Giáo trình Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp - Chương 5 Chọn các thiết bị điện chính trong nhà máy điện và trạm biến áp

Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 79 Chæång 5 CHOÜN CAÏC THIÃÚT BË ÂIÃÛN CHÊNH TRONG NHAÌ MAÏY ÂIÃÛN VAÌ TRAÛM BIÃÚN AÏP 5.1. Xaïc âënh doìng âiãûn laìm viãûc tênh toaïn 5.1.1. Caïc tçnh traûng laìm viãûc cuía thiãút bë âiãûn (TBÂ) Caïc thiãút bë âiãûn (TBÂ) coï 2 tçnh traûng laìm viãûc: Tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng vaì tçnh traûng laìm viãûc cæåîng bæïc, tæång æïng våïi hai tçnh traûng naìy coï 2 doìng âiãûn laì doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng vaì doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc. 1. Tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng Tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng laì tçnh traûng laìm viãûc våïi giaí thiãút trong khu væûc âang xeït khäng coï pháön tæí naìo cuía hãû thäúng bë càõt mäüt caïch bàõt buäüc. Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng cæûc âaûi (Ibtmax) laì doìng âiãûn låïn nháút coï thãø åí tçnh traûng naìy vaì thæåìng âæåüc duìng âãø choün tiãút diãûn dáy dáùn vaì caïp theo âiãöu kiãûn kinh tãú. Vê duû: Âäúi våïi âæåìng dáy keïp tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng laì caí 2 âæåìng dáy cuìng mang taíi, doìng âiãûn bçnh thæåìng cæûc âaûi bàòng 1/2 doìng âiãûn phuû taíi cæûc âaûi. 2. Tçnh traûng laìm viãûc cæåîng bæïc Tçnh traûng laìm viãûc cæåîng bæïc laì tçnh traûng laìm viãûc våïi giaí thiãút trong khu væûc âang xeït coï pháön tæí cuía hãû thäúng bë càõt mäüt caïch bàõt buäüc. Vê duû : Âæåìng dáy keïp laìm viãûc våïi mäüt dáy mang taíi. Doìng âiãûn cæåîng bæïc thæåìng låïn hån doìng laìm viãûc bçnh thæåìng vaì noï âæåüc duìng âãø choün caïc thiãút bë âiãûn theo âiãöu kiãûn phaït noïng láu daìi 5.1.2. Xaïc âënh doìng âiãûn laìm viãûc tênh toaïn 1. Maïy phaït âiãûn vaì maïy buì âäöng bäü - Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng: Ibt = IâmF - Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc: Ibt = 1,05.IâmF 2. Maïy biãún aïp âiãûn læûc a. Maïy biãún aïp näúi bäü våïi maïy phaït : - Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng: Ibt = IâmF - Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc: Ibt = 1,05.IâmF b. Caïc maïy biãún aïp laìm viãûc song song (Traûm coï hai MBA): - Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng âæåüc xaïc âënh æïng våïi luïc hai maïy biãún aïp laìm viãûc song song vaì phuû taíi chung cuía chuïng âaût cæûc âaûi. âmU.K.3 S I qt maxpt bt = Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 80 - Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc cuía caïc maïy biãún aïp xaïc âënh æïng våïi luïc mäüt maïy biãún aïp bë hoíng (B2), luïc âoï phuû taíi váùn cæûc âaûi nhæng khäng thãø væåüt quaï khaí nàng quaï taíi cuía maïy biãún aïp. âmU.3 S I maxptcb = c. Traûm chè coï mäüt maïy biãún aïp: Âäúi våïi traûm coï mäüt maïy biãún aïp doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng æïng våïi luïc phuû taíi cæûc âaûi khäng væåüt quaï khaí nàng quaï taíi cuía biãún aïp vaì åí âáy khäng coï tçnh traûng cæåîng bæïc. âmU.3 S I maxptbt = 3. Âæåìng dáy taíi âiãûn - Âæåìng dáy âån : Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng bàòng doìng phuû taíi cæûc âaûi, khäng coï tçnh traûng cæåîng bæïc. Ibt = Iptmax - Âäúi våïi âæåìng dáy keïp : + Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng Ibt = Iptmax/2. + Doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc Icb = Iptmax. 4. Thanh goïp Tuìy thuäüc så âäö kãút cáúu cuía maûng vaì phuû thuäüc vaìo cäng suáút truyãön taíi. Trong tênh toaïn mäüt säú træåìng håüp coï thãø láúy gáön âuïng nhæ sau: - Thanh goïp cáúp âiãûn aïp maïy phaït doìng laìm viãûc bçnh thæåìng bàòng doìng âënh mæïc cuía mäüt maïy phaït hoàûc maïy biãún aïp coï cäng suáút låïn nháút näúi vaìo thanh goïp. Doìng âiãûn cæåîng bæïc tênh theo cäng suáút låïn nháút truyãön qua maïy biãún aïp hay cäng suáút låïn nháút do maïy phaït phaït ra trong âiãöu kiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc. - Thanh goïp cáúp âiãûn aïp cao - trung cuía nhaì maïy âiãûn vaì thanh goïp âiãûn aïp tháúp cuía caïc traûm giaím aïp thç láúy bàòng doìng âënh mæïc qua maïy biãún aïp coï cäng suáút låïn nháút tæång æïng våïi cáúp âiãûn aïp âoï. - Âäúi våïi thanh goïp cuía traûm biãún aïp trung gian thç khäng thãø láúy nhæ trãn maì phaíi xeït âãún cäng suáút chaûy qua thanh goïp traûm naìy âãø âãún traûm tiãúp theo. Sptmax B1 B2 Sptmax B1 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 81 5.2. Daûng ngàõn maûch tênh toaïn vaì âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn 5.2.1. Daûng ngàõn maûch tênh toaïn - Khi choün khê cuû âiãûn vaì caïc pháön coï doìng âiãûn chaûy qua, ta cáön phaíi biãút doìng âiãûn ngàõn maûch chaûy qua noï âãø kiãøm tra äøn âënh nhiãût vaì äøn âënh âäüng cho caïc thiãút bë âaî choün. Riãng âäúi våïi maïy càõt doìng ngàõn maûch duìng âãø kiãøm tra khaí nàng càõt cuía maïy càõt. - Trong pháön tênh toaïn ngàõn maûch ta âaî biãút coï khi doìng âiãûn ngàõn maûch mäüt pha hoàûc hai pha låïn hån doìng âiãûn ngàõn maûch ba pha. Nhæng trong tênh toaïn thiãút kãú pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn ta thæåìng sæí duûng daûng ngàõn maûch ba pha âäúi xæïng, trong nhæîng træåìng håüp âàûc biãût måïi tênh toaïn kiãøm tra theo caïc daûng ngàõn maûch khaïc . 5.2. 2. Âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn ( Så âäöì nhæ hçnh 5-1) a. Cáúp âiãûn aïp cao ( ≥ 35 KV) ÅÍ cáúp âiãûn aïp naìy doìng ngàõn maûch thæåìng beï nãn caïc khê cuû âiãûn âæåüc choün thæåìng âaím baío äøn âënh nhiãût. Âäöng thåìi âãø âaím baío vãö màût caïch âiãûn thç khoaíng caïch giæîa caïc thiãút bë âiãûn phaíi âuí låïn, do âoï thæåìng âaím baío äøn âënh âäüng. Noïi caïch khaïc âäúi våïi khê cuû âiãûn cao aïp: Iäâââm vaì Iäânâm låïn nãn thæåìng âaím baío âiãöu kiãûn äøn âënh B1 110-500 KV N1 HT N2 35- 110 K1 N3 N4 PÂI N7 F1 N5 ∼ N’5 F2 N6 ∼ N’6 K2 F3 ∼ N7' PÂII PÂIII ∼ F4 N8 B2 B3 Hçnh 5-1 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 82 âäüng vaì äøn âënh nhiãût. Vç váûy åí cáúp âiãûn aïp naìy thæåìng choün mäüt loaûi maïy càõt vaì dao caïch ly cho dãù váûn haình nãn chè cáön tênh mäüt âiãøm ngàõn maûch. - Choün âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn laì N1. - Taïc duûng: Duìng âãø choün vaì kiãøm tra khê cuû âiãûn vaì dáy dáùn caïc maûch phêa cao aïp. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng. Så âäö duìng âãø tênh toaïn ngàõn maûch tæång æïng våïi luïc táút caí caïc maïy phaït, maïy biãún aïp vaì hãû thäúng âang váûn haình. b. Cáúp âiãûn aïp trung (≥ 35 KV) - Choün âiãøm ngàõn maûch tênh toaïn laì N2. - Taïc duûng: Duìng âãø choün vaì kiãøm tra khê cuû âiãûn vaì dáy dáùn caïc maûch phêa trung aïp. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng Så âäö duìng âãø tênh toaïn ngàõn maûch tæång æïng våïi luïc táút caí caïc maïy phaït, maïy biãún aïp vaì hãû thäúng âang laìm viãûc bçnh thæåìng. c. Cáúp âiãûn aïp maïy phaït • Âiãøm ngàõn maûch N3: - Taïc duûng : Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch haû aïp maïy biãún aïp liãn laûc. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí caïc maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng. Så âäö duìng âãø tênh toaïn ngàõn maûch tæång æïng våïi luïc táút caí caïc maïy phaït vaì hãû thäúng âang váûn haình chè coï maïy biãún aïp B1 nghè. *Thæûc tãú : Sau khi sæía chæîa maïy biãún aïp B1 xong ngæåìi ta âoïng maïy càõt phêa haû aïp âãø kiãøm tra khäng taíi maïy biãún aïp thç xaíy ra ngàõn maûch, luïc naìy IMC = IN3 laì doìng âiãûn ngàõn maûch låïn nháút chaûy qua maïy càõt. • Âiãøm ngàõn maûch N4: - Taïc duûng: Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch phán âoaûn. - Nguäön cung cáúp gäöm táút caí caïc maïy phaït cuía nhaì maïy vaì hãû thäúng træì maïy phaït F1. - Tçnh traûng så âäö : Maïy biãún aïp B1 vaì maïy phaït F1 nghé caïc maïy phaït coìn laûi vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. Thæûc tãú maïy phaït F1 váùn laìm viãûc bçnh thæåìng nhæng thaình pháön do maïy phaït F1 cung cáúp cho âiãøm ngàõn maûch N4 khäng âi qua maûch phán âoaûn nãn ta giaí thiãút F1 nghé. Maïy biãún aïp B1 nghé thç doìng ngàõn maûch do hãû thäúng vaì caïc maïy phaït khaïc cung cáúp cho âiãøm ngàõn maûch N4 âi qua maûch phán âoaûn laì låïn nháút . • Caïc âiãøm ngàõn maûch N5, N5', N6, N6': - Taïc duûng : Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch maïy phaït. - Tçnh traûng så âäö: Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 83 + Âiãøm N5: Chè coï maïy phaït F1 laìm viãûc. + Âiãøm N5': Maïy phaït F1 nghé, caïc maïy phaït coìn laûi vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. + Âiãøm N6: Chè coï maïy phaït F2 laìm viãûc. + Âiãøm N6': Maïy phaït F2 nghé, caïc maïy phaït coìn laûi vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. Nãúu caïc maïy phaït F1, F2 coï cuìng cäng suáút thç INtt = max(IN5, IN6', IN5') ngæåüc laûi thç INtt1 = max(IN5, IN5), INtt2 = max(IN6, IN6), • Caïc âiãøm ngàõn maûch N7, N7' vaì N8: - Taïc duûng : Duìng âãø choün vaì kiãøm tra caïc khê cuû âiãûn maûch tæû duìng vaì maûch âæåìng dáy phuû taíi cáúp âiãûn aïp maïy phaït. - Tçnh traûng så âäö : Táút caí caïc maïy phaït vaì hãû thäúng laìm viãûc bçnh thæåìng. Chuï YÏ : Theo så âäö vaì caïc giaí thiãút tênh toaïn ngàõn maûch ta coï : IN3 = IN4 + IN5 IN7 = IN5 + IN5' IN7' = IN6 + IN6' 5. 3. Choün maïy càõt âiãûn 5.3.1. Khaïi niãûm - phán loaûi 1. Khaïi niãûm Maïy càõt âiãûn aïp cao ( >1000V) laì mäüt loaûi khê cuû âiãûn duìng âãø âoïng càõt caïc maûch âiãûn luïc khäng taíi, coï taíi cuîng nhæ khi ngàõn maûch. Yãu cáöu cuía maïy càõt âiãûn laì phaíi coï khaí nàng càõt låïn, thåìi gian càõt ngàõn, khi âoïng càõt khäng âæåüc gáy chaïy näø vaì phaíi coï khaí nàng âoïng càõt mäüt säú láön nháút âënh måïi âem ra sæía chæîa, kêch thæåïc vaì troüng læåüng maïy càõt phaíi goün nheû, kãút cáúu âån giaín, giaï thaình haû. Nhåì coï maïy càõt âiãûn maì caïc tçnh traûng sæû cäú trong hãû thäúng âæåüc loaûi træì nhanh choïng, âaím baío äøn âënh hãû thäúng. 