

Z.3U

=IB

tbBN

Caàu chì ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa caàu chì: UñmDCL> Uñm maïng = 22 kV. - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa caàu chì: IñmDCL > Ilvmax = 78,8 A. - Doøng caét ñònh möùc: Ic.ñm > kA 2,6 =I " . Choïn caàu chì töï rôi ICX do ABB cheá taïo:

Loaïi Ulvmax (kV) Iñm (A) Ic.ñm (kA) Uxung seùt (kV)

C25LU*1811 27 100 12 150

4.2.14.3. Choïn maùy caét haï aùp Toång trôû phía sô caáp phaûi ñöôïc qui ñoåi veà phía thöù caáp baèng caùch nhaân vôùi bình phöông tæ soá

ñieän aùp.

Ωm 64,0=22

4,0.95,1=22

4,0.R=R2

2

2

222B

4,0B

Ωm57,1=22

4,0.74,4=22

4,0.X=X2

2

2

222B

4,0B

Trôû khaùng cuûa maùy bieán aùp:



m 4,010.15,34,0.25.

32

2

2

2

ñm

ñmNBA S

UPR

m 23,31010.15,3

4,0.35,610%.

3

22

ñm

ñmNBA S

UUX

Trôû khaùng cuûa maùy caét: 0CBR m 15,0CBX Toång trôû taïi ñieåm ngaén maïch C treân thanh caùi haï aùp Ωm 04,1=0+4,0+64,0=R+R+R=R CBBA

4,0BC

Ωm 95,4=15,0+23,3+57,1=X+X+X=X CBBA4,0

BC

Ωm 06,5=X+R=Z 2C

2CC

Doøng ngaén maïch taïi C:

kA 92,47=10.06,5.3

420=Z.3

U=I

3C

tbCN -

Doøng laøm vieäc cöïc ñaïi:

A4330=4,0.3

3=U.3

S=I

ñm

maxmaxlv

Maùy caét haï aùp ñöôïc choïn theo caùc ñieàu kieän sau: - Ñieän aùp ñònh möùc cuûa maùy caét: UñmMC > Uñm maïng = 400 V. - Doøng ñieän hieäu chænh cuûa maùy caét: Ir = k.IñmMC > Ilvmax = 4330 A. - Doøng caét ngaén maïch ñònh möùc: Ic.ñm > IN = 47,92 kA. - Ñaëc tuyeán baûo veä: B. - Thôøi gian caét: choïn theo ñieàu kieän phoái hôïp baûo veä.

Choïn maùy caét haï aùp do haõng ABB cheá taïo coù caùc thoâng soá sau:

Loaïi Uñm (V) Iñm (A) Ir (A) Soá cöïc Ic.ñm (kA) Thôøi gian caét (ms) E6H/f 690 6300 0,8.Iñm 4 100 40

4.2.14.4. Choïn choáng seùt van - Ñieän aùp vaän haønh cöïc ñaïi cuûa heä thoáng Um: Ñoä leäch ñieän aùp cho pheùp theo quy ñònh hieän nay ñmUU %5 , do vaäy:

kV1,23=22.05,1=U+U=U ñmm Δ

- Xaùc ñònh heä soá chaïm ñaát Ke: Heä thoáng 3 daây, noái ñaát toång trôû nhoû Ke = 1,4. - Xaùc ñònh giaù trò quaù ñieän aùp taïm thôøi UTOV:

kV 67,18=31,23×4,1=

3U

×K=UU meTOVlöôùieùtTOVchoángs ≥

- Xaùc ñònh ñieän aùp vaän haønh lieân tuïc cuûa choáng seùt UC:

kV 34,13=31,23=

3U

U mC ≥

Choïn choáng seùt van oxyt kim loaïi do ABB cheá taïo coù caùc thoáng soá sau: - Loaïi: POLIM-D.



- Ñieän aùp ñònh möùc choáng seùt: kV27rU . - Ñieän aùp laøm vieäc lieân tuïc lôùn nhaát: kV22CU . - Ñieän aùp phoùng ñieän cöïc ñaïi khi coù xung seùt daïng soùng s20/8 , doøng phoùng ñieän ñònh möùc

5 kA: kV7,71resU .

4.2.15. CHOÏN ÑAÀU PHAÂN AÙP MAÙY BIEÁN AÙP PHAÂN PHOÁI

4.2.15.1. Tính ñieän aùp caùc nuùt trong maïng ñieän a. Cheá ñoä phuï taûi cöïc ñaïi

a. Sô ñoà maïng ñieän b.Sô ñoà thay theá cuûa maïng ñieän.

