TIỂU LUẬN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN đề TÀI TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN DÂY DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ, CƠ KHÍ & XÂY DỰNG

BÀI TIỂU LUẬN
MƠN: CUNG CẤP ĐIỆN
ĐỀ TÀI:
TÍNH TOÁN
TIẾT DIỆN DÂY DẪN

GVHD: ThS. Nguyễn Thị Huệ
SVTH : Trịnh Thanh Long
Tơ Văn Đầy
Nguyễn Ngọc Hợi
Hồ Minh Mẫn
Trần Hồng Vũ

Lớp 16DĐI1LT1-03


Nội Dung Báo Cáo
CHƯƠNG I :
Ý NGHĨA CỦA VIỆC LỰA CHỌN DÂY DẪN
CHƯƠNG II :
CÁC PHƯƠNG PHÁP
LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN
CHƯƠNG III:
CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG I:

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
* Tiết diện dây dẫn và lõi cáp được lựa chọn căn
cứ theo nhiều yếu tố khác nhau: đó là những yếu
tố kỹ thuật và kinh tế.
* Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến việc lựa
chọn tiết diện dây dẫn là:
- Phát nóng do dịng điện làm việc lâu dài.
- Phát nóng do dịng điện ngắn mạch.
- Tổn thất điện áp trong dây dẫn và cáp trong
trạng thái làm việc bình thường và sự cố.
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG I:
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
- Độ bền cơ học của dây dẫn.
- Vầng quang điện
* Ta sẽ xác định được 5 tiết diện tương ứng với 5 điều
kiện kỹ thuật trên và tiết diện bé nhất thỏa cả 5 điều
kiện trên chính là tiết diện ta cần lựa chọn thỏa mãn
điều kiện kỹ thuật.
* Chú ý là chỉ khi lựa chọn tiết diện của dây dẫn
đường dây trên không ta mới chú ý đến yếu tố vầng
quang điện và độ bền cơ học, và chỉ khi lựa chọn tiết
diện lõi cáp mới cần chú ý đến yếu tố phát nóng do
dòng điện ngắn mạch.
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG I:

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
* Yếu tố vầng quang điện chỉ được đề cập tới
khi điện áp đường dây từ 110 KV trở lên. Để
ngăn ngừa hoặc làm giảm tổn thất vầng quang
điện người ta qui định đường kính dây dẫn tối
thiểu ứng với cấp điện áp khác nhau:
- Với điện áp 110 kV thì d > 9,9mm
- Với điện áp 220 kV thì d > 21,5mm
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG I:
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hình ảnh về VẦNG QUANG ĐIỆN
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG I:
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
* Nghĩa là với điện 110KV phải dùng dây tiết
diện 70 mm2 trở lên, còn với điện áp 220KV
phải dùng dây tiết diện 120mm2 trở lên.
* Căn cứ về mặt kinh tế để lựa chọn tiết diện
dây dẫn và cáp là chi phí tính tốn Z. Tiết diện
kinh tế là tiết diện lựa chọn sao cho hàm chi
phí tính tốn là bé nhất.
Lớp 16DĐI1LT1-03

CHƯƠNG I:
1.2 Ý nghĩa của việc lựa chọn dây dẫn
Đất nước ta đang phát triển rất nhanh theo xu
hướng thời đại, nhu cầu về nhà ở tăng ngày càng
cao cùng với sự phát triển và đơ thị hóa. Hiện nay,
đầu tư xây dựng mới và nâng cấp cơ sở hạ tầng nhà
ở ngày càng tăng cao. Việc phát triển và cải tạo
nâng cấp hệ thống điện trong các tòa nhà, hệ thống
lớn, dân dụng là việc cần thiết tăng theo nhu cầu
thực tiễn.
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG I:
Ý nghĩa của việc lựa chọn dây dẫn
* Tuy nhiên, để đảm bảo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật,
an toàn cho sử dụng điện và tiết kiệm chi phí đầu
tư lại là vấn đề nhiều người quan tâm.
*Trong hệ thống điện, việc dẫn cấp là rất quan
trọng. Tính tốn chọn tiết diện dây dẫn phù hợp
được rất nhiều người quan tâm, khơng chỉ tính an
tồn, tiết kiệm chi phí đầu tư mà còn giảm tổn hao
điện năng truyền dẫn, tiết kiệm điện năng cho
người sử dụng cũng như ngành điện.
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG I:
Ý nghĩa của việc lựa chọn dây dẫn
"Tính tốn tiết diện dây dẫn" là yêu cầu tất yếu:

* Nếu dùng dây dẫn tiết diện nhỏ hơn cho phép
sẽ dẫn đến hiện tượng dây dẫn ln trong tình trạng
q tải, dây nóng, dùng kéo dài sẽ dẫn đến dây
giịn, cách điện nóng chảy gây đứt, chập cháy hệ
thống dây dẫn, tổn thất trên đường dây lớn.
* Nếu tiết diện dây dẫn lớn quá sẽ gây lãng phí
tiền đầu tư, quá trình thi cơng sẽ bị ảnh hưởng
nhiều đến kỹ mỹ thuật của cơng trình.
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
1.1 Chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp:
- Tổng tổn thất điện áp nếu toàn bộ đường dây cùng chủng loại và
tiết diện:

Trong đó:
ΔU’  là thành phần tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện
trở đường dây gây nên.
ΔU’’ là thành phần tổn thất điện áp do công suất phản kháng và
điện kháng đường dây gây nên.