2. Phán loaûi Tuyì theo caïc phæång phaïp dáûp tàõt häö quang vaì caïc biãûn phaïp caïch âiãûn giæîa caïc bäü pháûn ngæåìi ta chia maïy càõt ra laìm caïc loaûi sau : - Maïy càõt âiãûn nhiãöu dáöu: Dáöu âæåüc âæåüc duìng âãø laìm váût liãûu caïch âiãûn âäöng thåìi âãø sinh khê dáûp tàõt häö quang. - Maïy càõt âiãûn êt dáöu: Dáöu duìng âãø sinh khê dáûp tàõt häö quang, coìn caïch âiãûn laì caïc âiãûn mäi ràõn. - Maïy càõt tæû sinh khê: Duìng âiãûn mäi ràõn âãø laìm nhiãûm vuû caïch âiãûn vaì dáûp tàõt häö quang, khi nhiãût âäü cao cháút ràõn naìy coï khaí nàng sinh khê låïn vaì coï taïc duûng dáûp tàõt häö quang. - Maïy càõt âiãûn khäng khê: Häö quang âæåüc dáûp tàõt nhåì khäng khê neïn, caïch âiãûn Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 84 giæîa caïc bäü pháûn bàòng âiãûn mäi ràõn. - Maïy càõt âiãûn khê: Häö quang âæåüc dáûp tàõt trong mäi træåìng khê coï âäü bãön âiãûn cao vaì khaí nàng dáûp tàõt häö quang låïn (khê SF6 - elãga ). - Maïy càõt âiãûn âiãûn tæì : Häö quang âæåüc âáøy vaìo khe håí heûp bàòng phæång phaïp låüi duûng læûc âiãûn tæì vaì åí âoï häö quang âæåüc dáûp tàõt mäüt caïch dãù daìng. - Maïy càõt âiãûn chán khäng: Häö quang âæåüc dáûp tàõt trong mäi træåìng chán khäng, caïc tiãúp âiãøm cuía maïy càõt âæåüc âàût trong buäöng dáûp häö quang coï mäi træåìng laì chán khäng nãn khaí nàng dáûp tàõt häö quang låïn. - Maïy càõt âiãûn phuû taíi : Khaïc våïi caïc loaûi maïy càõt âiãûn trãn maïy càõt naìy chè coï thãø âoïng, càõt doìng âiãûn phuû taíi nhæng khäng càõt âæåüc doìng âiãûn ngàõn maûch. Buäöng dáûp häö quang laìm bàòng váût liãûu tæû sinh khê. 5.3.2. Caïc tham säú cuía maïy càõt Caïc tham säú cå baín laì : Uâm, Iâm, Iäâââm, Iäânâm. Ngoaìi ra coìn mäüt säú tham säú sau : a. Doìng âiãûn càõt âënh mæïc (Icâm): Do nhaì chãú taûo quy âënh vaì âàût træng cho khaí nàng càõt cuía maïy càõt. Doìng âiãûn càõt âënh mæïc laì doìng âiãûn ngàõn maûch ba pha hiãûu duûng låïn nháút (taûi thåìi âiãøm måí tiãúp âiãøm) maì maïy càõt coï thãø càõt âæåüc khi âiãûn aïp phuûc häöi giæîa caïc pha bàòng âiãûn aïp âënh mæïc nhæng khäng laìm hæ hoíng maïy càõt vaì coï thãø tiãúp tuûc âoïng càõt nhæîng láön sau maì khäng phaíi sæía chæîa gç. Khi ngàõn maûch mäüt pha N(1) cho pheïp càõt doìng bàòng 1,15 Iâm vç luïc naìy âiãûn aïp phuûc häöi trãn caïc pha beï hån træåìng håüp ngàõn maûch ba pha N(3). Doìng âiãûn càõt âënh mæïc cuía maïy càõt âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm. Trong váûn haình nhiãöu khi maïy càõt phaíi âoïng càõt mäüt säú láön liãn tuûc. Vç váûy khi thê nghiãm âoìi hoíi táút caí caïc maïy càõt phaíi càõt âæåüc doìng âiãûn càõt âënh mæïc theo chu trçnh sau : C - 180 - ÂC - 180 - ÂC - C : Kê hiãûu càõt doìng ngàõn maûch. - ÂC: Thao taïc âoïng maïy càõt khi dang ngàõn maûch vaì sau âoï càõt maïy càõt ra ngay. - 180 (s) laì thåìi gian giæîa hai láön thao taïc liãn tuûc. Âäúi våïi caïc maïy càõt coï thiãút bë TÂL yãu cáöu chu trçnh thê nghiãûm coìn nàûng nãö hån tuìy theo yãu cáöu TÂL 1 láön hay hai láön. b. Cäng suáút càõt âënh mæïc cuía maïy càõt: Noï cuîng âàûc træng cho khaí nàng càõt cuía maïy càõt vaì âæåüc xaïc âënh båíi biãøu thæïc sau : S câm = 3U âm . I câm . Cäng suáút càõt âënh mæïc chè laì mäüt âaûi læåüng coï tênh cháút qui æåïc, noï khaïc våïi cäng suáút biãøu kiãún khi ngàõn maûch vç trong cäng thæïc trãn chuïng ta láúy doìng âiãûn vaì âiãûn aïp åí nhæîng thåìi âiãøm khaïc nhau. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 85 c. Doìng âiãûn âoïng âënh mæïc (I ââm ): I ââm âàût træng cho khaí nàng âoïng cuía maïy càõt âiãûn khi âang ngàõn maûch. Âoï laì doìng âiãûn ngàõn maûch ba pha hiãûu duûng toaìn pháön låïn nháút hay biãn âäü doìng âiãûn xung kêch låïn nháút maì maïy càõt âiãûn coï thãø âoïng âæåüc nhæng khäng laìm cho caïc âáöu tiãúp xuïc bë haìn dênh laûi, hay coï nhæîng hæ hoíng khaïc khi âiãûn aïp bàòng âiãûn aïp âënh mæïc vaì theo quy trçnh thê nghiãûm. Cho nãn I ââm phuû thuäüc chuí yãúu vaìo cáúu taûo cuía bäü truyãön âäüng vaì hãû thäúng tiãúp âiãøm. Thæåìng âäúi våïi maïy càõt : I ââm = I äââm . Trong caïc maïy càõt ngæåìi ta thæåìng chãú taûo : Iââm ≥ Icâm. 5.3.3. Choün maïy càõt âiãûn trong hãû thäúng âiãûn • Âiãöu kiãûn choün: - U âmMC ≥ Uâmmaûng - I âmMC ≥ Icb - ICâmMC ≥ INt hay S câm ≥ SNt Trong âoï doìng âiãûn ngàõn maûch taûi thåìi âiãøm t âæåüc xaïc âënh: INt = NKCKt2NCKt2 II + Thåìi gian t tênh tæì luïc bàõt âáöu ngàõn maûch cho âãún luïc âáöu tiãúp xuïc måí ra hoaìn toaìn: t = t bv + t mc Trong âoï : tbv laì thåìi gian taïc âäüng cuía tên hiãûu baío vãû råle t bv = (0,02 - 0,05) sec. t mc laì thåìi gian taïc âäüng cuía maïy càõt t mc = (0,1 - 0,12) sec Theo tênh toaïn ngàõn maûch ta coï: INt = α. I" Trong âoï α = f ( x/r , t ) Âäúi våïi maïy càõt cao aïp : t min = 0,1 sec Ta coï: I N0,1 = 1,0kck 2 1,0ck 2 II ++ Thæûc tãú tênh toaïn cho tháúy: IN0,1 ≈ I" nãn âiãöu kiãûn choün maïy càõt theo khaí nàng càõt coï thãø viãút: I câm ≥ I" hay Scâm ≥ 3Uâm .I" • Âiãöu kiãûn kiãøm tra : - Kiãøm tra äøn âënh âäüng : Iââm ≥ Ixk Hay iââm ≥ ixk - Kiãøm tra äøn âënh nhiãût : Bnhâm= I2nhâm.tnhâm ≥ BN ≈ I2∞ . Ttâ Âäúi våïi maïy càõt coï Iâm > 1000A khäng cáön kiãøm tra äøn âënh nhiãût. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 86 • Xaïc âënh Ttâ: Giaï trë Ttâ âæåüc choün sao cho diãûn têch giåïi haûn båíi âæåìng cong I2ckt trong khoaíng thåìi gian ngàõn maûch t våïi truûc hoaình bàòng âuïng diãûn têch hçnh chæî nháût coï diãûn têch bàòng I2∞ . Ttâ. Ttâ phuû thuäüc vaìo thåìi gian ngàõn maûch t vaì tyí säú giæîa giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch thaình pháön chu kyì ban âáöu ( giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch siãu quaï âäü thaình pháön chu kyì) vaì giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch äøn âënh thaình pháön chu kyì β= I”/ I∞ Ttâ = f ( t,β ) vaì xaïc âënh theo âæåìng cong xaïc âënh thåìi gian taïc duûng nhiãût tæång âæång Ttâ ( trang 109 - saïch Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp- Âaûi hoüc BKHN). 5. 4. Choün dao caïch ly 5.4.1. Khaïi niãûm, nhiãûm vuû vaì cäng duûng • Dao caïch ly laì mäüt thiãút bë âiãûn cao aïp duìng âãø âoïng càõt caïc maûch âiãûn cao aïp luïc khäng coï doìng âiãûn hay cho pheïp âoïng càõt doìng âiãûn nhoí theo qui âënh. • Nhiãûm vuû : Nhiãûm vuû chuí yãúu laì taûo khoaíng caïch an toaìn träng tháúy âæåüc âãø âaím baío an toaìn cho nhán viãn sæía chæîa caïc thiãút bë âiãûn hay trong mäüt säú træåìng håüp noï duìng âãø thao taïc så âäö trong mäüt säú så âäö näúi âiãûn. • Cäng duûng : Nhåì coï dao caïch ly maì ta coï thãø tiãún haình sæía chæîa caïc pháön tæí cuía caïc maûch âiãûûn maì khäng laìm ngæìng caïc pháön tæí phán phäúi âiãûn khaïc. - Khi sæía chæîa caïc thiãút bë âiãûn âãø âaím baío an toaìn ngæåìi ta phaíi näúi âáút thiãút bë cáön sæía chæîa nãn dao caïch ly coï bäú trê thãm dao näúi âáút an toaìn vaì coï liãn âäüng våïi nhau. Khi dao caïch ly måí thç dao caïch ly näúi âáút coï thãø âoïng laûi vaì ngæåüc laûi, chuï yï âuïng thæï tæû. Caïc dao caïch ly thæåìng bäú trê åí hai âáöu maïy càõt, vç âiãöu kiãûn laìm viãûc nheû nhaìn hån maïy càõt nãn dao caïch ly thæåìng khäng coï buäöng dáûp häö quang cho nãn khäng càõt âæåüc doìng âiãûn låïn. - Nãúu dao caïch ly coï buäöng dáûp häö quang thç khaí nàng càõt cuía noï tàng lãn: I2ck t Ttâ t I2∞ 0 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 87 IC = (1 - 1,25 ) Iâmcl. Khi nháöm láùn duìng dao caïch ly âãø âoïng càõt maûch âiãûn coï doìng âiãûn låïn chaûy qua thç häö quang phaït sinh coï thãø phaï hoíng dao caïch ly, gáy nguy hiãøm cho ngæåìi thao taïc vaì coï thãø häö quang lan traìn giæîa caïc pha taûo ra ngàõn maûch nhiãöu pha. - Khi coï hai dao caïch ly laìm viãûc song song trãn mäüt maûch ( hçnh veî) thç cho pheïp âoïng càõt dao caïch ly thæï hai khi dao caïch ly thæï nháút âang âoïng maì khäng gáy nguy hiãøm vç træåïc vaì sau khi âoïng, càõt dao caïch ly thæï hai thç hai âáöu tiãúp xuïc cuía noï cuìng âiãûn aïp. Khi dao caïch ly bäú trê keìm maïy càõt thç chè cho pheïp càõt dao caïch ly sau khi maïy càõt âaî càõt. * Kinh nghiãûm váûn haình cho pheïp âoïng càõt dao caïch ly trong caïc træåìng håüp sau: - Doìng khäng taíi cuía MBA âiãûn læûc: 10KV SBA ≤ 1750 KVA 20KV SBA ≤ 3200 KVA 35KV SBA ≤ 20000 KVA 110KV SBA ≤ 31500 KVA Våïi âiãöu kiãûn ba dao caïch ly phaíi coï bäü truyãön âäüng ba pha âoïng càõt âäöng thåìi. Vç khi âoïng càõt tæìng pha riãng reî seî xuáút hiãûn doìng cán bàòng. - Cho pheïp âoïng càõt doìng âiãûn khäng taíi cuía âæåìng dáy trãn khäng (càõt doìng âiãûn âiãûn dung cuía âæåìng dáy ): 35KV l ≤ 30 km 110KV l ≤ 20 km ≤ 20KV l khäng haûn chãú - Cho pheïp âoïng càõt doìng âiãûn khäng taíi cuía âæåìng dáy caïp (càõt doìng âiãûn âiãûn dung cuía âæåìng dáy caïp): Uâm ≤ 10KV l ≤ 10 km - Càõt doìng âiãûn phuû taíi cuía maïy biãún âiãûn aïp âo læåìng (BU). - Âoïng càõt doìng âiãûn khäng cán bàòng åí trung tênh MBA âiãûn læûc coï cuäün dáûp häö quang. - Âoïng càõt doìng khäng cán bàòng cuía âæåìng dáy âæåüc cung cáúp tæì hai phêa våïi âiãöu kiãûn âiãûn aïp giæîa hai âáöu tiãúp xuïc cuía dao caïch ly sau khi càõt khäng væåüt quaï 2% Uâm. - Âoïng càõt doìng âiãûn chaûm âáút mäüt pha trong caïc maûng ba pha trung tênh caïch âiãûn våïi âáút : 5A U = (20 - 35) KV 10A U ≤ 10 KV I I Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 88 * Yãu cáöu cå baín âäúi våïi dao caïch ly : - Caïc tiãúp âiãøm cáön phaíi laìm viãûc âaím baío khi coï doìng âiãûn âënh mæïc láu daìi chaûy qua vaì coï khaí nàng laìm viãûc täút åí nåi coï âiãöu kiãûn thiãn nhiãn khàõc nghiãût. Caïc tiãúp âiãøm vaì caïc pháön coï doìng âiãûn chaûy qua phaíi âaím baío äøn âënh âäüng vaì äøn âënh nhiãût. -Dao caïch ly vaì bäü truyãön âäüng phaíi âaím baío tin cáûy, cáön giæî væîng åí vë trê âoïng khi coï doìng âiãûn ngàõn maûch chaûy qua, khi åí vë trê càõt cáön phaíi cäú âënh chàõc chàõn. - Dao caïch ly phaíi âaím baío khoaíng caïch an toaìn giæîa caïc tiãúp âiãøm khi càõt âãø traïnh hiãûn tæåüng phoïng âiãûn khi âiãûn aïp tàng cao. - Cå cáúu cå khê cuía dao caïch ly phaíi âæåüc näúi liãn âäüng våïi maïy càõt âãø dao caïch ly chè âæåüc âoïng càõt sau khi maïy càõt âaî càõt (Dao caïch ly bäú trê åí hai âáöu maïy càõt). - Kãút cáúu âån giaín thuáûn tiãûn trong váûn haình vaì sæía chæîa. 