Lựa chọn dây dẫn

Chương 5: LỰA CHỌN DÂY DẪN CHỌN DÂY DẪN: việc lựa chọn dây dẫn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, thường chia thành hai loại: yếu tố kỹ thuật và yếu tố kinh tế. Trong đó yếu tố kỹ thuật được đặt lên hàng đầu vì nó quyết định trực tiếp đến sự vận hành và chất lượng điện năng của lưới cung cấp. Những yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến việc lựa chọn tiết diện dây dẫn: Phát nóng lâu dài do dòng điện làm việc. Phát nóng ngắn hạn do dòng điện ngắn mạch. Tổn thất điện áp trên dây dẫn trong bình thường và sự cố. Ngoài các điều kiện nêu trên người ta còn lựa chọn theo kết cấu của dây dẫn và cáp như 1 sợi, nhiều sợi, vật liệu cách điện… Việc lựa chọn và lắp đặt dây dẫn phải thõa mãn các yêu cầu sau: Đảm bảo đủ khả năng tải dòng. Đảm bảo độ sụt áp. Lựa chọn dây dẫn sao cho đạt hiệu quả kinh tế. Chọn dây và cáp trong mạng hạ áp: Trong mạng điện xí nghiệp dây dẫn và cáp được chọn theo hai điều kiện sau: Chọn theo điều kiện dòng phát nóng. Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Trong các xí nghiệp vừa và nhỏ hiện nay đa số là chọn dây theo điều kiện dòng phát nóng. Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện dòng phát nóng cho phép: Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp thì dây dẫn bị nóng, nếu nhiệt độ dây dẫn và cáp quá cao thì có thể làm cho chúng bị hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ. Mặt khác, độ bền cơ học của kim loại dẫn điện bị giảm xuống. Do vậy nhà chế tạo quy định nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn và cáp. Khi nhiệt độ không khí là ± 25o C, người ta quy định nhiệt độ của thanh cái và dây dẫn trần là 70oC. Đối với cáp chôn trong đất ẩm có nhiệt độ là +15oC, nhiệt độ cho phép chỉ được dao động trong khoảng +60¸80oC tùy theo từng loại cáp, dây bọc cao su có nhiệt độ cho phép là 55oC… Nhiệt độ dây dẫn và dây cáp đặt tại nơi nào đó khác với nhiệt độ quy định nhiệt độ không khí là +25o C, nhiệt độ của đất là +15o C thì phải hiệu chỉnh theo hệ số hiệu chỉnh K. Do đó,tiết điện dây dẫn và dây cáp chọn phải thỏa mãn điều kiện sau: Icp³ Trong đó: Ilvmax: dòng điện làm việc cực đại của dây dẫn. Icp : dòng cho phép ứng với dây dẫn chọn. Dòng điện cho phép Icp là dòng điện lớn nhất có thể chạy qua dây dẫn trong thời gian không hạn chế mà không làm cho nhiệt độ nó vượt qua giá trị cho phép. Đối với đường dây, cáp không chôn trong đất: K = K1.K2.K3 Trong đó: K1- thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt. Tra theo bảng H1-13 trang H1- 24 theo Tài liệu tham khảo 2. K2: thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của hai mạch đặt kề nhau. Tra theo bảng H1-14 trang H1- 25 theo Tài liệu tham khảo 2. K3: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện.Tra theo bảng H1-15 trang H1- 26 theo Tài liệu tham khảo 2. Đối với cáp, dây dẫn chôn trong đất: K = K4.K5.K6.K7 Trong đó: K4 - thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt. Tra theo bảng H1-19 trang H1- 31 theo Tài liệu tham khảo 2. K5: thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau. Tra theo bảng H1-20 trang H1- 31 theo Tài liệu tham khảo 2. K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp. Tra theo bảng H1-21 trang H1- 31 theo Tài liệu tham khảo 2. K7: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ của đất. Tra theo bảng H1-22 trang H1- 32 theo Tài liệu tham khảo 2. TÍNH TOÁN CHI TIẾT: 5.2.1 Chọn dây cho các thiết bị của phân xưởng Nguội - Lắp Ráp : Nhóm II : Nhóm II gồm có 3 thiết bị. Ta đi làm 3 sợi cáp.3 sợi này được đặt trong ống ngầm. Ta có hệ số hiệu chỉnh K của 3 sợi cáp nhóm I đều tính như sau: K = K4.K5.K6.K7 K4 = 0,8 K5 = 1 (vì có 1 sợi) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 1 (nhiệt độ của đất 20oC, cách điện PVC) Suy ra: K = 0,8 1 1,051 = 0,84 Cáp 1: gồm máy 23 Iđm = 61,3 (A) Suy ra: Dòng tính toán của cáp 1 là: Itt = Iđm = 61,3 (A) Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 72,98 Tra bảng 8.4 trang 45 Tài liệu tham khảo ta chọn: Cáp đồng 4 lõi, cách điện PVC, mã hiệu 4G15, tiết diện S =15 (mm2), có dòng cho phép Icp = 113 (A) ro = 1,15 (Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km) Cáp 2: gồm Máy 2 4 Iđm = 11,4 (A) Suy ra: Dòng tính toán của cáp 2 là: Itt = Iđm = 11,4 (A) Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 13,57 Tra bảng 8.4 trang 45 Tài liệu tham khảo ta chọn: Cáp đồng 4 lõi, cách điện PVC, mã hiệu 4G1,5, tiết diện S =1,5 (mm2), có dòng cho phép Icp = 31 (A) ro = 12,1 (Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km) Cáp3: gồm Máy 2 5 Iđm = 15,2 (A) Suy ra: Dòng tính toán của cáp 3 là: Itt = Iđm = 15,2 (A) Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 18,1 Tra bảng 8.4 trang 45 Tài liệu tham khảo ta chọn: Cáp đồng 4 lõi, cách điện PVC, mã hiệu 4G1,5, tiết diện S =1,5 (mm2), có dòng cho phép Icp = 31 (A) ro = 12,1 (Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km) 5.2.2 Chọn cáp cho tủ động lực ĐL IIA đến tủ phân phối phụ PPPA Theo bảng 2.5 ta có dòng tính toán của TĐL IIA là: Itt = 68,8 (A) Kiểu đi dây: chôn ngầm dưới đất, trong nhà. K = K4.K5.K6.K7 K4 = 0.8 K5 = 1 (vì mỗi pha dùng 1 cáp 4 lõi). K6 = 1.05 (đất ẩm) K7 = 1 ( nhiệt độ của đất 20oC, cách điện PVC ) Suy ra: K = 0.811.051 = 0.84 Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 81,9 (A) Như vậy mỗi cáp phải chịu được dòng là : = 20,48 (A) Ta chọn mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi. Tra bảng 8.3 trang 44 Tài liệu tham khảo ta chọn cáp đồng PVC 1 lõi do hãng LENS sản xuất, mã hiệu: 1 x 1,5 Với tiết diện tổng là 4 1,5 mm2. Tiết diện dây 1,5 mm2. Icp = 4 31 = 124 A > 81,9 A. rop = 12,1/4 = 3,025 (Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km). roPE = 12,1 (Ω/km). Tính toán tương tự cho các nhóm I, III, IV của phân xưởng Nguội – Lắp Ráp cũng như các phân xưởng khác ta có kết quả tóm tắt cho ở các bảng 6.3, 6.4 và 6.5 ở chương 6. 5.2.3 Chọn cáp cho các tủ phân phối phụ đến tủ phân phối chính PPC: 5.2.3.1 Từ tủ phân phối phụ Nguội – Lắp Ráp PPPA đến tủ phân phối chính PPC: Theo bảng 3.2 ta có dòng tính toán của phân xưởng A với phụ tải chiếu sáng : Itt = 288,75 (A), Kiểu đi dây: chôn ngầm dưới đất, ngoài trời. K = K4.K5.K6.K7 K4 = 0,8 K5 = 0,8 (vì mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi). K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 1 ( nhiệt độ của đất 20oC, cách điện PVC ) Suy ra: K = 0,80,81,051 = 0,672 Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 429,66 (A) Như vậy mỗi cáp phải chịu được dòng là : = 107(A) Ta chọn mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi. Tra bảng 8.3 trang 44 Tài liệu tham khảo ta chọn cáp đồng PVC 1 lõi do hãng LENS sản xuất, mã hiệu: 1 x 25 Với tiết diện tổng là 4 25 mm2. Tiết diện dây 25 mm2. Icp = 4 138 = 552 A > 429,66 A. rop = 0,727/4 = 0,182 (Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km). roPE = 0,727 (Ω/km). 