Kĩ thuật điện - Tính chọn tiết diện dây dẫn

12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 1 09:21 VI. TÍNH CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 1. Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng a. Đặt vấn đề 0R r L LF     Nguyễn Văn Sơn 09:21 1. Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng Dòng điện cho phép trong dây dẫn: lv cp nK   :lv 1 cos tt p lv p p P U     3 3 cos tt p lv d d P U      Cường độ dòng điện làm việc trong dây dẫn (A) + Mạch một pha: + Mạch ba pha: Cường độ dòng điện cho phép chạy lâu dài trong dây dẫn (A) :cp b. Cách tính Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 2 09:21 Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng :nK 321 KKKKn  7654 KKKKKn  Hệ số điều tiết bởi nhiệt độ môi trường và cách lắp đặt Tra các hệ số K ở phụ lục 3.21 trang 311 + Nếu dây/cáp đặt trong không khí, âm tường + Nếu cáp đặt ngầm trong đất Dựa vào trị số dòng điện cho phép, tra bảng chọn tiết diện dây dẫn (cáp) lv cp nK  Dòng điện cho phép trong dây dẫn: Nguyễn Văn Sơn 09:21 1 mạch điện 1 mạch điện 1 mạch điện 1 mạch điện Dùng 9 sợi cáp 1 lõi 1 mạch điện 3 mạch điện 3 mạch điện 1 mạch điện Dùng 3 sợi cáp 3 lõi Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 3 09:21 Ví dụ: Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng Moät traïm bieán aùp 3 pha 22/0.4kV cung caáp ñieän cho moät sieâu thò coù coâng suaát 3 pha ñònh möùc laø (100+ n ).103 W, kc = 0.82; cos = 0.86; Ñieän aùp ñònh möùc cuûa sieâu thò laø Uñm = 380V. Nhieät ñoä moâi tröôøng laø 280C. Maïng ñieän 3 pha 4 daây; Duøng caùp ñoàng 1 loõi boïc PVC ñaët haøng ñôn treân traàn, n = 25 Nguyễn Văn Sơn 09:21 VI. TÍNH CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 2. Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn hao điện áp a. Đặt vấn đề Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 4 09:21 Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn hao điện áp Tiết diện dây dẫn được xác định :ttP 2 ' ( ) tt ñm P LF mm U DU    :L :γ ) .Ω ( 2mm m ) . (56 2mm m   ) . (36 2mm m   + Dây dẫn ruột đồng, hợp kim đồng: Công suất tác dụng tính toán của phụ tải (W) Chiều dài dây dẫn (m) Điện dẫn suất của dây dẫn + Dây dẫn ruột nhôm, dây nhôm lõi thép: b. Cách tính Nguyễn Văn Sơn 09:21 Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn hao điện áp Tiết diện dây dẫn được xác định 2 ' ( ) tt ñm P LF mm U DU    :ñmU :'DU % ( ) 100 ñm cp V DU UDU   :cpDU ''' DUDUDU cp  Tra DU% trong phụ lục 3.17; DU% phụ thuộc vào STrạm BA và Cos Điện áp định mức của mạng điện (V) Tổn thất điện áp trên thành phần điện trở của dây dẫn (V) Tổn thất điện áp cho phép trong mạng điện (V) % 100cp ñm DU DU U   Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 5 09:21 Nguyễn Văn Sơn 09:21 Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn hao điện áp Tiết diện dây dẫn được xác định 2 ' ( ) tt ñm P LF mm U DU    :''DU '' 0tt d tt ñm ñm Q X P tg x LDU U U      :0x )( kmĐiện kháng đơn vị của dây dẫn Tổn thất điện áp trên thành phần điện kháng của dây dẫn (V) Tra trang 180 ''' DUDUDU cp  Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 6 09:21 Chọn x0 • Đối với đường dây trên không điện áp  1000V: chọn x0 = 0.3  0.4/km • Đối với đường dây trên không điện áp < 1000V: chọn x0 = 0.25/km • Đối với cáp: không phân biệt điện áp  Bố trí ngầm trong kết cấu xây dựng, đặt trong không khí: x0 = 0.07/km  Chôn ngầm trong đất: x0 = 0.0/km • Tổn thất điện áp trên thành phần điện kháng của dây dẫn (V) 0 '' ( ) ( ) ( ) ( ) tt ñm W km k P tg x L D U m V U      Nguyễn Văn Sơn 09:21 • Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được, tra bảng chọn tiết diện dây dẫn (cáp) cho phù hợp Tiết diện dây dẫn: ' 2 2( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) tt ñm W m m V V m P LF U DU m m m      • Tổn thất điện áp trên thành phần điện trở của dây dẫn (V) ''' DUDUDU cp  Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 7 09:21 Ví dụ: Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn hao điện áp Moät