5.4.2. Dao ngàõn maûch vaì dao caïch ly tæû âäüng Âãø giaím giaï thaình thiãút bë phán phäúi åí caïc traûm biãún aïp cuäúi âæåìng dáy hay maûch reî nhaïnh ta duìng dao ngàõn maûch keìm dao caïch ly tæû âäüng. a. Dao ngàõn maûch : Trong nhiãöu træåìng håüp sæû cäú åí cuäúi âæåìng dáy hoàûc sau maïy biãún aïp doìng ngàõn maûch khäng âuí låïn laìm cho baío vãû råle cuía caïc maïy càõt åí âáöu dáy khäng taïc âäüng. Luïc naìy ngæåìi ta âàût dao ngàõn maûch âãø taûo ngàõn maûch nhán taûo, trong hãû thäúng coï doìng ngàõn maûch låïn thåìi gian taïc âäüng cuía dao ngàõn maûch tæì (0,4 - 0,5)sec. Dao ngàõn maûch laì loaûi dao caïch ly coï læåîi dao bçnh thæåìng åí vë trê måí vaì seî tæû âäüng âoïng laûi dæåïi taïc duûng cuía cå cáúu loì xo khi coï baío vãû rå le âæa tên hiãûu âãún, læåîi dao seî âæåüc càõt bàòng tay. Khi coï hæ hoíng trong maïy biãún aïp hoàûc sau maïy biãún aïp thç baío vãû rå le nhæ baío vãû so lãûch, baío vãû rå le håi seî taïc âäüng âoïng DNM taûo ra ngàõn maûch nhán taûo coï doìng ngàõn maûch låïn laìm baío vãû rå le åí âáöu âæåìng dáy taïc âäüng càõt maïy càõt. Dao ngàõn maûch chè cáön bäú trê mäüt pha nãúu maûng coï trung tênh træûc tiãúp näúi âáút coìn maûng trung tênh caïch âiãûn våïi âáút thç phaíi âàût trãn hai pha. b.Dao caïch ly tæû âäüng : Laì mäüt dao caïch ly coï khaí nàng âoïng càõt doìng khäng taíi cuía maïy biãún aïp vaì noï cuîng âæåüc chãú taûo nhæ dao caïch ly thæåìng nhæng coï keìm theo bäü truyãön âäüng væìa tæû âäüng væìa bàòng tay âãø càõt tæû âäüng dao caïch ly, âoïng bàòng tay. Thåìi gian taïc âäüng thæåìng ≤ 1 s. Trong thæûc tãú váûn haình ngæåìi ta thæåìng sæí duûng dao caïch ly tæû âäüng kãút håüp våïi dao ngàõn maûch âãø thay thãú maïy càõt cuäúi dæåìng dáy trong âiãöu kiãûn kyî thuáût cho pheïp nhàòm giaím giaï thaình xáy dæûng traûm. DCLtâ DNM Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 89 Ngoaìi ra ngæåìi ta duìng dao caïch ly tæû âäüng trong caïc så âäö cáöu, yãu cáöu coï mäüt säú liãn âäüng sau: Dao caïch ly tæû âäüng vaì dao ngàõn maûch coï liãn âäüng âãø caïch ly tæû âäüng khäng âæåüc âoïng khi dao ngàõn maûch âang âoïng. 5.4.3. Choün dao caïch ly * Dao caïch ly âæåüc choün theo âiãöu kiãûn sau : U âmcl ≥ Uâmmaûng I âmcl ≥ I cb * Kiãøm tra : - ÄØn âënh nhiãût : I2 nhâm . t nhâm ≥ BN ≈ I2∞ . tTâ Nãúu dao caïch ly coï doìng âënh mæïc låïn hån 1000A khäng cáön kiãøm tra äøn âënh nhiãût. - ÄØn âënh læûc âäüng âiãûn : i ââm ≥ ixk hay Iââm ≥ Ixk Ngoaìi ra cáön chuï yï vë trê âàût cuía dao caïch ly trong nhaì hay ngoaìi tråìi, loaûi dao caïch ly coï læåîi quay trong màût phàóng thàóng âæïng hay quay trong màût phàóng nàòm ngang vaì xem loaûi dao caïch ly coï keìm dao näúi âáút hay khäng. 5. 5. Khaïng âiãûn 5.5.1. Khaïi niãûm vaì phán loaûi 1. Khaïi niãûm Khaïng âiãûn laì mäüt cuäün dáy âiãûn caím khäng coï loîi theïp coï âiãûn khaïng ráút låïn so våïi âiãûn tråí, duìng âãø haûn chãú doìng âiãûn ngàõn maûch hoàûc haûn chãú doìng âiãûn khåíi âäüng cuía âäüng cå trong caïc maûch cäng suáút låïn nhàòm choün âæåüc khê cuû âiãûn haûng nheû. Ngoaìi ra khaïng âiãûn âæåìng dáy coìn coï taïc duûng náng cao âiãûn aïp dæ trãn thanh goïp khi ngàõn maûch trãn âæåìng dáy. 2. Phán loaûi - Theo vë trê âàût: Khaïng âiãûn phán âoaûn (K1, K2) vaì khaïng âiãûn âæåìng dáy (KI, KII, KIII). - Theo cáúu taûo : Khaïng âiãûn âån (KI, KIII ) vaì khaïng âiãûn keïp (KII). Khaïng âiãûn âån vaì khaïng âiãûn keïp âãöu coï chung mäüt kiãøu cáúu taûo nhæng chè khaïc laì khaïng âiãûn âån chè coï hai âáöu coìn khaïng âiãûn keïp coï ba âáöu (mäüt âáöu åí giæîa cuäün dáy). Cuîng coï thãø noïi ràòng khaïng âiãûn keïp coï hai cuäün dáy, maì mäùi cuäün dáy coï hãû säú tæû caím L vaì giæîa hai cuäün dáy coï häø caím M. Ngoaìi ra âãø thiãút bë phán phäúi âåî cäöng kãönh thæåìng duìng mäüt khaïng cho mäüt säú âæåìng dáy goüi laì khaïng nhoïm. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 90 Khaïng âiãûn âãø haûn chãú doìng âiãûn ngàõn maûch thæåìng âæåüc âàût trãn caí 3 pha, trãn âæåìng dáy hay trãn thanh goïp. Trong nhæîng maûng ba pha trung tênh træûc tiãúp näúi âáút ngæåìi ta coï thãø duìng khaïng âiãûn mäüt pha. Chuï yï: Khi tênh doìng ngàõn maûch âãø choün khê cuû âiãûn thæåìng tênh våïi âiãøm ngàõn maûch sau maïy càõt âæåìng dáy. 5.5.2. Cáúu taûo khaïng âiãûn Do yãu cáöu âàût tuyãún V-A tuyãún tênh nghéa laì X L = const trong phaûm vi biãún thiãn räüng cuía doìng âiãûn I ( Iâm → Inm= (20-30) Iâm) cho nãn caïc cuäün dáy cuía khaïng âiãûn khäng quáún trãn loîi theïp maì âæåüc quáún trãn caïc truû bã täng vç nãúu coï loîi theïp thç khi doììng âiãûn tàng ( khi ngàõn maûch, khåíi âäüng âäüng cå) seî laìm cho loîi theïp baío hoìa vaì giaím âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn nhæ váûy khaïng âiãûn khäng coìn coï taïc duûng haûn chãú doìng ngàõn maûch. Âiãûn caím cuía khaïng âiãûn âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc : LK K K i∂ ψ∂= dt di Lu KKK = Khi cuäün dáy khäng quáún trãn loîi theïp thç âàûc tênh LK(iK) hoàûc ΨK(i) xaïc âënh nhæ hçnh a. Khi cuäün dáy âæåüc quáún trãn loîi theïp thç âàûc tênh LK(iK) hoàûc ΨK(i) xaïc âënh nhæ hçnh b. ~ F1 PÂI PÂII ~ F3 PÂII K2 MC2K1MC1 ~ F2 KII KII KIII B1 B2 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 91 Coï hai loaûi khaïng âiãûn laì khaïng âiãûn bã täng vaì khaïng âiãûn dáöu trong âoï khaïng âiãûn bã täng sæí duûng räüng raîi. Khaïng âiãûn bã täng chuí yãúu sæí duûng våïi âiãûn aïp nhoí hån bàòng 35 KV vaì chãú taûo theo tæìng pha riãng reí. Cuäün dáy laìm bàòng dáy dáùn nhiãöu såüi bàòng âäöng hoàûc nhäm, caïch âiãûn bàòng giáúy caïch âiãûn, tiãút diãûn dáy quáún thæåìng tæì (70-185) mm2 coï khi tiãút diãûn âaût tåïi 240 mm2. Âãø caïch âiãûn giæía caïc pha våïi nhau vaì pha våïi âáút ngæåìi ta duìng sæï âåî. Trë säú âiãûn khaïng XK% = (3-12)%, mäùi cuäün dáy cuía khaïng âiãûn âãöu coï âaïnh dáúu sàôn caïc thæï tæû pha vaì caïc kiãøu làõp âàût. Khaïng âiãûn bã täng tuy chãú taûo âån giaín, coï âäü bãön cå vaì âäü bãön âiãûn cao nhæng kêch thæåïc vaì troüng læåüng låïn nãn giaï tiãön âàõt. Khi cáúp âiãûn aïp ≥ 35 KV sæí duûng khaïng âiãûn dáöu, khaïc våïi khaïng âiãûn bã täng laìm maït bàòng khäng khê khaïng âiãûn dáöu laìm maït bàòng dáöu. 5.5.3. Täøn tháút âiãûn aïp trãn khaïng âiãûn 1. Khaïng âiãûn âån Trong âiãöu kiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng trãn khaïng âiãûn coï täøn tháút âiãûn aïp : Trong âoï: 1P . U , 2P . U âiãûn aïp pha træåïc vaì sau khaïng âiãûn. Giaí sæí boí qua âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn, dæûa vaìo âäö thë veïc tå âiãûn aïp giaïng trãn khaïng âiãûn : PKU →∆ = baObOaUU 2P.1P. →→→ =−=− Ψ, L i L(i) ϕ(i) 0 a) Ψ, L i L(i) Ψ (i) 0 b) . PKU∆ = 2P . 1P . UU − ∆UPK UP1 UP2 j.I.X ϕ ψ O a b c d ba → laì veïc tå suût aïp pha cuía khaïng âiãûn. ∆ Upk = ba Vç ψ thæûc tãú ráút beïï nãn coï thãø xem bc ≈ bd. Trong tam giaïc vuäng abd ta coï : ∆ Upk ≈ bd = ab sinϕ = I.XkSinϕ Täøn tháút âiãûn aïp dáy trãn khaïng: ∆ UdK = 3 . IXK.Sinϕ ∼ UP! UP2 P1 cosϕ Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 92 Chuï yï : dm dm KK .100%.I3 U%XX = Do âoï : ϕ=ϕ=∆=∆ sin I I%.X %100. U sin.XI.3 %100. U U %U KKKKdKK âmâmâm Nhæ váûy våïi mäüt âiãûn khaïng nháút âënh thç âäü suût aïp ∆ U% phuû thuäüc Sinϕ vaì doìng âiãûn qua khaïng. Khi váûn haình bçnh thæåìng våïi Cosϕ cao thç Sinϕ tháúp vaì doìng âiãûn qua khaïng beï nãn ∆U beï (∆Ubt ≤ ∆Ucp= 2%) Khi ngàõn maûch ϕ ≈ Π/2 vaì doìng âiãûn qua khaïng låïn (IK = IN) nãn ∆Ukmax ráút låïn, chênh læåüng ∆U naìy seî duy trç trãn thanh goïp mäüt læåüng âiãûn aïp dæ khi ngàõn maûch sau khaïng âiãûn. âmI I%.X %U nmKKK =∆ ( Sin ϕ ≈ 1) Ngæåìi ta qui âënh U dæ % > Udæcp = 60%. Nãúu Udæ% = (65 - 70)% tråí lãn âaím baío äøn âënh âäüng cuía caïc maïy phaït laìm viãûc song song trong nhaì maïy vaì âaím baío âiãöu kiãûn tæû måí maïy caïc âäüng cå, traïnh sæû cäú nàûng nãö cho hãû thäúng. Tuy váûy nãúu Udæ beï thç baío vãû rå le seî càõt nhanh ngàõn maûch vaì giaím thåìi gian haû tháúp âiãûn aïp trãn thanh goïp nhoí nãn cuîng haûn chãú taïc haûi cuía Udæ beï. 2. Khaïng âiãûn keïp Âaûi læåüng âàûc træng cho khaïng âiãûn keïp laì âiãûn caím L vaì häù caím M, hãû säú ngáùu håüp tæì : K = M/ L Trong âån vë tæång âäúi våïi læåüng cå baín laì âënh mæïc âiãûn khaïng cuía mäüt nhaïnh : âm Lâm* L U .X.I3 X = Âiãûn khaïng häù caím : âm Mâm* M U .X.I3 X = Iâm laì doìng âiãûn âënh mæïc cuía mäüt nhaïnh. Âiãûn khaïng täøng cuía khaïng âiãûn keïp phuû thuäüc vaìo chiãöu doìng âiãûn chaûy trong caïc nhaïnh. • Doìng âiãûn trong 2 nhaïnh bàòng nhau vaì ngæåüc chiãöu : Trong træåìng håüp naìy tæì thäng häù caím ngæåüc chiãöu våïi tæì thäng tæû caím do âoï âiãûn aïp trãn caïc nhaïnh giaím xuäúng. ∆U = (X L - XM ) I = XL.I ( 1 - XM/XL) ∆U1 = XL.I (1 - K ) 2I II ** M1 2 0 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 93 Trong âoï: L M X X K = laì hãû säú ngáøu håüp tæì vaì thæåìng bàòng (0,4 - 0,5) Do váûy âiãûn khaïng cuía mäüt nhaïnh trong træåìng håüp naìy: Xnh = (1 - K) XL Âiãûn khaïng tæång âæång cuía khaïng âiãûn keïp: 2 X).K1( X LK1 −= Nãúu K = 0,5 thç: X1K = 4 XL nghéa laì âiãûn khaïng tæång tæång cuía khaïng âiãûn keïp seî giaím 4 láön so våïi khaïng âiãûn âån. • Khi trong hai nhaïnh coï cuìng mäüt doìng âiãûn chaûy qua : Váûy nãúu k = 0,5 thç âiãûn khaïng täøng håüp cuía khaïng âiãûn tàng gáúp 3 láön so våïi khaïng âiãûn âån. * Doìng âiãûn chè chaûy trong mäüt nhaïnh: dmK dmKK K U %100.I.X.3 %X = Luïc naìy xuáút hiãûn hiãûn tæåüng quaï âiãûn aïp do trong maûch håí xuáút hiãûn sæïc âiãûn âäüng häø caím EM : EM = XM.I Ea = U0 + EM Khi coï ngàõn maûch sau nhaïnh mäüt ta coï : U0 = IN.XL Váûy Ua = U0 + EM = (XM + XL).IN Ua = (1 + k) XL.IN Khi ngàõn maûch I N ráút låïn laìm trong maûch håí xuáút hiãûn quaï âiãûn aïp tæì (1,2 - 1,35) Uâm. Nhæng vç thåìi gian täön taûi ngàõn maûch beï nhåì coï BVRL càõt nhanh cho nãn hiãûn tæåüng quaï âiãûn aïp khäng gáy nguy hiãøm cho caïch âiãûn. Tæì kãút quaí trãn ta âæa ra så âäö thay thãú täøng cho khaïng âiãûn nhæ sau: Tæì thäng häù caím cuìng chiãöu våïi tæì thäng tæû caím. Suût aïp trãn hai nhaïnh : ∆U 2 = 2.