View
34
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Chương VI:CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN
Trong chương này ta tiến hành chọn các dây dẫn và khí cụ điện như máy cắt, dao cách ly, thanh góp, thanh dẫn, sứ đỡ, các máy biến áp đo lường. Các dây dẫn và khí cụ điện được chọn theo điều kiện làm việc bình thường theo nhiệt độ cho phép trong chế độ cưỡng bức và tính toán ổn định động, ổn định nhiệt khi ngắn mạch.1)Chọn dây dẫn phụ tải cấp điện áp máy phát
Dây dẫn được chọn theo tiết diện kinh tế :
Skt =
Trong đó : Ibt – Dòng làm việc bình thường của mạch điện ,A Jkt – Mật độ dòng điện kinh tế ,A/mm2
,Phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất cực đại và loại dây dẫn.
Kiểm tra theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: I’cp = k1.k2.Icp Ibt
Kiểm tra điều kiện phát nóng khi làm việc cưỡng bức: I”cp = kqt.k1.k2.Icp Icb
Chọn dây dẫn cho phụ tải cấp điện áp máy phát ta dự định dùng cáp lõi Nhôm đai thép, cách điện XLPE, vỏ bọc PVC.1.1 Đường dây kép Dòng làm việc bình thường:
Ibt = = = = 137,46 A
Để xác định được mật độ kinh tế của dòng điện, ta tính thời gian sử dụng công suất cực đại của phụ cấp điện áp máy phát :
Tmax = 365.
Trong đó : Si - Công suất trong khoảng thời gian ti
Smax – Công suất cực đại của phụ tải cấp điện áp máy phát.Thời gian(t) 0 ÷ 6 6÷ 10 10 ÷ 14 14 ÷ 18 18 ÷ 24
Si.tiSmf (MVA) 9,375 14,062 13,281 15,625 10,156Si.ti 56,25 56,248 53,124 62,5 60,936 289,058
Ta được: Tmax = 365. = 6752,39 h;
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 58
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Với cáp nhôm các điện PVC và Tmax = 6752,39 h; Tra bảng ta có mật độ dòng điện kinh tế: Jkt = 1,2 A/mm2
Vậy tiết diện kinh tế của cáp là: Skt = = 114,55 mm2 Chọn cáp XLPE lõi
Nhôm có tiết diện 150 mm2 ứng với Icp = 281A (3XLPE x 150) Kiểm tra theo điều kiện phát nóng lâu dài : I’cp = k1.k2.Icp Ibt
Trong đó : k1 – Hệ số hiệu chỉnh theo môi trường đặt cáp:
k1 = = = 0,88
k2 – Hệ số hiệu chỉnh theo số lượng cáp và khoảng cách giữa các cáp cùng đặt trong rãnh.Với đường cáp kép và khoảng cách ánh sáng giữa các cáp là 200mm, tra bảng ta được k2 = 0,92;
Vậy : I’cp = k1.k2.Icp = 0,88 . 0,92 . 281= 227,497 A > Ibt = 137,46 A;Như vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng lâu dài.
Kiểm tra điều kiện phát nóng khi làm việc cưỡng bức I”cp = kqt.k1.k2.Icp Icb
Trong đó : kqt – Hệ số quá tải cho phép trong chế độ cưỡng bức, kqt = 1,3; Icb –Dòng điện cưỡng bức khi sự cố một đường cáp. Icb = 2.Ibt = 2. 137,46 = 274,92 ATa có: I”cp = kqt.k1.k2.Icp= 1,3 .0,88.0,92 .281 =295,746(A) > Icb = 274,92 A
Vậy với đường dây cáp kép ta chọn cáp lõi Nhôm 3XLPE (3x150).
1.2 Đường dây đơnDòng làm việc bình thường:
Ibt = = = = 103,09 A;
Với mật độ dòng điện kinh tế của cáp là : Jkt = 1,2 A/mm2 ta tính được tiết diện
kinh tế của cáp là: Skt = = 85,91 mm2
Chọn cáp XLPE lõi Nhôm có tiết diện 95mm2 (3XLPE x 95) ứng với dòng điện cho phép Icp = 214 A;
Kiểm tra theo điều kiện phát nóng lâu dài I’cp = k1.k2.Icp Ibt
Trong đó : k1 –Hệ số hiệu chỉnh theo môi trường đặt cáp:
k1 = = = 0,88
k2 – Hệ số hiệu chỉnh theo số lượng cáp và khoảng cách giữa các cáp cùng đặt trong rãnh.Với đường cáp đơn k2 = 1;
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 59
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Ta có : I’cp = k1.k2.Icp = 0,88 . 214 = 188,32 A > Ibt = 103,09 A;Như vậy cáp đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng lâu dài.Với đường cáp đơn do ta có Icb = Ibt Do vậy không cần kiểm tra điều kiện phát nóng khi làm việc cưỡng bức.
