Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br />
<br />
CHÆÅNG 5<br />
<br />
CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY DÁÙN<br />
$5-1. CHOÜN TIÃÚT DIÃÛN DÁY THEO CHÈ TIÃU KINH TÃÚ.<br />
Maûng khu væûc coï âiãûn aïp U cao, cäng suáút truyãön taíi P låïn, chiãöu daìi<br />
taíi âiãûn L daìi cho nãn väún âáöu tæ xáy dæûng K vaì phê täøn váûn haình haìng<br />
nàm Y låïn. Trong maûng âiãûn khu væûc coï caïc maïy biãún aïp, maïy biãún aïp tæû<br />
ngáùu,caïc thiãút bë naìy coï thãø âiãöu chènh âæåüc âiãûn aïp våïi giaîi âiãöu chènh<br />
räüng .Do âoï tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp åí maûng khu væûc âæåüc choün theo âiãöu<br />
kiãûn kinh tãú. Chè tiãu kinh<br />
Z<br />
tãú âæåüc duìng trong khi choün<br />
tiãút diãûn dáy dáùn laì haìm chi<br />
3’<br />
phê tênh toaïn Z. Caïc chè tiãu<br />
3<br />
kinh tãú cuía âæåìng dáy phuû<br />
1<br />
thuäüc ráút nhiãöu vaìo tiãút diãûn<br />
dáy dáùn.Khi tàng tiãút diãûn dáy<br />
thç chi phê xáy dæûng âæåìng<br />
2’<br />
dáy,chi phê váûn haình haìng<br />
2<br />
nàm tàng (âæåìng cong 1 trãn<br />
0<br />
Fkt F’kt<br />
F(mm2)<br />
hçnh 5-1),täøn tháút âiãûn nàng<br />
haìng nàm giaím xuäúng(âæåìng<br />
Hçnh 5-1 : Quan hãû cuía Z= f (F)<br />
cong 2 trãn hçnh 5-1). Âiãøm<br />
cæûc tiãøu cuía chi phê váûn haình haìng nàm seî tæång æïng våïi mäüt tiãút diãûn naìo<br />
âoï -Tiãút diãûn âoï âæåüc goüi laì tiãút diãûn kinh tãú Fkt.Hay noïi caïch khaïc : æïng våïi<br />
tiãút diãûn kinh tãú seî cho ta giaï trë nhoí nháút cuía Z.<br />
<br />
5.1.1. Choün tiãút diãûn dáy dáùn theo jkt.<br />
<br />
Haìm chi phê tênh toaïn cuía âæåìngdáy trãn khäng vaì dáy caïp coï daûng:<br />
L<br />
2<br />
(5 - 1)<br />
Z = (a vh + a tc )K + 3I maxτCρ<br />
F<br />
<br />
Trong âoï:<br />
- K :Väún âáöu tæ xáy dæûng âæåìng dáy.<br />
- C : Giaï 1KWh âiãûn nàng täøn tháút.<br />
Väún âáöu tæ K phuû thuäüc vaìo F theo cäng thæïc<br />
K = K0 + n (a + bF)L<br />
(5 - 2)<br />
Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông<br />
<br />
Trang 85<br />
<br />
Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br />
<br />
Trong âoï:<br />
- K0 : Giaï thaình 1Km dáy dáùn khäng phuû thuäüc vaìo F<br />
- n : Säú maûch âæåìng dáy.<br />
- a : Hãû säú phuû thuäüc U âæåìng dáy.<br />
- b : Hãû säú phaín aïnh sæû phuû thuäüc giaï thaình âæåìng dáy vaìo tiãút diãûn<br />
dáy dáùn (â/Km mm2)<br />
- L : Chiãöu daìi âæåìng dáy (Km)<br />
- F : Tiãút diãûn dáy dáùn (mm2 )<br />
Thay (5 - 2) vaìo (5 - 1) ta coï :<br />
2<br />
Z = ( a vh + atc ){( K 0 + n( a + bF ) L } + 3I maxτ .c.ρ .<br />
<br />
L<br />
.<br />
F<br />
<br />
(5 - 3)<br />
<br />
Tiãút diãûn täúi æu vãö màût kinh tãú âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc:<br />
δZ<br />
L<br />
2<br />
=0<br />
(5 - 4)<br />