( XM + XL) I ∆U 2 = 2.XL (1 + K ) I Âiãûn khaïng täøng : X2K = 2 XL(1 + K ) Nãúu K = 0,5 thç ∆U 2K = 3.XL.I II ** M1 2 0 Luïc naìy ∆ U = X L .I Khaïng âiãûn keïp laìm viãûc giäúng khaïng âiãûn âån. Ta coï: X3 = XL Âiãûn khaïng pháön tràm cuía mäùi nhaïnh, khi khäng coï doìng âiãûn chaûy trong nhaïnh kia: I I ** M1 2 0 a Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 94 Nháûn xeït: Qua phán têch caïc tçnh traûng laìm viãûc cuía khaïng âiãûn keïp coï thãø so saïnh giæîa khaïng âiãûn keïp vaì âån nhæ sau: - ÅÍ traûng thaïi laìm viãûc bçnh thæåìng täøn tháút âiãûn aïp trãn khaïng âiãûn keïp nhoí hån nhiãöu so våïi khaïng âiãûn âån: ϕ−= ).sin I KII%(X%∆U âm nh2nh1 KKnh1 - Khi ngàõn maûch trãn mäüt âæåìng dáy naìo âoï sau khaïng, khaïng âiãûn keïp seî laìm viãûc nhæ khaïng âiãûn âån nghéa laì doìng ngàõn maûch âãöu haûn chãú båíi âiãûn khaïng XL (XL laì âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn âån cuîng laì âiãûn khaïng mäüt nhaïnh cuía khaïng âiãûn keïp). Váûy khi haûn chãú doìng ngàõn maûch cho âæåìng dáy sau khaïng âiãûn coï xu hæåïng choün khaïng âiãûn keïp cho nhiãöu âæåìng dáy thç täút hån nhæng khi säú âæåìng dáy êt maì XK% cuía khaïng âiãûn âån nàòm trong vuìng cho pheïp thç nãn choün khaïng âiãûn âån vç noï reí tiãön hån. 5.5.4. Læûc âäüng âiãûn trong khaïng âiãûn Læûc âäüng âiãûn sinh ra trong khaïng âiãûn gäöm hai thaình pháön : Fââtrong vaì Fâângoai . 1- Læûc âäüng âiãûn trong Læûc âäüng âiãûn trong do taïc duûng cuía doìng âiãûn trong cuìng mäüt pha sinh ra, gäöm hai thaình pháön : - Do taïc duûng tæång häù giæîa caïc pháön khaïc nhau cuía mäüt voìng taûo nãn læûc phán bäú âãöu theo chu vi vaì hæåïng theo phæång baïn kênh. - Do taïc duûng tæång häù giæîa caïc doìng âiãûn trong hai maûch voìng sinh ra coï xu hæåïng keïo caïc voìng dáy laûi saït våïi nhau. Khi thiãút kãú vaì chãú taûo ngæåìi ta âaî cho doìng âiãûn äøn âënh âäüng âënh mæïc, nãn âäúi våïi ngæåìi sæí duûng ta chè quan tám âãún læûc âäüng âiãûn ngoaìi. 2- Læûc âäüng âiãûn ngoaìi Læûc âäüng âiãûn ngoaìi do taïc duûng tæång häù cuía doìng âiãûn giæîa caïc pha khaïc nhau sinh ra. Theo âënh luáût baío toaìn nàng læåüng ta coï : x M.i.iF 21x ∂ ∂= [ N ] ψω= .i.i.F 212x [ KG ] Trong âoï : x M.1.102,0 2 ∂ ∂ ω=ψ (KG/A 2) W laì säú voìng dáy cuía khaïng âiãûn . - KXL (1+ KXL) 1 2 0 0 (1+ KXL) Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 95 Nhæ váûy våïi khaïng âiãûn coï kêch thæåïc nháút âënh thç læûc âäüng âiãûn ngoaìi chè phuû thuäüc caïch bäú trê cuía khaïng âiãûn. Âäúi khaïng âiãûn coï caïc phæång phaïp âàût sau (caïch âàût khaïng do nhaì chãú taûo quy âënh): a- Phæång phaïp âàût chäöng. b- Phæång phaïp âàût kãö. c- Phæång phaïp âàût nàòm ngang. Âäúi våïi phæång aïn a vaì b læûc âäüng âiãûn khi ngàõn maûch N(2), N(3) coï xu hæåïng âáøy pha trãn taïch råìi pha dæåïi, do âoï sæï seî laìm viãûc trong tçnh traûng chëu keïo, vç khaí nàng chëu keïo cuía sæï tháúp cho nãn âãø khàõc phuûc ngæåìi ta âàût caïc gäúi tæûa hay sæï cheìn åí trãn, hoàûc duìng phæång phaïp âäøi chiãöu dáy quáún cuía pha B, hoàûc âäøi chiãöu dáy ra cuía pha B âãø âäøi chiãöu læûc âäüng âiãûn. Âäúi våïi phæång aïn c khi ngàõn maûch caïc sæï luän luän chëu uäún cho nãn nhaì chãú taûo cho sàôn Smin âãø âaím baío äøn âënh âäüng. Phæång aïn a chè thêch håüp våïi khaïng âæåìng dáy coï doìng âënh mæïc 1000 A tråí xuäúng vaì XK% ≤ 6%. Âàût ba pha chäöng lãn nhau coï æu âiãøm laì giaím âæåüc diãûn têch toaì nhaì nhæng chiãöu cao toaì nhaì laûi tàng lãn. Phæång aïn b thêch håüp våïi nhæîng khaïng âæåìng dáy coï doìng âënh mæïc vaì âiãûn khaïng låïn hån phæång aïn a, khi âoï coï thãø giaím chiãöu cao toaì nhaì nhæng diãûn têch laûi tàng lãn khoaíng hai láön so våïi phæång aïn a. Våïi caïc khaïng coï doìng vaì âiãûn khaïng ráút låïn nhæ khaïng phán âoaûn thç phaíi bäú trê nhæ phæång aïn c. Xung quanh khaïng coï tæì træåìng ráút låïn nãn noï khäng âæåüc âàût gáön caïc cáúu truïc bàòng theïp hay bã täng cäút theïp. Khoaíng caïch nhoí nháút tæì khaïng âãún cáúu truïc bàòng theïp A B C C A B a/ b/ S CBA c/ S Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 96 Âiãûn khaïng cuía khaïng âiãûn âæåìng dáy hay khaïng âiãûn phán âoaûn (XK%) âæåüc choün xuáút phaït tæì âiãöu kiãûn haûn chãú doìng ngàõn maûch âãø coï thãø sæí duûng caïc khê cuû âiãûn âoïng càõt haûng nheû vaì âaím baío âiãöu kiãûn äøn âënh nhiãût cho caïp âàût phêa sau khaïng âäöng thåìi phaíi âaím baío âiãûn aïp dæ trãn thanh goïp. - Âãø choün khaïng âiãûn phán âoaûn ngæåìi ta tæû choün XK% = ( 8% - 12%) räöi kiãøm tra täøn tháút âiãûn aïp trãn khaïng vaì tênh doìng ngàõn maûch. Nãúu XK% âaî choün maì thoaî maîn yãu cáöu täøn tháút âiãûn aïp vaì doìng ngàõn maûch tênh âæåüc thoaí maîn yãu cáöu âãö ra thç viãûc choün XK% ban âáöu laì âaût yãu cáöu, nãúu khäng phaíi chènh hay bã täng cäút theïp phaíi tuán theo quy âënh cuía nhaì chãú taûo nhæng khoaíng caïch naìy khäng nhoí hån baïn kênh cuía khaïng. 5.5.5. Choün khaïng âiãûn Khaïng âiãûn âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau : 1 - UâmK ≥ Uâmmaûng ( Âiãûn aïp âënh mæïc cuía khaïng phaíi tæång æïng våïi âiãûn aïp âënh mæïc cuía maûng). 2 - IâmK ≥ Icbmax 3 - Choün X K %: ( Xaïc âënh nhæ pháön sau). 4. Kiãøm tra âiãöu kiãûn täøn tháút âiãûn aïp: - Khaïng âiãûn âån: ϕ=∆ sin I I%.X %U KKK âm ≤ ∆Ucp - Khaïng âiãûn keïp: 22nhK11nhK1K sinI I.K%.X sin I I%.X %U ϕ−ϕ=∆ âmKâmK ≤ ∆Ucp ( ∆Ucpmax = 2% trong chãú âäü laìm viãûc bçnh thæåìng; ∆Ucpmax = 5% trong chãú âäü laìm viãûc cæåîng bæïc) 4 - Kiãøm tra äøn âënh âäüng: ixk ≤ iädd ( ixk laì doìng âiãûn xung kêch) 5 - Kiãøm tra äøn âënh nhiãût: dm.nhdm.nhN tIB ≤ + BN laì xung læåüng nhiãût cuía doìng ngàõn maûch, KA2.s + Inh.âm, tnhâm laì doìng âiãûn äøn âënh nhiãût âënh mæïc vaì thåìi gian äøn âënh nhiãût âënh mæïc. Xaïc âënh XK%: 10,5KV N’6 HT N6 MC1 S1 K1 MC2 N”6 S2 XHT XK XC1 HT N6 N'6 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 97 Caïp âiãûn læûc coï tiãút diãûn S1 vaì S2 (nhæ hçnh) Âiãûn khaïng täøng cuía hãû thäúng tênh âãún âiãøm ngàõn maûch N3: 6N " 3cb HT I I X = Trong âoï: - Icb3 doìng âiãûn cå baín âæåüc choün khi tênh toaïn ngàõn maûch åí cáúp âiãûn aïp 10,5 KV. - I"N6 laì giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch siãu quaï âäü thaình pháön chu kyì khi ngàõn maûch ba pha taûi N6. Caïc giaï trë âiãûn khaïng XHT, Xc1, Xc2 âæåüc xaïc âënh trong hãû âån vë tæång âäúi våïi âaûi læåüng cå baín âaî choün (Scb vaì Ucb = Utb): tb 2 cb 0C U S l.xX = Våïi : x0 laì âiãûn khaïng âån vë theo chiãöu daìi (Ω / km) l laì chiãöu daìi cuía caïp (km). Âãø âaím baío âiãöu kiãûn càõt cuía maïy càõt vaì âaím baío äøn âënh nhiãût cho caïp S1 thç doìng ngàõn maûch taûi N'6 phaíi coï giaï trë : I"N'6 ≤ min (ICâmMC1, InhC1). InhC1 laì doìng äøn âënh nhiãût cuía caïp S1: C 1 1nhC t C.S I = (A) C laì hãû säú ( Ccu =141 A2/s; CAl= 85 A2/s ) tC laì thåìi gian càõt cuía maïy càõt ( bao gäöm thåìi gian taïc âäüng cuía baío vãû råle) Âãø maïy càõt MC1 âaím baío laìm viãûc vaì caïp S1 äøn âënh nhiãût thç âiãûn khaïng tæång âäúi cå baín tæì nguäön cung cáúp âãún âiãøm ngàõn maûch N'6 seî laì: 6'N " 3cb I I X =∑ I"N6 laì giaï trë hiãûu duûng doìng ngàõn maûch siãu quaï âäü thaình pháön chu kyì khi ngàõn maûch åí âáöu âoaûn caïp S1. Màût khaïc tæì så âäö ta coï : XΣ = XHT + XK + XC1 Æ XK = XΣ - XHT - XC1 Vç ngàõn maûch coï thãø laì åí âáöu cæûc maïy càõt nãn: XC1 ≈ 0. Æ XK = XΣ - XHT Æ 3cb dmKK K I %100.I.X %X = ( 3cb dmKK dmK dmK 3cb 3cb K K I %100.I.X %100. I U I U .X %X == ) ( Ucb3 = Utb) Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 98 Nãúu XK% > 8% thç ta duìng khaïng âiãûn keïp. Âãø bäú trê âån giaín vaì kinh tãú, ngæåìi ta duìng khaïng âiãûn nhoïm hay khaïng âiãûn keïp. Nãúu X K % > 16% thç ta phaíi tàng khaïng âiãûn âæåìng dáy näúi våïi phán âoaûn âoï. Sau khi choün âæåüc khaïng âiãûn ta phaíi kiãøm tra laûi khaí nàng càõt cuía maïy càõt. KHT cb N XX I I += 5.6. Choün cuäün dáûp häö quang Cuäün dáûp häö quang âæåüc choün theo âiãöu kiãûn sau : U âm ≥ Uph maûng Q ≥ Q tt Trong âoï : Q tt = n . Ic . Uph Våïi : - Uph laì âiãûn aïp pha cuía maûng ( KV) - n : hãû säú tênh âãún sæû phaït triãøn cuía maûng choün bàòng 1,25. - Ic : Doìng âiãûn chaûm âáút mäüt pha vaì âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc kinh nghiãûm sau : + Âäúi våïi âæåìng dáy trãn khäng : 350 l.U I dC ∑= [ A ] - Âäúi våïi âæåìng dáy caïp : 10 l.U I dC ∑= [ A ] våïi lΣ laì täøng chiãöu daìi âæåìng dáy . 5.7. Maïy biãún âiãûn aïp ( BU , TU ) 5.7.1. Khaïi niãûm vaì cäng duûng - Khaïi niãûm: Maïy biãún âiãûn aïp laì mäüt maïy biãún aïp âo læåìng duìng âãø biãún âäøi âiãûn aïp tæì trë säú báút kyì thaình mäüt trë säú thêch håüp (UâmT = 100 V hay UâmT = 100/ 3 V) âãø cung cáúp cho caïc duûng cuû âo læåìng, baío vãû rå le vaì tæû âäüng hoaï. Nguyãn tàõc laìm viãûc cuía BU giäúng maïy biãún aïp thæåìng nhæng cäng suáút âënh mæïc thæåìng ráút nhoí tæì vaìi chuûc âãún vaìi tràm (20 - 200) VA, täøng tråí maûch ngoaìi thæï cáúp BU ráút låïn do âoï coï thãø xem tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng cuía BU laì khäng taíi. - Cäng duûng: + Baío âaím an toaìn cho ngæåìi phuûc vuû vç caïc duûng cuû vaì thiãút bë näúi vaìo phêa thæï cáúp âæåüc caïch ly hoaìn toaìn våïi âiãûn aïp cao aïp. Cuäün dáy thæï cáúp luän luän näúi âáút an toaìn âãø âãö phoìng khi caïch âiãûn giæîa cao aïp vaì haû aïp bë choüc thuíng seî gáy nguy hiãøm cho ngæåìi váûn haình vaì duûng cuû åí maûch thæï cáúp. + Táút caí caïc duûng cuû âo læåìng, baío vãû rå le vaì tæû âäüng hoaï âæåüc cung cáúp tæì thæï cáúp cuía BU (âiãûn aïp 100V hay 100/ 3V) nãn caïc thiãút bë naìy âãöu âæåüc chãú taûo våïi Uâm = 100V hay Uâm = 100/ 3 V. Vç váûy thiãút bë âån giaín, giaï thaình haû, laìm viãûc âaím baío. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 99 5.7.2. Caïc thäng säú cuía BU 1. Tè säú biãún âäøi âënh mæïc Tè säú biãún âäøi âënh mæïc laì tè säú giæîa âiãûn aïp âënh mæïc så cáúp vaì âiãûn aïp âënh mæïc thæï cáúp cuía BU. dm2 dm1 dm U U K = (1) Âiãûn aïp âënh mæïc så cáúp U1âm cuía BU âæåüc tiãu chuáøn hoaï theo âiãûn aïp âënh mæïc cuía maûng âiãûn. Âiãûn aïp så cáúp âo âæåüc nhåì BU thäng qua âiãûn aïp thæï cáúp âæåüc xaïc âënh gáön âuïng bàòng: U 1 ≈ Kâm.U2 (2) Thæåìng âãø thuáûn tiãûn caïc thang âo cuía âäöng häö näúi vaìo BU ngæåìi ta chia theo trë säú Kâm.U2. Mäüt âaûi læåüng âàûc træng khaïc cuía BU laì tè säú voìng dáy giæîa cuäün så vaì cuäün thæï : 2 1K ω ω=ω (3) Chuï yï : ωK khaïc våïi Kâm mäüt êt. Âãø buì laûi täøn tháút âiãûn aïp khi taíi âiãûn caím vaì tàng âäü chênh xaïc ngæåìi ta choün Kâm låïn hån ωK mäüt êt. 2. Sai säú cuía BU Do coï täøn tháút cäng suáút trong BU nãn : Kâm. 2 . U ≠ 1 . U caí vãö goïc pha láùn âäü låïn. Hiãûu säú caïc âiãûn aïp så vaì thæï cáúp sau khi âaî quy âäøi vãö thæï cáúp âæåüc goüi laì sai säú cuía BU. Sai säú vãö âäü låïn cuía BU âæåüc xaïc âënh nhæ sau : ∆U = K âm U 2 - U 1 (4) ∆U coï thãø ám hoàûc dæång vaì thæûc tãú thæåìng tênh theo pháön tràm nhæ sau: %100. U UU.K %U 1 12dm −=∆ (5) Ngoaìi ra coìn coï sai säú goïc pha δU giæîa 1 . U vaì Kâm. 2 . U âæåüc goüi laì sai säú goïc cuía BU (hçnh 1), δU cuìng coï thãø ám hoàûc dæång. Nãúu Kâm. 2 . U væåüt træåïc 1 . U thç sai säú goïc âæåüc goüi laì dæång, ngæåüc laûi sai säú goïc laì ám. 3. Phuû taíi vaì cäng suáút âënh mæïc cuía BU Phuû taíi cuía BU laì cäng suáút biãøu kiãún åí maûch thæï cáúp våïi giaí thiãút laì âiãûn aïp thæï cáúp laì âënh mæïc vaì âæåüc xaïc âënh nhæ sau : uδ 2U.K . âm1 . U Hçnh 1 Trong nhiãöu træåìng håüp âãø thuáûn tiãûn ngæåìi ta duìng säú phæïc âãø biãøu diãùn sai säú cuía BU: KK 1 . 1 . 2 . dm. UjU U UU.K U δ+∆=−=∆ (6) Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 100 Z US 2 dm.2= (VA) (7) Trong âoï: 22 xrZ += laì täøng tråí maûch ngoaìi maûch thæï cáúp tênh bàòng Ω. Khi cho phuû taíi thæï cáúp laì cäng suáút biãøu kiãún thç phaíi keìm theo Cosϕ2, vç coï âáöy âuí hai âaûi læåüng naìy måïi xaïc âënh âáöy âuí täøng tråí maûch thæï cáúp. S UZ 2 dm2= 2cos.zr ϕ= 2sin.zx ϕ= Phuû taíi âënh mæïc cuía BU laì phuû taíi låïn nháút maì khäng laìm cho sai säú BU væåüt quaï trë säú cho pheïp. Khi màõc caìng nhiãöu thiãút bë vaìo BU seî laìm giaím täøng tråí z vaì tàng phuû taíi S dáùn âãún sai säú tàng lãn cho nãn khäng âæåüc tuìy tiãûn màõc thãm duûng cuû vaìo maûch thæï cáúp cuía BU. 4. Cáúp chênh xaïc cuía BU Cáúp chênh xaïc cuía BU laì sai säú âiãûn aïp låïn nháút cuía BU khi BU laìm viãûc trong âiãöu kiãûn: - Táön säú f = 50 Hz . - Phuû taíi thæï cáúp biãún thiãn tæì ( 0,25 ÷ 1 ) S2âm våïi Cosϕ2 = 0,8. - Âiãûn aïp phêa så cáúp biãún âäøi trong khoaíng: (0,9 ÷ 1,1 ) U 1âm. Caïc maïy biãún âiãûn aïp âæåüc chãú taûo våïi 4 cáúp chênh xaïc nhæ sau: Tãn cáúp chênh xaïc Sai säú âiãûn aïp cæûc âaûi (%) Sai säú goïc cæûc âaûi (phuït) 0,2 ± 0,2 ± 10 0,5 ± 0,5 ± 20 1 ± 1,0 ± 4,0 3 ± 3 Khäng quy âënh BU cáúp chênh xaïc 0,2 duìng cho caïc âäöng häö máùu hoàûc duìng trong phoìng thê nghiãûm, BU cáúp chênh xaïc 0,5 duìng cho caïc cäng tå. Cáúp 1,0 vaì 3,0 duìng cho duûng cuû âãø baíng. Âäúi våïi caïc thiãút bë baío vãû rå le vaì tæû âäüng hoaï ta coï thãø duìng cáúp chênh xaïc 0,5 hoàûc 1,0 hoàûc 3,0 tuyì theo yãu cáöu cuía tæìng loaûi baío vãû . 5.7.3. Så âäö näúi dáy cuía maïy biãún âiãûn aïp Trong hãû thäúng âiãûn ba pha cáön phaíi âo læåìng nhæîng âaûi læåüng âiãûn aïp dáy, âiãûn aïp pha vaì âiãûn aïp thæï tæû khäng khi mäüt pha chaûm âáút. Âiãûn aïp dáy duìng âãø cung cáúp cho caïc duûng cuû âo læåìng vaì BVRL, âiãûn aïp pha vaì âiãûn aïp thæï tæû khäng duìng âãø cung cáúp cho BVRL hay âãø baïo tên hiãûu khi mäüt pha chaûm âáút trong maûng coï doìng chaûm âáút beï. Så âäö näúi dáy vaì kiãøu biãún âiãûn aïp phaíi phuì håüp våïi nhiãûm vuû cuía noï. Âãø âo læåìng caïc âiãûn aïp trãn ngæåìi ta duìng BU coï thãø näúi theo caïc så âäö sau: 1. Duìng hai BU mäüt pha näúi theo så âäö V/V( så âäö hçnh V/V ) Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 101 Æu âiãøm : - Do hai BU hoaìn toaìn giäúng nhau cho nãn dãù phán bäú âãöu caïc phuû taíi laìm tàng âäü chênh xaïc, làõp raïp kiãøm tra âån giaín. - Xaïc âënh phuû taíi vaì sai säú dãù daìng vç caïc duûng cuû âãöu màõc vaìo caïc BU riãng reî. Trong træåìng håüp cáön thiãút váùn coï thãø âo âæåüc âiãûn aïp dáy AC . U : BC . AB . AC . UU(U +−= ) Tuy nhiãn khi màõc duûng cuû âo læåìng vaìo hai âáöu a,c thç duûng cuû âo læåìng âæåüc cung cáúp tæì hai BU khaïc nhau, khi âoï goïc lãûch pha giæîa doìng âiãûn so våïi âiãûn aïp tæång æïng khäng giäúng nhau do âoï sai säú seî tàng lãn vç váûy ngæåìi ta khäng màõc caïc duûng cuû vaìo caïc pha a vaì c. 2 - Duìng ba BU mäüt pha näúi theo så âäö Y0 / Y0/ Khi duìng ba BU mäüt pha näúi theo så âäö naìyta coï thãø âo âæåüc âiãûn aïp dáy, âiãûn aïp pha vaì âiãûn aïp thæï tæû khäng. Cuäün dáy thæï cáúp chênh näúi Y0 âãø cung cáúp cho âäöng häö âo læåìng vaì BVRL, cuäün dáy phuû näúi âãø cung cáúp cho råle baïo tên hiãûu khi coï chaûm âáút mäüt pha trong maûng coï doìng chaûm âáút beï. Âäúi våïi loaûi naìy chè cáön mäüt âáöu sæï phêa så Så âäö naìy duìng hai BU mäüt pha coï U 1âm = Ud vaì U2âm = 100V. - Så âäö chè cho pheïp âo dæåüc âiãûn aïp dáy maì khäng cho pheïp âo âiãûn aïp pha. - Så âäö âæåüc sæí duûng räüng raîi trong maûng coï doìng chaûm âáút beï vaì khi phuû taíi chuí yãúu laì caïc duûng cuû âo læåìng âàûc biãût laì caïc cäng tå vaì Watmet. A B C A A X X x a x a a b c RU b a c 0 A B C Th Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 102 cáúp chëu âæåüc âiãûn aïp pha coìn âáöu kia näúi âáút. Cuäün dáy så cáúp chè cáön thiãút kãú våïi âiãûn aïp pha, coìn U2âm= 3 100 (V), vê duû loaûi 3 100/ 3 000.35 vaì chè cáön mäüt âáöu sæï cuäün så cáúp chëu caïch âiãûn toaìn bäü âiãûn aïp pha vaì âáöu kia näúi âáút. Loaûi BU nhæ váûy âån giaín vaì reí tiãön, khi âiãûn aïp så cáúp caìng cao æu âiãøm naìy caìng näøi báût. * Trong hai maûng âiãûn coï trung tênh caïch âiãûn hay näúi âáút qua cuäün dáûp häö quang vaì trung tênh træûc tiãúp näúi âáút thç tçnh traûng laìm viãûc cuía så âäö cuîng khaïc nhau. - Maûng trung tênh caïch âiãûn : Khi mäüt pha chaûm âáút thç âiãûn aïp hai pha coìn laûi seî tàng lãn bàòng âiãûn aïp dáy do âoï BU näúi vaìo hai pha khäng hæ hoíng coï âäü tæì caím B tàng laìm chuïng phaït noïng. Do âáy laì tçnh traûng laìm viãûc láu daìi cho pheïp âäúi våïi maûng âiãûn nãn BU cuîng bë âäút noïng láu daìi. Vç váûy âäúi våïi caïc BU naìy phaíi choün tæì caím (æïng våïi U 1âm ) nhoí hån caïc BU thæåìng. - Maûng trung tênh træûc tiãúp näúi âáút: Khi ngàõn maûch mäüt pha thç âiãûn aïp hai pha kia tàng lãn (1,2 ÷ 1,3) Uf vaì baío vãû rå le taïc âäüng càõt nhanh ngàõn maûch mäüt pha cho nãn tçnh traûng phaït noïng cuía BU trong træåìng håüp naìy khäng nhiãöu vaì khäng gáy nguy hiãøm cho BU. Så âäö naìy âæåüc sæí duûng räüng raîi cho cáúp âiãûn aïp U ≥ 35 KV. 3 - Maïy biãún âiãûn aïp ba pha BU 3 pha thæåìng chãú taûo våïi U ≤ 20KV vaì coï hai loaûi laì BU ba pha ba truû vaì ba pha nàm truû. - Loaûi ba pha ba truû näúi theo Y/Y0- 0. Âiãøm trung tênh cuía cuäün cao aïp bàõt buäüc laìm viãûc våïi tçnh traûng caïch âiãûn våïi âáút nãn trãn nàõp thuìng BU loaûi naìykhäng bäú trê âáöu ra cuía âiãøm trung tênh cuäün dáy cao aïp âãø traïnh nháöm láùn khi sæí duûng BU. ( nãúu coï näúi âáút doìng thæï tæû khäng taûo ra tæì thäng thæï tæû khäng, khäng coï âæåìng taín Æ âäút noïng loîi theïp) BU ba pha, ba truû sæí duûng trong læåïi coï doìng chaûm âáút beï, cung cáúp cho duûng cuû âo læåìng âiãûn aïp dáy khäng cáön chênh xaïc cao. Caïc cuäün dáy så cáúp cuía BU naìy phaíi âæåüc thiãút kãú theo âiãûn aïp dáy ( Vç BU laìm viãûc trong maûng coï doìng chaûm âáút beï). BU ba pha ba truû khäng duìng âãø âo âiãûn aïp pha hay kiãøm tra caïch âiãûn. Vç khi âoï phaíi näúi âáút âiãøm trung tênh cuía cuäün dáy så cáúp nhæng âiãöu âoï khäng cho pheïp vç khi coï mäüt âiãøm chaûm âáút trong maûng âiãûn trung tênh caïch âiãûn hay näúi âáút qua cuäün dáûp häö quang âiãûn aïp thæï tæû khäng trong maûng naìy låïn coï thãø bàòng Upha nãn tæì thäng thæï tæû khäng låïn vaì cuìng chiãöu, chuïng phaíi kheïp maûch qua dáöu hay khäng khê coï tæì tråí låïn nãn doìng thæï tæû khäng låïn laìm BU bë âäút noïng ráút maûnh. Vç váûy khäng âæåüc näúi âáút âiãøm trung tênh cuía så cáúp BU ba pha ba truû. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 103 Loaûi BU ba pha nàm truû näúi theo så âäö Y-o/Y-o/ , trung tênh láúy ra ngoaìi vaì näúi âáút, cäng duûng cuía noï giäúng ba BU mäüt pha näúi theo så âäö Y-o/Y-o/ nhæng noï chè chãú taûo våïi âiãûn aïp ≤ 20 KV, cho pheïp âo âiãûn aïp pha, âiãûn aïp dáy, baío vãû rå le vaì âo caí âiãûn aïp thæï tæû khäng nhåì cuäün dáy . Loaûi BU ba pha nàm truû tæì thäng thæï tæû khäng seî âæåüc kheïp maûch qua hai truû khäng coï dáy quáún, do maûch tæì coï tæì tråí beï nãn doìng thæï tæû khäng cuîng ráút nhoí, coìn trong täø ba BU 1 pha thç tæì thäng thæï tæû khäng cuía pha naìo seî kheïp maûch trong loîi theïp pha âoï. 5.7.4. Choün maïy biãún âiãûn aïp Maïy biãún âiãûn aïp âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau : - Vë trê âàût : Trong nhaì hay ngoaìi tråìi. - Choün så âäö näúi dáy vaì kiãøu biãún âiãûn aïp: Phuì håüp våïi nhiãûm vuû cuía noï. - Âiãûn aïp âënh mæïc BU: UâmBU ≥ UâmHT. - Cáúp chênh xaïc: Choün phuì håüp våïi muûc âêch sæí duûng. - Cäng suáút : SâmBU ≥ Spt ∑ ∑+= QPS 2dc2dcpt Trong âoï : ∑ ∑ ϕ=∑ ∑ ϕ= dcdcdcdcdcdc sin.SQcos.SP Nãúu khäng thoía maîn phaíi choün laûi BU hoàûc giaím båït duûng cuû màõc vaìo maûch thæï cáúp. Khi choün BU phaíi chuï yï âãún caí váún âãö choün dáy dáùn näúi giæía maïy biãún âiãûn aïp vaì duûng cuû âo: Tiãút diãûn dáy dáùn âæåüc choün sao cho täøn tháút âiãûn aïp trãn noï khäng væåüt quaï giåïi haûn cho pheïp ∆U ≤ ∆ U cpmax (Khi khäng coï cäng tå thç ∆ Ucpmax = 3%, khi coï cäng tå thç ∆ U cpmax = 0,5%). Âäöng thåìi âãø âaím baío âäü bãön cå hoüc cho caïc dáy dáùn phaíi choün tiãút diãûn dáy dáùn theo âiãöu kiãûn sau : S Al ≥ 2,5 mm2 , S Cu ≥ 1,5 mm2. 