Vậy với đường cáp đơn ta chọn cáp lõi Nhôm XLPE(3x95).
2)Chọn thanh dẫn ,thanh gópThanh dẫn cứng dùng để nối từ đầu cực máy phát điện đến cuộn hạ áp máy biến áp
tự ngẫu và máy biến áp hai cuộn dây. Dây dẫn mềm dùng để nối điện từ máy biến
áp lên thanh góp cao và trung. Chọn thanh dẫn mềm làm thanh góp cao và trung
áp.
2.1)Chọn thanh dẫn cứng Chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: I’cp = khc.Icp Icb
Trong đó: khc – Hệ số hiệu chỉnh theo nhệt độ môi trường nơi đặt thanh dẫn:
khc =
Nhiệt độ môi trường nơi đặt thanh dẫn 0 = 420C Nhiệt độ cho phép lâu dài đối với thanh dẫn đồng là cp = 700 C Nhiệt độ môi trường định mức đựơc nhà chế tạo cho :0đm = 250C
khc = = = 0,79
Với Icb = 4,33 kA
Nên ta phải chọn thanh dẫn có dòng điện cho phép : Icp = 5,48 kA;
Ta chọn thanh dẫn đồng tiết diện hình máng có sơn với các thông số sau:Kích thước,mm Tiết
diệnmột cựcmm2
Momen trở kháng, cm3 Momen quán tính,cm4 Icp
Cả hai thanh A
h b c r Một thanh Hai thanhWyo-yo
Một thanh Hai thanhJyo-yo
Wx-x Wy-y Jx-x Jy-y
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 60
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
125 55 6,5 10 1370 50 9,5 100 290,3 36,7 625 5500
Kiểm tra ổn định nhiệt Thanh dẫn có dòng định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Kiểm tra ổn định động
Theo tiêu chuẩn độ bền cơ,ứng suất của vật liệu thanh dẫn không được lớn hơn ứng suất cho phép của nó: tt cp
Trong đó: cp - Ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn ,với thanh dẫn đồng = 1400kG/cm2
tt - Ứng suất tính toán : tt = 1 + 2
1 - Ứng suất do dòng điện trong các pha của các thanh dẫn tác động với nhau. 2 - Ứng suất do dòng trong cùng một pha tác động với nhau;
-Lực tác động lên một nhịp của thanh dẫn do dòng điện trong các pha tác động với nhau:
F1 = 1,76.10-8. [kG]
Trong đó: l1 – Khoảng các giữa hai sứ liền nhau của một pha, cma- Khoảng cách giữa các pha ,cmVới U = 6 20 kV : a = 20 100cm; l1 = 80 200 cm.Lấy l1 = 125cm ; a = 50 cm;
Ta được: F1 = 1,76.10-8. = 280,032 kG
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 61
h
h
x
c
b y y0 y
H×nh 6-1
AДЦ-400 AOДЦTH-267 AДЦ-400
3AF2
~ ~ ~
~ G4 G1 G2 H×nh 5-1 G3
hy
y
y
y
~
cx
b
y0
x
y0
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Momen uốn: M1 = = 3500,4 kG.cm;
Giả thiết các thanh dẫn trong một pha được hàn chặt với nhau:Ứng suất do dòng điện trong các pha của các thanh dẫn tác động với nhau:
1 = kG/cm2
- Lực tác động do dòng điện trong cùng một pha trên một đơn vị dài thanh dẫn:
f2 =0,51.10-8. = 0,51.10-8. = 2,596 kG/cm
lực này sinh ra ứng suất 2 .Để đảm bảo tt cp có thể phải tìm cách giảm 2 bằng cách đặt các miếng đệm giữa hai thanh dẫn trong một pha,giả sử khoảng cách giữa các miếng đệm là l2.
