Chọn tiết diện dây dẫn và dây cáp điện

Dây dẫn và dây cáp là một thành phần chủ yếu của lưới điện. Tiết diện dây và dây cáp được lựa tậu theo những tiêu chuẩn kỹ thuật cũng như kinh tế. Tùy theo loại lưới điện và cấp điện áp mà ta phải theo tiêu chuẩn nào là chính, là phải, còn tiêu chuẩn khác là phụ, là để kiểm tra.

Những chỉ tiêu lựa tậu tiết diện dây dẫn

Read more: Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Đột Dập CNC

Tậu tiết diện dây dẫn theo mật kinh độ tế của dòng điện

Mật kinh độ tế của dòng điện Jkt là một giá trị dòng mà 1mm2 dây dẫn mang tải sẽ đem lại giá tiền tính toán là nhỏ nhất. Ta sẽ xem xét khía cạnh hơn về đại lượng này.

Trước hết xét vốn đầu tư đường dây V. Vốn đầu tư V phụ thuộc vào chiều dài đường dây, cụ thể là:

V = vo . λ (1.7)

Trong đó: vo- vốn đầu tư 1km đường dây (đ/km);

λ – chiều dài đường dây (km);

Vốn đầu tư vo cho 1 km đường dây bao gồm những chí phí ko liên quan tới tiết diện dây dẫn như giá tiền thăm dò, đền bù, chuẩn bị thi công, cột điện, sứ cách điện,… và giá tiền tỷ lệ thuận với tiết diện dây dẫn. Do vậy ta sở hữu thể trình diễn V bằng biểu thức sau:

V = (a+bF)λ (1.7a)

Trong đó:

• a – giá tiền xây dựng 1 km đường dây phần ko liên quan tới tiết diện dây (đ/km);
• b- hệ số biễu diễn quan hệ giữa vốn đầu tư xây dựng 1 km đường dây với tiết diện dây dẫn F (đ/km.mm2).

Phí tổn do tổn thất điện năng trên đường dây trong toàn năm được thể hiện qua công thức sau: YΔA = β.ΔA = β.ΔPMax.τ = β.3Ι2max R.τ = β.3Ι2max ρ.(λ/F).τ (1.8)

Trong đó:

• Imax – dòng điện làm việc max trên đường dây (A);
• ρ – điện trở suất của dây dẫn (Ώ.mm2/km);
• β – giá điện năng tổn thất (đ/kWh);
• F – tiết diện dây dẫn (mm2);
• τ – thời kì tổn thất công suất cực đại (giờ/năm).

Phí tổn vần hàng hàng năm của đường dây:

Y = avh.V + YΔA = avh (a + bF)λ + β.3Ι2max ρ.(λ/F).τ (1.9)

Trong đó: avh- hệ số thể hiện chi phi hàng năm cho sửa thường kỳ đường dây hành năm, lương công nhân,…

Vậy cuối cùng ta sở hữu hàm giá tiền tính toán hàng năm:

Ztt = Y + atc.V = (avh + atc)(a + bF)λ + β.3Ι2max ρ.(λ/F).τ (1.10)

Trong đó: atc – hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn. Hệ số này thể hiện giá tiền hàng năm thu hồi vốn, còn gọi là chiết khấu hao mòn.

Từ (1.10) ta thấy rằng hàm giá tiền tính toán phụ thuộc vào tiết diện dây dẫn. Để xác định tiết diện dây dẫn đảm bảo hàm giá tiền tính toán min, ta lấy đạo hàm Ztt theo F và cho triệt tiêu, ta sở hữu:

Vậy mật kinh độ tế dòng điện là:

Từ công thức (1.11) sở hữu thể đưa ra một số nhận xét như sau:

• Mật kinh độ tế của dòng điện ko phụ thuộc vào điện áp của mạng;
• Trị số mật kinh độ tế dòng điện phụ thuộc rất nhiều yếu tố, thay đổi theo tình hình phát triển kinh tế và chính sách của từng nước. Trị số mật kinh độ tế dòng điện sở hữu thể tra cứu ở những tài liệu hướng dẫn thiết kế lưới điện hay tham khảo bảng 1.1
• Từ mật kinh độ tế dòng điện sở hữu thế tính toán tậu tiết diện dây dẫn.

