Biết công suất tải max đến cuối đường dây là P, cosφ, Tmax.

Các bước tính như sau:

Bước 1: Chọn loại dây dẫn

Tính jkt hoặc tra bảng theo loại dây và Tmax, ví dụ bảng sau:

jkt

Bước 2: Tính dòng điện max

bước 2 tính imax

n là số lộ song song. 

Bước 3: Tính tiết diện kinh tế

bước 3 tính tiết diện kinh tế

Bước 4: Chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất về phía trên hoặc dưới

Bước 5: Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật

Đối với đường dây điện trên không 110kV trở lên

  • Kiểm tra điều kiện vầng quang, nếu Fkt nhỏ hơn tiết diện tối thiểu thì chọn đúng bằng tiết diện tối thiểu cho trong bảng Tiết diện tối thiểu theo điều kiện vầng quang. Dây dẫn thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang cũng thỏa mãn điều kiện cơ học.

tiết diện tối thiểu theo đk vầng quang

  • Kiểm tra điều kiện phát nóng bình thường: I’max ≤ Icp 
    I’max chọn là Imaxbt hoặc Imaxse tùy theo sơ đồ đường dây điện.
    Phụ tải max của đường dây điện 110kV trở lên thường vào tối nên không cần thiết phải hiệu chỉnh Icp. Chỉ khi phụ tải max của đường dây điện vào ban ngày và dòng điện Imax có giá trị gần với Icp thì mới phải hiệu chỉnh để tính được chính xác.
    Nếu Imaxse không đạt điều kiện phát nóng thì sửa đổi sơ đồ lưới điện hoặc tăng tiết diện dây dẫn.
  • Tính tổn thất điện áp.  

 Đối với đường dây cáp

  • Điều kiện phát nóng bình thường: dòng điện max trong dây dẫn phải thỏa mãn điều kiện sau: I’max ≤ I’cp
    I’cp là dòng điện cho phép lớn nhất của dây dẫn đã được hiệu chỉnh.
  • Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Trước hết phải tính ngắn mạch.
  • Kiểm tra tổn thất điện áp: tổn thất điện áp trong lưới điện cáp rất nhỏ do cảm kháng của cáp rất nhỏ.

Đường dây điện trung áp trên không

  • Kiểm tra phát nóng.
  • Kiểm tra độ bền cơ học, dây dẫn chọn phải bằng hoặc lớn hơn dây tối thiểu cho trong bảng:

  • Kiểm tra tổn thất điện áp. Tiến hành như sau:
    • Nếu là đường dây điện lộ đơn hoặc kép nối từ nguồn đến 1 nút tải, thì tổn thất điện áp bình thường và sự cố đem so sánh trực tiếp với các tiêu chuẩn.
    • Nếu đường dây điện tham gia vào sơ đồ phức tạp hơn như đường dây điện liên thông hay mạch kín thì phải tính theo các sơ đồ này rồi mới so với các tiêu chuẩn.
    • Đường dây điện 110kV trở lên nếu tổn thất điện áp không đạt thì tìm sơ đồ khác, nếu không tìm được thì có thể đặt tụ bù. Không tăng tiết diện vì tăng tiết diện chỉ giảm được điện trở, không giảm được đáng kể cảm kháng, nên không cải thiện được điện áp. Tăng tiết diện làm tăng chi phí vòng đời, giảm hiệu quả kinh tế của đường dây điện. 

Phương pháp chọn dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện áp dụng cho các đường dây 110kV trở lên, đường dây cáp trung hạ áp và các đường dây trung áp trên không.

Ví dụ

a) Cho đường dây 110kV trên không như hình a, dùng dây AC. Hãy chọn tiết diện dây kinh tế.

ví dụ

Giải:

  • Tính dòng điện: Imax= 30000/(2.√3 .110.0,9)= 87,48A
  • Chọn jkt: tra bảng theo Tmax
    Jkt= 1 A/mm2
  • Tính tiết diện kinh tế: Fkt = Imax/jkt = 87,48mm2 
  • Chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất: AC95.
    Dây AC95 có Icp=335 (A); r0=0,33 (Ω/km); x0=0,415 (Ω/km); b0= 2,64 (1/Ωkm).
  • Tiết diện này thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang và độ bền cơ học.
  • Dòng điện khi sự cố 1 lộ của đường dây là 2. 87,48 = 174,96 A; nhỏ hơn Icp.
  • Tính tổn thất điện áp bình thường và sự cố:

tính tổn thấtTổn thất điện áp đạt yêu cầu.

b) Cho đường dây cáp 10kV trên hình b. Chọn cáp lõi nhôm XLPE chôn trong đất.

Giải: 

  • Tính dòng điện: Imax= 3000/(√3 .10.0,9)= 192,45A
  • Chọn jkt: tra bảng theo Tmax
    Jkt= 1,4 A/mm2
  • Tính tiết diện kinh tế: Fkt = Imax/jkt = 137,47mm2 
  • Chọn cáp 3 pha tiết diện: XLPE – 150 có:

    • Icp = 357 A;
    • r0 = 0,265 Ω/km;
    • L0 = 0,32 mH/km;
    • C0 = 0,35 μF/km;
    • Tính x0 = 2π.f.L0 = 2. 3,14. 50. 0,32/1000 = 0,1 Ω/km;
    • b0 =  2π.f.C0.10-6 = 109,9.10-6 1/Ωkm;
  • Điều kiện phát nóng bình thường:
    • Tính lại dòng điện cho phép: I’cp = k1.k2.Icp

      • k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường: nhiệt độ cho phép cao nhất của cáp là 80º, nhiệt độ môi trường chuẩn là 25º, nhiệt độ thực tế là 30º, k1 = 0,95.
      • k2: hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện chôn cáp: có 1 sợi cáp nên k= 1. 
    • I’cp = 0,95. 1. 357 = 339 lớn hơn dòng điện Imaxbt .
  • Điều kiện ngắn mạch:
    • Cho dòng ngắn mạch xung kích I” = 9 kA, duy trì Ik = 6kA, thời gian cắt tc=1,5s.
      β” = 9/6 = 1,5.
    • Tra đường cong trên hình được thời gian cắt tương đương t = 0,58s.

đường cong

bang 6.6

Theo bảng ta được α = 12: ftđ α. Ik. √ttđ = 12. 6. √1,58 = 90,5 mm2.

Tiết diện chọn lớn hơn tiết diện tối thiểu, đạt yêu cầu.
Hoặc cũng có thể kiểm tra điều kiện ngắn mạch theo bảng trên như sau: dây dẫn 150mm2 , thời gian cắt 1,5s, chịu được dòng ngắn mạch 11,9kA. Dòng ngắn mạch thực tế 6kA, dây chọn đạt yêu cầu.

Qua ví dụ trên ta thấy, điều kiện vận hành, môi trường, lắp đặt cáp ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của cáp. Vì cáp rất đắt nên chọn cáp phải kiểm tra rất cẩn thận các điều kiện kỹ thuật để cáp được bền lâu.

Nếu đường dây điện cáp được bảo vệ bằng cầu chảy thì phải kiểm tra theo phương pháp chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép.

Tài liệu thiết kế điện hợp chuẩn – Bạn đã có ???
Xem tại đây: https://vnk.edu.vn/tai-lieu-thiet-ke-dien-hop-chuan/

Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế
5 (100%) 1 vote

Đặt câu hỏi hoặc để lại bình luận

avatar