Ta có: l2 l2max = = = 244,83 cm
Giá trị này lớn hơn khoảng vượt l1 = 125cm.Vậy không cần đặt thêm miếng đệm cho mỗi nhịp mà vẫn đảm bảo điều kiện tt cp
-Khi xét đến dao động riêng của thanh dẫn: Tần số dao động riêng của thanh dẫn:
fr = HZ
Trong đó : l1 – Chiều dài một nhịp của thanh dẫn l1 =125cm E – Modul đàn hồi của vật liệu thanh dẫn,ECu =1,12.106 kG/cm2
J : Mômen quán tính đối với trục y0 –y0 . Jyo – yo = 625cm4
S- Tiết diện ngang của thanh dẫn S = 2.1370 = 2740mm2 =27,4cm2
- Khối lượng riêng vật liệu làm thanh dẫn : Cu = 8,9 g/cm3
- hệ số phụ thuộc vào cách cố định thanh dẫn: = 3,56.
Ta được: fr = = 386 HZ
Giá trị này nằm ngoài khoảng 45 -55 Hz và 90 -100Hz .Vậy thanh dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động khi xét đến dao động của thanh dẫn .
2.2 Chọn dây dẫn và thanh góp mềm phía trung ápTiết diện dây dẫn và thanh góp mềm được chọn theo các điều kiện sau:
- Theo điều kiện phát nóng lúc làm việc cưỡng bức: I’cp = khc . Icp Icb
- Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch: S Snhmin =
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: Uvq Uđm mg
Dây dẫn và thanh góp mềm phía 110 kV được chọn như sau: -Theo điều kiện phát nóng lúc làm việc cưỡng bức: I’cp = khc . Icp Icb
Trong đó: khc – Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt thanh dẫn:
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 62
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
khc = = = 0,79
Dòng cưỡng bức Icb = 0,413kA = 413 A;
Vậy phải chọn loại có : Icp = 522,78 A
Do đó ta chọn dây dẫn, thanh góp mềm loại có các thông số sau: Tiết diệnChuẩn
Tiết diện ,mm2 Đường kính ,mm Dòng điện Icp ,ANhôm Thép Dây dẫn Lõi thép
240/39 236 38,6 21,6 8 610
- Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch
Để đảm bảo ổn định nhiệt thì tiết diện chọn phải thỏa mãn: S Smin =
Trong đó : C- Hằng số tùy thuộc vào loại vật liệu chế tạo dây dẫn; Với dây ACO thì C= 79As1/2.mm-1
BN - xung lượng dòng ngắn mạch,A.s1/2
BN = BN.ck + BN kck
Xác định xung lượng nhiệt thành phần không chu kỳ: BN kck
BN kck = I”2.Ta(1- e-2t/Ta)Ở đây : I” – Dòng ngắn mạch siêu quá độ đã tính được I” = I”N2 = 10,783 kA Ta – Hằng số thời gian tương đương của lưới điện; Với lưới cao áp Ta = 0,05sGiả thiết thời gian tồn tại ngắn mạch là t = 1s (theo điều kiện ổn định nhiệt và cơ của dòng ngắn mạch)Vậy xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch thành phần không chu kỳ: BN kck = (10,783.103)2.0,05[1 – exp(-2/0,05)] = 5,81.106 A2.s Xác định xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch thành phần chu kỳXung lượng nhiệt của thành phần dòng điện ngắn mạch chu kì được xác định theo phương pháp giải tích đồ thị: BN ck = Từ sơ đồ tính toán ngắn mạch tại N2 của phương án tối ưu ta tính được dòng điện ngắn mạch tại N2 tại các thời điểm khác nhau:
t(s) 0 0,1 0,2 0,5 1IN2(kA) 10,783 9,518 9,141 8,328 8,434
Ta có:
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 63
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Itb12= 103,432 kA2
Itb22= 87,075 kA2.
Itb32= 76,456 kA2.
Itb42= 70,243 kA2
Ta được: BN ck = =103,432 .0,1 + 87,075 .0,1 +76,456.0,3 +70,243 .0,5 = 77,109 .106
A2.s.