= (a + a )n.b. l − 3I max .τ . c. ρ<br />
δF<br />
<br />
vh<br />
<br />
Fkt = I max<br />
<br />
F2<br />
kt<br />
<br />
tc<br />
<br />
3τCρ<br />
(a vh + a tc )n.b<br />
<br />
(5 - 5)<br />
<br />
Tiãút diãûn dáy dáùn xaïc âënh theo (5-5) goüi laì tiãút diãûn kinh tãú. Viãûc<br />
choün F theo (5 - 5) khaï phæïc taûp nãn ngæåìi ta duìng phæång phaïp âån giaín<br />
hån âãø tênh Fkt theo biãøu thæïc:<br />
I max<br />
(5 - 6)<br />
Fkt =<br />
j kt<br />
<br />
Trong âoï: jkt máût âäü doìng kinh tãú (A/mm2)<br />
Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú phuû thuäüc vaìo váût liãûu dáy dáùn, Tmax, .... vaì<br />
cho åí baíng 5-1.<br />
Baíng 5-1:Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú (A/mm2)<br />
DÁY DÁÙN<br />
Dáy tráön vaì thanh caïi:<br />
Âäöng<br />
Nhäm<br />
Caïp boüc giáúy,dáy dáùn boüc<br />
cao su loîi:<br />
Âäöng<br />
Nhäm<br />
Caïp boüc cao su loîi âäöng<br />
<br />
Trang 86<br />
<br />
GIAÏ TRË jkt THEO Tmax<br />
1000-3000<br />
3000-5000 5000-8760<br />
2,5<br />
1,3<br />
<br />
2,1<br />
1,1<br />
<br />
1,8<br />
1,0<br />
<br />
3,0<br />
1,6<br />
3,5<br />
<br />
2,5<br />
1,4<br />
3,1<br />
<br />
2,0<br />
1,2<br />
2,7<br />
<br />
Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông<br />
<br />
Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br />
<br />
Nãúu âæåìng dáy coï nhiãöu phuû taíi nhæng coï Tmax khaïc nhau khi âoï jkt<br />
âæåüc xaïc âënh theo giaï trë Tmax trung bçnh cuía caïc phuû taíi:<br />
n<br />
<br />
∑P T<br />
=<br />
∑P<br />
<br />
(5 -7)<br />
<br />
I j max<br />
<br />
(5 -8)<br />
<br />
i max<br />
<br />
Tmax tb<br />
<br />
i max<br />
<br />
1<br />
<br />
i max<br />
<br />
Fkt =<br />
<br />
j kt<br />
<br />
Trong âoï: Ij max: Doìng cæûc âaûi chaûy trãn âoaûn j<br />
Nãúu nhæ táút caí caïc âoaûn âæåìng dáy choün cuìng mäüt tiãút diãûn khi âoï<br />
doìng âiãûn tênh toaïn duìng âãø choün tiãút diãûn dáy seî laì:<br />
m<br />
(5 - 9)<br />
I t2 L = I12 l1 + I 22 l2 + I 32 l3 +... = ∑ I 2 l j<br />
j<br />
j =1<br />
<br />
Trong âoï:<br />
- m : Säú læåüng caïc âoüan âæåìng dáy trong maûng .<br />
- Ij : doìng âiãûn chaûy trãn âoüan thæï j.<br />
- lj : Chiãöu daìi âoaûn thæï j.<br />
- L : Täøng chiãöu daìi toaìn bäü âæåìng dáy.<br />
Tæì âoï ta coï:<br />
<br />
∑I<br />
It =<br />
<br />
2<br />
j<br />
<br />
.l j<br />
<br />
L<br />
<br />
(5 - 10)<br />
<br />
Tiãút diãûn dáy dáùn cáön âæåüc choün laì:<br />
Fkt =<br />
<br />
It<br />
j kt<br />
<br />
(5 - 11)<br />
<br />
Phæång phaïp choün tiãút diãûn dáy dáùn F theo máût âäü doìng âiãûn kinh tãú<br />
jkt âæåüc duìng våïi âæåìng dáy U ≤ 220KV. Do jkt âæåüc xaïc âënh gáön âuïng,cho<br />
nãn khi duìng jkt seî khäng cho ta nháûn âæåüc Zmin.<br />
5.1.2. Læûa choün tiãút diãûn dáy dáùn theo khoaíng chia kinh tãú.<br />