Hình 4.10. Tính cheá ñoä maïng ñieän. Töø thoâng soá cuûa maùy bieán aùp 110/22kV, xaùc ñònh ñöôïc: MVA 10.5,621522 3

0010 jQjPS b

82,107,064,314,021

21

111 jjjXRZ bbb

Trôû khaùng cuûa ñoaïn löôùi 0-5:

18,15.399,0215.7172,0

21

21

21

050050 jjlxjlrjXRZ ddd

Töø thoâng soá cuûa maùy bieán aùp 22/0,4 kV, xaùc ñònh ñöôïc: MVA 10.2,255,3 3

0020 jQjPS b

.1023,34,0 -3222 jjXRZ bbb

Toån thaát trong toång trôû maùy bieán aùp 22/0,4 kV:

MVA .10)69,181j+5,22(=

.10)23,3j+4,0.(4,0

8,1+4,2=ZU

Q+P=S

-3

-32

22

2b2ñm

25

25

2bΔ

Coâng suaát tröôùc toång trôû maùy bieán aùp 22/04 kV:

MVA 98169,1j+4225,2=

.10)69,181j+5,22(+8,1j+4,2=S+S=jQ+P=S -32b52b2b2b

Δ

Doøng coâng suaát chaïy vaøo cuoän daây cao aùp cuûa maùy bieán aùp 22/04 kV:

MVA 0069,2j+426,2=

.10)2,25j+5,3(+98169,1j+4225,2=S+S=jQ+P=S -32b02bccc

Δ

HT

MVA j1,8 42S5max ,

05 S b1S

b1 Z b2Z0b1S

0b2S

5 km

2 As-40B1B2

S5max = 2,4 +j1,8 MVA

d Z

d S cS b2S

a.

b.



Toån thaát coâng suaát treân toång trôû ñöôøng daây:

MVA 02,0j+037,0=)1j+8,1(22

0069,2+426,2=ZU

Q+P=S

2

22

d2ñm

2c

2c

dΔ

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû ñöôøng daây:

MVA 0269,2j+463,2=

02,0j+037,0+0069,2j+426,2=S+S=jQ+P=S dcddd Δ

Toån thaát coâng suaát trong toång trôû maùy bieán aùp 110/22 kV:

MVA 0383,0j+10.47,1=

)82,1j+07,0(22

0269,2+463,2=ZU

Q+P=S

3

2

22

1b2ñm

2d

2d

1b

-

Δ

Coâng suaát tröôùc toång trôû maùy bieán aùp:

MVA 0652,2j+464,2=

0383,0j+10.47,1+0269,2j+463,2=S+S=jQ+P=S 31bd1b1b1b

-Δ

Coâng suaát töø heä thoáng truyeàn vaøo ñöôøng daây 0-5:

MVA 1902,2j+494,2=

10)5,62j+15(2+0652,2j+464,2=S+S=jQ+P=S 3_1b01b055005

Δ

Ñieän aùp treân thanh goùp cao aùp cuûa traïm 22/0,4 kV:

kV 70635,21=22

1.0269,2+8,1.463,222=U

XQ+RPU=U

ñm

ddddñmmax5 --

Ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp, quy ñoåi veà phía cao aùp:

kV 70601,21=

70635,2110.23,3.98169,1+10.4,0.4225,270635,21=

UXQ+RP

U=U33

max5

2b2b2b2bmax5maxq5

--

--

b. Cheá ñoä phuï taûi cöïc tieåu

Hình 4.11. Sô ñoà maïng ñieän ôû cheá ñoä phuï taûi cöïc tieåu.

Tính caùc thoâng soá cheá ñoä cuûa maïng ñieän khi phuï taûi cöïc tieåu ñöôïc tieán haønh töông töï nhö cheá ñoä taûi cöïc ñaïi. Keát quaû tính toaùn ñöôïc trình baøy ôû baûng 8.19.

