Giáo trình Lý thuyết nghề - Chương 3: Tính chọn các thiết bị điện, dây dẫn điện, nâng cao hệ số

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

Ch-¬ng III: tÝnh chän c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, d©y dÉn ®iÖn, n©ng ca

o hÖ sè cos

3.1 ®å thÞ phô t¶i ®iÖn

3.1.1: §å thÞ phô t¶i ®iÖn

-

- Khi thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho mét c«ng tr×nh th× nhiÖm vô ®Çu tiªn lµ ph¶i x¸c

®Þnh ®-îc nhu cÇu cung cÊp ®iÖn cña c«ng tr×nh ®ã tøc lµ dù b¸o tr-íc ®-îc phô t¶i

®iÖn

- - Phô t¶i ®iÖn cña c¸c m¸y lµ mét hµm biÕn ®æi theo thêi gian vµ kh«ng theo mét

quy luËt nhÊt ®Þnh. Do vËy viÖc x¸c ®Þnh phô taØ ®iÖn chÝnh x¸c lµ mét viÖc rÊt khã

kh¨n nh-ng còng rÊt quan träng.

-

- NÕu P_ttnhá h¬n phô t¶i thùc tÕ -> sÏ lµm tuæi thä thiÕt bÞ cã thÓ dÉn ®Õn ch¸y

næ, h- háng trang bÞ ®iÖn.

-

- P_tt< P_t.tÕ-> chän thiÕt bÞ sÏ qu¸ lín -> g©y l·ng phÝ

3.1.2 §å thÞ phô t¶i ®iÖn

a.

Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i:

- §å thÞ phô t¶i ®iÖn lµ mét hµm biÕn ®æi theo thêi gian vµ phô thuéc vµo nhiÒu

yÕu tè. Tuy vËy mçi mét lo¹i hé tiªu thô cña nghµnh c«ng nghiÖp ®ã cã thÓ ®-a ra

mét d¹ng phô t¶i ®iÓn h×nh.

-

- Khi kinh tÕ cung cÊp ®iÖn nÕu biÓu ®å phô t¶i ®iÖn ®iÓn h×nh cña xÝ nghiÖp cã

thÓ dùa vµo h×nh d¸ng phô t¶i ®iÖn ®Ó lùa chän thiÕt bÞ ®iÖn, ®Ó tÝnh ®iÖn n¨ng tiªu

thô .

•

Cã thÓ ph©n lo¹i phô t¶i ®iÖn :

+ Ph©n lo¹i theo ®¹i l-îng cÇn ®o

Phô t¶i t¸c dông P_t

-

Phô t¶i ph¶n kh¸ng Q_t

§iÖn n¨ng A_t

+ Theo thêi gian kh¶o s¸t.

- §å thÞ phô t¶i hµnh ngµy

- §å thi phô t¶i hµng th¸ng

-

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

42

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

-

- §å thÞ phô t¶i hµng n¨m

b.

§å thÞ phô t¶i hµng ngµy:

§ã lµ ®å thÞ phô t¶i trong mét ngµy ®ªm 24h. Trong thùc tÕ vËn hµnh cã thÓ

dïng dông cô tù ghi ®Ó vÏ ngay vµ ®å thi phô t¶i hoÆc do nh©n viªn vËn hµnh ghi l¹i

gi¸ trÞ phô t¶i sau mét kho¶ng thêi gian cè ®Þnh sau ®ã tiÕn hµnh, x¸c ®Þnh ®å thÞ

phô t¶i.

§Ó thuËn tiÖn cho tÝnh to¸n ng-êi ta x©y dùng ®å thÞ phô t¶i bËc thang lÊy

theo gi¸ trÞ trung b×nh trong qu·ng thêi gian ®ang xÐt.

Tõ ®å thÞ hµng ngµy cña ph©n x-ëng, xÝ nghiÖp cã thÓ biÕt ®-îc t×nh tr¹ng

cña c¸c thiÕt bÞ tõ ®ã t×m ra duy tr× vËn hµnh hîp lý ®Ó cho ®å thÞ vËn t¶i ®-îc b»ng

ph¼ng gi¶m ®-îc tæn thÊt ®iÖn n¨ng.

c. §å thÞ phô t¶i hµng th¸ng:

§-îc x©y dùng theo phô t¶i trung b×nh trong th¸ng.

VÝ dô:

Cã hé tiªu thô cã phô t¶i hµng th¸ng nh- sau.

®å thÞ

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

43

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

Tõ ®å thÞ ta biÕt ®-îc tiªu thô cña ph©n x-ëng xÝ nghiÖp ®Ó tõ ®ã ®Þnh ra

®-îc lÞch vËn hµnh hîp lý ®¸p øng yªu cÇu s¶n xuÊt.