Vậy xung lượng nhiệt toàn phần của dòng ngắn mạch: BN = BN kck + BN ck = 5,81.106 + 77,109.106 = 82,919 .106A2.s
Như vậy tiết diện nhỏ nhất đảm bảo ổn định nhiệt:
Smin = = = 115,265 mm2
Ta thấy tiết diện đã chọn S = 240 mm2 > Smin .Do đó đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch. - Kiểm tra điều kiện vầng quangĐiều kiện khi làm việc bình thường điện áp định mức của mạng điện không vượt quá điện áp tới hạn để phát sinh vầng quang: Uvq Uđm Trong đó :
Uvq = 84.m.r.
m- Hệ số xét đến tình trạng bề mặt của dây dẫn, m = 0,93r – Bán kính ngoài của dây dẫn, r = 21,6/2 = 10,8 mm = 1,08 cma- Khoảng cách giữa các pha của dây dẫn: a = 5m = 500 cm,ba pha đặt trên mặt phẳng ngang do đó: atb = 1,26.a = 630cm
Ta được: Uvq = = 84.m.r. = 84.0,93.1,08.lg(630/1,08) = 233,359 kV
Như vậy tiết diện chọn đảm bảo điều kiện không phát sinh vầng quang do ta có: Uvq = 233,359 kV > Uđm = 110%.110 = 121 kV;
2.3 Chọn dây dẫn và thanh góp mềm phía cao ápTiết diện dây dẫn và thanh góp mềm được chọn theo các điều kiện sau:
- Theo điều kiện phát nóng lúc làm việc cưỡng bức: I’cp = khc . Icp Icb
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 64
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
- Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch: S Snhmin =
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: Uvq Uđm mg
Dây dẫn và thanh góp mềm phía 220 kV được chọn như sau: -Theo điều kiện phát nóng lúc làm việc cưỡng bức: I’cp = khc . Icp Icb
Trong đó: khc – Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt thanh dẫn:
khc = = = 0,79
Dòng cưỡng bức Icb = 0,376kA = 376 A;
Vậy phải chọn loại có : Icp = 475,94 A
Do đó ta chọn dây dẫn, thanh góp mềm loại có các thông số sau: Với cấp điện áp 220kV tiết diện chọn phải đảm bảo S 240 mm2 với dây nhôm lõi thép.
Tiết diệnChuẩn
Tiết diện ,mm2 Đường kính ,mm Dòng điện Icp ,ANhôm Thép Dây dẫn Lõi thép
240/56 241 56,3 22,4 9,6 610
- Kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch
Để đảm bảo ổn định nhiệt thì tiết diện chọn phải thỏa mãn: S Smin =
Trong đó : C- Hằng số tùy thuộc vào loại vật li ệu chế tạo dây dẫn; Với dây ACO thì C= 79As1/2.mm-2
BN - xung lượng dòng ngắn mạch,A.s1/2
BN = BN.ck + BN kck
Xác định xung lượng nhiệt thành phần không chu kỳ: BN kck
BN kck = I”2.Ta(1- e-2t/Ta)Ở đây : I” – Dòng ngắn mạch siêu quá độ đã tính được I” = I”N1 = 5,632 kA Ta – Hằng số thời gian tương đương của lưới điện; Với lưới cao áp Ta = 0,05sGiả thiết thời gian tồn tại ngắn mạch là t = 1s (theo điều kiện ổn định nhiệt và cơ của dòng ngắn mạch)Vậy xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch thành phần không chu kỳ: BN kck = (5,632.103)2.0,05[1 – exp(-2/0,05)] = 1,586.106 A2.s Xác định xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch thành phần chu kỳXung lượng nhiệt của thành phần dòng điện ngắn mạch chu kì được xác định theo phương pháp giải tích đồ thị: BN ck =
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 65
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Từ sơ đồ tính toán ngắn mạch tại N1 của phương án tối ưu ta tính được dòng điện ngắn mạch tại N1 tại các thời điểm khác nhau:
t(s) 0 0,1 0,2 0,5 1IN1(kA) 5,632 5,195 4,977 4,834 5,03
Ta có:
Itb12= 29,353 kA2
Itb22= 25,88 kA2.
Itb32= 24,07 kA2.
Itb42= 24,334 kA2
Ta được: BN ck = =29,353 .0,1 + 25,88 .0,1 +24,07.0,3 +24,334 .0,5 = 24,91 .106 A2.s.