5.8. Maïy biãún doìng ( BI,TI ) 5.8.1. Cäng duûng vaì âàc âiãøm chung 1. Cäng duûng Maïy biãún doìng laì mäüt maïy biãún aïp âo læåìng duìng âãø biãún âäøi mäüt doìng âiãûn låïn thaình mäüt doìng âiãûn beï thêch håüp (thæåìng laì 5A, træåìng håüp âàûc biãût laì 1A hay 10A) âãø cung cáúp cho thiãút bë âo læåìng, råle vaì tæû âäüng hoaï. Yãu cáöu sai säú doìng âiãûn vãö âäü låïn vaì goïc pha âãöu beï. Nhåì coï BI maì maûch cao aïp vaì caïc duûng cuû âo màõc vaìo maûch thæï cáúp âæåüc taïch biãût âaím baío an toaìn cho nhán viãn váûn haình. Hån næîa vç doìng thæï cáúp (I âmT) cuía BI thæåìng laì 5A (Coï træåìng håüp âàûc biãût laì 1A hay 10A ) cho duì doìng âiãûn så cáúp coï giaï trë báút kyì Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 104 nãn táút caí caïc thiãút bë âo læåìng âãöu chãú taûo våïi I âm = 5A, do âoï giaï thaình giaím, cáúu taûo âån giaín vaì âäü chênh xaïc cao. Cuäün thæï cáúp cuía BI luän luän âæåüc näúi âáút âãø âãö phoìng âiãûn aïp cao xám nháûp sang thæï cáúp (caïch âiãûn giæîa Uc vaì Uh bë choüc thuíng) gáy nguy hiãøm cho ngæåìi phuûc vuû vaì duûng cuû phêa thæï cáúp. 2. Âàûc âiãøm chung Nguyãn lyï laìm viãûc cuía BI cuîng giäúng nhæ maïy biãún aïp âiãûn læûc, nhæng coï nhæîng âàûc âiãøm sau: - Cuäün så cáúp âæåüc näúi tiãúp våïi maûch nháút thæï, coï säú voìng beï (W1), khi doìng så cáúp I 1 = (400 - 600) A hoàûc cao hån thç W 1 = 1 (voìng), âäúi våïi I 1âm nhoí hån giaï trë trãn ta coï thãø chãú taûo hai hay nhiãöu voìng. Coìn cuäün dáy thæï cáúp coï säú voìng dáy nhiãöu hån. - Phuû taíi thæï cáúp ráút nhoí do âoï coï thãø coi BI laìm viãûc trong tçnh traûng ngàõn maûch vaì âáy laì tçnh traûng laìm viãûc bçnh thæåìng cuía BI. - Doìng thæï cáúp âënh mæïc khäng phuû thuäüc doìng så cáúp. Læu yï: Træåìng håüp khäng taíi phaíi näúi tàõt cuäün thæï cáúp âãø traïnh quaï âiãûn aïp cho BI. 5.8.2. Caïc tham säú cuía BI Ngoaìi caïc thäng säú cå baín giäúng nhæ thiãút bë âiãûn khaïc nhæ Iâm, Uâm, Iäânâm, Iäâââm maïy biãún doìng coìn coï caïc thäng säú sau: 1 - Hãû säú biãún âäøi doìng âiãûn âënh mæïc vaì tè säú voìng dáy cuía BI dm2 dm1 dm I I K = Trong âoï : I 1âm vaì I2âm laì doìng âiãûn âënh mæïc phêa så vaì thæï cáúp cuía BI. I1âm âæåüc tiãu chuáøn hoïa theo tæìng cáúp, coìn I 2âm = 5A. Khi khoaíng caïch tæì BI âãún duûng cuû âo læåìng låïn ta coï thãø duìng loaûi I âm = 1A âãø giaím tiãút diãûn dáy dáùn phêa thæï cáúp. Vaì âãø cung cáúp cho caïc bäü truyãön âäüng cuía maïy càõt ta thæåìng duìng loaûi BI coï I2âm=10 A. Doìng så cáúp âo âæåüc nhåì BI âæåüc xaïc âënh nhæ sau: I 1âm = Kâm.I2âm Trong âoï: I1 laì doìng så cáúp cáön âo læåìng, I2 laì doìng htuï cáúp âo læåïng âæåüc. Thæåìng caïc thang âo cuía âäöng häö näúi vaìo BI ngæåìi ta chia theo trë säú Kâm.I2âm . Mäüt âaûi læåüng âàûc træng khaïc cuía BI laì tyí säú voìng dáy giæîa cuäün dáy så cáúp vaì thæï cáúp: âm 2 1 KK ≠= ω ω ω Âãø buì laûi doìng tæì hoïa cho maïy biãún doìng vaì tàng âäü chênh xaïc thæåìng ngæåìi ta choün Kâm > ωK mäüt êt. 2 - Sai säú cuía BI Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 105 Giaï trë Kâm.I2 âo âuåüc thæåìng khaïc doìng âiãûn så cáúp cáön âo vãö caí âäü låïn vaì goïc pha, hiãûu säú cuía hai âaûi læåüng naìy vãö trë säú goüi laì sai säú vãö doìng âiãûn cuía BI. 3 - Phuû taíi cuía BI Phuû taíi cuía BI laì täøng tråí cuía táút caí caïc duûng cuû vaì dáy dáùn näúi vaìo maûch thæï cáúp cuía noï tênh bàòng Ω : =+= 22 rxZ Zduûng cuû + Zdáy dáùn . Khi cho z cáön phaíi cho cosϕ2. Khi tàng thãm caïc duûng cuû âo læåìng näúi thæï cáúp thç phuû taíi BI caìng tàng vç duûng cuû âo læåìng näúi vaìo BI theo phæång phaïp näúi näúi tiãúp. Phuû taíi âënh mæïc : Laì phuû taíi låïn nháút maì khäng laìm cho sai säú cuía BI væåüt quaï giaï trë qui âënh âäúi våïi cáúp chênh xaïc âang xeït. SâmT = Zâm.I22âm (VA) 4 - Cáúp chênh xaïc cuía BI Cáúp chênh xaïc cuía BI laì sai säú låïn nháút vãö doìng âiãûn khi noï laìm viãûc trong caïc âiãöu kiãûn: -Táön säú 50 Hz. - Phuû taíi thæï cáúp thay âäøi tæì (0,25 - 1)Sâm. - Doìng så cáúp tæång æïng cáúp chênh xaïc cho trong baíng sau: Cáúp chênh xaïc I1% ( so våïi I1 âënh mæïc ) ∆Imax(%) δImax ( phuït) 0,2 10 20 100-200 ± 0,5 ± 0,35 ± 0,2 ± 20 ± 15 ± 10 0,5 10 20 100-200 ± 1,0 ± 0,75 ± 0,5 ± 60 ± 50 ± 40 1 10 20 100-200 ± 0,2 ± 0,15 ± 0,1 ± 120 ± 100 ± 80 3 50-120 ± 3 Khäng quy âënh 10 50-120 ± 10 Khäng quy âënh ∆I = K âm. I2 - I1âm ∆I%= 1 12dm I II.K − .100 ∆I coï thãø ám hoàûc dæång. Goïc lãûch pha giæîa caïc vectå doìng âiãûn så cáúp vaì thæï cáúp goüi laì sai säú goïc cuía BI (δI), noï coï thãø dæång hoàûc ám, nãúu K âm I 2 væåüt træåïc I1 thç δI dæång vaì ngæåüc laûi thç sai säú goïc laì ám. Iδ 2I.K . âm 1 . I Hçnh 1 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 106 Maïy biãún doìng coï cáúp chênh xaïc 0,2 âãø cung cáúp cho caïc âäöng häö máùu vaì duìng trong phoìng thê nghiãûm . Cáúp chênh xaïc (1, 3) duìng âãø cung cáúp cho caïc duûng cuû âo læåìng âãø baíng, riãng âäúi våïi cäng tå duìng cáúp chênh xaïc 0,5. Cáúp chênh xaïc 10 duìng cho caïc bäü truyãön âäüng cuía maïy càõt. Riãng âäúi våïi Råle tuyì theo yãu cáöu loaûi baío vãû maì duìng cáúp chênh xaïc cuía BI cho thêch håüp. 5 - Bäüi säú äøn âënh âäüng âënh mæïc Khaí nàng äøn âënh âäüng cuía maïy biãún doìng âæåüc âàût træng bàòng bäüi säú äøn âënh âäüng âënh mæïc. Âoï laì tyí säú giæîa doìng âiãûn äøn âënh âäüng âënh mæïc vaì biãn âäü doìng så cáúp âënh mæïc: dm1 ddm oddm I I K = 6 - Bäüi säú äøn âënh nhiãût âënh mæïc Bäüi säú äøn âinh nhiãût âënh mæïc laì tyí säú doìng âiãûn äøn âënh nhiãût âënh mæïc våïi thåìi gian äøn âënh nhiãût âënh mæïc laì 1 giáy vaì doìng âiãûn så cáúp âënh mæïc. Âàûc træng cho khaí nàng äøn âënh nhiãût cuía BI: Knhdm dm1 nhdm I I= 5.8.3. Så âäö näúi dáy cuía maïy biãún doìng 1. Så âäö BI näúi tæìng pha riãng reî 2. Så âäö näúi BI theo kiãøu sao khuyãút Så âäö naìy duìng âãø cung cáúp nguäön cho caïc thiãút bë âo læåìng trong maûch ba pha vaì cung cáúp cho thiãút bë baío vãû rå le chäúng doìng ngàõn maûch nhiãöu pha. Så âäö duìng âãø cung cáúp nguäön cho caïc thiãút bë âo læåìng mäüt pha hay caïc thiãút bë baío vãû rå le mäüt pha. Chiãöu daìi tênh toaïn cuía dáy dáùn laì: ltt = 2. l ( l laì chiãöu daìi tæì chäø âàût BI âãún chäø âàût duûng cuû âo) Dæûa vaìo chiãöu daìi tênh toaïn ta tênh âæåüc Zdd. A l A B C Khi phuû taíi åí caïc pha âäúi xæïng hay khäng âäúi xæïng thç doìng trong dáy tråí vãö : a . c . a . 0 . IIII =+= .ej.60 Suût aïp trong dáy dáùn: A l A B C A Ic Ia a c I0 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 107 30.j a .60.j a . 0 . a . 0a . e.I.S .l.3)e1(I.S l. )II(S l. U ρ=+ρ= +ρ= Do âoï chiãöu daìi tênh toaïn : ltt = 3 . l 3. Så âäö BI näúi theo kiãøu sao hoaìn toaìn 5.8.4. Choün maïy biãún doìng Choün theo caïc âiãöu kiãûn sau: - Theo vë trê âàût : Trong nhaì hoàûc ngoaìi tråìi. - Cáúp chênh xaïc : Tuìy theo muûc âêch sæí duûng (âäúi våïi cäng tå cáúp chênh xaïc 0,5). - Âiãûn aïp : U âmBI ≥ U HT - Doìng âiãûn : I âmBI ≥ 2,1 Icb Vç BI cho pheïp quaï taíi láu daìi 20% so våïi doìng âënh mæïc. - Phuû taíi cuía BI : Sau khi choün âæåüc BI theo caïc âiãöu kiãûn trãn, dæûa vaìo så âäö näúi dáy cuía BI vaì caïc duûng cuû näúi vaìo BI ta kiãøm tra âiãöu kiãûn phuû taíi: Z 2BI ≤ Z2âmBI nhàòm âaím baío sai säú nàòm trong giåïi haûn cho pheïp. Trong âoï Z2 laì phuû taíi tênh toaïn Z 2 = Z dc + Z dd Z dc laì täøng tråí cuía toaìn bäü caïc duûng cuû näúi vaìo maûch thæï cáúp âæåüc xaïc âënh theo så âäö näúi dáy cuía caïc duûng cuû näúi vaìo BI . Z dd chênh laì täøng tråí cuía dáy dáùn maûch thæï cáúp. Vç dáy dáùn coï tiãút diãûn beï nãn coï thãø boí qua âiãûn khaïng, ta coï: Z dd ≈ R dd ≤ Z 2âm - Z duûng cuû dc2âm tt ZZ l −ρ≥→ρ= SS l R ttdd A l A B C A Ic Ia a c I0 A Ib b Så âäö naìy duìng âãø cung cáúp nguäön cho caïc thiãút bë âo læåìng ba pha hay cung cáúp cho caïc thiãút bë baío vãû råle chäúng ngàõn maûch nhiãöu pha. Khi phuû taíi näúi vaìo ba pha âäúi xæïng thç doìng trong dáy tråí vãö: 0IIII c . b . a . 0 . =++= Do âoï chiãöu daìi tênh toaïn: ltt = l Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 108 Âãø âaím baío âäü bãön cå hoüc caïc dáy dáùn maûch thæï cáúp phaíi thoía maîn âiãöu kiãûn : S Cu ≥ 1,5 mm2; S Al ≥ 2,5mm2. Nhæng khi cung cáúp cho cäng tå thç yãu cáöu: S Cu ≥ 2,5mm2 ; S Al ≥ 4 mm2 * Âiãöu kiãûn kiãøm tra : + Kiãøm tra äøn âënh âäüng : .2 kâ.I1âm≥ ixk Trong âoï: kâ - laì bäüi säú äøn âënh âäüng cuía BI. I1âm-laì d9oìng âënh mæïc så cáúp cuía BI. Riãng âäúi våïi BI kiãøu sæï âåî, âiãöu kiãûn äøn âënh âäüng : F cp ≥ Ftt Trong âoï : Fcp vaì Ftt laì læûc taïc duûng cho pheïp vaì læûc taïc duûng tênh toaïn trãn âáöu sæï cuía BI. Fcp do nhaì chãú taûo cho sàôn æïng våïi khoaíng caïch a giæîa caïc pha vaì khoaíng caïch l tæì âáöu sæï BI âãún âáöu sæï gáön nháút. Nãúu khäng xeït âãún dao âäüng thç: )KG(10. a l.i.76,1. 2 1F 22)3(xktt −= Nãúu xeït âãún dao âäüng thç: )KG(10. a l.i.76,1. 2 PF 22)3(xktt −= ( 1/2 do âáöu sæï Bi chè chëu 1/2 læûc so våïi dáy dáùn, P laì hãû säú xeït âãún dao âäüng) + Kiãøm tra äøn âënh nhiãût : tânhdm.nhâm I(k t.IBt.) 2Nnh 2 ∞=≥ Våïi knhâm - Bäüi säú äøn âënh nhiãût âënh mæïc æïng våïi thåìi gian äøn âënh nhiãût tnh. Khi BI coï doìng âënh mæïc I 1âm ≥ 1.000 A thç ta khäng cáön kiãøm tra äøn âënh nhiãût. 5. 9. Choün thanh dáùn - thanh goïp 5.9.1. Khaïi niãûm chung Thanh dáùn laì nhæîng dáy dáùn tráön hay mäüt hãû thäúng dáy dáùn âæåüc gàõn chàût trãn sæï, taûo sæû liãn hãû vãö âiãûn giæîa caïc pháön tæí cuía thiãút bë âiãûn. Trong caïc thiãút bë âiãûn âiãûn aïp dæåïi 35 KV ta thæåìng duìng thanh dáùn cæïng, coìn caïc thiãút bë âiãûn âiãûn aïp tæì 35 KV tråí lãn thç thæåìng duìng thanh dáùn mãöm gäöm nhiãöu dáy dáùn nhiãöu såüi bàòng nhäm hoàûc bàòng nhäm loîi theïp hay bàòng âäöng. Âãø gàõn chàût caïc thanh dáùn cæïng ta duìng sæï âåî, âäúi våïi thanh dáùn mãöm ta duìng sæï treo. Hiãûn nay trong thiãút bë phán phäúi âiãûn åí caïc cáúp âiãûn aïp ngæåìi ta duìng räüng raîi thanh dáùn nhäm, thanh dáùn âäöng chè duìng cho vuìng ven biãøn, buûi cäng nghiãûp nhiãöu. Dáy dáùn theïp chè duìng åí thiãút bë doìng âiãûn beï ( 200 ÷ 300 ) A ( vç coï hiãûn tæåüng tæì trãø vaì doìng âiãûn xoaïy ). * Hçnh daïng thanh dáùn: Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 109 Trong caïc thiãút bë phán phäúi âiãûn, ngæåìi ta duìng caïc thanh dáùn coï tiãút diãûn khaïc nhau. Hçnh daïng tiãút diãûn thanh dáùn phaíi âaím baío sao cho hãû säú hiãûu æïng màût ngoaìi nhoí nháút, taín nhiãût täút, momen chäúng uäún låïn, làõp raïp âån giaín. Âäúi våïi thanh dáùn cæïng ta coï caïc loaûi sau: - Thanh dáùn tiãút diãûn hçnh chæî nháût : Thiãút bë phán phäúi âiãûn trong nhaì ngæåìi ta ráút räüng raîi loaûi thanh dáùn hçnh chæî nháût. Âäúi våïi thanh dáùn naìy thæåìng tyí säú b/h = (1/5-1/12). Thanh dáùn naìy coï hiãûu æïng màût ngoaìi nhoí, momen chäúng uäún khaï låïn, näúi caïc thanh dáùn chæî nháût våïi nhau vaì våïi caïc thiãút bë âiãûn ráút âån giaín. Nhæîng æu âiãøm naìy chè coï yï nghéa