- Điều kiện lựa chọn cầu chì.

1- Mỏy bin in ỏp

Cụng dng

Dựng bin i in ỏp t tr s ln xung tr s nh cung cp cho thit b

o lng, t ng diu khin, bo v r le

Chn mỏy bin in ỏp .

Mỏy bin in ỏp c chn theo cỏc iu kin sau:

+ in ỏp nh mc: U1mBU UmMng

+ Ph ti nh mc th cp : S2mBU S2tt

2- Mỏy bin dũng in

Cụng dng:

Dựng bin i dũng in t tr s ln xung tr s nh cung cp cho thit

b o lng, t ng diu khin, bo v r le

Chn mỏy bin dũng.

Mỏy bin dũng c chn theo cỏc iu kin sau:

+ in ỏp nh mc: UmBI UmMng

+ Dũng in s cp nh mc: I1mBI IlvMax

+ Ph ti nh mc th cp : S2mBI S2tt

5.3 La chn cỏp v dõy trong mng cao ỏp:

Nguyờn tc chung la chn cỏp/dõy dn l phi óm bo yờu cu v ch tiờu

kinh t v k thut. Tuy nhiờn, thng hai ch tiờu ny i lp nhau cho nờn cn c

vo c im ca mng phõn phi, mng truyn ti in c xem xột v cỏc yu t

nh hng khỏc m vic chn cỏp/dõy s c tin hnh trờn c s kinh t hay k

thut l chớnh. Tuy nhiờn, dự la chn trờn c s no thỡ cng phi kim tra c s cũn

li.

Cỏc phng phỏp chn cỏp/dõy trờn c s ch tiờu kinh t bao gm:

Phng phỏp chn cỏp/dõy theo mt ụù dũng in kinh t.

Phng phỏp chn cỏp/dõy theo khi lng kim loi mu cc tiu.

Cỏc phng phỏp chn cỏp/dõy trờn c s ch tiờu k thut bao gm:

Phng phỏp chn cỏp/dõy theo dũng in phỏt núng.

Phng phỏp chn cỏp/dõy theo iu kin tn tht in ỏp.

Phng phỏp xem xột ng thi c hai ch tiờu kinh t k thut l phng phỏp

mt dũng in khụng i.

5.3.1. Chn tit din cỏp/dõy theo phng phỏp mt dũng in kinh t:

Cụng thc xỏc nh tit din dõy dn nh sau:

I lc max

Jkt =

.

Fkt

Mt dũng in kinh t ph thuc vo loi dõy cỏp v thi gian s dng cụng

sut cc i.

Cú th tham kho mt dũng in kinh t bng sau:

Bng tra mt dũng kinh t Jkt.



Loi dõy dn

Dõy trn v thanh cỏi bng ng

Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



Thi gian Tmax (gi)

<3000

3000ữ5000

2,5

2,1



>5000

1,8

54



Dõy trn v thanh cỏi bng nhụm

Cỏp cỏch in bng giy v dõy dn bc cao

su:

- Lừi ng

- Lừi nhụm

Cỏp ng cỏch in bng cao xu



1,3



1,1



1,2



3,0

1,6

3,5



2,5

1,4

3,1



2,0

1,2

2,7



Sau khi tỡm c Jkt , tit din c tớnh nh sau:

I

Fkt = lv max .

J kt

õy:

Fkt : l tit din dõy dn tớnh toỏn (mm2).

Jkt : l mt dũng kinh t (A/mm2).

Ilvmax :l dũng in lm vic ln nht (A).

Chc tit din dõy theo tiờu chun F tc gn Fkt nht. Sau ú, kim tra iu kin k

thut : tn tht in ỏp cho phộp, dũng phỏt núng cho phộp, nu khụng tha thỡ

tng tit din dõy v kim tra li.