Bảng 1.1: Mật kinh độ tế dòng diện, A/mm2

Những chỉ tiêu kỹ thuật lúc lựa tậu tiết diện dây dẫn

Chỉ tiêu về vầng quang quẻ điện

Một tiết diện dây dẫn được tậu phải đảm bảo tổn thất do vầng quang quẻ là chấp nhận được.

Điều kiện này được thể hiện qua chỉ tiêu tiết diện tối thiểu hay điện áp vầng quang quẻ tối thiểu như dưới đây.

• Chỉ tiêu tiết diện tối thiểu: tiết diện dây dẫn phải đảm to hơn tiết diện tối thiểu. Tiết diện tối thiểu Fmin theo quy định là dây dẫn AC-70 đối với điện áp định mức lưới 110 kV, AC-95 lúc điện áp 220 kV.
• Chỉ tiêu điện áp vầng quang quẻ tối thiểu: Uvq = copphaviet.com.(a/r) ≥ ULuoi ; kV (1.12)

Trong đó: m- hệ số xù xì (độ nhẵn) của dây dẫn; (dây dẫn một sợi m = 0,83÷0,98, nhiều sợi vặn xoắn m = 0,83÷0,87)

r – bán kính ngoài của dây dẫn (cm);

a- khoảng cách giữa những pha của dây dẫn.

Công thức (1.12) tính Uvq vận dụng lúc những dây dẫn ba pha xếp đặt trên đỉnh tam giác đều; Nếu chúng đặt trên cùng mặt phẳng thì đối với pha giữa giảm 4%, còn hai pha bên tăng thêm 6%.

Chỉ tiêu về phát nóng

Một tiết diện dây dẫn được tậu còn phải đảm bảo về chỉ tiêu phát nóng lúc sự cố. Lúc sở hữu sự cố, chẳng hạn đối với mạch vòng bị sự cố một đoạn nào đó hay lúc dây lộ kép bị sự cố một lộ thì lúc đó dòng điện trên dây dẫn sẽ là dòng điện cưỡng bức, to hơn lúc thường nhật, dây dẫn phải chịu phát nóng hơn. Vậy dân dẫn được tậu phải đảm bảo chỉ tiêu phát nóng như sau:

Ιcbmax ≤ k1.k2.Ιcb (1.13)

Trong đó:

• Ιcbmax – dòng điện cưỡng bức to nhất;
• Icp – dòng điện cho phép của dây dẫn trong điều kiện chuẩn (nhiệt độ 250C), do nhà phân phối cho;
• k1- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ;

Trong đó: θcbbt – nhiệt cho phép lúc thường nhật, =700C;

θxq – nhiệt độ môi trường xung quanh (Việt nam θ =350C)

k2- hệ số xét sự đặt sắp nhau của dây dẫn (nếu sở hữu), k2=0,92.

Chỉ tiêu tổn thất điện áp

Lúc một lưới điện đã được lựa tậu loại dây dẫn cũng như tiết diện của chúng thì nhất thiết tổn thất điện áp kể từ đầu nguồn tới phụ tải xa nhất phải đảm nói nhỏ hơn một giá trị cho phép lúc thường nhật cũng như lúc sự cố:

(1.14)

Trong đó:

• ΔUmaxbt – tổn thất điện áp to nhất lúc thường nhật kể từ đầu nguồn tới phụ tải xa nhất;
• ΔUmaxbt – tổn thất điện áp to nhất lúc sự cố kể từ đầu nguồn tới phụ tải xa nhất;
• ΔUcbbt – giá trị điện áp cho phép lúc thường nhật, bằng khoảng 10÷12% điện áp định mức;
• ΔUcbSC – giá trị điện áp cho phép lúc sự cố, bằng khoảng 18÷20% điện áp định mức;