khi tiãút diãûn thanh dáùn beï hån (120 x 10) mm2, doìng âiãûn cho pheïp laì 2.650A âäúi våïi âäöng vaì 2.070A âäúi våïi nhäm (khi t o = 250C vaì thanh dáùn âæåüc sån). Vç váûy khi doìng âiãûn laìm viãûc låïn hån, phaíi duìng thanh dáùn chæî nháût gheïp bàòng mäüt säú thanh chæî nháût hay duìng thanh dáùn coï hçnh daûng khaïc. Khi doìng âiãûn laìm viãûc låïn hån duìng thanh dáùn gheïp, mäùi pha gäöm hai thanh dáùn tråí lãn, giæîa hai thanh coï thãø âàût miãúng âãûm vaì bãö daìy táúm âãûm bàòng bãö daìy thanh dáùn. Khi doìng âiãûn låïn hån (2000 ÷ 3000)A, ngæåìi ta duìng thanh dáùn räùng tiãút diãûn vuäng hay troìn hoàûc thanh dáùn hçnh maïng. Âäúi våïi thanh dáùn chæî nháût gheïp thç khoaíng caïch giæîa hai thanh caûnh nhau bàòng bãö räüng cuía mäüt thanh. Khi tàng säú læåüng thanh dáùn trãn mäüt pha khaí nàng taíi cuía thanh dáùn gheïp coï tàng nhæng khäng tyí lãû våïi säú thanh dáùn gheïp do coï hiãûu æïng gáön. (caïc thanh åí giæîa mang doìng âiãûn beï hån caïc thanh ngoaìi ráút nhiãöu.Vç váûy doìng âiãûn cho pheïp cuía thanh dáùn gheïp khäng tè lãû báûc nháút våïi säú thanh âaî gheïp). Hån næîa do læûc âiãûn âäüng sinh ra trong mäüt pha låïn nãn khoï âaím baío äøn âënh âäüng. Nãúu tàng khoaíng caïch thç seî tàng doìng âiãûn cho pheïp, nhæng luïc áúy thiãút bë seî cäöng kãönh. Vç váûy ngæåìi ta khäng gheïp quaï hai thanh. b h b b b 0.5 0.5 b b b 0.4 0.2 0.4 b b b 0.4 0.1 0.1 0.4 h H\ d D\ Gheïp ba thanhGheïp hai Gheïp bäún thanh r c y yo y b y yo y x x h Vuäng räùng Troìn räùng Hçnh maïng Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 110 Âäúi våïi loaûi thanh dáùn hçnh maïng vaì hçnh äúng thç hiãûu æïng màût ngoaìi cuía chuïng tæång âäúi nhoí, momen chäúng uäún låïn nãn âäü bãön vãö cå cao, khaí nàng trao âäøi nhiãût våïi bãn ngoaìi tàng. Trong thiãút bë phán phäúi âiãûn ngæåìi ta thæåìng duìng thanh dáùn hçnh maïng gäöm hai næîa âäúi xæïng nhau qua truûc thanh dáùn, âæåüc haìn laûi bàòng mäüt säú mäúi haìn phán bäú âãöu, taûi caïc mäúi haìn âàût caïc táúm âãûm, giæîa hai mäúi haìn gáön nhau coï khe håí. Loaûi thanh dáùn hçnh maïng bàòng nhäm âæåüc sæí duûng thuáûn låüi nháút vç làõp raïp dãù daìng. Chuï yï våïi âiãûn aïp låïn hån hoàûc bàòng 110 KV khäng âæåüc duìng thanh dáùn hçnh maïng hay hçnh äúng vç hiãûn tæåüng váöng quang ráút maûnh. Thanh dáùn cæïng âæåüc sån bàòng ãmy theo caïc pha tiãu chuáøn: Pha A maìu vaìng, pha B maìu xanh, pha C maìu âoí. Trung tênh maìu tràõng ( nãúu laì trung tênh caïch âiãûn) hay maìu têm nãúu laì trung tênh træûc tiãúp näúi âáút. Dáy dáùn mãöm chè sån caïc âáöu nàõp sæï. 5.9.2. Choün thanh dáùn mãöm vaì dáy dáùn mãöm Trong caïc thiãút bë phán phäúi åí cáúp âiãûn aïp låïn hån 35 KV ngæåìi ta duìng caïc thanh dáùn mãöm cáúu taûo tæì dáy AC vaì ACO. Âäúi våïi dáy dáùn mãöm duìng cho maûch näúi maïy phaït vaì maïy biãún aïp ( 6-10 ) KV ta duìng boï dáy dáùn, 2 dáy trong boï ta duìng dáy nhäm loíi theïp âãø tàng cæåìng âäü bãön cå, caïc dáy coìn laûi duìng dáy nhäm âãø dáùn âiãûn. Tiãút diãûn caïc dáy dáùn riãng leí coï thãø choün låïn ACO-500, ACO-600 âãø giaím säú læåüng vaì giaï thaình dáy dáùn. Tiãút diãûn thanh dáùn mãöm choün theo máût âäü doìng kinh tãú ( khi chiãöu daìi thanh dáùn ngàõn thç choün theo âiãöu kiãûn phaït noïng cho pheïp) kt bt J I S = [mm2] Sau âoï kiãøm tra theo caïc âiãöu kiãûn : a. Kiãøm tra âiãöu kiãûn phaït noïng: CPmaxlv II ≤ b. Kiãøm tra äøn âënh nhiãût : maxcpNcap ϑ≤ϑ Æ C B SS Nmin =≥ c. Kiãøm tra äøn âënh âäüng: Âäúi våïi caïc thiãút bë phán phäúi ngoaìi tråìi khoaíng caïch giæîa caïc pha låïn nãn læûc âäüng âiãûn beï khäng cáön kiãøm tra äøn âënh âäüng. Cáúp âiãûn aïp (KV) Khoaíng caïch pha giæîa caïc thanh dáùn (m) Khoaíng caïch pha giæîa caïc thanh goïp (m) 35 1,5 2 110 2 3 220 2,5 5,5 500 5,5 6 Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 111 Tuy nhiãn nãúu trë säú cäng suáút ngàõn maûch âaût âãún caïc trë säú sau âáy cáön kiãøm tra äøn âënh âäüng. Uâm [KV] 110 150 220 330 500 SN [MVA] 4000 6000 8000 12000 18000 Phæång phaïp kiãøm tra nhæ sau: Vç khi ngàõn maûch hai pha lán cáûn thç caïc dáy dáùn seî âáøy xa nhau, nhæng do dao âäüng nãn khi ngàõn maûch caïc dáy dáùn seî tiãún saït laûi nhau, chuïng caìng tiãún saït laûi våïi nhau nãúu khoaíng caïch caïc pha beï âäü voîng låïn, thåìi gian vaì doìng ngàõn maûch caìng låïn. Læûc taïc duûng lãn mäüt âån vë daìi do doìng ngàõn maûch hai pha laì: D "I.10.2f 2)2( N7−= [N/m] "I2 3 "I )3(N)2(N = Æ 7 2)3( N 10. D "I.5,1f −= [N/m] Troüng læåüng tênh cho 1met dáy dáùn laì g = 9,8. M Våïi M khäúi læåüng 1m dáy dáùn . Láûp tè säú f/g vaì h /t tâ Våïi h laì âäü voîng cæûc âaûi cuía âæåìng dáy (2÷2,5) m . t tâ = t + 0,05 [sec] Trong âoï : ttâ laì thåìi gian tæång âæång cuía baío vãû råle càõt ngàõn maûch hai pha. t : Thåìi gian täön taûi ngàõn maûch. 0,05 : Kãø âãún aính hæåíng cuía thaình pháön phi chu kyì. Dæûa vaìo âäö thë trãn hçnh veî ta xaïc âënh âæåüc b vaì α . Cáön so saïnh b våïi b cp 2 adD bb cpcp −−=≤ Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 112 a- Khoaíng caïch träng tháúy âæåüc giæîa hai dáy dáùn gáön nhau . Âäúi våïi cáúp âiãûn aïp maïy phaït : 6 ÷ 10KV a cp = 0,2 m 110KV a cp = 0,45 m 220KV a cp = 0,95 m 500KV acp = 2 m Nãúu tênh toaïn maì b ≥ b cp cáön phaíi giaím âäü voîng âæåìng dáy hoàûc tàng khoaíng caïch D. Khi giaím h thç æïng suáút trong váût liãûu tàng lãn, coìn tàng D seî laìm cho thiãút bë phán phäúi cäöng kãönh. Cho nãn trong mäüt säú træåìng håüp ngæåìi ta duìng nhæîng thanh âãø chäúng caïc dáy dáùn våïi nhau. * Kiãøm tra âiãöu kiãûn váöng quang Dáy dáùn mãöm sæí duûng åí cáúp âiãûn aïp 110 KV tråí lãn phaíi kiãøm tra âiãöu kiãûn váöng quang. Uvq ≥ UHT Trong âoï: Uvq laì âiãûn aïp tåïi haûn phaït sinh váöng quang. Nãúu ba pha bäú trê trãn caïc âènh cuía tam giaïc âãöu thç giaï trë UVq trong âiãöu kiãûn tiãu chuáøn (thåìi tiãút khä raïovaì saïng suía, aïp suáút khäng khê 760 mm Hg, nhiãût âäü mäi træåìng 250C) coï thãø xaïc âënh bàòng cäng thæïc sau: r alg.r.m.84UVq = [KV] Trong âoï: r - baïn kênh ngoaìi cuía dáy dáùn [cm] a - Khoaíng caïch giæîa caïc truûc dáy dáùn [cm] - m : hãû säú xeït âãún âäü xuì xç bãö màût dáy dáùn. Âäúi våïi dáy dáùn mäüt såüi vaì thanh dáùn âãø láu ngaìy trong khäng khê m= (0,93-0,98) vaì âäúi våïi dáy nhiãöu såüi xoàõn m= (0,83- 0,87). Nãúu ba pha bäú trê trãn cuìng màût phàóng thç Uvq cuîng tênh theo cäng thæïc (3-36) nhæng våïi pha giæîa giaím âi 4% vaì hai pha bãn tàng 6%. 5.9.3. Choün thanh dáùn cæïng Tiãút diãûn thanh dáùn âæåüc choün theo âiãöu kiãûn máût âäü doìng âiãûn kinh tãú, sau âoï kiãøm tra âiãöu kiãûn phaït noïng cho pheïp láu daìi, äøn âënh nhiãût, äøn âënh âäüng vaì âäúi våïi maûng âiãûn aïp låïn hån 110 KV phaíi kiãøm tra âiãöu kiãûn váöng quang. Skt = kt bt J I (mm2 ) Trong âoï : I bt - Doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng cuía thanh dáùn, (A). J kt - Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú cuía thanh dáùn (A/mm2). Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 113 Máût âäü doìng âiãûn kinh tãú phuû thuäüc vaìo váût liãûu thanh dáùn vaì thåìi gian sæí duûng cäng suáút cæûc âaûi Tmax cho trong baíng sau : J kt [A/mm2] æïng våïi Tmax [ h ] Tãn dáy dáùn 1000 ÷ 3000 3000 ÷ 5000 5000 ÷ 8760 Dáy dáùn trãn khäng vaì thanh dáùn näúi caïc thiãút bë phán phäúi Cu 2,5 2,1 1,8 Al 1,3 1,1 1,0 Caïp caïch âiãûn bàòng giáúy táøm Cu 3,0 2,5 2,0 Al 1,6 1,4 1,1 Càn cæï vaìo tiãút diãûn âaî tênh ra, ta choün tiãút diãûn thanh dáùn gáön nháút theo tiãu chuáøn. Tiãút diãûn choün âæåüc cáön phaíi kiãøm tra laûi theo âiãöu kiãûn phaït noïng luïc bçnh thæåìng. Icp ≥ Icb Trong âoï : - Icp laì doìng âiãûn cho pheïp cuía thanh dáùn âaî choün (âaî tênh âäøi vãö âiãöu kiãûn nhiãût âäü mäi træåìng xung quanh). - Icb laì doìng âiãûn cæåîng bæïc qua thanh goïp. Chuï yï: Âäúi våïi thanh dáùn ngàõn, thanh dáùn duìng laìm thanh goïp, ngæåìi ta khäng choün tiãút diãûn theo máût âäü doìng kinh tãú , vç choün nhæ váûy khäng mang laûi hiãûu quaí kinh tãú, maì ngæåìi ta choün theo doìng âiãûn phaït noïng láu daìi cho pheïp xuáút phaït tæì doìng âiãûn laìm viãûc cæåîng bæïc. Icp ≥ Icb 1. Kiãøm tra äøn âënh âäüng cuía thanh dáùn theo phæång phaïp âån giaín hoïa Theo phæång phaïp naìy ta coi mäùi mäüt nhëp cuía thanh dáùn (pháön thanh dáùn giæîa hai sæï gáön nháút ) laì mäüt dáöm ténh, khi ngàõn maûch seî chëu mäüt læûc khäng âäøi vaì bàòng læûc cæûc âaûi khi ngàõn maûch ba pha tênh våïi pha giæîa. a- Âäúi våïi thanh dáùn âån: Thanh dáùn âån laì thanh dáùn mäùi pha chè coï mäüt thanh. Trong pháön tênh toaïn læûc âäüng âiãûn ta âaî biãút âæåüc læûc cæûc âaûi khi ngàõn maûch ba pha âäúi våïi pha giæîa nhæ sau : F max = 2,86 . A . I2 max . Trong âoï : a l.2.10.02,1A 2−= 8,1 i I )3( xk)3( max = (xem hãû säú xung kêch bàòng 1,8). Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 114 Læûc âäüng âiãûn seî âæåüc xaïc âënh nhæ sau: a l i.10.8,18,1 i a l.2.10.02,1.86,2F 2)3(xk 2 2)3( xk2 −− =⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= [KG] Trong âoï : - )3( xki laì doìng âiãûn xung kêch khi ngàõn maûch ba pha [ KA] - a Khoaííng caïch giæîa caïc pha thanh dáùn [cm ] - l Chiãöu daìi nhëp thanh dáùn [cm] Theo giaïo trçnh cå æïng duûng ta coï momen uäún taïc duûng lãn thanh dáùn khi säú nhëp khäng låïn hån hai bàòng : 8 l.FM = [KG.cm] Vaì khi säú nhëp låïn hån hai : 10 l.FM = [KG.cm] Tæì âoï, tênh âæåüc æïng suáút trong váût liãûu thanh dáùn nhæ sau : W M tt =σ [KG/cm2] Trong âoï : W laì momen chäúng uäún cuía thanh dáùn [cm3] Mämen chäúng uäún phuû thuäüc vaìo hçnh daïng, tiãút diãûn vaì caïch bäú trê thanh dáùn caïc pha .