5.3.2. Chn tit din dõy theo iu kin phi tn kim loi mu bộ nht:

i vi mng in cung cp cho cỏc ph ti phõn tỏn, cụng sut nh v thi

gian s dng cụng sut cc i thp, vớ d nh mng in nụng nghip thỡ chi phớ u

t xõy dng chim t trng ln trong chi phớ tớnh toỏn hng nm. Trong trng hp

ny, vic chn cỏp/dõy c tin hnh trờn c s cc tiu húa khi lng kim loi

mu.

Cụng thc tớnh tit din dõy/cỏp:

Fi =



Pi



U dm U '



n





i =1



Pi l i .



ỷ õy:

Fi: tit din tớnh toỏn (mm2).

Pi : cụng sut tỏc dng ca on th i (KW).

U: l tn tht in ỏp do cụng sut tỏc dng gõy nờn (V).

: in dn sut (km/mm2).

Um : in ỏp nh mc ca mng (KV).

li: l chiu di ca on th i(km).

Chn tit din dõy theo tiờu chun F tc gn nht. Sau ú, kim tra iu kin k

thut : tn tht in ỏp cho phộp, dũng phỏt núng cho phộp, nu khụng tha thỡ

tng tit din dõy v kim tra li.

5.3.3. Chn cỏp/dõy theo iu kin tn tht in ỏp:

Ch tiờu v cht lng in ỏp luụn c quan tõm khi ỏnh giỏ cht lng

cung cp in. Chn cỏp/dõy trờn c s óm bo in ỏp ca nỳt ph ti cui ng

dõy khụng thp hn giỏ tr cho phộp chớnh l mc ớch ca phng phỏp xỏc nh

cỏp/dõy theo iu kin tn tht in ỏp cho phộp. Phng phỏp ny thng c ỏp

dng cho cỏc ng dõy ti cụng sut nh v hn ch v cỏc bin phỏp iu chnh in

ỏp nh mng phõn phi.

Cụng thc cỏc nh tit din dõy(ton b ng dõy cựng tit din v cựng

chng loi):



Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



55



n



F=



Pi li



i =1



U dm U '

n



Hay F =



p

i =1



i



Li



U dm U '



.



ỷ õy:

F: tit din tớnh toỏn (mm2).

Pi : cụng sut tỏc dng ca on th i (KW).

pi : cụng sut tỏc dng ca ti th i (KW).

U: l tn tht in ỏp do cụng sut tỏc dng gõy nờn (V).

: in dn sut (km/mm2).

Um : in ỏp nh mc ca mng (KV).

li: l chiu di ca on th i(km).

Li: l chiu di t ngun n ti th i(km).

Chn tit din dõy theo tiờu chun Ftc gn nht. Sau ú, tra bng tỡm x0, r0 tớnh

toỏn st ỏp so sỏnh vi iu kin st ỏp cho phộp, kim tra iu kin k thut : dũng

phỏt núng cho phộp, nu khụng tha thỡ tng tit din dõy v kim tra li.

5.3.4. Chn cỏp/dõy theo iu kin mt dũng khụng i:

Vic chn cựng mt tit din cho mt tuyn dõy theo phng phỏp tn tht in

ỏp cho phộp, cho trng hp ti tp trung, cụng sut truyn ti v thi gian s dng

cụng sut cc i ln nh mng in khu cụng nghip l khụng hp lý. Khi ny,

gim chi phớ u t xõy dng mng in v nhng óm bo iu kin tn tht in ỏp

trong phm vi cho phộp thỡ cn dựng phng phỏp xỏc nh cỏp/dõy theo mt dũng

in khụng i.

Cụng thc tớnh tit din dõy:

U '

J=

n

.

3 li cos i

Fi =



Ii

J



i =1



õy:

F: tit din tớnh toỏn (mm2).

cosi : h s cụng sut on th i.

J : l mt dũng in khụng i (A/mm2).

U: l tn tht in ỏp do cụng sut tỏc dng gõy nờn (V).

: in dõừn sut (km/mm2).

li: l chiu di ca on th i(km).

Ii: dũng in trờn on th i (A).