traïm bieán aùp 3 pha 22/0.4kV- 250kVA cung caáp ñieän cho moät sieâu thò coù coâng suaát 3 pha ñònh möùc laø (100+ n).103 W, kc = 0.82; cos = 0.86; trạm biến aùp caùch coâng trình moät khoaûng laø (200 + n) meùt. Ñieän aùp ñònh möùc cuûa sieâu thò laø Uñm = 380V. Maïng ñieän 3 pha 4 daây. Duøng caùp ñoàng 1 loõi boïc PVC ñaët treân maùng treo treân traàn, n = 25Nguyễn Văn Sơn 09:21 Lưu ý khi chọn dây dẫn 1. Chọn dây trung tính cho mạch một pha TT PhaF F + - Nguồn 1 pha PHỤ TẢI, TẢI 1 pha DÂY Pha Hệ thống nối đất của nguồn DÂY Trung tính Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 8 09:21 Lưu ý khi chọn dây dẫn 1. Chọn dây trung tính cho mạch một pha TT PhaF F Nguyễn Văn Sơn 09:21 Lưu ý khi chọn dây dẫn • Dây đồng, khi tiết diện dây pha > 16mm2 • Dây nhôm, khi tiết diện dây pha > 25mm2  Chọn tiết diện dây trung tính theo điều kiện: 1 2 Pha TT Pha F F F  2. Chọn dây trung tính cho mạch ba pha Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 9 09:21 Lưu ý khi chọn dây dẫn • Dây đồng, khi tiết diện dây pha ≤ 16mm2 • Dây nhôm, khi tiết diện dây pha ≤ 25mm2  Chọn tiết diện dây trung tính theo điều kiện: TT Pha F F Nguyễn Văn Sơn 09:21 Ví dụ: Chọn tiết diện dây trung tính Khi tính toán tiết diện dây là 40mm2. Tra bảng chọn dây: 50mm2 4(1x50)mm2 (mạng 3 pha 4 dây) Hoặc có thể chọn 3(1x50)mm2 + 1(1x25)mm2 Nếu chỉ dùng dây 25mm2 7(1x25)mm2 Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 10 09:21 Lưu ý khi chọn dây dẫn Đối với dây đồng • Khi Fpha < 16mm2: Chọn FPE = Fpha • Khi 16mm2 ≤ Fpha ≤ 35mm2: Chọn FPE = 16mm2 • Khi Fpha > 35mm2: Chọn 1/2Fpha ≤ FPE ≤ Fpha 3. Chọn dây PE Ví dụ, mạng ba pha 5 dây, dây pha 50mm2  3(1x50)mm2 + 2(1x25)mm2 Nguyễn Văn Sơn 09:21 Lưu ý khi chọn dây dẫn • Khi tiết diện dây đồng < 10mm2 • Khi tiết diện dây nhôm < 16mm2  Bắt buộc phải dùng dây trung tính và dây PE riêng (PE & N) +- Nguồn 1 pha Tải 1 pha DÂY PHA (L) Dây TRUNG TÍNH (N) Điểm trung tính nguồn Hệ thống nối đất của nguồn UPHA= 220V VỎ THIẾT BỊ Dây PE Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 11 09:21 Lưu ý khi chọn dây dẫn • Khi tiết diện dây đồng  10mm2 • Khi tiết diện dây nhôm  16mm2  Được phép dùng dây trung tính và dây PE chung (dây PEN) +- Nguồn 1 pha Tải 1 pha DÂY PHA (L) Điểm trung tính nguồn Hệ thống nối đất của nguồn UPHA= 220V VỎ THIẾT BỊ Dây PEN Nguyễn Văn Sơn 09:21 Lưu ý khi chọn tiết diện ống • Khi luồn dây trong ống, cần lưu ý thoả mãn điều kiện: 2 3daây oáng F F Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 12 09:21 Chọn thiết bị đóng cắt • Đối với các thiết bị thông thường ñmCB ñmmaïng ñmCB lv max U U    • Đối với các thiết bị có động cơ điện ñmCB ñmmaïng ñmCB lv max2.5 U U    Nguyễn Văn Sơn Doøng ñieän ñònh möùc (A) Doøng caét (kA) Loaïi 100 18 NB250 125 150 175 200 225 250 300 25 NB400N350 400 500 25 NB600N600 800 50 VBS803 09:21 Thông số MCCB 3 pha – 400V Nguyễn Văn Sơn 12/23/2014 Nguyễn Văn Sơn 13 • Sinh viên có hai số cuối của mã số sinh viên là số lẻ: dùng cáp đồng 1 ruột cách điện PVC luồn trong ống chứa 3 mạch điện chôn trong tường. • Sinh viên có hai số cuối của mã số sinh viên là số chẵn: dùng cáp nhôm 1 ruột cách điện cao su treo trên trần, hàng đơn có 6 mạch điện. Một trạm biến áp 3 pha 22/0,4kV- 560kVA cung cấp điện cho Trường Đại học Kiến Trúc Tp.HCM có công suất định mức 3 pha là (150+n) kW, kc = 0.85; cos = 0.70; trạm biến áp cách Trường Đại học một khoảng là (70 + n) mét. Điện áp định mức của trường học là Uđm = 380V. Nhiệt độ môi trường là 270C. Mạng điện 3 pha 5 dây.09:21 Ví dụ Nguyễn Văn Sơn a. Vẽ sơ đồ nguyên lý cấp điện cho công trình. (1.0 điểm) b. Tính chọn tiết diện dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ điện chính để cung cấp điện cho công trình theo điều kiện tổn hao điện áp và kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng. (3.0 điểm) c. Chọn dây trung tính và dây PE cho mạch điện sao cho kinh tế nhất (0.5 điểm) d. Chọn thiết bị đóng ngắt cho mạch điện chính của công trình (0.5 điểm) n là 2 số cuối của mã số SV09:21 Nguyễn Văn Sơn