T₄,T₅phô t¶i nhá nhÊt nªn cã thÓ nªn cã thÓ s¶n xuÊt võa vµ lín. T_11,T₁₂, phô

t¶i lín, tr-íc nh÷ng th¸ng ®ã th× phô t¶i nhá tiÕn hµnh thay thÕ thiÕt bÞ ®Ó chuÈn bÞ

cho T₁₁, T₁₂

d. §å thÞ phô t¶i hµng n¨m:

Ng-êi ta c¨n cø vµo vô t¶i ®iÓn h×nh cña mét ngµy ®ªm mïa hÌ vµ ngµy ®ªm

mïa ®«ng vµ sè ngµy cña mçi mïa ®Ó x©y dùng phô t¶i hµng n¨m.

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

44

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

3.2 nh÷ng ®Þnh nghÜa c¬ b¶n vµ vÝ dô

3.2.1 C«ng xuÊt vµ ®Þnh møc:

Lµ c«ng suÊt ®-îc ghi trªn nh·n maý vµ trong lý lÞch m¸y Pdm vµ nã chÝnh lµ

c«ng suÊt cã trªn trôc ®éng c¬.

C«ng suÊt ®Çu vµo lÊy tõ nguån vµo gäi lµ c«ng suÊt ®¹t. P® ŋ( hiÖu suÊt)

P

dm

P®=

(kw)



§Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh tãan ng-êi ta th-êng bá qua hiÖu suÊt th× sai sè trong

ph¹m vi cho phÐp P_®=P_®m

ThiÕt bÞ lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i khi tÝnh to¸n phô t¶i ®iÖn ph¶i quy

®æi c«ng suÊt ®Þnh vÒ dµi h¹n.

+ §èi víi ®éng c¬ ®iÖn. C«ng thøc

P^’_®m= P_®m.

%

§èi víi m¸y hµn

’

P_®m= S_®m.cos._.

%

P ®m møc lµ c«ng suÊt ®· quy ®æi vÒ chÕ ®é dµi h¹n

P®m, Sdm lµ c«ng suÊt ®iÞnh møc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i

Pmax lµ phô t¶i lín nhÊt ®-îc tÝnh trung b×nh trong kho¶ng thêi gian

Ptrungb×nh lµ mét ®Æc tr-ng tÝnh cña mét phô t¶i trong kho¶ng thêi gian nµo

®ã .

C«ng thøc.

t

1

P_tb=

P

dt

_T

0

t

1

Q_tb=

Q_dt

_T

0

NÕu nh- cã mét nhãm thiÕt bÞ

C«ng thøc

n

P_tb=

P

tbi



i1

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

45

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

n

Q_tb=

Q

tbi



i1

-

Ptt theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp gäi lµ phô t¶i tÝnh to¸n. trªn thùc tÕ ng-êi

ta th-êng sö dông kh¸i niÖm Ptt theo c«ng suÊt t¸c dông P.

Ptb <=Ptt<= Pmax.

3.2.2. HÖ sè ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n phô t¶i:

*K_sdlµ hÖ sè øng dông cña ®éng c¬ cã dßng më m¸y lín nhÊt.

Lµ tû sè gi÷a phô t¶i t¸c dông trung b×nh víi c«ng suÊt ®Þnh møc cña thiÕt bÞ

®ã.

C«ng thøc

Ptb

K_sd=

Pdm

Cã n thiÕt bÞ th×

n

Ptbi



i1

K_sd=

Pdm



K_sd®-îc kiÓm tra trong b¶ng:

•

K_max: HÖ sè cùc ®¹i

Lµ tû sè phô t¶i tÝnh to¸n víi phô t¶i trung b×nh trong kho¶ng thêi gian ®ang

xÐt vµ ng-êi ta th-êng tÝnh K_maxcho phô t¶i t¸c dông øng víi hÖ sè lµm viÖc víi phô

t¶i lín nhÊt.

P

tt

C«ng thøc.

K_max=

P

tb

HÖ sè nhu cÇu K_nc: lµ tû sè gi÷a phô t¶i tinh to¸n víi c«ng thøc ®Þnh møc

P

tt

tb

K_nc=



.

P

dm

tb dm

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

46

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III



K_nc= K_max.K_sd

K_nc®-îc kiÓm tra trong b¶ng theo cÈm lang tra cøu do kinh nghiÖm vËn hµnh

®óc kÕt l¹i

Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh tÝnh to¸n. Ptt

X¸c ®Þnh xuÊt phô t¶i trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch.

Ptt=Po.f

a.

Trong ®ã f lµ f diÖn tÝch

P_olµ c«ng suÊt trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch

Q_tt= P_tt. tg

1 cos²

tg =

cos

P

S_tt= P² Q_t²_t

tt

cos

Ph-¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n thuËn tiÖn(n) kÕt qu¶ kh«ng chÝnh x¸c v× vËy chØ

øng dông ®Ó tÝnh to¸n phô t¶i ph©n x-ëng vµ chØ dïng cho thiÕt kÕ s¬ bé.

b.

X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu .

c«ng thøc

n

P_tt=K_nc.