Baûng 4.19. Keát quaû tính caùc thoâng soá cheá ñoä khi phuï taûi cöïc tieåu. MVAS 50

MVASb1 MVASd

MVASd MVASb2

1,495 + j1,316 0,51.10-3 + j 0,0133 1,4645 + j1,1778 0,0129 + j0,0072 1,4481 + j1,1454Ñieän aùp treân thanh goùp cao aùp cuûa traïm 22/0,4 kV:

kV 8266,21=22

1.1778,1+8,1.4645,122=U

XQ+RPU=Uñm

ddddñmmin5 --


HT5 km

2 As-40B1

B2

S 5min = 1,44 +j1,08MVA



kV8264,21=

8266,2110.23,3.08,1+10.4,0.44,18266,21=

UXQ+RP

U=U33

min5

2b2b2b2bmin5minq5

--

- -

c. Cheá ñoä sau söï coá Söï coá trong maïng ñieän thieát keá coù theå xaûy ra khi ngöøng moät maùy phaùt, ngöøng moät maïch treân

ñöôøng daây hai maïch noái töø caùc nguoàn cung caáp ñeán caùc phuï taûi. Khi xeùt söï coá, chuùng ta khoâng giaû thieát söï coá xeáp choàng, ñoàng thôøi chæ xeùt tröôøng hôïp ngöøng moät maïch treân caùc ñöôøng daây noái töø heä thoáng ñeán caùc phuï taûi khi phuï taûi cöïc ñaïi.

a. Sô ñoà maïng ñieän b.Sô ñoà thay theá cuûa maïng ñieän.

Hình 4.12. Tính cheá ñoä maïng ñieän ôû cheá ñoä sau söï coá. Trôû khaùng cuûa ñoaïn löôùi 0-5: 26,35.399,05.7172,0050050 jjljxlrjXRZ ddd Toån thaát trong toång trôû maùy bieán aùp 22/0,4 kV:

MVA )18169,0j+0225,0(=

10).23,3j+4,0(4,0

8,1+4,2=ZU

Q+P=S 3_

2

22

2b2ñm

25

25

2bΔ


MVA 98169,1j+4225,2=

18169,0j+0225,0+8,1j+4,2=S+S=jQ+P=S 2b52b2b2b Δ

Doøng coâng suaát chaïy vaøo cuoän daây cao aùp cuûa maùy bieán aùp:

MVA 0069,2j+426,2=

.10)2,25j+5,3(+98169,1j+4225,2=S+S=jQ+P=S -32b02bccc

Δ

Toån thaát coâng suaát treân toång trôû ñöôøng daây:

MVA 04,0j+074,0=)2j+6,3(22

0069,2+426,2=ZU

Q+P=S

2

22

d2ñm

2c

2c

dΔ

Doøng coâng suaát tröôùc toång trôû ñöôøng daây:

MVA 0469,2j+5,2=

04,0j+074,0+0069,2j+426,2=S+S=jQ+P=S dcddd Δ

Toån thaát coâng suaát trong toång trôû maùy bieán aùp 110/22 kV:

HT

MVA j1,8 42S5max ,

05 S b1S

b1Z b2Z

0b1S 0b2S

5 kmAs-40

B 1 B2

S5max = 2,4 +j1,8 MVA

d Z

dS cS b2S

a.

b.



MVA 039,0j+10.5,1=

)82,1j+07,0(22

0469,2+5,2=ZU

Q+P=S

3

2

22

1b2ñm

2d

2d

1b

-

Δ


MVA 0859,2j+5015,2=

039,0j+10.5,1+0469,2j+5,2=S+S=jQ+P=S 31bd1b1b1b

-Δ

Coâng suaát töø heä thoáng truyeàn vaøo ñöôøng daây 0-5:

MVA 2109,2j+5315,2=

.10)5,62j+15(2+0859,2j+5015,2=S+S=jQ+P=S -31b01b050505

Δ

Ñieän aùp treân thanh goùp cao aùp cuûa traïm 22/0,4 kV:

kV 4048,21=22

2.0469,2+6,3.5,222=U

XQ+RPU=U

ñm

ddddñmsc5 --


kV 4045,21=

4048,2110.23,3.8,1+10.4,0.4,24048,21=

UXQ+RP

U=U33

sc5

2b2b2b2bsc5qsc5

--

--

4.2.15.2. Choïn ñaàu ñieàu chænh trong maùy bieán aùp Ñieän aùp yeâu caàu treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm: ñmñmyc UUUU %.

