Tính ngắn mạch và kiểm tra sụt áp

CHƯƠNG VI TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA SỤT ÁP 6.1 Tính toán ngắn mạch: Mục đích của tính toán ngắn mạch là để xác định khả năng cắt của thiết bị bảo vệ, kiểm tra ổn định nhiệt của dây, kiểm tra độ nhạy của thiết bị bảo vệ, kiểm tra độ bền điện động. Ta dùng phần mềm tính cho một vài vị trí, và dùng lý thuyết kiểm tra lại các vị trí ngắn mạch do chương trình đã tính. Nếu kết quả phù hợp, lúc đó sẽ dùng phần mềm tính cho toàn bộ các vị trí ngắn mạch còn lại. Ø Dùng phần mềm Ecodial : Vào màn hình làm việc mở File “Mạch nguồn” đã tính toán phụ tải tổng. Tính toán chi tiết Hình 6.1 Sau đó vào phần “tính toán ngắn mạch”.Xuất hiện hộp thoại sau: Hình 6.2 Chọn “Calculate All” chương trình sẽ bắt đầu tính và kết quả được hiển thị như sau: Giá trị I(3)N mạch tại đầu ra MBA Hình 6.3 – Dòng ngắn mạch đầu ra MBA Giá trị I(3)N mạch tại TPPC Hình 6.4 - Dòng ngắn mạch tại thanh góp TPPC Giá trị I(3)N mạch tại TPPP1 Hình 6.5 - Dòng ngắn mạch pha tại thanh góp TPPP1 Giá trị I(3)N mạch tại TĐL1 Hình 6.6 - Dòng ngắn mạch pha tại thanh góp TĐL1 Ø Dùng lý thuyết : Tính ngắn mạch tại đầu ra của MBA: I(3)N = (KA) [1, H1-34] Trong đó : UN% - điện áp ngắn mạch phần trăm của MBA Unm% = 4 của MBA được tra trong bảng H1-32[1] ứng với công suất máy 1000(KVA). IđmMBA- dòng định mức MBA (A) => I(3)N = = 36.17(KA) Tính ngắn mạch tại thanh góp TPPC: Tổng trở MBA: ZBA = [1, H1-48] Với : SđmMBA – công suất định mức MBA (kVA) => ZBA = = 6.4 (mΩ) Tổng trở của đường dây từ MBA-TPPC: Rd = x 103 (mΩ) Với : R0 - điện trở đơn vị đường dây (Ω/Km) (Tra Catalog theo tiết diện dây ) n - số dây trên một pha L – chiều dài dây (Km) => Rd = x 103 = 0.2 (mΩ) Xd = x 103 (mΩ) Với X0 = 0.08 (Ω/Km) => Xd = x 103 = 0.4 (mΩ) Zd = = = 0.4 (mΩ) Z1 = 6.4 + 0.4 = 6.8 (mΩ) I(3)N = = = 33.9 (KA) Tính ngắn mạch tại thanh góp TPPP1: Tổng trở của đường dây từ TPPC-TPPP1 Rd = x 103 = 2.97 (mΩ) Xd = x 103 = 2.4 (mΩ) Zd = = = 3.8 (mΩ) Z2 = Z1 + 3.8 = 10.6 (mΩ) I(3)N = = = 21.7 (KA) Tính ngắn mạch tại thanh góp TĐL1 Tổng trở của đường dây từ TPPP1-TĐL1: Rd = x 103 = 29.5 (mΩ) Xd = x 103 = 2 (mΩ) Zd = = = 29 (mΩ) Z3 = Z2 + 29 = 39.6 (mΩ) I(3)N = = = 5.83 (KA) ØNhận xét: Từ việc so sánh các kết quả trên có thể thấy kết quả tính bằng lý thuyết và phần mềm phù hợp với nhau, do vậy ta dùng phần mềm Ecodial để tính toán ngắn mạch tại các thanh góp còn lại của nhà máy.Kết quả cho trong bảng phụ lục 6. 