P

di



i1

=K_nc.(P_d+P_d2+…+P_dm)

S_tt

3.U_dm

n

T²tÝnh Q_tt, S_tt, I_tt=

P_®=P_®m->P_tt=K_nc.

P

dmi



i1

NÕu cos trong c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau, th× ta ph¶i ®i tÝnh cos_tb:

n

p .cos



i

i1

cos_tb=

n

p



i

i1

Ph-¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n thuËn tiÖn nh-ng kÕt qu¶ tÝnh thiÕu chÝnh x¸c.

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

47

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

c. Theo sè thiÕt bÞ ®iÖn cã hiÖu qu¶.

P_tt= K_max. K_{sd .}P_®m.

K_max=f(n_hq,K_sd)

TÝnh n_hq?

Mét ph©n x-ëng cã n thiÕt bÞ, trong ®ã cã n1 sè thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín h¬n 1

phÇn 2 c«ng suÊt cña thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín nhÊt

P lµ c«ng suÊt cña n thiÕt bÞ

P1 lµ c«ng suÊt cña n1 thiÕt bÞ

n₁

TÝnh n^*=

n

p₁

p*=

p

Tõ n^*, p^*tra b¶ng PLI-5 trang 256 “TKC§”

Ta tÝnh ®-îc n^*

kq

Tõ ®ã tÝnh ®-îc thÝªt bÞ cã kÕt qu¶ n_kq

n_hq= n.n^*

kq

K_sdtra trong b¶ng phô lôc I .1 / 253 (TKC§) .

n

p_tt=k_nc.

p

dmi



i1

1 cos²

cos²

tg=

n

p .cos



i

1

cos _tb=

p_i

3.2.3: VÝ dô: Cho mét nhãm thiÕt bÞ ®iÖn cã chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n cã C«ng

suÊt nh- sau . H·y tÝnh n_kq, P_tt.

10 . 0,6kw

5.4,5kw

6.7kw

5.10kw

2.14kw

Chó ý:

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

48

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

n

Khi sè thiÕt bÞ trong nhãm n>3 khi tÝnh to¸n n_kq<4 ta cã P_tt=

P .K

dmi pti



i1

Trong ®ã K_ptilµ hÖ sè ph©n t¶i cña thiÕt bÞ thø i

+ ThiÕt bÞ lµm viÖc ë chÕ ®é dµi h¹n K_pt= 0,9, cos = 0,8.

+ Víi thiÕt bÞ lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i

K_pt= 0,75 , cos = 0,7

+ Khi n_hd> 300

K_sd< 0,5 -> P_tt=K_max.K_sd.P_®m

K_sd 0,5 -> P_tt=1,05 .K_sd.P_®m

III.3 TÝnh trän d©y dÉn ®iÖn - d©y c¸p ®iÖn

3.3.1 Kh¸i qu¸t chung:

D©y c¸p ®-îc dïng trong m¹ng ®iÖn cao ¸p vµ h¹ ¸p cã nhiÒu lo¹i = 1,2,3,4

lâi

§ång nh«m hoÆc c¸c hîp kim

C¸p cao su, c¸p dÇu c¸p ch×

- D©y dÉn ë trong nhµ tr-êng cã d©y cã bäc cao su nhùa c¸ch ®iÖn.

- D©y dÉn ngoµi trêi d©y dÉn trÇn mét sîi hoÆc nhiÒu sîi , d©y cã bäc c¸ch ®iÖn

- §Ó ®¶m b¶o an toµn cho d©y dÉn vµ d©y c¸p khi lµm viÖc ng-êi ta th-êng chän:

+ Theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng

+ Theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp

+ Theo mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ

Chó ý:

Chän theo ®iÒu kiÖn nµy cÇn kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn kh¸c.

3.3.2 Chän tiÕt diÖn d©y dÉn, d©y c¸p theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng.

Kh¸i qu¸t:

a.

Khi cã dßng ®iÖn ®i qua d©y dÉn, d©y c¸p sÏ bÞ ph¸t nãng do cã tæn hao c«ng suÊt.

NÕu nh- ®é dµy d©y dÉn d©y c¸p qu¸ cao cã thÓ lµm cho chóng bÞ h- háng hoÆc gi¶m

tuæi thä, mÆt kh¸c ®é bÒn c¬ häc gi¶m, do vËy nhµ chÕ t¹o ®É quy ®Þnh nhiÖt ®ä cho

phÐp ®èi víi mäi lo¹i d©y dÉn vµ d©y c¸p.

VÝ dô:

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

49

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

Khi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ m«i tr-êng lµ tiªu chuÈn kh«ng khÝ 25⁰C , ®Êt 15⁰C

th× ng-êi ta quy ®Þnh nhiÒt ®é cho phÐp cña c¸c thanh c¸i, d©y dÉn, d©y trÇn lµ

70⁰C. cßn nÕu nh- c¸p tr«n trong ®Êt lµ 60 ÷ 80⁰C cßn d©y cã bäc nhiÖt ®é cho phÐp

lµ 55⁰C. nÕu nh- nhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh lµm viÖc kh¸c nhiÖt®é tiªu chuÈn

th× dßng ®iÖn cho phÐp d©y dÉn ph¶i hiÖu chØnh.

b.