Vậy xung lượng nhiệt toàn phần của dòng ngắn mạch: BN = BN kck + BN ck = 1,586.106 + 24,91.106 = 26,496 .106A2.s
Như vậy tiết diện nhỏ nhất đảm bảo ổn định nhiệt:
Smin = = = 65,157 mm2
Ta thấy tiết diện đã chọn S = 240 mm2 > Smin .Do đó đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch. - Kiểm tra điều kiện vầng quangĐiều kiện khi làm việc bình thường điện áp định mức của mạng điện không vượt quá điện áp tới hạn để phát sinh vầng quang: Uvq Uđm Trong đó :
Uvq = 84.m.r.
m - Hệ số xét đến tình trạng bề mặt của dây dẫn, m = 0,93 r – Bán kính ngoài của dây dẫn, r = 22,4/2 = 11,2 mm = 1,12 cm a- Khoảng cách giữa các pha của dây dẫn: a = 6m = 600 cm,ba pha đặt trên mặt phẳng ngang ,atb = 1,26.a = 756 cm
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 66
H=190 mm
Thanh dẫn
Sứ
F1
Ftt
Hình 5.2
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Ta được: Uvq = 84.m.r. = 84.0,93.1,12.lg(756/1,12) = 247,54 kV
Như vậy tiết diện chọn đảm bảo điều kiện không phát sinh vầng quang do ta có: Uvq = 247,54 kV > Uđm = 110%.220 = 242 kV;3)Chọn sứ đỡ thanh dẫn cứng.Sứ đỡ thanh dẫn được chọn theo các điều kiện sau:
Điên áp Uđms Uđm mg = 10,5 kV Kiểm tra ổn định động: Ftt 0,6 Fcp
Trong đó: Ftt – Lực tính toán lớn nhất tác động lên đầu sứ khi ngắn mạch ba pha.
Ftt = F1. ; H – Chiều cao của sứ đỡ, mm;
h – Chiều cao thanh dẫn, mm; F1 – Lực tác động giữa các thanh dẫn do dòng điện các pha Fcp – Lực phá hoại cho phép tác động lên đầu sứ; kG
Chọn loại sứ -10-750Y3 có các thông số sau:
Loại sứ Điện áp , kV Lực phá hoại
nhỏ nhất khi uốn tính,kG
Chiều cao mmĐịnh mức Duy trì ở trạng
thái khôP-10-750IIYT3 10 47 750 190
Kiểm tra ổn định động
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 67
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Ta có: F1 = 280,032 kG; h = 125mm; H = 190mm
Ftt = F1. = 280,032. = 372,147 kG
Ta thấy Ftt = 372,147 kG < 0,6.Fcp = 0,6.750 = 450 kG .Như vậy sứ đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động khi ngắn mạch.
4)Chọn máy cắt điện và dao cách lyMáy cắt điện và dao cách ly được chọn ở chương IV với các thông số sau:
Mạch
Thông số tính toán Thông số máy cắt
Uđm
kV
Icb
kA
I”
kA
Ixk
kALoại Ký hiệu
Uđm
kV
Iđm
kA
Icắtđm
kA
Iđđm
kA
Cao
áp220 0,376 5,632
14,33
6
MC 3AQ1 245 4 40 100
DC
L
SGCT
245/800245 0,8 80
Trung
áp110 0,413 10,783 27,45
MC 3AQ1 145 4 40 100
DC
L
SGCT
145/800145 0,8 80
Máy
phát10,5 4,33 30,051 79,777
MC 8BK41 12 12,5 80 225
DC
L
PBK-
20/500020 5 200
5) Chọn kháng điện phụ tải cấp điện áp máy phát.
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 68
Đườ
ng d
ây đ
ơn
Đườ
ng d
ây k
ép
Đườ
n dâ
y đơ
n
3 km
, 95m
m2
Đườ
ng d
ây k
ép
4 km
,150
mm
2
Đườ
ng d
ây k
ép
Đườ
ng d
ây k
ép
N4
N5
F1 F2
Đườ
ng d
ây đ
ơn
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Tham số của kháng điện được chọn thỏa mãn các điều kiện sau: Điện áp : UKđm Uđm
Dòng điện: IKđm Icb
Điện kháng XK% được chọn xuất phát từ điều kiện hạn chế dòng ngắn mạch đến trị số cho phép nhằm đảm bảo ổn định động, ổn định nhiệt, và khả năng cắt của các thiết bị sau kháng điện.