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn

x0, r0 lần lượt là điện trở và điện kháng trên một đơn vị chiều dài

đường dây (Ω/km).
Pi, Qi 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.
- Tiết diện dây dẫn F xác định như sau:

Đơn vị: F (mm2); Pi, pi (Kw); Li, li (km); γ (km/Ωmm2); Udm (kV);
ΔU’ (V).
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
1.2 Lựa chọn dây cáp theo điều kiện phát nóng.
 Chọn dây cáp theo điều kiện dịng phát nóng cho phép sẽ đảm
bảo độ bền, độ an tồn trong q trình vận hành và tuổi thọ của dây
cáp.
Điều kiện lựa chọn:                         
 K.Icpđm  ≥ Ilv max                  
   Trong đó: 
Icpđm: là dịng 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.
Lớp 16DĐI1LT1-03

CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
Cách xác định hệ số K theo tiêu chuẩn IEC:
 

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
Bảng Tra 1: hệ số K1 cho các cách đặt dây khác nhau.
 

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
Bảng Tra 2: hệ số K2 theo số mạch cáp theo một hàng đơn.
 

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp

lựa chọn tiết diện dây dẫn
Bảng Tra 3: hệ số K3 cho nhiệt độ môi trường khác 30oC.
 

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
Bảng Tra 4: hệ số K4 theo cách lắp đặt.

Bảng Tra 5: hệ số K5 theo cách lắp đặt theo số dây trong hàng.  

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
Bảng Tra 6: hệ số K6 theo tính chất của đất.

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
Bảng Tra 7: hệ số K7 phụ thuộc vào nhiệt độ của đất.

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
1.3 Lựa chọn dây cáp theo mật độ jkinh tế

 Trong đó:
ζ là thời gian tổn thất công suất lớn nhất (h).
C0 là giá trị 1Wh (đ).
R là điện trở của đường dây (Ω).
Imax là tải lớn nhất trong năm đầu tiên (A).
K2 là chi phí đầu tư.
I là mức lãi kép.
Q là hệ số có tính đến sự tăng giá thành năng lượng trong năm N.
Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
 Để đơn giản trong tính tốn chọn lựa dây cáp theo điều kiện kinh
tế, thường căn cứ vào mật độ dòng điện kinh tế .
* Mật độ dòng điện kinh tế được xác định như sau:

* Tiết diện kinh tế được xác định theo biểu thức:

Lớp 16DĐI1LT1-03

CHƯƠNG II:
Các phương pháp
lựa chọn tiết diện dây dẫn
1.4 Lựa chọn dây cáp theo mật độ dịng khơng đổi jkd
Với mạng điện có n phụ tải thì mật độ dịng điện khơng đổi được
xác định như sau:

Trong đó:  J(A/mm2), γ(km/Ωmm2), ΔU’(V), li(km),  lần lượt là
chiều dài và hệ số công suất của đoạn thứ i.
* Tiết diện dây cần chọn được xác định theo biểu thức:

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG III:
Các bài tập ứng dụng
 Ví dụ 1: Tổng cơng suất P dùng đồng thời trong

gia đình gồm bình nóng lạnh(1.600W), tủ
lạnh(300W), bàn ủi( 1.000W) và quạt(100W) là 3
kW. Nếu dùng dây đồng làm trục chính trong gia
đình thì dây phải có tiết diện  tối thiểu: S =
3kW/1,3 kW/mm2 = 2,3 mm2. Vậy tiết diện tối
thiểu dây điện đường trục trong gia đình là 2,3
mm2. Trên thị trường có các loại dây cỡ 2,5 mm2 và
4 mm2. Để dự phòng phát triển phụ tải nên sử dụng
cỡ dây 4 mm2.
 

Lớp 16DĐI1LT1-03


CHƯƠNG III:
Các bài tập ứng dụng
- Đối với dây đồng:
    Mật độ dòng điện tối đa cho phép J = 6A/mm²,
tương đương 1,3kW/mm², Dòng điện làm việc (A)
2,5A/mm²
- Đối với dây nhơm:
    Mật độ dịng điện tối đa cho phép J = 4,5
A/mm²., tương đương 1 kW/mm².

Lớp 16DĐI1LT1-03