§iÒu kiÖn chän vµ kiÓm tra.

-

Khi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh lµ tiªu chuÈn.

I_cp I_lvmax

I_cplµ dßng ®iÖn cho phÐp cña d©y dÉn ph¶i ®ång bé lµm viÖc l©u dµi vµ kh«ng

bÞ ph¸t nãng qu¸ møc.

T-¬ng øng I_cptra trong b¶ng ®-îc tiÕt diÖn d©n dÉy tiªu chuÈn

Khi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh kh¸c nhiÖt ®é tiªu chuÈn

I_{lv max}

Sè sîi c¸p n<2: K₁.I_cp I_lvmax->I_cp

K₁

sè sîi c¸p n 2->K₁.K₂.I_cpI_lvmax

I_{lv max}

I_cp=

K₁.K₂

K₁lµ hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é m«i tr-êng ®Æt c¸p ( tra trong b¶ng)

K₂lµ hÖ sè hiÎu chØnh kÓ tíi sè l-îng c¸p, kho¶ng c¸ch gi÷c c¸c c¸p ®Æt

trong hÇm c¸p, r·nh c¸p ( tra trong b¶ng)

Sau khi tÝnh trän ®-îc d©y dÉn d©y c¸op ta kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt

®iÖn ¸p cho phÐp

ΔU <= ΔU_cp

VÝ dô:

TÝnh trän d©y dÉn d©y c¸p cho mét ph©n x-ëng gåm 3 ®éng c¬ gièng nhau

c«ng suÊt b»ng 10kw, U_dm=380v, cos۶=0,8

3.3.3: Chän tiÕt diÖn d©y dÉn d©y c¸p theo tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp

§èi víi nh÷ng m¹ng ®iÖn nh- m¹ng ®iÖn ®Þa ph-¬ng ta cÇn dùa vµo tæn thÊt ®iÖn

¸p cho phÐp ®Ó lùa chän tiÕt diÖn d©y dÉn d©y c¸p v× m¹ng ®iÖn nµy cã c«ng suÊt

nhá, tiÕt diÖn d©y dÉn nhá-> tæng trë lín-> tæn thÊt ®iÖn ¸p lín do vËy ta cÇn lùa

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

50

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

chän tiÕt diÖn d©y dÉn sao cho tæn thÊt ®iÖn ¸p kh«ng v-ît qu¸ ®iÖn ¸p cho phÐp

ΔU <= ΔU_cp

c«ng thøc

r . p l

x . q .l

₀

m

ΔU=



= U_a+ U_p

u_dm

ΔU_agäi lµ tæn thÊt ®iÖn ¸p t¸c dông g©y lªn bëi c«ng suÊt t¸c dông vµ ®iÖn trë

cña ®-êng d©y

ΔU_plµ tæn thÊt ®iÖn ¸p g©y lªn bëi c«ng suÊt ph¶n kh¸ng vµ ®iÖn trë ®-êng d©y

L_mlµ chiÒu dµi nguån ®Õn ®iÓm ph©n bè phôt¶i gi¸ trÞ ®iÖn kh¸ng trªn 1km

®-êng d©y nãi chung lµ Ýt thay ®æi vµ còng phô thuéc Ýt vµo tiÕt diÖn d©y

X₀cao ¸p trªn kh«ng: 0,350,4Ω/km

H¹ ¸p trªn kh«ng: 0,250,3 Ω/km

§-êng d©y c¸p: 0,070,08 Ω/km

ΔU_a=ΔU_cp-ΔU_p

r . p .l

1

₀

m

mÆt kh¸c: ΔU_a=

, r₀=

u_dm

8F

γ ®iÖn dÉn suÊt , F lµ tiÕt diÖn d©y dÉn

p .l



m

-> ΔU_a=

8.F.u_dm

p .l

_F=

m

8.u_dm.u_a

C¨n cø vµo F ta tÝnh to¸n tra b¶ng t×m ®-îc F_tcgÇn víi F (võa tÝnh ®-îc).

Tõ F_tc-> r₀, x₀

C¸ch chän thùc tÕ

Chän tiÕt diÖn d©y dÉn theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng, kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt

®iÖn ¸p cho phÐp.