ÔÛ ñaây: ñmU - ñieän aùp ñònh möùc cuûa maïng ñieän haï aùp, kV; %U - ñoä leäch ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp cuûa traïm, %5% U . Ñoái vôùi maïng ñieän thieát keá Uñm = 380 V. Vì vaäy, ñieän aùp yeâu caàu treân thanh goùp haï aùp:

kV4,038,0100

538,0 ycU

Söû duïng caùc maùy bieán aùp ñieàu chænh ñieän aùp döôùi taûi cho pheùp thay ñoåi caùc ñaàu ñieàu chænh khoâng caàn caét maùy bieán aùp. Do ñoù, caàn choïn ñaàu ñieàu chænh cho cheá ñoä phuï taûi cöïc ñaïi, cöïc tieåu vaø sau söï coá.

Ñeå thuaän tieän, coù theå tính tröôùc ñieän aùp töông öùng vôùi moãi ñaàu ñieàu chænh cuûa maùy bieán aùp. Keát quaû tính ñoái vôùi maùy bieán aùp ñaõ choïn trình baøy ôû Baûng 4.20.



Baûng 4.20. Thoâng soá ñieàu chænh cuûa maùy bieán aùp ñieàu chænh döôùi taûi. Thöù töï ñaàu ñieàu chænh

Ñieän aùp boå sung, %

Ñieän aùp boå sung, kV

Ñieän aùp ñaàu ñieàu chænh, kV

1 +5,0 +1,10 23,10 2 +2,5 +0,55 22,55 3 0 0 22 4 -2,5 -0,55 21,45 5 -5,0 -1,10 20,90

a. Cheá ñoä phuï taûi cöïc ñaïi Ñieän aùp tính toaùn cuûa ñaàu ñieàu chænh cuûa maùy bieán aùp:

kV 70601,21=4,0

4,0.70601,21=U

U.U=U

maxyc

hñmmaxqmaxñc

Choïn ñaàu ñieàu chænh tieâu chuaån n = 4, khi ñoù ñieän aùp cuûa ñaàu ñieàu chænh tieâu chuaån kV45,21max tcU .

Ñieän aùp thöïc treân thanh goùp haï aùp:

kV 405,0=45,21

4,0.70601,21=U

U.U=U

maxtc

hñmmaxqmaxt

Ñoä leäch ñieän aùp treân thanh goùp haï aùp:

%25,11004,0

4,0405,0100% maxmax

ñm

ñmt

UUU

U

Nhö vaäy, ñaàu ñieàu chænh tieâu chuaån ñaõ choïn laø phuø hôïp.

b. Cheá ñoä phuï taûi cöïc tieåu Ñieän aùp tính toaùn cuûa ñaàu ñieàu chænh cuûa maùy bieán aùp:

kV 8264,21=4,0

4,0.8264,21=U

U.U=U

minyc

hñmminqminñc

Choïn n = 4, kV4521,U mintc . Ñieän aùp thöïc treân thanh goùp haï aùp:

kV 407,0=45,21

4,0.8264,21=U

U.U=U

mintc

hñmminqmint


%75,11004,0

4,0407,0100% minmin

ñm

ñmt

UUU

U

c. Cheá ñoä sau söï coá Ñieän aùp tính toaùn cuûa ñaàu ñieàu chænh cuûa maùy bieán aùp:

kV 4045,21=4,0

4,0.4045,21=U

U.U=U

cscy

hñmqsccscñ

Choïn n = 4, kV45,21csc tU . Ñieän aùp thöïc treân thanh goùp haï aùp:

kV 39915,0=45,21

4,0.4045,21=U

U.U=U

csct

hñmqsctsc




%0=1004,0

4,039915,0=100U

UU=%U

ñm

ñmtscsc ,2125 -

--Δ

Vaäy choïn ñaàu ñieåu chænh n = 4 cuûa maùy bieán aùp cho caû cheá ñoä taûi cöïc ñaïi, cöïc tieåu vaø cheá ñoä

sau söï coá.



PHUÏ LUÏC THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI

KHU CÔNG NGHIỆP

Tài liệu tham khảo: - Luật xây dựng ngày 26/11/2003; - Nghị định 08/2005/NĐ-CP ngày 24/1/2005 của Chính phủ về quy hoạch xây dựng.

- Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng.

- Quy phạm trang bị điện ban hành theo quyết định 19/2006/QĐ-BCN ngày 11/7/2006 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp.

- Điều tra, khảo sát, thu thập bản đồ, tài liệu, hiện trạng kinh tế, xã hội;

- Tài liệu về quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế-xã hội;

- Quy hoạch phát triển ngành có liên quan.

- Hệ thống hạ tầng kỹ thuật Quốc gia

- Quy hoạch khu công nghiệp.