Chc tit din dõy theo tiờu chun F tc gn nht. Sau ú, tra bng tỡm x 0, r0 tớnh

toỏn st ỏp so sỏnh vi iu kin st ỏp cho phộp,kim tra iu kin k thut : dũng

phỏt núng cho phộp, nu khụng tha thỡ tng tit din dõy v kim tra li.

5.3.5. Chn cỏp/dõy theo iu kin phỏt núng:

Chn cỏp/dõy theo iu kin phỏt núng cho phộp s óm bo bn, an ton

trong quỏ trỡnh vn hnh v tui th ca cỏp/dõy.

Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



56



Do thc t, cỏp/dõy c chn v lp t khỏc vi iu kin nh mc do nh

ch to cỏp/dõy nờn quy nh dũng phỏt núng cn phi qui i v dũng phỏt núng thc

t bng cỏch nhõn vi h s hiu chnh K. H s K c xỏc nh trờn c s loi

cỏp/dõy, phng phỏp lp t thc t, nhit ca mụi trng, H s ny cú th tra

bng sau.

tc ca cpmax

mụi

ca

trng dõy

15

25

25

15

25

15

25



80

70

65

60



H s K khi nhit ca mụi trng xung quanh l (0C)

-5

1,14

1,24

1,29

1.18

1,32

1,20

1,36



0

1,11

1,20

1,24

1,14

1,27

1,15

1,31



+5

1,08

1,17

1.20

1,10

1,22

1,12

1,25



+10

1,04

1,13

1,15

1,05

1,17

1,06

1,20



+15

1,00

1,09

1,11

1,00

1,12

1,00

1,13



+20

0,96

1,04

1,05

0,95

1,06

0,94

1,07



+25

0,92

1,00

1,00

0,89

1,00

0,88

1,00



+30

0,83

0,95

0,94

0,84

0,94

0,82

0,93



+35

0,83

0,90

0,88

0,77

0,87

0,75

0,85



+40

0,78

0,85

0,81

0,71

0,79

0,67

0,76



+45

0,73

0,80

0,74

0,63

0,71

0,57

0,66



+50

0,68

0,74

0,67

0,55

0,61

0,40

0,54



iu kin la chn:

K. Icpm I lv max .

õy:

K : l h s hiu chnh theo cỏc iu kin lp t v vn hnh thc t.

Theo iu kin lp t thc t, dũng in phỏt núng ca dõy/cỏp khụng chụn ngm

di t phi hiu chnh theo h s K bao gm cỏc h s thnh phn:

- H s K1 xột n nh hng ca cỏch lp t.

- H s K2 xột n s mch dõy/cỏp trong mt hng n.

- H s K3 xột n nhit ca mụi trng khỏc 300C.

K = K1 . K2 . K3

Theo iu kin lp t thc t, dũng in phỏt núng ca dõy/cỏp chụn ngm di

t phi hiu chnh theo h s K bao gm cỏc h s thnh phn:

- H s K4 xột n nh hng ca cỏch lp t.

- H s K5 xột n s mch dõy/cỏp trong mt hng n.

- H s K6 xột n tớnh cht ca t.

- H s K7 xột n nhit ca t khỏc 200C.

K = K4 . K5 . K6 . K7

Icpm : dũng in phỏt núng cho phộp cỏc iu kin nh mc do nh sn xut

qui nh.

I lv max: dũng in lm vic cc i i trong cỏp/dõy.

5.4 La chn thit b h ỏp

5.4.1- La chn mỏy ct

Mỏy ct (Circuit Breaker) vit tt l CB, c hiu nh l thit b ct mch.

Mỏy ct c qui nh tiờu chun IEC 947-2 nh sau: l thit b úng ct, iu

kin lm vic bỡnh thng, mỏy ct cú kh nng cho dũng in chy qua v trong cỏc

iu kin bt thng do ngn mch phi cú kh nng chu dũng in trong khong

thi gian xỏc nh v ct chỳng.

iu kin khi la chn

Vic la chn mt CB tựy thuc vo cỏc iu kin sau:

Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



57



- Cỏc c tớnh in ca li in m nú c t vo.