Tõ tÝnh to¸n->I_tt-> I_cp(tra b¶ng)



TiÕt diÖn d©y dÉn (2-36/645-CC§)-> r₀,x₀-> tÝnh ΔU=ΔU_a+ΔU_p

So s¸nh ΔU_cpnÕu ΔU< ΔU_cp(tháa m·n)

ΔU> ΔU_cpth× ph¶i n©ng tiÕt diÖn d©y dÉn sau ®ã tra r₀,x₀-> tÝnhΔU

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

51

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

VÝ dô:

Phô t¶i A,B ®-îc cung cÊp dßng ®iÖn xoay chiÒu ba pha b»ng ®-êng d©y dÉn

trªn kh«ng U_®m=10 kv

D©y dÉn b»ng nh«m ®-îc bè trÝ trªn ba ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu mçi c¹nh lµ 1m

ΔU_cp=5%

C¸c sè liÖu cho trªn h×nh vÏ

H·y tÝnh chän d©y dÉn theo ΔU_cp

4km

A

5km

B

(1000-j1000kvA) (500-j300)kvA

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

52

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

III.4 TÝnh chän cÇu ch× ¸p t« m¸t vµ m¸y biÕn dßng

3.4.1. Kh¸i qu¸t chung.

Trong ®iÒu kiÖn vËn hµnh c¸c khÝ cô ®iÖn vµ c¸c bé phËn dÉn ®iÖn kh¸c cã thÓ ë

mét trong ba chÕ ®é c¬ b¶n.

- ChÕ ®é lµm viÖc l©u dµi

- ChÕ ®é lµm viÖc qu¸ t¶i

- ChÕ ®é ng¾n m¹ch

Ngoµi ra cßn n»m trong chÕ ®é lµm viÖc kh«ng ®èi xøng. Trong chÕ ®é lµm

viÖc l©u dµi c¸c thiÕt bÞ nµy nã lµm viÖc tin cËy nÕu chóng ®-îc chän theo ®óng

®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ®Þnh møc. Trong chÕ ®é qu¸ t¶i sù lµm viÖc tin cËy cña nã

®-îc ®¶m b¶o b»ng c¸ch quy ®Þnh gi¸ trÞ vµ thêi gian dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p t¨ng cao

kh«ng v-ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp.

Trong chÕ ®é ng¾n m¹ch ®¶m b¶o sù lµm viÖc tin cËy nÕu qu¸ tr×nh lùa chän

chóng cã c¸c th«ng sè theo ®óng ®iÒu kiÖn æn ®Þnh lùc ®iÖn ®éng vµ æn ®Þnh nhiÖt.

ViÖc lùa chän c¸c khÝ cô ®iÖn nµy ph¶i tháa m·n yªu cÇu hîp lý vÒ kinh tÕ vµ kÜ

thuËt.

3.4.2. Nh÷ng ®iÒu kiÖn chung ®Î chän thiÕt bÞ ®iÖn.

+ Chän theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc l©u dµi

- Chän theo ®iÒu kiÖn ®iÖn ¸p ®Þnh møc

- U_®mth-êng ®-îc ghi trªn nh·n hoÆc trong lý lÞch cña m¸y, gi¸ trÞ nµy phï hîp

víi ®é c¸ch ®iÖn cña chung

- Ngoµi ra khi thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c khÝ cô ®iÖn th-êng cã ®é dù tr÷ vÒ ®é bÒn

®iÖn nªn cho phÐp chóng lµm viÖc l©u dµi kh«ng h¹n chÕ víi ®iÖn ¸p cao h¬n ®m tõ

1015% vµ gäi lµ ®iÖn ¸p cùc ®¹i cña kc® vµ do vËy khi chän kc® ph¶i tháa m·n

®iÒu kiÖn sau: U_dmkc®+ ΔU_dmkcd U_dmmang+ΔU_mang

ΔU_dmkcdlµ ®é t¨ng ®iÖn ¸p ®m cho phÐp cña kc®

ΔU_manglµ ®é lÖch ®iÖn ¸p cã thÓ cña m¹ng so víi dm cña m¹ng

M¸y biÕn dßng ®iÖn: 1,1 U_dm

CÇu ch×: 1,1U_dm

ATM: 1,1U_dm

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

53

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

B¶ng ghi ®é lÖch ®iÖn ¸p t-¬ng ®èi cu¶ m¹ng so víi U_dmkcd. ®©y lµ c¸c giÊ trÞ

®iÖn ¸p t-¬ng ®-¬ng víi ®iÒu kiÖn lµ c¸c kc® nµy l¾p ®Æt ë ®é cao nhá h¬n 1000m

so víi mÆt n-íc bØªn. nÕu lín h¬n 1000m th× U cho phÐp gi¶m xuèng vµ kh«ng v-ît

qu¸ U_®m.

- Chän theo dßng ®iÖn ®m

I_dmkcd: do nhµ m¸y chÕ t¹o cho s½n vµ nã chÝnh lµ dßng ®i qua kcd trong thêi

gian dµi víi nhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh lµ ®Þnh møc. Vµ viÖc chän thiÕt bÞ theo

dßng ®iÖn ®Þnh møc ®¶m b¶o cho kc® cã dßng ®iÖn ®i qua kh«ng bÞ ®èt nãng qu¸

møc cho phÐp ë tr¹ng th¸i lµm viÖc l©u dµi.

I_®mkc®>I_lvmax.