- Tính chất và định hướng phát triển khu công nghiệp - Bản vẽ sơ đồ vị trí, ranh giới, quy mô các cơ sở công nghiệp chủ yếu, các hạng mục đầu mối và mối liên hệ

Địa hình, địa chất, khí hậu,

thủy văn

Xác định nhu cầu cấp điện Lập biểu đồ phụ tải Xác định vị trí và công suất các TBA phân phối

Xác định nguồn điện (vị trí, CS, hiện hữu hoặc cần đầu tư)

Điều tra, khảo sát, thu thập dữ liệu

Vạch các phương án nối dây So sánh kinh tế sơ bộ để chọn 2-3

phương án hợp lý nhất

- Giải pháp phân phối điện - Hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật - Quy hoạch sử dụng đất và phạm vi bảo vệ, hành lang an toàn đối với các công trình hạ tầng kỹ thuật chính

Lựa chọn cấp điện áp của mạng

Chọn dây dẫn (theo sụt áp cho phép, kiểm tra phát nóng)

Khảo sát tuyến

Chọn giải pháp xây dựng, kết cấu lưới. Lập dự toán cho các phương án

So sánh kinh tế, kỹ thuật (phân kỳ đầu tư, phát triển tương lai, vận hành linh hoạt…) để chọn

phương án tối ưu

Thiết kế TBA, tủ phân phối, các thiết bị bảo vệ, đóng cắt, phân đoạn…hoàn chỉnh thiết kế

- Tính toán phân bố công suất, điện áp trong trường hợp bình thường và sự cố.

- Lựa chọn thông số và chế độ vận hành Lập tổng mức đầu tư

Quy phạm trang bị điện ban hành theo quyết định 19/2006/QĐ-BCN ngày 11/7/2006 của

Bộ trưởng Bộ Công nghiệp



QUẢN LÝ DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐIỆN

Chủ đầu tư lập BÁO CÁO ĐẦU TƯ xây dựng công trình

Bộ quản lý ngành Nghiên cứu, tổng hợp

Các bộ, ngành, địa phương liên quan

Chủ đầu tư lập DỰ ÁN (Thuyết minh & Thiết kế cơ sở)

Thủ tướng Chính phủ

Cho phép đầu tư

Không cho phép

Lấy ý kiến

Báo cáo Đề xuất

Thẩm quyền thẩm định DỰ ÁN

Đạt

Không đạt

Thẩm quyền quyết định đầu tư

Đạt Không

Thiết kế cơ sở (công trình thiết kế 2 hoặc 3 bước)

Thiết kế kỹ thuật, dự toán (công trình thiết kế 3 bước)

Thiết kế bản vẽ thi công, dự toán (công trình thiết kế 1,2,3 bước)

Không đạt

OK Chủ đầu tư tổ chức

Thẩm định, phê duyệt

Đạt

Không đạt

Không đạt

Đạt

Nghiệm thu, bàn giao, đưa vào vận hành Quyết toán, Bảo hành công trình…

Xin giấy phép xây dựng Lựa chọn nhà thầu xây lắp, ký hợp đồng…

Quản lý thi công xây dựng công trình

Chủ đầu tư tổ chức Thẩm định, phê duyệt



Phân loại dự án (liên quan công trình điện) theo quy mô và tính chất:

Loại dự án đầu tư xây dựng công trình Mức vốn Dự án quan trọng Quốc gia Do Quốc hội thông qua chủ trương và cho phép đầu tư

Theo Nghị quyết của Quốc hội

Nhóm A: XD công trình hạ tầng khu công nghiệp Không kể mức vốn Các dự án đầu tư xây dựng công trình công nghiệp điện Trên 600 tỉ đồng Các dự án đầu tư xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật, kỹ thuật điện Trên 400 tỉ đồng Nhóm B: Các dự án đầu tư xây dựng công trình công nghiệp điện Từ 30 đến 600 tỉ đồng Các dự án đầu tư xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật, kỹ thuật điện Từ 20 đến 400 tỉ đồng Nhóm C: Các dự án đầu tư xây dựng công trình công nghiệp điện Dưới 30 tỉ đồng Các dự án đầu tư xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật, kỹ thuật điện Dưới 20 tỉ đồng

* Các dự án quan trọng Quốc gia phải lập báo cáo đầu tư xây dựng công trình để trình Quốc hội thông qua chủ trương và cho phép đầu tư. Các dự án nhóm A không phân biệt nguồn vốn phải lập báo cáo đầu tư xây dựng công trình để trình Thủ tướng Chính phủ cho phép đầu tư.