ÅÍ caïc cáúp âiãûn aïp cao U ≥ 330KV tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc choün trãn<br />
cå såí so saïnh kinh tãú -kyî thuáût haìm chi phê tênh toaïn æïng våïi caïc tiãút diãûn<br />
khaïc nhau.Phæång phaïp naìy âæåüc goüi laì phæång phaïp khoaíng chia kinh tãú.<br />
Âãø xaïc âënh tiãút diãûn theo phæång phaïp khoaíng chia kinh tãú ,ta thaình<br />
láûp haìm chi phê tênh toaïn Zi æïng våïi caïc tiãút diãûn Fi khaïc nhau theo doìng<br />
âiãûn ( cäng suáút truyãön taíi ) chaûy trãn âæåìng dáy.<br />
2<br />
(5 - 12)<br />
Z = (avh + atc ) Ki + 3I max Ri .τ .c<br />
Trong âoï:<br />
- Ki: Väún âáöu tæ âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn Fi<br />
Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông<br />
<br />
Trang 87<br />
<br />
Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br />
<br />
- Ri: âiãûn tråí cuía âæåìng dáy æïng våïi tiãút diãûn Fi.<br />
Theo biãøu thæïc (5 - 12) veî âæåìng cong biãøu diãùn quan hãû Z våïi F âaî<br />
cho,trãn âäö thë hçnh 5-2 biãøu diãùn quan hãû Z våïi F1; F2; F3<br />
Giao âiãøm cuía caïc âæåìng cong,vê duû taûi a xaïc âënh giaï trë doìng âiãûn<br />
chuyãøn tæì tiãút diãûn dáy naìy sang tiãút diãûn dáy khaïc håüp lyï vãö màût kinh<br />
tãú(khoaíng chia kinh tãú ).Vê duû khi doìng âiãûn coï giaï trë tæì Ia âãún Ib thç tiãút<br />
diãûn F2 laì tiãút diãûn phaíi tçm.Gêa trë doìng âiãûn taûi giao âiãøm caïc âæåìng cong<br />
goüi laì Ikt kinh tãú. Giaï trë Ikt taûi caïc giao âiãøm (vê duû âiãøm a ) coï thãø xaïc âënh<br />
theo biãøu thæïc:<br />
Z<br />
Z1 = Z2<br />
(5 - 13)<br />
F3<br />
Trong âoï:<br />
F2<br />
F1<br />
- Z1 : Chi phê cuía âæåìng dáy<br />
æïng våïi tiãút diãûn F1<br />
b<br />
- Z2 : Chi phê cuía âæåìng dáy<br />
æïng våïi tiãút diãûn F2<br />
a<br />
2<br />
Z1 = (avh + atc ) K1 + 3I max R1.τ . c<br />
2<br />
Z2 = (avh + atc ) K2 + 3I max R2 .τ .c<br />
<br />
F<br />
<br />
F<br />
<br />
F<br />
<br />
2<br />
3<br />
1<br />
Trong âoï:<br />
- K1; K2 : Väún âáöu tæ âæåìng<br />
0<br />
Ib<br />
Ia<br />
I<br />
dáy æïng våïi F1; F2.<br />
Hçnh 5-2 : Quan hãû cuía Z= f (I)<br />
- R1; R2: Âiãûn tråí âæåìng dáy<br />
æïng våïi F1; F2.<br />
Sau khi thay caïc giaï trë Z1; Z2 vaìo (5 - 12) ta coï âæåüc Ikt :<br />
<br />
I kt =<br />
<br />
a vh + a tc<br />
K 2 − K1<br />
.<br />
τC 3( R1 − R2 )<br />
<br />
(5 - 14)<br />
<br />
Sau khi tênh âæåüc tiãút diãûn F,ta choün tiãút diãûn tiãu chuáøn gáön nháút âäúi<br />
våïi tiãút diãûn tênh toaïn vaì tiãún haình kiãøm tra âiãöu kiãûn phaït noïng,váöng quang<br />
vaì âäü bãön cå hoüc cuía dáy dáùn.<br />
Âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn trong maûng âiãûn kên cáön xaïc âënh sæû phán<br />
bäú cäng suáút theo chiãöu daìi âæåìng dáy,sau âoï choün tiãút diãûn dáy dáùn theo<br />
caïc phæång phaïp trãn.<br />