- Mụi trng s dng ca thit b, nhit xung quanh, v trớ lp t.

- Kh nng to v ct dũng ngn mch.

- Cỏc yờu cu khai thỏc.

- Cỏc c tớnh ti.

- Cỏc qui tc lp t, c bit l bo v ngi.

Do ú CB c chn theo cỏc iu kin c bn sau:

UmCB UmL

ImCB Itt

IcmCB IN

Vi li h ỏp vỡ ngn mch xa ngun:

IN = Ick = I = I

5.4.2- La chn cu chỡ h ỏp

Cu chỡ l mt loi khớ c dựng bo v thit b v li in trỏnh khi dũng in

ngn mch. Nú thng c dựng bo v ng dõy dn, mỏy bin ỏp, ng c

in, thit b in, mch in iu khin, mch in thp sỏng Cu chỡ cú c tớnh l

n gin, kớch thc bộ, kh nng ct dũng ln v giỏ thnh thp nờn c s dng

rng rói

iu kin chn cu chỡ.

Cu chỡ c chn sao cho khi lm vic ch di hn thỡ nhit phỏt núng ca nú

nh hn giỏ tr cho phộp v khi m mỏy cu chỡ khụng c ct mch in.

Cu chỡ c chn phi cỏc iu kin sau:

UmCC UmL

ImCC Itt

Trong ú:

Itt : dũng in tớnh toỏn tng ng vi cụng sut Ptt ca thit b

tiờu th in.

Ik : dũng in khi ng ln nht ca ph ti ng c in.

Khi ti l ng c:

- i vi mt ng c in: ta chn theo hai iu kin sau:

ImCC Itt = Kt . ImC



I dmCC



I mm K mm I dm

=







(2.1)

(2.2)



Kt : h s ti ca ng c, nu khụng bit, ly Kt =1, khi ú:

ImCC ImC

ImC : dũng nh mc ca ng c xỏc nh theo cụng thc:



I dmDC



PdmDC



3.U dm . . cos



Kmm : h s m mỏy ca ng c, nh ch to cho, thng Kmm = 5, 6, 7.

: h s, ly nh sau:

= 2,5 i vi ng c m mỏy nh hoc m mỏy khụng ti (mỏy bm,

mỏy ct gt kim loi).

= 1,6 i vi ng c m mỏy nng hoc m mỏy cú ti (cn cu, cn

trc, mỏy nõng).

- i vi nhiu ng c: ta chn theo hai iu kin sau:

Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



58



n



I dmCC K ti .I dmi

ớ



n 1



I dmCC

vi:



I mm max + K ti I dmi

1







Imi : dũng in nh mc ca ng c th i.

Immax : dũng in nh mc ca ng c cú dũng m mỏy ln nht.

iu kin th ba l iu kin chn lc, nú m bo nu xy ra ngn mch

ng c hay on dõy dn no thỡ ch cu chỡ nhỏnh ú tỏc ng. Mun vy, ngi ta

qui nh phi chn Idc ca cu chỡ tng ln hn ớt nht hai cp so vi dõy chy ln nht

ca cu chỡ nhỏnh.

5.4.3 Bi tp.

Vớ d 1. Yờu cu chn cu chỡ cho bng in mt lp hc. Bit rng ph ti

in ca lp bao gm 8 búng ốn si t 100W, cos = 1 v 6 qut trn 70W, cos =

0,8. in ỏp ngun l 220V.

Gii.

Ph ti tớnh toỏn ca lp:

Ptt = 8 x 100 + 6 x 70 = 1220W

Vỡ cos ca qut l 0,8 v ca ốn l 1 nờn h s cụng sut ca c lp hc ly l

cos = 0,9.