Nội dung báo cáo đầu tư xây dựng công trình bao gồm: sự cần thiết đầu tư, điều kiện thuận lợi, khó khăn, chế độ khai thác và sử dụng tài nguyên Quốc gia; Dự kiến quy mô đầu tư, các hạng mục công trình, địa điểm xây dựng công trình và nhu cầu sử dụng đất; Phân tích, lựa chọn sơ bộ về công nghệ, kỹ thuật, các điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị, nguyên liệu, năng lượng, dịch vụ, hạ tầng KT, phương án giải phóng mặt bằng, tái định cư, ảnh hưởng của dự án đối với môi trường, sinh thái, PCCN, an ninh, quốc phòng; Hình thức đầu tư, xác định sơ bộ tổng mức đầu tư, thời hạn thực hiện dự án, phương án huy động vốn và phân kỳ đầu tư…

* Các dự án hạ tầng xã hội sử dụng vốn ngân sách không nhằm mục đích kinh doanh có tổng mức đầu tư dưới 7 tỉ đồng; công trình cải tạo, sửa chữa, nâng cấp có tổng mức đầu tư dưới 3 tỉ đồng, chỉ cần lập báo cáo kinh tế - kỹ thuật xây dựng công trình. Chỉ cần thiết kế 1 bước và hồ sơ gồm có thiết kế bản vẽ thi công và dự toán.

* Còn lại, khi đầu tư xây dựng công trình, chủ đầu tư phải tổ chức lập dự án đầu tư xây dựng công trình. Nội dung dự án bao gồm phần thuyết minh và phần thiết kế cơ sở.

* Nội dung phần thiết kế cơ sở của dự án phải thể hiện được giải pháp thiết kế chủ yếu, đảm bảo đủ điều kiện để xác định tổng mức đầu tư và triển khai các bước thiết kế tiếp theo.

* Các dự án do người có thẩm quyền quyết định đầu tư tổ chức thẩm định.

* Thẩm quyền quyết định đầu tư (vốn ngân sách): Thủ tướng CP quyết định đầu tư các dự án đã được Quốc hội thông qua chủ trương và cho phép đầu tư; Bộ trưởng, Chủ tịch UBND tỉnh…quyết định đầu tư các dự án nhóm A,B,C; Bộ trưởng, Chủ tịch UBND tỉnh…được ủy quyền hoặc phân cấp quyết định đầu tư đối với các dự án nhóm B,C cho cơ quan cấp dưới thực hiện…

* Tùy theo quy mô và tính chất của công trình, việc thiết kế xây dựng công trình có thể được thực hiện theo 1 bước, 2 bước hoặc 3 bước như sau:

- Thiết kế 1 bước là thiết kế bản vẽ thi công áp dụng cho công trình chỉ lập báo cáo kinh tế - kỹ thuật như đã nói ở trên.

- Thiết kế 2 bước bao gồm bước thiết kế cơ sở và thiết kế bản vẽ thi công áp dụng đối với công trình phải lập dự án nhưng không buộc phải thiết kế 3 bước.

- Thiết kế 3 bước bao gồm bước thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công áp dụng đối với công trình quy định phải lập dự án và có quy mô là cấp đặc biệt, cấp I và công trình cấp II có kỹ thuật phức tạp do người quyết định đầu tư quyết định.



Loại công trình Cấp đặc biệt Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV

CT nguồn nhiệt điện CS>2.000MW 600-2.000MW 50-<600MW 5 - <50MW < 5MW CT nguồn thủy điện > 1.000MW 300-1.000MW 30-<300MW 3 - <30MW < 3MW CT nguồn điện nguyên tử > 1.000MW = 1000MW - - - CT đường dây và TBA - 500 kV 110 kV 35 kV

Tài liệu tham khảo:

- Luật xây dựng ngày 26/11/2003;

- Nghị định 16/2005/NĐ-CP ngày 7/2/2005 của Chính phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình.

- Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của CP về quản lý chất lượng công trình xây dựng.



LƯU ĐỒ THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Áp dụng vào thiết kế lưới điện phân phối khu dân cư

FUNCTIONS: Đảm bảo nhu cầu, đáp ứng phát triển và mở rộng, chuyển công suất hộ, vận hành lưới phân phối và thứ tự ưu tiên tải.

