kl ho hai hoang long 811163d

- Khu vực nhà kho chứa các nguyên liệu cần thiết cho quá trình sản xuất như : chất điện phân, các điện cực, thép cuộn … - Khu vực sản xuất chính và các phòng giám đốc, hành chính kỹ thuậ

GIỚI THIỆU VỀ MẶT BẰNG NHÀ MÁY

Mặt bằng nhà máy bao gồm các khu vực sau:

- Khu vực trạm biến áp nằm cách ly khu vực xưởng

- Khu vực nhà kho chứa các nguyên liệu cần thiết cho quá trình sản xuất như : chất điện phân, các điện cực, thép cuộn …

- Khu vực sản xuất chính và các phòng giám đốc, hành chính kỹ thuật nằm trong khuôn viên xưởng có máy che có diện tích 100m x 65m

- Khu vực căn tin và bãi xe

- Khu vực xử lý nước thải và các tạp chất khác của quá trình sản xuất.

CÁC VẤN ĐỀ KHI THIẾT KẾ ĐIỆN CHO NHÀ MÁY XI MẠ KIM LOẠI: 2 CHƯƠNG II

Nhà máy xi mạ kim loại bằng điện phân đòi hỏi tạo ra sản phẩm có bề mặt đạt chất lượng cao vì vậy trong quá trình sản xuất các thiết bị phải được cấp điện đồng thời và không bị gián đoạn Đặt thù của nhà máy là rất nhiều thiết bị cũng như công nhân vận hành tiếp xúc với các hóa chất điện phân có tính dẫn điện cao nên vấn đề an toàn trong sản xuất được đưa lên hàng đầu

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY

Xác định tâm phụ tải

Tâm phụ tải được xác định theo công thức:

Trong đó X, Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải (so với gốc chuẩn)

Xi,Yi là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i(so với gốc chuẩn)

P đmi là công suất định mức của thiết bị thứ i

Thông thường ta đặt tủ động lực (hay tủ phân phối ) ở tâm phụ tải nhằm mục đích cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất, chi phí dây dẫn hợp lý hơn cả Tuy nhiên, sự lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào mặt bằng mỹ quan, thuận tiện thao tác và an toàn…

1 Xác định tâm phụ tải cho tủ động lực 1:

Tên thiết bị p dm (KW) X(m) Y(m)

Dời tủ đến vị trí thuận lợi:

 Dời tủ đến vị trí thuận lợi:

DC01 1.5 53.4 38.75 DC01 1.5 53.4 33.75 DC02 1.5 53.4 36.25 DC02 1.5 53.4 31.25 AC03 7.5 48.5 28.75 AC03 7.5 48.5 40.5 M01 56 49.3 35 M02 56 50.7 35

Xác định phụ tải tính toán

- Chọn dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối

- Chọn số lượng và công suất máy biến áp

- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối

- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

- Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng theo đơn vị sản phẩm

- Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải tính trên một đơn vị sản xuất

- Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt (P đ ) và hệ sốâ nhu caàu (Knc)

- Xác định phụ tải tính toán theo hệ số Kmax và Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả hay phương pháp sắp xếp biểu đồ)

Trong đó, phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số Kmax và Ptb cho kết quả tương đối chính xác, vì khi tính số thiết bị hiệu quả (nhq) chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng

Do đó khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán, hoặc khi không có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp trên thì ta nên dùng phương pháp này

P tt = P ca = K max *K sd *P đm Hay P tt = K nc *P đm

- Tính số thiết bị hiệu quả theo công thức:

- Tính hệ số sử dụng của nhóm thiết bị theo công thức: 1

Với Kpti là hệ số phụ tải của thiết bị thứ i Có thể lấy gần đúng:

K pt = 0.75 ( Chế độ làm việc ngắn hạn)

K pt = 0.95 ( Chế độ làm việc dài hạn)

-Tìm K max theo n hq và K sd (tra bảng A.2 sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN của tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH, DƯƠNG LAN HƯƠNG, PHAN THỊ THU VÂN)

-Xác định phụ tải tính toán theo công thức:

Q tt = Q tb (Nếu nhq >10) Trong đó P tb và Q tb là công suất tác dụng và công suất phản kháng trung bình của nhóm: Ptb = Ksd* Pđm