6.2 Kiểm tra sụt áp : Trong tính toán cung cấp điện, tuy tổng trở các đường dây nhỏ nhưng không thể bỏ qua được. Khi mang tải luôn tồn tại sự sụt áp giữa đầu và cuối đường dây. Sự vận hành của các tải (động cơ, chiếu sáng …) phụ thuộc nhiều vào điện áp trên đầu vào của chúng và đòi hỏi giá trị điện áp gần với giá trị định mức. Do đó, sau khi chọn tiết diện dây dẫn phù hợp ta phải kiểm tra độ sụt áp để khi mang tải lớn nhất điện áp tại điểm cuối đường dây phải nằm trong phạm vi cho phép (Ucp) Độ sụt áp lớn nhất cho phép: do những yêu cầu vận hành, ảnh hưởng của điện áp đối với tuổi thọ các thiết bị nên theo qui định . + Đối với chiếu sáng ΔUcp 6%. + Đối với các thiết bị khác ΔUcp 5%. + Đối với trường hợp khởi động của động cơ thì ΔUcp 8%. ΔU = Với : Imm = 3*Iđm (đối với một thiết bị) = 3*Itt (đối với nhóm thiết bị) [1,Bảng H1-26,trang H1-35]. Trong chương này ta sẽ dùng lý thuyết để tính toán sụt áp cho một nhánh thiết bị bất kỳ của một TĐL, và so sánh với kết quả chạy bằng phần mềm, nếu hai kết quả phù hợp nhau ta sẽ dùng phần mềm để tính cho những nhánh còn lại. Áp dụng kiểm tra sụt áp cho nhà máy: + Máy biến áp - Tủ phân phối chính(TPPC): 0.41% L = 0.02 (Km) S = 500 (mm2) R0 = 0.0366 (Ω/Km) X0 = 0.08 (Ω/Km) P = 737.45 (kW) Q = 670.29 (Kvar) Áp dụng biểu thức ( 4.2) kiểm tra sụt áp : ΔU1 = = = 1.41(V) ΔU1% = *100% = 0.37% + Tủ phân phối chính(TPPC) – Tủ phân phối phụ(TPPP) 1: 1.68% L = 0.09 (Km) S = 185 (mm2) R0 = 0.099 (Ω/Km) X0 = 0.08 (Ω/Km) P = 411.36 (kW) Q = 351.38 (Kvar) Áp dụng biểu thức ( 4.2) kiểm tra sụt áp : ΔU2 = = = 5.43 (V) ΔU2% = *100% = 1.43% + TPPP1 – Tủ động lực(TĐL) 1 : 1.15% L = 0.077 (Km) S = 16 (mm2) R0 = 1.15 (Ω/Km) X0 = 0.08 (Ω/Km) Cosφ = 0.7 P = 1.9 (kW) Q = (Kvar) Áp dụng biểu thức ( 4.2) để kiểm tra sụt áp : ΔU3 = = = 5.47 (V) ΔU3% = *100% = 1.44% + TĐL1 – Nhánh thiết bị số 2 của TĐL1 : L = 0.021 (Km) S = 1.5 (mm2) R0 = 12.1 (Ω/Km) X0 = 0.08 (Ω/Km) Cosφ = 0.7 P = 1.9 (kW) Q = 1.938(Kvar) Áp dụng biểu thức ( 4.2) kiểm tra sụt áp : ΔU4 = = = 1.279 (V) ΔU4% = *100% = 0.336% Vậy : ΔUΣ% = ΔU1% + ΔU2% + ΔU3% + ΔU4% = 0.37% + 1.43% + 1.44% + 0.336% = 3.6% Dùng phần mềm để tính cho nhánh thiết bị trên ta được kết quả: ΔUΣ% = 3.89% ØNhận xét: Ta thấy hai kết quả tính toán trên là gần bằng nhau, do vậy ta sẽ dùng phần mềm Ecodial để tính toán sụt áp cho những nhánh còn phụ tải lại của nhà máy. Kết quả độ sụt áp phần trăm cho trong bảng phụ lục 7.