ANALYSIS: Nhu cầu công suất phụ tải, tốc độ phát triển, khả năng tăng vùng phụ tải, nguồn, kết cấu hạ tầng và quy hoạch, hướng tuyến, điều kiện tự nhiên, kết quả khảo sát, các điều kiện vận hành.

CRITERIA: Luật Điện lực, quy phạm trang bị điện, tiêu chuẩn kỹ thuật của các PC, Luật liên quan tuyến đường dây, PCCN, VSMT…

SYNTHESIS: Hướng tuyến, giải pháp phân phối, g/pháp xây dựng

PROVISIONAL DESIGN: Sơ đồ nối dây, cỡ dây dẫn, vị trí và công suất TBA, thiết bị bảo vệ, phân đoạn đường dây.

SIMULATION: Thiết lập sơ đồ tương đương, tính toán phân bố công suất, sụt áp, tổn thất điện năng. Cung cấp trong tình trạng sự cố

EXPECTED PROPERTIES: CS,điện áp,AT,ổn định,tin cậy,TTĐN

EVALUATION: điện áp, an toàn, liên tục cấp điện, TTĐN

VALUE OF DESIGN: tổng mức đầu tư

APPROVED DESIGN

DECISION



MỤC ĐÍCH:

Có cái nhìn tổng quát về thiết kế lưới điện phân phối cho khu dân cư; Nắm được các yêu cầu cơ bản của thiết kế lưới điện phân phối; Hình dung được trình tự các công việc cần thực hiện; Hiểu được mối liên hệ giữa lưới điện với các kết cấu hạ tầng kỹ thuật khác.

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG LƯU ĐỒ: Functions - Lưới điện phải:

o Đảm bảo nhu cầu dùng điện của khu dân cư; mở rộng khu dân cư theo quy hoạch; o Đáp ứng tốc độ phát triển phụ tải trong nhiều năm; o Có thể chuyển tải hộ cho các khu vực lân cận; o Là một bộ phận vận hành thống nhất trong lưới phân phối địa phương; o Đảm bảo đúng thứ tự ưu tiên theo tính chất phụ tải.

Analysis - Cần phân tích: o Nhu cầu công suất phụ tải (thường dùng phương pháp thống kê trực tiếp); o Tốc độ phát triển. Dự đoán theo tỉ lệ các thành phần sử dụng điện (nông lâm thủy sản,

công nghiệp xây dựng, thương mại dịch vụ, ánh sáng sinh hoạt và tiêu dùng dân cư…) của các khu vực tương tự. Khả năng mở rộng khu dân cư.

o Hiện trạng các nguồn và khả năng cung cấp. Lưu ý quy hoạch nguồn tương lai. o Các kết cấu hạ tầng kỹ thuật hiện có và quy hoạch: đường bộ, đường sắt, đường thủy,

cầu cống, đê điều, cấp thoát nước, thông tin liên lạc, cây xanh… o Hướng tuyến. Đây là vấn đề mấu chốt. Cần phân tích kỹ và có ý kiến của địa phương

và các cơ quan quản lý. o Điều kiện địa hình, địa chất, khí tượng, thủy văn (tài liệu) và kết quả khảo sát thực tế. o Các điều kiện và chế độ vận hành theo CQ quản lý điện địa phương, thỏa thuận đấu

nối Criteria:

o Luật điện lực năm 2004 và các nghị định, thông tư hướng dẫn; o Quy phạm trang bị điện ban hành theo quyết định 19/2006/QĐ-BCN ngày 11/7/2006

của Bộ trưởng bộ Công nghiệp; o Tiêu chuẩn kỹ thuật của các Công ty Điện lực; o Luật và các văn bản dưới luật liên quan tuyến đường dây (đường xá, cầu cống, đê

điều, rừng…), PCCN và vệ sinh môi trường (trong TK buộc phải có PCCN và báo cáo đánh giá tác động môi trường);

o Áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật tiên tiến phải có ý kiến của các CQ chức năng. Synthesis:

o Hướng tuyến. (Gần như không có nhiều lựa chọn) o Giải pháp phân phối: Chọn nguồn, hướng công suất, cấp điện áp, sơ đồ nối dây, cỡ

dây dẫn, vị trí và công suất TBA, thiết bị bảo vệ đóng cắt… o Giải pháp xây dựng: Móng, trụ, đà, sứ, kết cấu TBA…

Provisional Design: Có thể xem đây như thiết kế cơ sở. Thể hiện rõ những nội dung chính: Sơ đồ nối dây, cỡ dây dẫn, vị trí và công suất TBA, thiết bị bảo vệ, phân đoạn đường dây…

Simulation: o Thiết lập sơ đồ tương đương, tính toán phân bố công suất, sụt áp, tổn thất điện năng. o Sơ đồ cung cấp trong tình trạng sự cố hoặc cắt điện.