Chỉ tiêu về ổn định nhiệt lúc ngắn mạch

Đặc trưng về nhiệt đối với dây dẫn lúc ngắn mạch là nhiệt độ cuối (đơn vị là 0C) và xung lượng nhiệt BN (đơn vị là A2sec). Cách xác định hai giá trị này sẽ được nói trong giáo trình khác. Điều kiện ổn định nhiệt của dây dẫn lúc ngắn mạch là:

Trong đó: θcb2 – nhiệt độ cho phép lúc ngắn mạch,0C (xem bảng 1.1)

F – tiết diện dây dẫn, mm2;

IN – dòng ngắn mạch, A;

tcat- thời kì tồn tại ngắn mạch, sec;

C – Hằng số, As1/2/mm2 (xem bảng 1.2)

Bảng 1.2 Nhiệt độ cho phép lúc ngắn mạch và hằng số C

Lựa tậu tiết diện dây dẫn cho những loại lưới điện

Read more: ISO là viết tắt của từ gì?

Đường dây tải điện trên ko điện áp từ 35 kV trở lên

Lựa tậu tiết diện dây dẫn trên ko điện áp từ 35 kV trở lên được tiến hành qua những bước như sau:

• Tậu tiết diện theo mật kinh độ tế dòng điện.
• Kiểm tra điều kiện vầng quang quẻ (đối với điện áp 110 kV trở lên)
• Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố đường dây;
• Tính toán tổn thất điện áp lúc thường nhật và lúc những sự cố.

Lưới điện cung cấp từ 1kV trở lên tới 35 kV

Lựa tậu tiết diện dây dẫn trên ko cho lưới điện cung cấp điện áp từ 1 kV tới 35 kV được tiến hành qua những bước như sau:

• Tậu tiết diện theo mật kinh độ tế dòng điện
• Tính toán tổn thất điện áp lúc thường nhật và lúc những sự cố
• Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố đường dây;

Đường dây cáp điện lực

Lựa tậu tiết diện dây cáp điện được tiến hành qua những bước như sau:

• Tậu loại cáp theo vị trí lắp đặt (trong hầm cáp, treo trên tường, chôn trong đất);
• Tậu tiết diện cáp theo mật kinh độ tế dòng điện;
• Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc thường nhật:

Ιmaxbt ≤ k1.k2.Ιcb (1.16)

Trong đó: Ιmaxbt – dòng điện làm việc thường nhật to nhất to nhất;

Những hệ số k1,k2 được tính như đã giới thiệu trong 3.1.1, riêng đối với tính k1 theo công thức (1.13a) phải lấy θxq = 450C đối với Việt nam lúc cáp chôn dưới đất.

Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố (đối với cáp lộ kép):

Ιmaxcb ≤ kqt.k1.k2.Ιcb (1.17)

Trong đó: Ιmaxcb – dòng điện cưỡng bức to nhất to nhất;

kqt – hệ số quá tải cho cáp.

Trong điều kiện làm việc thường nhật dòng điện qua cáp ko vượt quá 80% dòng điện cho phép (đã hiệu chỉnh), lúc sự cố sở hữu thể cho phép cáp quá tải 30% trong thời kì ko quá 5 ngày đêm; kqt = 1,3.

Kiểm tra ổn định nhiệt lúc ngắn mạch theo công thức (1.15).

________________

VNK EDU gửi tặng bạn “Bộ thuyết minh bản vẽ hệ thống điện căn hộ du lịch và khách sạn Penninsula” Nhận tài liệu

________________ Trải nghiệm buổi học thử miễn phí khóa học “Kỹ sư M&E – Thiết kế hệ thống điện” giúp bạn nắm bắt tổng quan tri thức về hệ thống điện.

________________

Website: https://copphaviet.com