I_lvmaxlµ dßng lµm viÖc cùc ®¹i cu¶ m¹ch ®iÖn nhiÖt ®é ®Þnh møc cña kc® lµ

35⁰C. NÕu nhiÖt ®é m«i tr-êng xung quanh kh¸c nhiÖt ®é ®Þnh møc th× ta ph¶i hiÖu

chØnh dßng ®iÖn cho phÐp cña kc®

3.4.3. TÝnh chän cÇu ch×.

a. §Æc ®iÓm.

- CÇu ch× lµ mét kc® dïng ®Ó b¶o vÖ m¹ch ®iÖn khi ng¾n m¹ch. Thêi gian ng¾t

m¹ch cña cÇu ch× phô thuéc nhiÒu vµo vËt liÖu lµm d©y chÈy. D©y chÈy cña cÇu ch×

lµm b»ng ch×, hîp kim ch× víi thiÕc, cã nhiÖt ®é nãng ch¶y t-¬ng ®èi thÊp vµ ®iÖn

trë suÊt t-¬ng ®èi lín do vËy lo¹i d©y chÈy nµy th-êng chÕ t¹o cã thiÕt diÖn lín

thÝch hîp v¬Ý ®iÖn ¸p <= 500v.

- §èi víi ®iÖn ¸p cao th× kh«ng thÓ dïng d©y chÈy cã tiÕt diÖn lín ®-îc v× lóc

nãng ch¶y l-îng h¬i kim lo¹i táa ra lín khã kh¨n cho viÖc dËp t¾t hå quang do vËy

ë ®iÖn ¸p cao th-êng dïng d©y ch¶y b»ng ®«ng hoÆc b»ng cã ®iÖn trë suÊt bÐ nhiÖt

®é nãng ch¶y cao.

- CÇu ch× lµ mét khÝ cô b¶o vÖ ®¬n gi¶n rÎ tiÒn nh-ng ®é nh¹y kÐm, nã chØ t¸c

®éng khi dßng ®iÖn lín h¬n ®Þnh møc nhiÒu lÇn chñ yÕu khi xuÊt hiÖn dßng ®iÖn

ng¾n m¹ch.

b. §iÒu kiÖn chän :

Theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc l©u dµi:

U_®mcc U_®mm¹ng.

I_®mccI_lvmax

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

54

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

Chó ý:

Khi cã nhiÒu ®-êng d©y m¾c nèi tiÕp nhau ®Ó ®¶m b¶o tÝnh chän läc cc cÊp

trªn ph¶i lín h¬n cÊp d-íi 1 cÊp ( tÝnh tõ nguån ®Õn hé tiªu thô )

+ Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña cÇu ch× cho ®iÖn ¸p thÊp ( cc h¹ ¸p ) th× ®-îc chän

theo ®iÒu kiÖn sau.

- Theo ®iÒu kiÖn b×nh th-êng.

I_®mcc I_lvmax=I_lv®c¬.

b.p_dmdc

I_lv®c=

n. 3.u_dm.cos

b lµ hÖ sè mang t¶i cña ®éng c¬

c«ng thøc

p_dctieuthu

b =

p_dmdc

 lµ hiÖu suÊt

- Theo ®iÒu kiÖn më m¸y

U_®mcc U_®mm¹ng

I_®mcc I_lvdc

I_®mcc I_mm/

I_mmlµ dßng më m¸y cùc ®¹i cña ®éng c¬

 lµ hÖ sè kÓ tíi ®iÒu kiÖn khëi ®éng cña ®éng c¬

nÕu ®éng c¬ khëi ®éng nhanh nhÑ t¶i  =2,5

NÕu ®éng c¬ khëi ®éng chËm, nÆng t¶i  =1,6  2

§èi víi MBA hµn  =1,6

I_mm= K_mm. I_dm

K lµ béi sè dßng ®iÖn më m¸y tïy thuéc vµo lo¹i ®éng c¬

C«ng th-c

p_dm.10³

I_®m=

3.u_dm.cos_dm_dm

Chän cÇu ch× cho mét nhãm tõ 2  3 ®éng c¬

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

55

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

n

I_®mcc

I

_lvi(n3)

^

i1

n

I_{mm max}



I

lvi



i1

I_®mcc



I_mmmaxlµ dßng më m¸y cña ®éng c¬ cã dßng më m¸y lín nhÊt

Chän cÇu ch× cho nhãm cã nhiÒu ®éng c¬.

n

I_®mcc

I

lvi

^

i1

CC₀

I_{mm max} (I_tt K_sd.I_{dm max}

)

I_®mcc



CC₁CC₂

CC₃

CC₄

I_ttlµ dßng tÝnh tãan cña nhãm.

125, 160, 200, 225, 260, 300, 350.

3.4.4 TÝnh chän ¸pt«m¸t.

Lµ KC§ dïng ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn cã c«ng suÊt lín b¶o vÖ qu¸ t¶i, b¶o vÖ

ng¾n m¹ch

§iÒu kiÖn chän

U_®mATM U_®mm¹ng

I_®mATM I_lvmax.