Expected properties: Công suất (chuyển tải), điện áp, an toàn, ổn định, tin cậy, TTĐN Evaluation:

o Điện áp (± 5%), an toàn, liên tục cung cấp điện, TTĐN (hiện chưa quy định cụ thể) Value of design: Lập tổng mức đầu tư Decision: Quyết định, phê duyệt Approved design: Thiết kế cơ sở được chấp thuận, tiến hành thiết kế kỹ thuật thi công (có

thêm các chi tiết ví dụ phân bố trụ, ứng suất và độ võng căng dây…).



LƯU ĐỒ THIẾT KẾ KỸ THUẬT

So sánh với trình tự thiết kế lưới điện khu công nghiệp

Analysis

FUNCTIONS

Criteria

Synthesis

Provisional Design

Simulation

Expected properties

Evaluation

Value of design

Approved Design

Decision

Cấp điện liên tục cho khu CN, đảm bảo CS, điện áp,

Nhu cầu phụ tải, tính chất và định hướng phát triển, nguồn, kết cấu hạ tầng, kết quả khảo sát

Quy hoạch khu công nghiệp, quy phạm trang bị điện, tiêu chuẩn KT của công ty cấp điện

Xác định vị trí TBA phân phối, xác định nguồn, lựa chọn cấp điện áp, vạch phương án nối dây, chọn dây

dẫn, chọn giải pháp xây dựng, kết cấu lưới

Tính toán phân bố công suất, điện áp

Đánh giá điện áp, tổn thất điện năng

Hệ thống công trình hạ tầng sẵn có và dự định. Các giải pháp thiết kế

So sánh kinh tế, kỹ thuật các phương án

Lựa chọn phương án

Hoàn thiện thiết kế, Lập tổng mức đầu tư, trình người có thẩm quyền quyết định đầu tư.

Công suất , điện áp, an toàn , ổn định, tin cậy, tổn thất điện năng



TAØI LIEÄU THAM KHAÛO

1. Quyeàn Huy Aùnh, Gíao trình Cung caáp ñieän, ÑH SPKT Tp HCM 2006.

2. Höôùng daãn thieát keá vaø laép ñaët ñieän theo tieâu chuaån IEC, NXB Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät 2009.

3. Nguyeãn Xuaân Phuù. Cung Caáp Ñieän, NXB Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät 2002.

4. Nguyeãn Hoaøng Vieät, Thieát Keá Heä Thoáng Ñieän, NXB Ñaïi hoïc Quoác gia Tp. Hoà Chí Minh – 2003.

5. Nguyeãn Vaên Ñaïm, Thieát Keá Caùc Maïng Vaø Heä Thoáng Ñieän, NXB Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät 2004.

6. Ngoâ Hoàng Quang, Giaùo Trình Cung Caáp Ñieän, NXB Giaùo duïc – 2004.

7. Ngoâ Hoàng Quang, Soå Tay Löïa Choïn Vaø Tra Cöùu Thieát Bò Ñieän Töø 0,4 kV Ñeán 500 kV – NXB Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät 2002.

8. Trònh Huøng Thaùm, Nguyeãn Höõu Khaùi, Nhaø Maùy Ñieän Vaø Traïm Bieán Aùp, NXB Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät 1996.

9. Turan Gonen, Electric Power Distribution System Engineering 1986.

10. Huyøng Baù Minh, Chuyeân ñeà: Löïa Choïn Choáng Seùt Löôùi Phaân Phoái – 2003(photo).

11. Hoà Vaên Hieán, Heä thoáng ñieän truyeàn taûi vaø phaân phoái – NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP. HCM 2003.

12. Nguyeãn Xuaân Phuù, Nguyeãn Coâng Hieàn, Tính toaùn cung caáp vaø löïa choïn thieát bò khí cuï ñieän, NXB Giaùo duïc 2006.

13. Ngoâ Hoàng Quang, Vuõ Vaên Taàm, Thieát keá caáp ñieän, NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät 2006.

gt thietkehethongdien qha

Documents