http://www.ebook.edu.vn
Chơng IX

Lựa chọn thiết bị điện
9.1 Khái niệm chung:
Các thiết bị điện, sứ v các trang thiết bị truyền dẫn điện trong điều kiện
vận hnh lm việc ở 3 chế độ cơ bản: chế độ lm việc di hạn, chế độ quá
tải (đối với một số thiết bị phụ tải tăng cao tới 1,4 định mức) v cuối cùng l
chế độ ngắn mạch.
Ngoi ra trong chơng ny không xét tới chế độ không
đối xứng.
ở chế độ lm việc lâu di sự lm việc tin cậy của các thiết bị, sứ v
các trang thiết bị dẫn điện đợc đảm bảo bằng cách lựa chọn chúng đúng
theo điện áp định mức v dòng điện định mức. ổ chế độ quá tải sự lm
việc của TB. đợc đảm bảo bằng cách hạn chế giá trị v thời gian tăng
điện áp hay dòng điện ở một giới hạn no đó phù hợp với mức d về độ
bền của chúng.
ở chế độ ngắn mạch sự lm việc tin cậy của thiết bị , sử v các phần
tử dẫn điện đợc đảm bảo bằng cách lựa chọn các tham số của các tham
số của chúng phù hợp với các điều kiện ổn định nhiệt v ổn định lực điện
động.
Khi chọn các TB. v các tham số của phần tử dẫn điện cần phải chú ý
tới hình thức lắp đạt v vị trí lắp đạt (trong nh, ngoi trời, nhiệt độ, độ ẩm..
của môi trờng xung quanh v độ cao lắp đặt các TB. so với mặt nớc
biển.
Khi thnh lập sơ đồ để tính toán dòng điện ngắn mạch đối với thiết bị
ta phải chọn chế độ sao cho khi đó thiết bị lm việc trong các điều kiện
thực tế nặng nề nhất (tức với điểm ngm. chọn phải có đợc dòng ngm. lớn
nhất đi qua TB.).
Ngoi ra các TB. lựa chọn cần phải thoả mãn các yêu cầu hợp lý về
kinh tế.


U
dmtb
- độ tăng điện áp cho phép của TB.

U
m
- độ lệch điện áp có thể có của mạng khi lm việc so với định mức
trong điều kiện vận hnh.
Mức tăng điện áp cho phép của một số thiết bị: 2) Chọn theo dòng điện định mức: I
dm

l dòng điện có thể chạy
qua TB. trong thời gian lâu di ở nhiệt độ định mức của môi trờng. Lúc đó
nhiệt độ của phần tử bị đốt nóng nhất của TB. không vợt quá giá trị cho
phép lâu di.
Việc chọn đúng theo dòng định mức đảm bảo không xẩy ra quá
đốt nóng nguy hiểm cho các phần của TB. khi lm việc lâu di ở chế độ
định mức. Dòng điện lm việc cực đại của mạng I
lvmax
trong thời gian t

3T
không đợc vợt quá dòng định mức của TB. dmtblv


cf
nhiệt độ lớn nhất cho phép của TB.

kk
nhiệt độ không khí nơi lắp đạt.
Trờng hợp

kk
< 35
0
C thì dòng cho phép có thể lớn I
dm
. Cứ mỗi độ giảm
của môi trờng xung quanh so với 35
0
C thì cho phép tăng dòng điện lớn
hơn l 0,005 I
dm
nhng tổng cộng không đợc vợt quá 0,2 I
dm
.

9.3 Kiểm tra các thiết bị điện:
Các thiết bị điện v các trang bị dẫn
điện đợc chọn theo các điều kiện định mức cần phải kiểm tra về ổn định
nhiệt v ổn định lực điện động khi có ngắn mạch. Các TB cắt ngoi các ĐK
trên còn phải kiểm tra cả khả năng cắt với các dòng ng.m.

1) Kiểm tra ổn định lực điện động:

xkttdddm
ii
ôi
dmôdd
biên độ của dòng điện cực đại cho phép đặc trng cho sự ổn
định động của TB.
i
xktt
- biên độ của dòng ngm. xung kích.

2) Kiểm tra ổn định nhiệt:
Dây dẫn v các TB. khi ngm. không đợc
phát nóng quá nhiệt độ cực đại theo các tiêu chuẩn qui định đối với đốt nóng
ngắn hạn khi có dòng ngm. chạy qua. Phải thoả mãn 1 trong 3 điều kiện: Ndndm
2
dndm
BtI
ôô
.
(1)

gt
2
dndm

thời gian tác động của dòng ngm., xác định theo tính toán.
I

- Dòng ngắn mạch xác lập trong mạch của TB đợc chọn, xác định theo tính
toán.
t
gt
- Thời gian tác động qui đổi (giả thiết) của dòng ngm., xác định theo tính
toán. Khi kiểm tra ổn định nhiệt, thời gian tác động tính toán của dòng ngm.
đợc xác định bằng tổng thời gian tác động của bảo vệ chính đặt ở máy gần
chỗ sự cố v thời gian tác động ton phần của máy cắt đó.
Trong các lý lịch máy nh chế tạo cho biết giá trị I
đmôn
đối với thời gian
5 hay 10 giây. Từ đó để kiểm tra các thiết bị cần phải xác định các giá trị của
các đại lợng B
N
; t
gt
, I

.
Việc xác định chính xác trị số xung nhiệt của dòng ngm. bằng giải tích.
=
t
0
2

; I
03
; . I
t
. Với thời điểm đầu tiên phải tính
đến cả thnh phần không chu kỳ. tức phải tính với giá trị hiệu dụng
lớn nhất của dòng ngm. ton phần.