+ NÕu chän ATM cho mét nhãm phô t¶i phai tháa m·n

I_®mATM>I_tt.

I_ttlµ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña nhãm phô t¶i

l-îng dù tr÷ th× chän theo dßng ®Þnh møc BA

I_®mATM U_®mBA

3.4.5: TÝnh chän m¸y biÕn dßng.

a. §Æc ®iÓm:

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

56

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

MBD biÕn ®æi tõ gi¸ trÞ lín -> trÞ sè nhá ®Ó cung cÊp dông cô ®o l-êng, b¶o vÖ

r¬le, tù ®éng hãa

Dßng ®Þnh møc ë thø cÊp cña MBD th-êng lµ 5A mét vµi tr-êng hîp ®Æc biÖt lµ

1A hoÆc 10A

Phô t¶i bªn thø cÊp BI rÊt nhë cã thÓ xem nh- MB dßng lµm viÖc víi tr¹ng th¸i

ng¾n m¹ch. Thø cÊp cña MBI nèi ®Êt ®¶m b¶o an toµn cho cho ng-êi vËn hµnh.

A

BI

b. §iÒu kiÖn chän:

Khi cÇn chän MBD th× ta c¨n cø vµo vÞ trÝ ®Æt,®iÖn ¸p ®m cña m¹ng ®iÖn,I_lvlín

nhÊt,cÊp chÝnh x¸c cÇn thiÕt sau ®ã chän MBD.

- KiÓm tra theo ®iÖn ¸p ®Þnh møc:U_®mBI U_®mm¹ng

- Dßng ®iÖn s¬ cÊp ®Þnh møc I_1®mBI I_Lvmax

- Phô t¶i ®Þnh møc cuén thø cÊp S_1®mBI S_2tt

- Lùc t¸c dông cho phÐp lªn ®Çu xø

(KG )

F_CP 0,8.10^-2.I².l/a(KG)

ck

trong ®ã S_2ttphô t¶i tÝnh to¸n bªn thø cÊp cña MBD .

S_2DMphô t¶i ®Þnh møc bªn thø cÊp .MBD

I_cklµ dßng ®iÖn xung kÝch

L lµ kho¶ng c¸ch tõ MBD -> sø ®ì gÇn nhÊt

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

57

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

III.5 c¸c m¹ch chiÕu s¸ng th«ng dông

3.5.1 :M¹ch ®Ìn song song vµ nèi tiÕp

§

1

2

3

U₁

U₂

U₃

C¸c ®Ìn ®-îc m¾c nèi tiÕp víi nhau tæng ®iÖn ¸p cña chóng b»ng ®iÖn ¸p

nguån.

U_ng=U₁+U₂+U₃

Yªu cÇu :

víi sè bãng ®Ìn = ®iÖn ¸p nguån lµ:

VD:

U_ng=220v ®Ó §₁,§₂,§₃s¸ng b×nh th-êng th× ®iÖn ¸p mçi ®Ìn lµ

U_®m§= U_ng/3 = 220/3(v)

C¸c ®Ìn §₁,§₂,§₃ph¶i gièng nhau vµ cã U_®m=73v

b.M¹ch song song.

C¸c ®Ìn m¾c song song ph¶i cã U_®mgi«ng nhau cßn c«ng suÊt,I_®mkh«ng liªn

quan .Trªn thùc tÕ ta chØ sö dông s¬ ®å m¾c song song

A

B

C

N

U_ng

§

1

2

3

§

1

2

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

58

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

3.5.2 M¹ch ®iÒu khiÓn quang (m¹ch ®Ìn huúnh quang)

1: CÊu t¹o .

§Ìn huúnh quang lµ nh÷ng ®Ìn èng ho¹t ®éng trªn c¬ së sù phãng ®iÖn trong

bãng ®Ìn chÞu nhiÖt ®é cao

èng thñy tinh ®-îc hót hÕt kh«ng khÝ vµ ®-îc n¹p ®Çy khÝ Argon, neon,

thuÇn khiÕt ¸p suÊt tõ 3-4mmHg thµnh bªn trong cña èng ®-îc phñ ®Þnh mét líp

ph¸t quang gäi lµ líp mµng huúnh quang. Mµng hïynh quang kh¸c nhau sÏ t¹o

®-îc mµu s¾c kh¸c nhau

Bãng

bét huúnh quang

®ui ®Ìn

cùc cña ®Ìn

D©y tãc

bãng ®Ìn

Báile->tr¾ng ng¶ vµng

Silicatdmi-> vµng hång

+ §iÖn cùc thùc chÊt lµ mét tiÕp ®iÓm hë ®-îc chÕ t¹o lµ vËt liÖu l-ìng kim tiÕp

®iÓm nµy sÏ ®-îc ®ãng kÐn khi cã ®iÖn ¸p ®Æt vµo hai cùc

møc cña bãng ®Ìn .