Dũng in lm vic cc i qua cu chỡ:



I tt =



Ptt

1220

=

= 6,16 A

U n . cos 220.0,9



Vy ta chn cu chỡ cú Idc = 10A, Iv = 20A

Vớ d 2. Yờu cu chn cu chỡ bo v li in cho mt cn h cú cụng sut t 4kW,

h s cụng sut chung l 0,85, in ỏp ngun l 220V.

Gii.

Cụng sut tớnh toỏn ca cn h:

Ptt = Kt . P

Trong ú:

P : cụng sut t.

Kt : h s ng thi, thng chn Kt = 0,8.

Vy:

Ptt = 0,8 x 4 = 3,2kW

Dũng in tng ca cn h:



I tt =



Ptt

3200

=

= 17,1A

U n . cos 220 ì 0,85



Vy chn cu chỡ cú Idc = 20A, Iv = 30A hoc cu chỡ ng loi

Vớ d 3. Yờu cu xỏc nh cỏc cu chỡ nhỏnh v cu chỡ tng t trong t in

cho 4 ng c nh hỡnh 2.6, s liu ca ng c cho theo bng sau:



Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



59



Hỡnh. s mch.

ng c

Pm (kW)

cos

Kmm

Mỏy mi

10

0,8

5

Cu trc

8

0,8

7

Mỏy phay

10

0,8

5

Mỏy khoan

4,5

0,8

7

Gii.

La chn CC1 cho nhỏnh 1:

Dũng in nh mc ca ng c 1:



I dm.DC1 =



Pdm. DC1

3.U dm . . cos



=



Kt

0,8

0,8

0,8

0,8



10

3 ì 0,38 ì 0,9 ì 0,8





0,9

0,9

0,9

0,9



= 21,125 A



Dũng qua dõy chy cu chỡ:



+ I dc I tt1 = K t .I dm. DC1 = 0,8 ì 21,125 = 16,9 A

+ I dc



K mm .I dm. DC1 5 ì 21,125

=

= 42,25 A



2,5



Vy chn cu chỡ CC1 cú Idc = 50A, Iv = 100A

La chn CC2 cho nhỏnh 2:

Dũng in nh mc ca ng c 2:



I dm.DC 2 =



Pdm.DC 2

3.U dm . . cos



=



8

3 ì 0,38 ì 0,9 ì 0,8



= 16,9 A



Dũng qua dõy chy cu chỡ:



+ I dc I tt 2 = K t .I dm. DC 2 = 0,8 ì 16,9 = 13,5 A

+ I dc



K mm .I dm.DC 2 7 ì 16,9

=

= 73,9 A



1,6



Vy chn cu chỡ CC1 cú Idc = 80A, Iv = 100A

La chn CC3 cho nhỏnh 3:

Dũng in nh mc ca ng c 3:

Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



60



I dm.DC 3 =



Pdm.DC 3

3.U dm . . cos



=



10

3 ì 0,38 ì 0,9 ì 0,8



= 21,125 A



Dũng in nh mc ca ng c 4:



Pdm.DC 4



I dm.DC 4 =



3.U dm . . cos



=



4,5

3 ì 0,38 ì 0,9 ì 0,8



= 9,5 A



Dũng qua dõy chy cu chỡ:



+ I dc K ti .I dmi = 0,8 ì 21,125 + 0,8 ì 9,5 = 24,5 A

+ I dc



I mm. DC 3 + K t 4 .I dm.DC 4 5 ì 21,125 + 0,8 ì 9,5

=

= 45,92 A



2,5



Vy chn cu chỡ CC1 cú Idc = 50A, Iv = 100A

La chn cu chỡ tng CCT:

Cu chỡ tng c chn nh sau:



7 ì 16,9 + 0,8( 21,125 + 21,125 + 9,5)

= 89,25 A

1,6

+ Idc K ti .Idmi = 0,8( 21,125 + 16,9 + 21,125 + 09,5) = 59,92A

I dc



3



I mm.DC 2 + K mmi .Idmi



7 ì16,9 + 0,8( 21,125 + 21,125 + 9,5)