( Xem hçnh veî) Khi âàût caïc thanh dáùn theo phæång aïn I, dæåïi taïc duûng cuía læûc âäüng âiãûn, chuïng seî bë uäún theo phæång thàóng goïc våïi truûc x - x vaì khi âoï momen chäúng uäún bàòng: 6 h.bW 2 xx =− Khi âàût theo phæång aïn II, mämen chäúng uäún bàòng : Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 115 6 h.bW 2 yy =− Khi âàût theo phæång aïn I-a, II-a sæï caïch âiãûn chëu neïn, khi âàût theo phæång aïn I-b, II-b sæï caïch âiãûn chëu uäún. Cáön chuï yï sæï chëu neïn täút hån chëu uäún . Âäúi våïi caïc thanh dáùn räùng tiãút diãûn troìn hay vuäng , âàût theo phæång aïn I hay II thç mämen chäúng uäún cuía chuïng cuîng nhæ nhau vaì bàòng: Âäúi våïi thanh dáùn troìn räùng : W D d= − 3 3 3 2 Trong âoï : - D laì âæåìng kênh ngoaìi cuía thanh dáùn troìn räùng. - d laì âæåìng kênh trong cuía thanh dáùn troìn räùng . Âäúi våïi thanh dáùn vuäng räùng : W H h= − 3 3 6 Trong âoï : H - Caûnh ngoaìi cuía thanh dáùn vuäng räùng. h - Caûnh trong cuía thanh dáùn vuäng räùng . Mämen chäúng uäún cuía caïc thanh dáùn hçnh maïng cho trong taìi liãûu kyî thuáût. Thanh dáùn äøn âënh âäüng khi thoía maîn âiãöu kiãûn : σ tt ≤ σcp Trong âoï : σtt vaì σcp laì æïng suáút tênh toaïn vaì æïng suáút cho pheïp cuía váût liãûu thanh dáùn. Âäúi våïi âäöng σ cpCu = 1400 [KG/cm2] nhäm σ cpAl = 700 [KG/cm2] theïp σ cpTh = 1600 [KG/cm2] Nãúu âiãöu kiãûn σtt ≤ σcp khäng âæåüc thoía maîn, seî giaíi quyãút bàòng caïc biãûn phaïp nhæ sau: * Thay âäøi caïch âàût âãø tàng mämen chäúng uäún. * Giaím l hoàûc tàng a âãø giaím læûc âäüng âiãnû, biãûn phaïp naìy bë haûn chãú båíi vç laìm cho kêch thæåïc thiãút bë phán phäúi cäöng kãönh. Våïi âiãûn aïp (6-20) KV ngæåìi ta láúy a = (20 - 150) cm vaì l = (80 - 200) cm . * Tàng tiãút diãûn thanh dáùn. * Duìng váût liãûu coï æïng suáút låïn hån. Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 116 b- Thanh dáùn gheïp bàòng hai thanh chæî nháût Khi duìng thanh dáùn gheïp bàòng hai thanh, æïng suáút trong thanh dáùn gäöm hai thaình pháön : σtt = σ1 + σ2 [KG/cm 2] Trong âoï: σ 1 - ÆÏng suáút do læûc âäüng âiãûn giæîa caïc pha sinh ra. σ2 - ÆÏng suáút do læûc âäüng âiãûn giæîa hai thanh dáùn cuía cuìng mäüt pha sinh ra. Thaình pháön σ 1 xaïc âënh giäúng nhæ âäúi våïi thanh dáùn âån âaî trçnh baìy åí trãn, trong âoï xem hai thanh cuía mäüt pha gheïp chàût cæïng våïi nhau nhæ mäüt thanh âäöng nháút, do âoï mämen chäúng uäún cuía thanh dáùn gheïp gáúp hai láön momen chäúng uäún cuía mäüt thanh. Thaình pháön σ 2 xaïc âënh nhæ sau, træåïc hãút phaíi xaïc âënh læûc taïc duûng giæîa hai thanh cuía mäüt pha khi ngàõn maûch ba pha, âãø xaïc âënh ta xem nhæ læûc âäüng âiãûn trong træåìng håüp ngàõn maûch hai pha dæûa vaìo cäng thæïc tênh læûc âäüng âiãûn cæûc âaûi khi ngàõn maûch hai pha: 2)2(maxI.A.3,3F = Trong âoï : a l210.02,1A 2−= ; )3(max)2(max I2 1I = ; a = 2.b Læu yï cáön phaíi xeït âãún hãû säú hçnh daïng K hd vç khoaíng caïch giæîa hai thanh dáùn nhoí. Ta coï : ]Cm/KG[10 b 1I.K.842,0 K.) 2 I( b.2 1.210.02,1.3,3f 82)3( maxhd hd 2 )3( max8 − − = = Khi tênh ]KA[8,1 iI )3( xk)3( max = thay vaìo biãøu thæïc trãn ta âæåüc: 22)3( xkhd 10b l.i.K.256,0f −= [KG/cm] Âãø giaím æïng suáút trong thanh dáùn, trãn caïc nhëp ngæåìi ta âàût caïc miãúng âãûm caïch âãöu nhau mäüt khoaíng l1. Læûc taïc duûng lãn thanh dáùn trãn âäü daìi l1. 212)3(maxhd1 10.b l .I.K.842,0l.fF −== [KG] Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 117 hay F = f.l1 = 21 2)3( xkhd 10.b l .i.K.256,0 − [KG] Mämen uäún trãn âäü daìi l1 giæîa hai miãúng âãûm laì: ]Cm.KG[ 12 l.f 12 l.FM 2 11 2 == ÅÍ âáy máùu säú chuïng ta thay 10 båíi 12, vç khi uäún tiãút diãûn ngang taûi chäù tæûa (miãúng âãûm) khäng âäøi (Xem hçnh veî) . Tæì âoï, tênh âæåüc æïng suáút do læûc âäüng âiãûn trong näüi bäü cuía mäüt pha sinh ra. ]Cm/KG[W.12 l.f W M 2 yy 2 1 yy 2 2 −− ==σ Trong thæûc tãú ngæåìi ta thæåìng xaïc âënh âäü daìi låïn nháút cho pheïp giæîa hai miãúng âãûm xuáút phaït tæì æïng suáút cho pheïp cuía váût liãûu nhæ sau: Giaí thiãút âaî tênh âæåüc æïng suáút täøng trong thanh dáùn bàòng æïng suáút cho pheïp cuía váût liãûu : σ cp = σ 1 + σ 2cp Tæì âoï ruït ra âæåüc æïng suáút låïn nháút cho pheïp do læûc âäüng âiãûn giæîa hai thanh dáùn cuìng mäüt pha sinh ra: σ 2cp = σ cp - σ 1 Thay l 1 = l 1max vaìo biãøu thæïc tênh σ 2 ta âæåüc: yy 2 max1 cp2 W.12 l.f − =σ Tæì hai biãøu thæïc trãn ta ruït ra âæåüc: f W.12).( l yy1cpmax1 −σ−σ= [ Cm ] Âãø cho thanh dáùn âaím baío äøn âënh âäüng, chiãöu daìi giæîa hai miãúng âãûm phaíi nhoí hån hoàûc bàòng l 1max . Tæì âoï xaïc âënh âæåüc säú miãúng âãûm cáön thiãút cho mäüt nhëp : 1 l ln max1 −= Chuïng ta phaíi choün n laì säú nguyãn, låïn hån hay bàòng trë säú tênh theo cäng thæïc trãn, nãúu ngæåüc laûi æïng suáút tênh toaïn seî væåüt quaï trë säú cho pheïp. c . Thanh dáùn hçnh maïng Læûc âäüng âiãûn giæîa hai pháön cuía thanh dáùn hçnh maïng tênh trãn 1 cm chiãöu daìi cuîng xaïc âënh nhæ pháön trãn nhæng åí âáy coï thãø láúy K hd = 1 vaì mäüt caïch gáön âuïng xem b ≈ h/2 , ta coï : f = 1,684. 2 1 2)3( max 10.h 1.I − [KG/cm] Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 118 Hay: f = 0,51. 2 1 2)3( xk 10.h 1.i − [KG/cm] Sau khi xaïc âënh âæåüc f quaï trçnh tênh toaïn giäúng nhæ âaî tiãún haình âäúi våïi thanh dáùn gheïp tæì hai thanh hçnh chæî nháût. Mämen chäúng uäún caïc thanh dáùn hçnh maïng âaî cho trong caïc taìi liãûu kyî thuáût æïng våïi caïc truûc y o -y o , y-y vaì x-x laì W yo- yo , W y- y , Wx - x. Khi thanh dáùn bäú trê theo phæång aïn a/ nãúu hai pháön âæåüc haìn tháût chàût våïi nhau thç khi tênh æïng suáút σ 1 ta láúy Wyo- yo, nãúu khäng haìn chàût thç láúy Wy - y. Khi bäú trê theo phæång aïn b/ thç duì haìn chàût hay khäng cuîng láúy Wx-x . Khi tênh æïng suáút σ2 ta láúy Wy - y. 2. Kiãøm tra äøn âënh âäüng cuía thanh dáùn coï xeït âãún dao âäüng Læûc âäüng âiãûn laì mäüt haìm säú theo thåìi gian dao âäüng våïi táön säú ω vaì 2ω nãn thanh dáùn vaì sæï cuîng dao âäüng, khäng phaíi laì mäüt dáöm ténh chëu læûc khäng âäøi nhæ giaí thiãút åí trãn. Cho nãn khi tênh choün thanh dáùn cáön âaím baío táön säú riãng thanh dáùn khaïc våïi táön säú ω vaì 2ω trong phaûm vi ± 10%. Vç khi táön säú riãng bàòng ω thç æïng suáút âäüng tàng lãn 2 láön, coìn khi táön säú riãng bàòng 2ω seî coï cäüng hæåíng vaì æïng suáút âäüng coï thãø tàng lãn âãún 5 láön so våïi æïng suáút tènh. Táön säú riãng cuía thanh dáùn coï hçnh daûng báút kyì, coï thãø xaïc âënh theo cäng thæïc sau: γ= .S 10.J.E l 56,3f 6 2r ÅÍ âáy : l : âäü daìi thanh dáùn giæîa hai sæï (khaïc l1)[ cm ]. E : Mäâun âaìn häöi cuía váût liãûu thanh dáùn . E Cu = 1,1.106 [KG/cm2] ; E Al = 0,65.106 [KG/cm2] J : Mämen quaïn tênh cuía tiãút diãûn thanh dáùn âäúi våïi truûc thàóng goïc våïi phæång uäún [cm4 ]. S : Tiãút diãûn ngang cuía thanh dáùn [ cm2 ] . γ : Khäúi læåüng riãng cuía váût liãûu thanh dáùn . Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 119 γ Cu = 8,93 [g/cm3] vaì γAl = 2,74 [g/cm3] Âäúi våïi thanh dáùn tiãút diãûn chæî nháût. S = b.h 12 h.bJ 3 = Trong âoï : b - caûnh tiãút diãûn ngang cuía thanh dáùn song song våïi phæång dao âäüng [cm]. h - caûnh tiãút diãûn ngang cuía thanh dáùn vuäng goïc våïi phæång dao âäüng [cm]. Thay caïc giaï trë vaìo biãøu thæïc tênh táön säú dao âäüng riãng, ta tênh âæåüc táön säú dao âäüng riãng cuía thanh dáùn chæî nháût nhæ sau : Thanh dáùn bàòng âäöng : 2 5 rCu l b.10.62,3f = [Hz] Thanh dáùn bàòng nhäm : 2 5 rCu l b.10.02,5f = [Hz] Nhæ váûy âãø traïnh hiãûn tæåüng cäüng hæåíng chuïng ta thay âäøi táön säú riãng bàòng caïch thay âäøi b hoàûc l. Nhæng nãúu thay âäøi b seî bë giåïi haûn båíi tiãút diãûn thanh dáùn, do váûy ta quan tám âãún viãûc thay âäøi l. Vuìng cäüng hæåíng âäúi våïi caïc chiãöu daìi nhëp nhæ sau : l Al = (37 - 123) [cm] ; l Cu = ( 31 - 95 ) [cm] 5.10. Choün sæï vaì caïp âiãûn læûc 5.10.1. Choün sæï caïch âiãûn 1. Khaïi niãûm chung Sæï laì mäüt loaûi khê cuû âiãûn duìng âãø bàõt chàût caïc thanh dáùn vaì âãø caïch ly caïc pháön mang âiãûn våïi nhau hay âäúi våïi âáút. Sæï yãu cáöu âaím baío âäü bãön âiãûn, âäü bãön cå vaì coï khaí nàng chäúng buûi báøn vç khi bãö màût bë báøn âäü bãön âiãûn seî giaím xuäúng. Sæï trong nhaì vaì sæï ngoaìi tråìi khaïc nhau, sæï âàût trong nhaì coï bãö màût phàóng coìn sæï âàût ngoaìi tråìi coï bãö màût tàng cæåìng âãø âaím baío âäü bãön cáön thiãút vãö âiãûn khi bë báøn hay bë mæa. Âäü bãön cå hoüc cuía sæï âæåüc âàût træng bàòng læûc phaï hoaûi vaì læûc naìy âàût vaìo âáöu sæï, vuäng goïc våïi truûc, tuyì theo nhiãûm vuû phán ra ba loaûi sau : Sæï âåî, sæï treo, sæï xuyãn. 2. Choün sæï Sæï âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau : - Vë trê âàût : Âàût trong nhaì hay ngoaìi tråìi. - Chuíng loaûi: Sæï âåî, sæï xuyãn, sæï treo. - Âiãûn aïp âënh mæïc cuía sæï : U âmS ≥ U HT Sau âoï kiãøm tra äøn âënh âäüng cuía sæï bàòng caïch so saïnh læûc taïc duûng lãn âáöu sæï vaì læûc phaï hoaûi cho pheïp cuía sæï : F cp = 0,6 .Fphaï hoaûi Män hoüc: Pháön âiãûn trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp Nhoïm Nhaì maïy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Âaì Nàông . 120 Khi tênh toaïn ta qui âäøi læûc taïc duûng thæûc tãú åí tám thanh dáùn vãö âáöu sæï : H 'H.FFtt = Ftt ≤ Fcp Riãng âäúi våïi sæï xuyãn cáön kiãøm tra doìng âiãûn âënh mæïc qua sæï : I âmS ≥ I lvmax 5.10.2. Choün caïp âiãûn læûc Trong nhaì maïy âiãûn vaì traûm biãún aïp thç caïp âiãûn læûc âæåüc duìng âãø näúi caïc maïy phaït hay maïy biãún aïp coï Sâm ≤ 15 MVA våïi thanh goïp (6 - 10) KV vaì cung cáúp cho caïc maûch tæû duìng . Caïp âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau : 1. Theo kãút cáúu cuía caïp : 1 loîi, 2 loîi, 3 loîi, 4 loîi ; caïch âiãûn bàòng giáúy táøm dáöu, cao su, nhæûa PVC, v.v. . . 2. Theo âiãûn aïp âënh mæïc : UâmC ≥ UHT 3. Tiãút diãûn cuía caïp choün theo máût âäü doìng kinh tãú, xuáút phaït tæì doìng âiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng : kt bt J I S = [mm2] Càn cæï vaìo tiãút diãûn âoï choün caïp tiãu chuáøn coï tiãút diãûn gáön nháút. 4. Kiãøm tra âiãöu kiãûn phaït noïng luïc bçnh thæåìng xuáút phaït tæì doìng âiãûn cæåîng bæïc: K 1 .K 2 .I cp ≥ I cb Trong âoï : I cp : Doìng âiãûn cho pheïp cuía caïp åí mäi træåìng quy âënh vaì åí riãng mäüt mçnh. K1 : Hãû säú hiãûu chènh khi nhiãût âäü mäi træåìng khaïc våïi quy âënh. K2 : Hãû säú xeït âãún hiãûu æïng gáön khi coï nhiãöu caïp laìm viãûc song song, khi säú caïp tàng thç K2 giaím. Theo quy trçnh thiãút bë âiãûn, âäúi våïi caïp caïch âiãûn bàòng giáúy táøm dáöu âiãûn aïp U ≤ 10 KV. Nãúu trong âiãöu kiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng doìng âiãûn laìm viãûc khäng quaï 80% doìng âiãûn cho pheïp thç khi sæû cäú coï thãø cho pheïp caïp quaï taíi 130% trong thåìi gian khäng quaï nàm ngaìy âãm. 130%. K 1 . K 2 . I cp ≥ Icb 5- Kiãøm tra äøn âënh nhiãût cuía caïp: maxcpNcap ϑ≤ϑ hoàûc: C B SS Nmin =≥