Ngoµi ra cßn cã chÊn l-u ®iÖn tö víi lo¹i chÊn l-u nµy nã tù cã thÓ t¹o ®iÒu kiÖn

phãng ¸nh s¸ng cña bãng ®Ìn mµ kh«ng cÇn ph¶i st¨cte

2. Nguyªn lÝ lµm viÖc:

St¨cte

Bãng ®Ìn

220v

ChÊn l-u

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

59

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

Khi ®ãng ®iÖn th× toµn bé ®iÖn ¸p sÏ ®-îc ®Æt ë cùc st¨cte lóc nµy st¨cte sÏ

bÞ ®èt nãng thanh l-ìng kim 2 sÏ bÞ gi·n në vµ tiÕp xóc víi 1 thanh dÉn ®Õn m¹ch

trªn chÊn l-u vµ 2 cùc cña ®Ìn khi ®ã trªn st¨cte kh«ng cã ®iÖn ¸p ->thanh l-¬ng

kim 2 nguéi sÏ nh¶ tiÕp ®iÓm dÉn ®Õn m¹ch bÞ c¾t ®ét ngét, chÊn l-u sÏ t¹o ra 1 S®®

tù c¶m cã ®iÖn ¸p lín vµ ®iÖn ¸p nµy ®-îc ®Æt vµo hai cùc cña bãng ®Ìn lµm x¶y ra

hiÖn t-îng phãng ®iÖn gi÷a hai ®iÖn cùc t¹o lªn dßng ®iÖn ®i trong èng vµ ®Ëp vµo

mµn huúnh quang lµm cho ®Ìn ph¸t s¸ng .Khi ®Ìn s¸ng phÇn lín ®iÖn ¸p ®-îc ®Æt

trªn cuén chÊn l-u cßn ®iÖn ¸p trªn hai ®Çu ®Ìn th× gi¶m xuèng dÉn ®Õn kÕt thóc

qu¸ tr×nh phãng ®iÖn cña st¨cte ->(st¨cte kh«ng cßn nhiªm vô)

M¹ch ®Ìn huúnh quang cã ®é chiÕu s¸ng réng ,th-êng dïng chiÕu s¸ng ngoµi

trêi ë c¸c n¬i cong céng nh- c¬ quan nhµ m¸y xÝ nghiÖp ®-êng phè

1. CÊu t¹o.

1. Bãng thñy tinh

2. Th¹ch anh

3. Cùc chÝnh 1

4. Cùc chÝnh 2

5. Cùc phô

6. §iÖn trë f(15-100)

7. ChÊn l-u

8. CÇu ch×

2 Nguyªn lÝ

M¹ch ®iÖn

220v

CT

C

CL

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

60

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng III

§Ó thùc hiÖn ®-îc ®iÒu kiÖn phãng ®iÖn trong chÊt khÝ trong bãng th¹ch anh ë

bªn trong bãng thñy tinh cã n¹p chÊt khÝ Agron vµ neon cã chøa thªm vµi mmHg

- Khi cÊp ®iÖn ¸p vµo m¹ch (®ãng c«ng t¾c) th× gi÷a hai cùc chÝnh vµ cùc phô

b¾t ®Çu phãng ®iÖn .Qu¸ tr×nh phãng ®iÖn ion hãa c¸c chÊt khÝ trong bãng thchj anh

ph¸t ra tia tö ngoÞa ®Ëp vµo bét huúnh quang ®-îc quÐt trong bãng ®Ìn t¹o ra sãng

¸nh s¸ng gäi lµ quang tuyÕn .Sau khi thùc hiÖn qu¸ tr×nh phãng ®iÖn ¸p suÊt cña h¬i

ng©n cao ¸p

3.5.4 M¹ch ®Ìn dïng c«ng t¾c nhiÒu cùc.

1. §Ìn cÇu thang(®iÒu khiÓn hai n¬i).

220v

CT₁

CT₂

C¸c c«ng t¾c lo¹i 3 cùc

T¹i mét thêi ®iÓm bÊt k× nµo ®ã th× tiÕp ®iÓm ph¶i ®-îc ®ãng kÝn vµo mét

trong hai ch©n

2. Nguyªn lÝ:

CÊp nguån cho m¹ch

Ct1 ë vÞ trÝ 1,ct1 ë ?(2)-> ®Ìn s¸ng

Ct1(1),ct₂(1) ->®Ìn t¾t

Ct₁(2),ct₂(2) -> ®Ìn s¸ng

Ct₁(2),ct₂(2) ->®Ìn t¾t

3. M¹ch ®Ìn tuÇn tù(HÇm lß):

§Ó thùc hiÖn yªu cÇu chiÕu s¸ng bËt t¾t lu«n phiªn ®¶m b¶o yªu cÇu s¶n xuÊt

trong c¸c tÇng hÇm ta ph¶i thiÕt kÕ hÖ thèng chiÕu s¸ng phï hîp víi yªu cÇu

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

61