I
xk
= k
xk
.I

Với mỗi đoạn (khoảng thời gian) ta xác định đợc giá trị bình
phơng của dòng quân phơng. 2
II
I
2
01
2
Ixk
2
1qp
+
=
;

i
- độ di của khoảng thời gian thứ i.
n - số khoảng thời gian.
Khi ngm. ở xa nguồn, thnh phần dòng chu kỳ coi nh không đổi,
v với t

0,2 giây thì B
N
tính theo. )("
a
2
N
TtIB +T
a
thời gian tắt dần của thnh phần không chu kỳ, thờng lấy bằng T
a
=
0.05 giây.

3) Thời gian giả thiết:
l thời gian cần thiết để dòng ngm. ổn định
gây nên đợc một hiệu ứng nhiệt đúng nh dòng ngm. thực tế biến thiên
gây ra trong thời gian thực tế t
c


).
Khi coi nguồn có công suất vô cùng lớn: t
gtck
= t
ct
gtkck
- đợc xác định gần đúng theo: 2
gtkck
0050t
"
,

Khi t
c
> 1 giây

t
gtkck
= 0 (có thể bỏ qua)



4. Công suât cắt định mức

5. Dòng điện ổn định lực điện động 6. Dòng ổn định nhiệt trong thời gian t
ôdn

U
dmMC

I
dmMC

I
dmcăt

S
dmcăt

i
dmôdd I
đmôn

U
dmMC

i
dmôdd


i
xkttI
đmôdn



dn
gt
t
t
I
ô

9.5 Chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải:

1) Nhiệm vụ: l thiết bị đơn giản v rẻ tiền hơn máy cắt. Nó gồm hai bộ phận
hợp thnh, bbộ phận đóng cắt (điều khiển bằng tay) v cầu chì. Vì bộ phận
dập hồ quang đơn giản nên chỉ đóng cắt đợc dòng điện phụ tải, không cắt
đợc dòng điện ngm. Để cắt dòng ngm. Trong máy cắt phụ tải ngời ta dùng
cầu chì. Cầu chì có thể chọn với giá trị khác nhau VD: 100; 200; 400 A. Thiết

cắt
= 0,008 s). cấu tạo đơn gian rẻ tiền, kích thớc nhỏ, đợc dùng
phổ biến. Do đặc tính lm việc không ổn định nên chọn không đúng thì lm
việc không chính xác.
Cấu tạo: có 2 phần vỏ v dây chẩy. Trong vỏ có các bộ phận dập hồ
quang đợc chế tạo theo nhiều kiểu loại, trong nh, ngoi trời..).
+ Đờng dây có nhiều cấp bảo vệ phải chú ý đảm bảo điều kiện cắt chọn
lọc (cầu chì cấp trên phải lm việc sau cầu chí cấp dới).
+ Tuỳ theo phụ tải chọn dây chẩy thích hợp. Vì với một vỏ cầu chì có thể lắp
đợc nhiều cấy dây chẩy khác nhau. nên khi chọn cầu chì phải đảm bảo:

I
dc


I
vỏ I
vỏ
tức dòng định mức của các bộ phận dẫn điện gắn trên vỏ cầu chì
(đầu tiếp xúc).
Cầu chì không những phải chịu đợc dòng điện định mức của mạng m còn
phải chịu đợc các dòng đỉnh nhọn khi đang cắt máy BA không tải hoặc khi
đóng cắt tụ vo mạng, khi mở máy các động cơ



:


= 2,5 Với các động cơ không đồng bộ mở máy không tải.

= 1,6 2 Với động cơ mở máy có tải.

= 1,6 Với động cơ mở máy nặng nề, với máy biến áp hn

Với các phụ tải không có dòng đỉnh nhọn xuất hiện (mạng chiếu sáng). Thì
do đặc tính của cầu chì không ổn định, nên để đảm bảo cầu chì tồn tại lâu
di, không bị chẩy

t
I[A]
I
dc1
I
dc2
I
dc2
HV. Đặc tính bảo vệ của cầu chì
http://www.ebook.edu.vn
I
cd
= 1,3 I
dm
(I
dm
4. Điều kiên cắt chọn lọc I
dc1
> I
dc2 5. Công suất cắt hoặc Sdmc > S
"
N dòng cắt định mức I
dmc
> I
"
N9.8 Lựa chọn và kiểm tra sứ cách điện:
Sứ vừa có tác dụng lm giá
đỡ các bộ phận mang điện vừa lm vật cách điện giữa các bộ phận đó với đất.
Vì vậy sứ phải có đủ độ bền chịu đựng đợc lực điện động do dòng ngm. gây
ra, đồng thời phải chịu đợc điện áp của mạng, kkể cả lúc quá điện áp. Thông
thờng có 2 loại chính: Sứ đỡ
v sứ xuyên tờng.
+ Sứ đỡ: đợc chọn v kiểm tra về tác động phá huỷ do dòng ngm. xung kích.
Dạng trọng tải xấu nhất đối với sứ l trọng tải tạo lên momen uốn lớn nhất (HV).
Cách đặt các thanh dẫn trên sứ.

