mở đầu - Chƣơng 1 Dây dẫn và cáp - Chƣơng 2 Máy cắt hạ áp - Chƣơng 3 Máy biến áp phân phối - Chƣơng kết luận 3 Luan van Chƣơng 1 DÂY DẪN VÀ CÁP 1. GIỚI THIỆU CHUNG Dây dẫn và cáp là một trong những thành phần chính của mạng cung cấp điện. Vì vậy, việc lựa chọn dây dẫn và cáp đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và thõa mãn chỉ tiêu kinh tế sẽ góp phần đảm bảo chất lượng điện, cung cấp điện an toàn và liên tục. Để dẫn điện người ta chế tạo ba loại dây: dây bọc cách điện, dây dẫn trần và dây cáp.
Dây bọc cách điện: dùng cho lưới điện phân phối, có loại dây bọc ruột đồng, có loại ruột nhôm, dây đơn hoặc dây đôi, cứng hoặc mềm, một sợi hoặc nhiều sợi. Dây dẫn trần bao gồm dây đồng trần (M), dây nhôm trần (A) và dây nhôm lõi thép (AC). Cáp: là loại dây dẫn đặc biệt có cáp 1 lõi, 2 lõi, 3 lõi, 4 lõi và lõi có thể bằng đồng hoặc nhôm. Cáp được cách điện bằng PVC hoặc XLPE.
Cáp được chế tạo nhiều loại có nhiều đặc tính khác nhau thích ứng với môi trường sử dụng. LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 2.1 Chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp. Tiết diện dây dẫn F xác định như sau: 𝑛 𝑛 𝑃𝑖 ∗𝑙𝑖 𝑝𝑖 ∗𝐿𝑖 𝐹 = 𝛾 ∗𝑈𝑑𝑚 𝑖 =1 hay 𝐹 = 𝛾 ∗𝑈𝑑𝑚 𝑖=1 (1. Trong đó: ∆U ′ là thành phần tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở đường dây gây nên.
∆U′′ là tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng đường dây gây nên. x0 , r0 là điện trở và điện kháng trên một đơn vị chiều dài đường dây (Ω/km). Pi, Q i là công suất tác dụng và phản kháng trên đoạn lưới thứ i. li là chiều dài đoạn lưới thứ i.
pi, qi là công suất tác dụng và phản kháng tại nút thứ i. Li là khoảng cách từ nút thứ i đến nguồn. Lựa chọn dây cáp theo điều kiện phát nóng. Chọn dây cáp theo điều kiện dòng phát nóng cho phép sẽ đảm bảo độ bền, độ an toàn trong quá trình vận hành và tuổi thọ của dây cáp.
Điều kiện lựa chọn: K.Icpdm Ilv max (1.2) Trong đó: Icpdm là dòng phát nóng cho phép ở các điều kiện định mức cho bởi nhà sản xuất. K là hệ số hiệu chỉnh theo các điều kiện lắp đặt và vận hành thực tế. Ilv max là dòng điện làm việc dài cực đại đi trong dây cáp. Cách xác định hệ số K được trình bày chi tiết trong tài liệu [1].3 Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp và ổn định nhiệt.
Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp Công thức xác định tổn thất điện áp: Sụt áp ∆𝐔 Mạch ∆𝐔 ∆𝐔% ∆U= 2IB(r0 cosφ + x0 sinφ) L 1pha: Pha/pha ∆U = 2IB(r0 cosφ + x0 sinφ) L 1pha: Pha/ trung tính 100∆U ∆U = 3IB(r0 cosφ + x0 sinφ) L ∆Uđm 3 pha cân bằng Trong thực tế có thể áp dụng công thức sau: ∆U = Vd.3) Vd : Điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài dây( V/A.km), I: Là dòng điện phụ tải (A); L: Chiều dài của dây (km). Điều kiện kiểm tra tổn thất điện áp: ∆Umax % ≤ ∆Ucp % (1. Kiểm tra theo điều kiện ngắn mạch Kiểm tra điều kiện chịu nhiệt của dây/cáp khi xuất hiện ngắn mạch: I. Tóm tắt các phƣơng pháp lựa chọn dây dẫn.