5.2.3.2 Từ tủ phân phối phụ Tiện PPPB đến tủ phân phối chính PPC: Theo bảng 3.2 ta có dòng tính toán của phân xưởng Tiện và phụ tải chiếu sáng là: Itt = 445 (A) Kiểu đi dây: chôn ngầm dưới đất, ngoài trời. K = K4.K5.K6.K7 K4 = 0,8 K5 = 0,8 (vì mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi). K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 1 ( nhiệt độ của đất 20oC, cách điện PVC ) Suy ra: K = 0,80,81,051 = 0,672 Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 662,2 (A) Như vậy mỗi cáp phải chịu được dòng là : = 165,55 (A) Ta chọn mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi. Tra bảng 8.3 trang 44 Tài liệu tham khảo 1 ta chọn cáp đồng PVC 1 lõi do hãng LENS sản xuất, mã hiệu: 1 x 70. Với tiết diện tổng là 4 x 70 mm2. Tiết diện dây 70 mm2. Icp = 4268 = 1072 > 662,2 A. rop = 0,268/4 = 0,067 (Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km). roPE = 0,268 (Ω/km). 5.2.3.3 Từ tủ phân phối phụ Phay – Bào – Doa PPPC đến tủ phân phối chính PPC: Theo bảng 3.2 ta có dòng tính toán của phân xưởng Phay – Bào – Doa và phụ tải chiếu sáng là: Itt = 435,75 (A),: Kiểu đi dây: chôn ngầm dưới đất, ngoài trời. K = K4.K5.K6.K7 K4 = 0,8 K5 = 0,75 (vì mỗi pha dùng 6 cáp 1 lõi). K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 1 ( nhiệt độ của đất 20oC, cách điện PVC ) Suy ra: K = 0,80,751,051 = 0,63 Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 694,84 (A) Như vậy mỗi cáp phải chịu được dòng là : = 115,8 (A) Ta chọn mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi. Tra bảng 8.3 trang 44 Tài liệu tham khảo 1 ta chọn cáp đồng PVC 1 lõi do hãng LENS sản xuất, mã hiệu: 1 x120. Với tiết diện tổng là 6 x 120 mm2. Tiết diện dây 120 mm2. Icp = 6268 =1608 A > 651,41 A. rop = 0,268/6 = 0,044(Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km). roPE = 0,268 (Ω/km). 5.2.3.5 Từ tủ phân phối Văn Phòng đến tủ phân phối chính PPC: Theo bảng 3.2 ta có dòng tính toán của các Phòng và phụ tải chiếu sáng là: Itt = 21,7 + 191,2 + 54,57 + 57,3 = 324,77 ( A ) Kiểu đi dây: chôn ngầm dưới đất, ngoài trời. K = K4.K5.K6.K7 K4 = 0,8 K5 = 0,8(vì mỗi pha dùng 4cáp 1 lõi ) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 1 ( nhiệt độ của đất 20oC, cách điện PVC ) Suy ra: K = 0,80,8x 1,05 x 1 = 0,672 Dòng điện hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: = 483,29 Như vậy mỗi cáp phải chịu được dòng là : = 120,82 Ta chọn mỗi pha dùng 4cáp 1 lõi. Tra bảng 8.3 trang 44 Tài liệu tham khảo 1 ta chọn cáp đồng PVC 1 lõi do hãng LENS sản xuất, mã hiệu: 1x25 Với tiết diện tổng là 4x 25m2. Tiết diện dây 25mm2. Icp = 4x 138 = 552>324,77(A) rop = 0,727/4 =0,182 (Ω / km), xo = 0,09 (Ω/km). roPE = 0,727 (Ω / km) 5.2.4 Chọn cáp từ tủ phân phối chính PPC đến máy biến áp MBA: Kiểu đi dây: chôn ngầm dưới đất, ngoài trời. K = K4.K5.K6.K7 K4 = 0,8 K5 = 0,8 (vì mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi). K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 1 ( nhiệt độ của đất 20oC, cách điện PVC ) Suy ra: K = 0,80,81.051 = 0,672 Dòng định mức của máy biến áp: IđmMBA = = 850,83 (A) Suy ra: Icp³ == 1266,12 (A) Như vậy mỗi cáp phải chịu được dòng là: I = = 316,53 (A) Ta chọn mỗi pha dùng 4 cáp 1 lõi. Tra bảng 8.3 trang 44 Tài liệu tham khảo ta chọn cáp đồng PVC 1 lõi do hãng LENS sản xuất, mã hiệu: 1 x 120 Với tiết diện tổng là 4120 mm2. Tiết diện dây 120 mm2. Icp = 4382 = 1528 A > 1266,12 A. rop = 0,153/4 = 0,038 (Ω/km), xo = 0,09 (Ω/km). roPE = 0,153 (Ω/km). Tính toán tượng tự ta cho các tủ động lực trong nhà máy ta có kết quả cho trong bảng 6.4