Kháng điện phụ tải cấp điện áp máy phát được chọn như sau:a)Điện áp : UKđm = Uđm = 10,5kVb)Dòng điện định mức kháng IKđm Icb
Xác định dòng điện cưỡng bức qua kháng Icb: Dòng điện cưỡng bức qua kháng được xác định khi một trong hai kháng ngừng làm việc:
Icb = = 0,86 kA
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 69
K1 K2
MC1
MC2
S2=70mm2
N6
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
c)Xác định điện kháng XK% Xk% được chọn theo các điều kiện sau:- Phải đủ độ lớn để hạn chế dòng ngắn mạch tại N5 để đảm bảo khả năng cắt của MC1 và đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt của cáp S1
Chọn máy cắt MC1 đầu đường dây cáp: Chọn các máy cắt cùng loại;
Dòng điện cưỡng bức Icb= = 0,274 kA;
Chọn máy cắt -10 có các thông số sau:Uđm, kV Iđm ,A ICđm ,kA Ilđđ,kA
10 630 20 20
Như vậy ta có: IN5 min{Icđm1.Inh1 } Trong đó: Icđm1 – Dòng cắt định mức của máy cắt đầu đường cáp của phụ tải địa phương đã chọn ở trên. Inh1- Dòng ổn định nhiệt của cáp S1;- Phải đủ độ lớn để hạn chế dòng ngắn mạch tại N6 để đảm bảo khả năng cắt của MC2 và đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt của cáp S2
Như vậy ta có: IN6 min{Icđm2.Inh2 } Trong đó: Icđm2 – Dòng cắt định mức của máy cắt đặt tại các trạm địa phương Inh2- Dòng ổn định nhiệt của cáp S2; S2min = 70mm2,Cáp đồng;Dòng điện ổn định nhiệt của cáp được tính như sau:
Inh = Trong đó: S - Tiết diện cáp,mm2
C- Hệ số ,với cáp Đồng C = 141 A/s1/2/mm2
C- Hệ số ,với cáp Nhôm C = 90 A/s1/2/mm2
tc – Thời gian cắt ngắn mạch của máy cắt;
Ta c ó :Inh2 = = 12,742 kA;
Inh1 = = 9,012 kA;
Tại đầu đường dây cáp phía nhà máy. Để đảm bảo tính chọn lọc khi cắt ngắn mạch, thời gian cắt của máy cắt được chọn lớn hơn so với máy cắt đặt tại các trạm địa phương một cấp, tC1 =tC2 + t = 0,6 +0,3 =0,9 sec;S1 = 95mm2, Tính đối với cáp chọn có tiết diện bé nhất; Khi lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch ta chọn Scb = 1500MVA, và UCb3
= 10,5 kV, Dòng điện ngắn mạch tại N4 là:IN4 = 59,741 kA;Ta có điện kháng thay thế của các phần tử :
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 70
N4
EHt
N5 N6
XHt XC1XC2Xk
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
XHt = = 1,38
XC1 = = 3,265.
Như vậy:
X ≥ = 9,15
X ≥ XHt + XK +XC1
Do đó ta có:XK ≥ X - XHt –XC1= 9,15 – 1,38 – 3,265 =4,505
Xk% ≥ XK. Ta có: IKđm = 1 kA; ICb3 = kA;
Do đó: XK% ≥ 4,505. = 5,46 %;
Vậy ta chọn kháng điện PbA-10-1000-10; Kháng điện Bêtông, Cuộn dây bằng nhôm, điện áp định mức 10kV, Dòng điện định mức IKđm =1000A; Điện kháng XK
% = 10%;-Kiểm tra kháng điện vừa chọnTính dòng ngắn mạch tại N5 va N6;Điện kháng của kháng điện tính trong hệ đơn vị tương đối:
XK = Xk%. 8,2478
Dòng điện ngắn mạch tại N5:
IN5 = = 8,566 kA;
Dòng điện ngắn mạch tại N6:
IN6 = = 6,397 kA;
Ta có min{Inh1,Icắtđm1 } = min{9,012 , 20 } = 9,012 kA > IN5 = 8,566 kA;Ta có min{Inh2,Icắtđm2 } = min{12,742 , 20 } = 12,742 kA > IN6 = 6,397 kA;-Với kháng điện đã chọn có dòng IđmK = 1000A nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt.-Với kháng điện bêtông có Xk% > 3% cũng không cần kiểm tra ổn định động;Như vậy kháng điện chọn thoả mãn các điều kiện.
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 71
Đồ án môn học thiết kế nhà máy điện
Nguyễn Nguyên Ngọc HTĐ- T3 K42 72
Recommended