Phƣơng pháp chọn dây Công thức Chỉ tiêu đáp ứng Ứng dụng Theo tổn thất điện áp 𝑛 𝑖=1 𝑃𝑖 ∗ 𝑙𝑖 Dùng trong mạng 𝐹= Kỹ thuật cho phép 𝛾 ∗ 𝑈𝑑𝑚 ∗ ∆𝑈′ phân phối. Theo điều kiện phát Dùng cho mạng hạ K.Icpdm Ilv max Kỹ thuật nóng áp. 𝐼 Dùng cho mạng Theo mật độ Jkinh tế 𝐹𝑘𝑡 = 𝑙𝑣 𝑚𝑎𝑥 Kinh tế 𝐽𝑘𝑡 truyền tải. 𝛾∆𝑈′ 𝐽= 𝑛 Theo mật độ dòng 3 𝑖=1 𝑙 𝑖 cos𝜑𝑖 Kinh tế, Kỹ Dùng trong mạng không đổi Jkd.
𝐼 thuật công nghiệp. 𝐹𝑖 = 𝑖 𝐽 𝑛 Theo phí tổn kim loại 𝑃𝑖 Dùng trong mạng 𝐹𝑖 = 𝑃𝑖. 𝑙 𝑖 Kinh tế màu bé nhất. Dây dẫn và dây cáp các hãng sản xuất 3.1 LS-VINA Cable.
Cáp 1 lõi bọc XLPE 0,6/1(1,2)kV Mã hiệu thiết kế cho LS-VINA Cable gồm các chữ cái mà theo đó có thể nhận biết được các lớp chính trong cấu trúc cáp, bắt đầu bằng chữ “C”. C : Cách điện XLPE; WS : sợi đồng màn chắn; V : Lớp bọc trong, bọc phân cách hoặc lớp vỏ PVC; AWA : Giáp sợi nhôm (Cáp đơn); TA: Giáp băng thép; ATA: Giáp băng nhôm(Cáp đơn). 6 Luan van Chiều Chiều dày bọc Đường kính/chiều khối lượng cáp gần đúng Đường dày cách dày giáp Chiều dày vỏ bọc Đường kính ngoài Chiều dài chuẩn Tiết điện kính lõi điện Lõi đồng Lõi nhôm * ** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** AWA DATA AWA DATA UnAr AWA DATA UnAr AWA DATA UnAr AWA DATA UnAr AWA DATA UnAr AWA DATA mm2 mm mm Mm Mm Mm Mm Kg/km Kg/km m 1.8 51 59 10530 11567 3940 5070 250 7 Luan van Cáp 2 lõi bọc XLPE 0,6/1(1,2)kV khối lượng cáp gần đúng Đường kính/chiều Chiều dày bọc Chiều dày vỏ bọc Đường kính ngoài Chiều dài chuẩn dày giáp Lõi đồng Lõi nhôm Chiều Đường Tiết diện dày cách kính lõi điện *** *** *** *** *** * ** * ** * ** * ** * ** * ** * ** UnAr UnAr UnAr UnAr UnAr GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA mm2 mm Mm Mm Mm Mm Mm Kg/km Kg/km m 1.2 63 71 70 9,170 12,670 10,820 4,180 7,760 5,840 500 250 250 8 Luan van Cáp 3 lõi bọc XLPE 0,6/1(1,2)kV Đường kính/chiều Khối lượng cáp gần đúng Chiều Chiều dày bọc Chiều dày vỏ bọc Đường kính ngoài Chiều dài chuẩn dày giáp Lõi đồng Lõi nhôm Tiết Đường dày diện kính lõi cách điện * ** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** GSWA DSTA GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA mm2 mm mm mm Mm Mm mm Kg/km Kg/km m 1.2 68 76 75 12,890 16,700 14,720 5,410 9,220 7,240 250 250 250 9 Luan van Cáp 4 lõi bọc XLPE 0,6/1(1,2)kV Đường kính/chiều Khối lượng cáp gần đúng Chiều dày bọc Chiều dày vỏ bọc Đường kính ngoài Chiều dài chuẩn dày giáp Lõi đồng Lõi nhôm Tiết Đường Chiều dày diện kính lõi cách điện * ** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** GSWA DSTA GSWA DSTA UnAr GSWA DSA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA mm2 mm Mm mm Mm Mm mm Kg/km Kg/km m 1.4 76 85 83 17,000 22,340 18,990 7,023 12,370 9,020 250 250 250 10 Luan van Cáp 2 lõi bọc PVC 0,6/1(1,2)kV Khối lượng cáp gần đúng Đường kính/chiều Chiều dày bọc Chiều dày vỏ bọc Đường kính ngoài Chiều dài chuẩn Chiều dày giáp Lõi đồng Lõi nhôm Tiết Đường dày cách diện kính lõi điện * ** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** GSWA DSTA GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA mm2 mm Mm mm Mm mm Mm Kg/km Kg/km M 1.1 65 78 74 9,190 12,800 10,800 4,280 8,030 5,980 500 250 250 11 Luan van Cáp 3 lõi bọc PVC 0,6/1(1,2)kV Đường kính/chiều Khối lượng cáp gần đúng Chiều Chiều dày bọc Chiều dày vỏ bọc Đường kính ngoài Chiều dài chuẩn Đường kính dày giáp Tiết diện dày cách lõi Lõi đồng Lõi nhôm điện * ** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** *** * ** GSWA DSTA GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA UnAr GSWA DSTA mm2 Mm mm Mm mm Mm Mm Kg/km Kg/km M 1.3 68 76 80 12,920 17,800 14,700 10,680 7,520 500 250 250 12 Luan van Cáp 4 lõi bọc PVC 0,6/1(1,2)kV Đường kính/chiều Khối lượng cáp gần đúng Chiều dày bọc Chiều dày vỏ bọc Đường kính ngoài Chiều dài chuẩn Chiều dày giáp Đường Tiết diện dày cách Lõi đồng Lõi nhôm kính lõi điện *** *** *** *** *** * ** * ** * ** * ** * ** * ** * ** UnAr UnAr UnAr UnAr UnAr GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA GSWA DSTA mm2 Mm mm Mm mm mm Mm Kg/km Kg/km M 1.6 78 87 89 17,100 22,500 18,810 12,600 9,200 500 250 250 13 Luan van Dây bọc LV (0.6/1kV PVC) Chiều Đường Khối lượng cáp gần đúng Tiết Đường kính lõi dày cách kính diện điện ngoài Lõi đồng Lõi nhôm mm2 mm Mm mm Kg/km 1.4 28 3,040 1,130 14 Luan van Cáp vặn xoắn 0,6/1(1.2)kV-ABC Phù hợp tiêu chuẩn AS 3560 và TCVN 6447 Đường kính lớn nhất Tiết diện Số lõi Lõi cách Số sợi Chiều dày cách Khối lượng gần đúng Điện trở DC Dòng điện cho phép Lực kéo đứt nhỏ nhất Lõi dẫn điện điện Cáp bện lõi điện mm2 Mm Mm Mm No. mm Kg/km Ω/km A kN 2 15.0 15 Luan van Cáp vặn xoắn 0,6/1(1.2)kV-ABC Phù hợp tiêu chuẩn AS 33560, IEC 60502 Đường kính lớn Chiều dài cách điện Điện trở DC ở 200 C Lực kéo đứt nhỏ nhất nhất Dòng Đường Khối Tiết diện điện Trung Trung kính gần lượng Trung Dây pha Dây pha Dây pha cho Dây pha Trung bình bình bình đúng gần đúng bình phép mm2 mm mm mm mm mm Kg/km Ω/km Ω/km A kN kN 2x50 + 50 8.
Loại dây và cáp. Dây Cáp Cáp duplex : cáp có 2 lõi, ruột dẫn gồm Dây đơn cứng VC : ruột dẫn là một sợi nhiều sợi đồng mềm xoắn đồng tâm. Có 2 đồng mềm, cách điện PVC. loại cáp duplex: Du-CV: cách điện PVC.
Dây điện lực CV : ruột dẫn gồm nhiều sợi Du-CX: cách điện XLPE. đồng mềm xoắn đồng tâm, cách điện PVC. Cáp quadruplex : cáp có 4 lõi, ruột dẫn gồm Dây điện lực CX : ruột dẫn gồm nhiều sợi nhiều sợi đồng mềm xoắn đồng tâm. Có 2 đồng mềm xoắn đồng tâm, cách điện loại cáp quadruplex: XLPE.
Qu-CV: cách điện PVC. Qu-CX: cách điện XLPE. Dây đôi mề m dẹt VCmd : ruột dẫn gồm nhiều sợi đồng mềm xoắn chum, cách điện Cáp điện kế : loại 2 lõi và 4 lõi. Phân theo PVC.
vật liệu cách điện: DK-CVV:cách điện PVC. Dây đôi mề m ôvan VCmo và dây đôi DK-CXV:cách điện XLPE. mề m ôvan dẹt VCmod : ruột dẫn gồm nhiều sợi đồng mềm xoắn chùm, cách Cáp điện lực CVV, CXV: ruột dẫn gồm điệnPVC, vỏ PVC. nhiều sợi đồng xoắn đồng tâm, cách điện PVC hay XLPE tạo thành 1 lõi.
Cáp gồm Dây điện lực chậm cháy CX/FR : ruột 1,2,3 hoặc 4 lõi, vỏ PVC. dẫn gồm nhiều sợi đồng xoắn đồng tâm, cách điện XLPE chậm cháy.