Ch5

Tính choïn daây daãn

5.1. GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAÙT:

1.1. Daây daãn vaø caùp:

a. Daây daãn:

Khi choïn daây daãn thì yeâu caàu cô baûn laø beàn vaø toát, thöôøng coù caùc loaïi daâysau:

Daây ñoàng, daây nhoâm, daây nhoâm loõi theùp,v .v thöôøng ngöôùi ta söû duïng daây nhoâm vì noù reû hôn daây daãn ñoàng cuøng loaïi.

b.Daây caùp:

daây caùp ñöôïc cheá taïo toát chaéc chaén neân caùch ñieän toát, thöôøng ñöôïc laép döôùi ñaát hoaëc trong haàm ngaàm neân traùnh ñöôïc va ñaäp, vaø aûnh höôõng tröïc tieáp cuûa moâi tröôøng beân ngoaøi, ñieän khaùng cuõng nhoû hôn ñöôøng daây treân khoâng cuøng tieát dieän neân toån thaát coâng suaát cuõng nhoû hôn.

Xo cuûa caùp trung bình laø 0,08 Ώ/km.

Xo cuûa ñöôøng daây treân khoâng laø 0,4 Ώ/km.

Ñieåm yeáu cuûa maïng caùp laø giaù thaønh ñaét, gaáp 2-3 laàn ñöôøng daây treân khoâng cuøng tieát dieän

5.2. PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH TIEÁT DIEÄN DAÂY DAÃN.

(Theo Tieâu Chuaån IEC).

– Qui trình xaùc ñònh côû daây vaø choïn thieát bò baûo veä:

2.Phöông phaùp thöïc teá xaùc ñònh tieát dieän daây nhoû nhaát cho pheùp cuûa daây daãn

a. khaùi nieäm chung

Böôùc ñaàu tieân xaùc ñònh côõ daây cuûa daây pha. trong muïc naøy caàn chuù yù ñeán caùc tröông hôïp:

Daây choân döôùi ñaát.

Daây khoâng choân döôùi ñaát.

* Trình töï xaùc ñònh nhö sau

+ Xaùc ñònhmaõ chöõ caùi:

- Daïng cuûa maïch (1 hoaëc 3 pha ).

- Caùch laép ñaët.

+Xaùc ñònh heä soá k phaûn aùnh caùc aûnh höôõng sau.

- Soá caùp trong raûnh caùp.

- Nhieät ñoä moâi tröôøng.

- Caùch laép ñaët.

b. Xaùc ñònh côõ daây ñoái vôùi caùp khoâng choân döôùi ñaát

Kích côõ cuûa daây pha trong caùc baûng coù lieân heä tröïc tieáp tôùi maõ chöõ caùi (theå hieän caùch laép) vaø heä soá K. caùc baûng naøy khaùc nhau cho tröôøng hôïp daây choân vaø khoâng choân döôùi ñaát.

• Caùc chuõ caùi töø ( B tôùi F) phuï thuoäc vaøo daïng cuûa laép ñaët cuûa noù. coù nhieàu caùch laép ñaët, song nhöõng caùch gioáng nhau goâm thaønh nhoùm laïi vaø ñöôïc chia laøm 4 loaïi theo ñieàu kieän moâi tröôøng xung quanh nhö ôû trong baûng H5-1 (phuï luïc )

• -Xaùc ñònh heä soá K, vôùi caùc maïh khoâng choân döôùi ñaát, heä soá K theå hieän ñieàu kieän laép ñaët K=K1*K2*K3.

• -Ñoái vôùi caùp khoâng choân döôùi ñaát, heä soá K ñaëc tröng cho ñieàu kieän laép ñaët

• -Noù laø tích cuûa 3 heä soá K1,K2,K3• -Hsoá hieäu chænh K2:

-K2 theå hieän aûnh höôõng töông hoå cuûa 2 maïch ñaët keà.

-Heä soá K2 theå hieän aûnh höôõng cuûa soá löôïng daây ñaët keà nhau, hai maïch ñöôïc coi laø keà nhau khi khoaûng caùch L giöõa 2 daây nhoû hôn 2 laàn ñöôøng kính caùp lôùn nhaát cuûa hai caùp noùi treân.

- Khi soá caùp nhieàu hôn 1, K2 caàn ñöôïc nhaân vôùi heä soá sau:

2 haøng :0,8

3 haøng :0,73.

4 hoaëc haøng :0.7.

-Heä soá hieäu chænh K3:

Heä soá K3 theå hieän aûnh höôõng cuûa nhieät ñoä töông öùng vôùi daïng caùch ñieän.