VÊ DUÛ 5-1:Xaïc âënh tiãút diãûn dáy nhäm loîi theïp cuía âæåìng dáy<br />
keïp,âiãûn aïp 110KV våïi phuû taíi cuäúi âæåìng dáy Spt = 30+j10 MVA,thåìi gian<br />
sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi Tmax =4200h.<br />
GIAÍI:Doìng âiãûn laìm viãûc låïn nháút cuía 1 pha trong mäüt maûch cuía<br />
âæåìng dáy keïp :<br />
Trang 88<br />
<br />
Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì Nàông<br />
<br />
Giaïo trçnh maûng âiãûn.<br />
<br />
I max =<br />
<br />
S pt<br />
2. 3.U dm<br />
<br />
=<br />
<br />
30 2 + 10 2 .10 3<br />
= 158 A<br />
2. 3.110<br />
<br />
Theo baíng 5-1âäúi våïi dáy dáùn AC vaì Tmax = 4200h ta coï máût âäü doìng<br />
âiãûn kinh tãú jkt = 1,1 A/mm2.Tiãút diãûn kinh tãú cuía dáy dáùn seî laì:<br />
Fkt =<br />
<br />
I max 158<br />
=<br />
= 144mm 2<br />
j kt<br />
11<br />
,<br />
<br />
Tra baíng choün tiãút diãûn tiãu chuáøn laì dáy AC-150.Coï Icp = 445A.<br />
Khi xaíy ra sæû cäú mäüt âæåìng dáy ,doìng âiãûn chaûy trãn âæåìng dáy coìn<br />
laûi laì:<br />
Isc = 2 x Imax = 2 x 158A = 316A < Icp.<br />
Tiãút diãûn dáy dáùn âaî choün thoía maîn âiãöu kiãûn phaït noïng vaì khäng<br />
phaït sinh váöng quang trãn âæåìng dáy.<br />
VÊ DUÛ 5-2:Xaïc âënh tiãút diãûn dáy nhäm loîi theïp cuía âæåìng dáy cáúp<br />
âiãûn cho 3 phuû taíi,âiãûn aïp 110KV,cäng suáút phuû taíi (MVA) cho trãn hçnh<br />
5-3.Thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi cuía caïc phuû taíi Tmax =4500h. (Giaí<br />
thiãút cosϕ cuía caïc phuû taíi laì nhæ nhau).<br />
GIAÍI:<br />
A<br />
a<br />
b<br />
c<br />
- Cäng suáút chaûy trãn âoaûn<br />
l1<br />
l3<br />
l2<br />
âæåìng dáy bc (âoaûn thæï 3) laì:<br />
l<br />
S3 = Sc = 13,5 MVA.<br />
4,8<br />
5,2<br />
13,5<br />
- Cäng suáút chaûy trãn âoaûn<br />
Hçnh 5-3<br />
âæåìng dáy ab (âoaûn thæï 2) laì:<br />
S2 = Sc + Sb = 13,5 + 5,2 = 18,7 MVA.<br />
- Cäng suáút chaûy trãn âoaûn âæåìng dáy Aa (âoaûn thæï 1) laì:<br />
S1 = Sc + Sb + Sa = 13,5 + 5,2 + 4,8 = 25,5 MVA.<br />
Doìng âiãûn laìm viãûc trãn caïc âoaûn âæåìng dáy laì:<br />
3<br />
<br />
I3 =<br />
<br />
S3<br />
13,510<br />
.<br />
=<br />
= 71A<br />
3.U dm<br />
3.110<br />
3<br />
<br />
I2 =<br />
I1 =<br />
<br />
S2<br />
18,710<br />
.<br />
=<br />
= 98,3 A<br />
3.U dm<br />
3.110<br />
3<br />
S1<br />
25,510<br />
.<br />
=<br />
= 134 A<br />
3.U dm<br />
3.110<br />
<br />
Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú cuía dáy AC khi Tmax = 4500h laì 1,1A/mm2.<br />
Tiãút diãûn caïc âoaûn âæåìng dáy seî laì:<br />
I 3 71<br />
=<br />
= 64 ,5mm2<br />
jkt 1,1<br />
I<br />
98,3<br />
F2 = 2 =<br />
= 89,5mm2<br />
jkt<br />
11<br />
,<br />
<br />
F3 =<br />
<br />
Khoa Âiãûn-Træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût Âaì nàông<br />
<br />
Trang 89<br />
<br />