= 89,25A



1,6

Vi kt qu tớnh toỏn cú th chn Idc = 100A, nhng tha món iu kin chn

lc ta chn cu chỡ tng cú Idc = 150A, Iv = 200A

+ Idc



1



Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



=



61



CHNGVI: BO V AN TON H THNG IN

6.1 Bo v chng sột

6.1.1 Khỏi nim chung

Nhng nguyờn tc bo v thit b in nh ct thu sột cũn gi l ct thu lụi ó

hu nh khụng thay i t nhng nm 1750 khi B.Franklin kin ngh thc hin bng

mt ct cao cú nh nhn bng kim loi c ni n h thng ni t. Trong quỏ trỡnh

thc hin, ngi ta ó nghiờn cu v a n nhng kin thc khỏ chớnh xỏc v hng

ỏnh trc tip ca sột, v bo v ca ct thu sột v vic thc hin h thng ni t (cũn

gi l h thng tip t).

Khi cú ỏm mõy tớch in tớch i qua trờn nh ca mt ct thu lụi (cú chiu cao

i vi mt t v cú in th ca t, xem nh bng khụng), nh cm ng tnh in

thỡ nh ca ct thu lụi s np mt in tớch dng. Do vỡ nh ct thu lụi nhn nờn

cng in trng trong vựng ny khỏ ln. iu ny to nờn d dng mt kờnh

phúng in t u ct thu lụi n ỏm mõy tớch in tớch õm, do vy s cú dũng in

phúng t ỏm mõy xung t.

Sột ỏnh theo quy lut xỏc sut, v chu nh hng ca nhiu yu t. Do vy vic

xỏc nh chớnh xỏc khu vc hng ỏnh ca sột l rt khú v khụng th m bo

xỏc sut 100% hng ca sột n thu lụi chng sột.

Nhng nghiờn cu t m v chng sột cho thy rng iu quan trng l chiu cao

ca thu lụi chng sột v h thng ni t m bo.

Trờn c s nghiờn cu cỏc mụ hỡnh, ngi ta cú th xỏc nh vựng bo v ca

ct thu lụi. Khong khụng gian gn ct thu lụi m vt c bo v t trong ú, rt ớt

kh nng b sột ỏnh, gi l vựng hay phm vi bo v ca ct thu lụi.

6.1.2- Bo v chng sột ỏnh vo trm bin ỏp

1-Phm vi bo v ca mt ct thu lụi

Phm vi bo v ca mt ct thu lụi l hỡnh nún cong trũn xoay cú tit din

ngang l nhng hỡnh nún, cao hx cú bỏn kớnh Rx . Tr s ca bỏn kớnh bo v R x

c xỏc nh theo cụng thc n gin sau:

- Nu hx <



2

h

h Rx = 1,5h(1 - x )P

3

8h



- Nu hx >



2

h

h Rx = 0,75h(1 - x )P

3

8h



Trong cỏc ti liu, trờn c s kho sỏt mụ hỡnh, tr s bỏn kớnh bo v li c xỏc

nh theo cụng thc sau: (hỡnh 4.2.1c)

Rx = 1,6.ha.P/( 1 +



hx

)

h



õy: hx: chiu cao ca i tng c bo v nm trong vựng bo v ca ct

thu lụi

Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



62



ha: chiu cao hiu dng ca ct thu lụi ha = h - hx

P : l h s vi h 30m thỡ P = 1

vi h > 30m thỡ P = 5,5/ h



0,2

h

h

h



rx

h

x

0,7

5h



h

r

h



x



x



1,5



2- Phm vi bo v ca 2 ct chng sột cú chiu cao bng nhau cỏch nhau mt khong

l a

Khi ta s dng t hai ct tr lờn thỡ phi xỏc nh khong cỏch hp nht ca vựng bo

v cao hx theo cụng thc:

2bx = 4rx



7ha a

.

14ha a



Giỏo viờn biờn son: Vừ Quc Dng



63