*Xaùc ñònh tieát dieän nhoû nhaát cuûa daây daãn:

Doøng Iz sau khi ñöôïc chia cho K seõ cho ra doøng I’z. Giaù trò I’z ñöôïc cho trong baûng H1-17(saùch HD-TK laép ñaët ñieän-IEC) cuøng vôùi kích côû daây vôùi daïng caùch ñieän khaùc nhau vaø keát caáu vaät lieäu khaùc nhau.

c. Xaùc ñònh côõ daây choân döôùi ñaát:

• Trong tröôøng hôïp naøy caàn xaùc ñònh heä soá K, maõ chöõ caùi thích öùng khoâng caàn thieát.

xaùc ñònh heä soá hieäu chænh K: vôùi

maïch choân döôùi ñaát, K seõ ñaëc tröng cho ñieàu

kieän laép ñaët: K = K4*K5*K6*K7.

– Heä soá K theå hieän aûnh höôõng toaøn dieän cuûa ñieàu kieän laép ñaët vaø tích soá K4,K5,K6,K7. Heä soá K4: theå hieän aûnh höôõng cuûa caùch laép ñaët.

Heä soá K5: theå hieän aûnh höôõng cuûa soá daây ñaët keà nhau. hai daây ñöôïc coi laø keà nhau khi khoaûng caùch L giöõa 2 daây nhoû hôn 2 laàn ñöôøng kính caùp lôùn nhaát cuûa hai caùp.

Neáu caùp xeáp theo vaøi haøng, K5 nhaân vôùi heä soá :

2 haøng :0,8

3 haøng :0,73.

4 hoaëc haøng :0.7.

Heä soá K6 : theå hieän aûnh höôõng cuûa ñaát choân

Heä soá K7 : theå hieän aûnh höôõng cuûanhieät ñoä cuûa ñaát.(Heä soá naøy tính ñeán nhieät ñoä cuûa ñaát khaùc 20(0C).

5.3. TÍNH TOAÙN CHI TIEÁT CHO XÍ NGHIEÄP:

1/. Tính choïn daây daãn töø maùy bieán theá (mbt) ñeán tuû phaân phoái chính.

Coâng suaát tính toaùn : SMBT =200 (kVA).

Doøng ñieän tính toaùn:Itt = = = 288.67 (A).

Duøng daây ñoàng loaïi XLPE. moãi pha moät daây caùp ñôn vaø ñöôïc choân ngaàm.

Tra baûng H1-19 Heä soá laép ñaët K4

choïn K4 =1

Tra baûng H1-20( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC) Soá daây daãn trong haøng K5

K5 = 0,7, heä soá nhaân theâm cho K5= 0.7

Tra baûng H1-21( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC)theo tính chaát cuûa ñaát K6

Choïn K6 = 1 (ñaát khoâ).

Tra baûng H1-22( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC) Phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa ñaát K7

Choïn K7 = 0.85 (40 oC).

Vaäy caùc heä soá laø:

K=K4*K5*K6*K7

Vaäy daây seõ mang doøng ñieän I’z =579.42 (A).

Choïn daây daãn baèng ñoàng tra baûng H1-24 ÖÙng vôùi doøng I’z.

Ta coù ñöôïc tieát dieän daây: 300 mm2

2. TÍNH TOAÙN CHOÏN DAÂY TÖØ TUÛ PHAÂN PHOÁI TRUNG TAÂM ÑEÁN TUÛ ÑOÄNG LÖÏC TOÅ BAO BÌ , PE, CÔ KHÍ

Coâng suaát tính toaùn:Stt

= 40.83(kVA).

Doøng ñieän tính toaùn:Itt

=94.29 (A). (Tính ôû chöông 2).

Söû duïng daây caùp ñoàng XLPE, moãi pha duøng moät daây ñôn vaø ñöôïc choân ngaàm tôùi tuû ñoäng löïc cuûa toå.

I’z = 226.38(A)

Choïn daây daãn baèng ñoàng tra baûng H1-24( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC). ÖÙng vôùi doøng I’z.

Ta coù ñöôïc tieát dieän daây: 50 mm2

*Baûng toång keát daây daãn ñeán caùc xöôõng duøng loaïi daây ñoàng XLPE .

3.Choïn daây daãn cho caùc thieát bò cuûa xí nghieäp:

K2 = 0,8x0,8 =0,64 (2 haøng )

4. TÖØ TUÛ ÑOÄNG LÖÏC ÑEÁN THIEÁT BÒ

Toaøn boä laø caùp loaïi PVC loõi ñôn baèng ñoàng coù khay ñôû

4.1.TOÅ BAO BÌ

4.2.PE

4.3 TOÅ CÔ KHÍ

5.4. TÍNH ÑOÄ SUÏT AÙP

Toång trôû daây daãn tuy nhoû nhöng khoâng boû qua ñöôïc. Khi daây mang taûi seõ luoân suaát hieän suït aùp cuoái cuûa daây. Cheá ñoä vaän haønh cuûa caùc taûi (Ñoäng cô, chieáu saùng ) phuï thuoäc nhieàu vaøo ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa chuùng vaø ñoøi hoûi giaù trò ñieän aùp gaàn vôùi giaù trò ñònh möùc. vì vaäy caàn choïn daây sao cho khi mang taûi lôùn nhaát thì suït aùp cuoái ñöôøng daây naèm trong phaïm vi cho pheùp.

» Caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñoä suït aùp seõ ñöôïc trình baøy nhaèm kieåm tra:

» Ñoä suït aùp phuø hôïp vôùi tieâu chuaån ñaëc bieät veà ñieän aùp.

» Ñoä laø chaáp nhaän ñöôïc vaø thoûa maûng caùc yeâu caàu veà vaän haønh.

1. Ñoä suït aùp lôùn nhaát cho pheùp

Ñoä suït aùp cho pheùp lôùn nhaát tuøy thuoäc vaøo moãi quoác gia.Caùc giaù trò ñieån hình ñoái vôùi löôùi haï aùp ñöôïc cho trong baûng H1-26.( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC)

Caùc ñoä suït aùp giôùi haïn naøy ñöôïc cho trong cheá ñoä vaän haønh bình thöôøng vaø khoâng söû duïng khi khôûi ñoäng ñoäng cô, hoaëc khi ñoùng ñoàng thôøi nhieàu taûi.

Khi vöôït quaù caùc giaù trò trong baûng H1-26 .( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC) thì caàn söû duïng daây coù tieát dieän lôùn hôn.

Neáu suït aùp 8% ñöôïc cho pheùp thì seõ gaây ra haøng loaït caùc vaán ñeà sau cho ñoäng cô:

Noùi chung söï vaän haønh cuûa ñoäng cô ñoøi hoûi ñieän aùp dao ñoäng 5% xung quanh giaù trò ñònh möùc cuûa noù ôû traïng thaùi oån ñònh tónh.

Doøng khôûi ñoäng cuûa ñoäng cô gaáp 5-7 laàn doøng laøm vieäc lôùn nhaát. Neáu suït aùp 8% taïi thôøi ñieåm ñaày taûi thì seõ daãn tôùi suït aùp 40% hoaëc hôn ôû thôøi ñieåm khôûi ñoäng. Ñieàu naøy laøm cho ñoäng cô :

Ñöùng yeân (do moment ñieän töø khoâng vöôït quaù moment taûi ) vaø laøm cho ñoäng cô quaù noùng.

Taêng toác raát chaäm do vaäy, doøng taûi raát lôùn (gaây giaûm aùp treân thieát bò khaùc ) seû tieáp tuïc toàn taïi trong thôøi gian khôûi ñoäng.

Suït aùp 8% seõ gaây toån thaát ñaùng keå nhaát laø cho caùc taûi laøm vieäc lieân tuïc.

Do nhöõng nguyeân nhaân naøy ñoä suït aùp lôùn nhaát cho pheùp 8% seõ khoâng ñöôïc cho ñoái vôùi löôùi raát nhaïy vôùi ñieän aùp.

2.Tính toaùn suït aùp ôû ñieàu kieän oån ñònh.

Coâng thöùc söû duïng

Baûng döôùi ñaây seõ cho coâng thöùc chung ñeå tính ñoä suït aùp cho moãi Km chieàu daøi daây

Vôùi :

Ib Doøng laøm vieäc lôùn nhaát (A).

L Chieàu daøi daây (Km).

R Ñieän trôû cuûa daây(/Km).

» Ñieän trôû cuûa ñoàng

R =

» Ñieän trôû cuûa nhoâm

R =

X: caûm khaùng cuûa ñöôøng daây(/Km).

φ : goùc pha giöõa ñieän aùp vaø doøng ñieän trong daây.

» chieáusaùng cosφ =1.

Ñoäng cô;

Khi khôûi ñoäng cosφ =0.35.

Cheá ñoä bình thöôøng cosφ = 0.8.

– Un : Ñieän aùp daây .

– Vn : Ñieän aùp pha.

Ñoái vôùi oáng daây ñi saün kieåu laép gheùp thanh daãn, ñieän trôû vaø ñieän khaùng ñöôïc nhaø cheá taïo cung caáp.

Coâng thöùc tính suït aùp

Maïch

Suït aùp U

V %

1 pha : pha /pha U =2Ib(Rcosφ + Xsinφ)L

1 pha : pha /trung tínhU =2Ib(Rcosφ + Xsinφ)L

3 pha caân baèng ;3 pha (coù hoaëc khoâng coù trung tính ) U=Ib(Rcosφ + Xsinφ)L

Baûng tính ñôn giaûn:

caùc tính toaùn coù theå khoâng caàn thieát neáu ta söõ duïng baûngö3.( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC) döôùi ñaây. Baûng naùy cho keát quaû tính suït aùp gaàn ñuùng treân 1 (Km) cho 1(A)vaø phuï thuoäc vaøo.