các sứ ny đợc chọn v kiểm tra tơng tự nh sứ
xuyên.
+ Khi chọn sứ cần kiểm tra các điều kiện lắp đặt thanh dẫn trên đỉnh sứ. Khi
thanh dẫn đặt nh (VH) b). phải hiệu chỉnh lực cho phép: hcfcfcf
kF
h
h
FF ..
'
'
==k
h
= h/h - hệ số hiệu chỉnh
F
'
cf
- lực cho phèp hiệu chỉnh F
'
cf
< F
cfCác điều kiện chọn v kiểm tra sứ:

F
tt
lực tính toán(lực điện động do dòng ngm 3 pha gây ra).

22
xktt
10
a
l
i761F

= ...,
[kG]
i
xk
- trị số biên độ của dòng xung kích.
l - khoảng cách giữa hai sứ liên tiếp trên 1 pha.
a - khoảng cách giữa hai pha.

9.9 Chọn và kiểm tra máy biến dòng:
dùng để cc. dòng điện
cho các mạch đo lờng v bảo vệ. Phía thứ cấp của máy biến dòng nối với
các cuộn dây dòng điện của dụng cụ đo v của re-le. Các cuộn dây ny có
điện trở rất bé, vì vậy trong trạng thái vận hnh bình thờng phía thứ cấp
của máy biến dòng hầu nh bị ngắn mạch. Dòng điện định mức thứ cấp I
2


2
dm2cf
2
dm2cd
2
dm2txcfcddm2
2
dm2dm2
rIrIrISSSZIS ..

I
2dm
dòng định mức thứ cấp
h
h

F
F
a) b)
http://www.ebook.edu.vn
Z
2dm
Tổng trở cho phép của mạch ngoi.

r
cd
- điện trở tổng của các cuộng dây của các dụng cụ đo v rơ-le mắc nối tiết
trong mạch.
r
cf


Vậy nếu tính đợc r
cf
bằng biểu thức trên thì điện trở thực
tế hay tiết diện các dây dẫn nối nhỏ nhất phải l: cf
tt
r
l
F .
min

=

- điện dẫn suất của dây dẫn nối.
l
tt
- chiều di tính toán của dây dẫn nối.


dmmang

3. Phụtải thứ cấp S
2dm


S
2tt

4. ổn định lực điện động
dmBI
xktt
dd
I2
i
k
ô

5. Lực cho phép trên đầu sứ BI
a
li
10880F
2
xk
2
cf
.
..,



2dm
= 100 V (vừa có tác dụng ccđ. cho mạch đo lờng v bảo vệ, lại
vừa có tác dụng ngăn cách các dụng cụ đo v rơ-le tiếp xúc với điện áp cao

an ton cho ngời vận hnh, vì vậy phía thứ cấp của BU luôn luôn đợc
nối đất.
+ Phân loại: - Theo phơng pháp lm mát:: Loại có dầu; loại khô dầu
- Theo số pha: loại 1 pha; loại 3 pha; loại 3 pha năm trụ.
+ BU đợc chọn theo U
dm
; cấp chính xác v sơ đồi nối dây.
+ Các điều kiện chọn v kiểm tra BU:

1. Điện áp định mức sơ cấp U
dmBU


U
dmmạng

2. Kiểu v sơ đồ nối dây phụ thuộc vo việc sử dụng
3. Phụ tải pha S
2dm
[kVA] S
2tt


S
2dmBU


xí nghiệp khác (nơi m mật độ phụ tải cao). So với cáp, tahnh dẫn có những
u điểm: Đô tin cây lớn
; khả năng lắp đặt nhanh, dẽ quan sát kiểm tra khi
vận hnh. Tất nhiên việc quyết định chọn PA cấp điện theo mạng cáp hay
thanh dẫn phải dựa trên việc so sánh kinh tế-kỹ thật.
Tiết diện thanh dẫn đợc lựa chọn theo chỉ tiêu kinh tế, theo phát nóng
hoặc theo tổn thất điện áp cho phép. sau đó phải kiểm tra ổn định nhiệt v
ổn định lực điện động khi ngm hoặc khi khởi động động cơ lớn.

1) Lựa chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng: I
lvmax


k
1
.k
2
.k
3
.I
cfI
lvmax
dòng điện lm việc lâu di đi qua thanh dẫn.
l