Daïng cuûa taûi:cho ñoäng cô vôùi cosφ gaàn baèng 0,8 hay cho chieáu saùng cosφ gaàn baèng 1.

Ñoä suït aùp ñöôïc tính baèng : U =K*Ib*L.

K: Ñöôïc cho trong baûng .

Ib: Doøng laøm vieäc lôùn nhaát(A).

L :Chieàu daøi caùp (Km).

Coät ñoäng cô vôùi cosφ =0,35 trong baûng H1-29 .( HD-TK laép ñaët ñieän-IEC) coù theå ñöôïc duøng ñeå tình ñoä suït aùp khi khôûi ñoäng ñoäng cô.

3. TÍNH TOAÙN CHI TIEÁT SUÏT AÙP CUÛA DAÂY DAÃN

a.suït aùp töø maùy bieán theá ñeán tuû phaân phoái chính.

Coâng suaát maùt bieán theá: SMBT =200 (kVA).

Doøng ñieän tính toaùn Itt = 274(A)

Tieát dieän:Spha = 300(mm2).

Chieàu daøi L =24(m).

a. Suït aùp taïi tuû phaân phoái chính

Caùch tính 1:

U =*274*() *0.024 =1.122 (v)

U%= == 0.295% < 8%(Ñaït).

Caùch tính 2: tra baûng H1-29 öùng vôùi tieát dieän daây ta tra ñöôïc K

K= 0.18

U= K*Itt

*L=0.18*274*0.024 = 1.18 (V)

Töø 2 caùch tính treân ta thaáy keát quaû gaàn gioáng nhau.

Ñeå taêng tính chính xaùc cuûa suït aùp ta duøng caùch tính 1 cho nhöõng phaân xöôõng sau.

b.Suït aùp taïi tuû phaân phoái chính ñeán tuû PE

Coâng suaát tính toaùn : Stt = 66,58 (kVA).

Doøng ñieän tính toaùn Itt

=175.2(A).

Tieátdieän daây:Spha = 185 (mm2 ).

Chieàu daøi L: 18 (m)

U =*175.2*() *0.018 =0.775 (v)

U%= == 0.20% < 8%(Ñaït).

c. Suït aùp taïi tuû phaân phoái chính ñeán tuû cô khí

Coâng suaát tính toaùn : Stt = 57.91 (kVA).

Doøng ñieän tính toaùn Itt

=142(A).

Tieátdieän daây:Spha = 120(mm2 ).

Chieàu daøi L: = 13 (m)

U =*142*() *0.013 =0.69 (v)

U%= == 0.18% < 8%(Ñaït).

d .Suït aùp taïi tuû phaân phoái chính ñeán tuû Bao Bì

Coâng suaát tính toaùn : Stt = 40.83 (kVA).

Doøng ñieän tính toaùn Itt

=94.29(A).

Tieátdieän daây:Spha = 50(mm2 ).

Chieàu daøi L: = 13 (m)

U =*94.29*() *0.013 =0.95 (v)

U%= == 0.25% < 8%(Ñaït).

e .Suït aùp taïi tuû phaân phoái chính ñeán tuû chieáu saùng

Coâng suaát tính toaùn : Stt = 41.37 (kVA).

Doøng ñieän tính toaùn Itt

=192.6(A).

Tieátdieän daây:Spha = 185(mm2 ).

Chieàu daøi L: = 30 (m)

U =*192.6*() *0.03 =1.42 (v)

U%= == 0.37% < 8%(Ñaït).

3.1. tính suït aùp taïi caùc tuû phaân phoái ôû dheá ñoä vaän haønh bình thöôøng

3.1.1. Baûng suït aùp taïi tuû cô khí

– 3.1.2. Baûng suït aùp taïi tuû PE

– 3.1.3. Baûng suït aùp Chieáu saùng

– 3.1.4. Baûng suït aùp xöôõng bao bì

3.2. tính suït aùp taïi caùc tuû phaân phoái ôû dheá ñoä khôûi ñoäng

3.2.1. Baûng suït aùp taïi tuû cô khí

– 3.2.2. Baûng suït aùp taïi tuû PE

– 3.2.2. Baûng suït aùp taïi tuû BAO BÌ

Keát luaän :

» Qua keát quaû tính suït aùp treân ñieàu thoûa maõng yeâu caàu veà suït aùp khi vaän haønh cuõng nhö khi khôûi ñoäng.