Q tb = P tb * tg t b Với cosư tb tính theo công thức : cos tb = 1

+ Phụ tải tính toán của nhóm :

-Với tủ phân phối chính:

Trong đó K đt là hệ số đồng thời, chọn theo số nhóm đi vào tủ

Nếu có phụ tải chiếu sáng đi vào tủ thì phải cộng thêm các giá trị Pcs và Qcs ,vào Ptt và Q tt trong các công thức trên

- Dòng điện tính toán : I tt dm tt

3 + Xác định phụ tải đỉnh nhọn (PTĐN):

Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải cực đại xuất hiện trong thời gian ngắn ( Trong khoảng một vài giây) Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dạng dòng điện đỉnh nhọn (I đn ) Dòng điện này thường được dùng để kiểm tra sụt áp khi mở máy, tính toán chọn các thiết bị bảo vệ,… Đối với một thiết bị thì dòng đỉnh nhọn là dòng mở máy Còn đối với nhóm thiết bị thì dòng đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dòng điện mở máy lớn nhất trong nhóm khởi động, còn các máy khác đang làm việc bình thường Do đó dòng đỉnh nhọn được tính theo công thức sau:

I đn = I kđ = K mm * I đm (Đối vớ một thiết bị)

Iđn = Ikđmax+ Itt – Ksd*Iđmmax (Đối với một nhóm thiết bị).

Trong đó: Kmm là hệ số mở máy

+Với động cơ KĐB, rotor lồng sóc K mm = 57

+ Động cơ DC hoặc rotor dây quấn Kmm = 2.5

+ Đối với MBA và lò hồ quang thì Kmm  3

I kđmax và K sd là dòng khởi động và hệ số sử dụng của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm

I tt là dòng điện tính toán của nhóm

3 Xác định phụ tải tính toán của từng tủ động lực:

3.1 Xác định phụ tải tính toán cho tủ động lực 1:

+ Tính dòng định mức của các thiết bị :

Kết quả tính được như trong bảng trên

+ Hệ số công suất của nhóm Cos tb được tính như sau:

Suy ra tg tb = tg [cos  1 (0.828)] = 0.677

+ Tính hệ số sử dụng của nhóm k sd của nhóm

+ Tính số thiết bị hiệu quả n hq của nhóm:

Tra bảng A.2 tìm K max từ k sd và n hq

+ Công suất tính toán của nhóm được tính như sau:

Công suất trung bình của nhóm:

Công suất tác dụng tính toán của nhóm: max 115.44*1.08 124.67 ttTDL tbTDL

Công suất phản kháng tính toán của nhóm:

Do đó : Q ttTDL =1.1Q tbTDL = 1.1P tbTDL tg tbTDL vậy: Q ttTDL =1.1*115.44*0.677 = 85.96 KVAR

Công suất biểu kiến tính toán của nhóm:

Dòng tính toán của nhóm :

Dòng đỉnh nhọn của nhóm: max (max). dn kd tt dm sd

Với: I kd max = 218.47 (A), I ủm = 43.694 (A) , k sd = 0.8 , ttTDL

Tên thiết bị p dm (KW) cos

(A) AC03 7.5 0.8 0.8 0.75 0.9 15.826 79.13 AC03 7.5 0.8 0.8 0.75 0.9 15.826 79.13 M01 56 0.85 0.8 0.619 0.9 111.22 556.1 M02 56 0.85 0.8 0.619 0.9 111.22 556.1 DC01 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75 DC01 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75 DC02 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75 DC02 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75 +Tính dòng định mức của các thiết bị :

 + Hệ số công suất của nhóm Cos tb được tính như sau:

+ Tính hệ số sử dụng của nhómk sd của nhóm

Công suất tác dụng tính toán của nhóm:

I kđ (A) DC01 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.154 15.77 DC01 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.154 15.77 DC02 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.154 15.77 DC02 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.154 15.77

M03 46.8 0.85 0.8 0.619 0.9 92.95 464.7 + Tính dòng định mức của các thiết bị :

M01 56 0.85 0.8 0.619 0.9 111.22 556.1 M02 56 0.85 0.8 0.619 0.9 111.22 556.1 + Tính dòng định mức của các thiết bị :

M04 46.8 0.85 0.8 0.619 0.9 92.95 464.7 + Tính dòng định mức của các thiết bị :

I kđ (A) AC03 7.5 0.8 0.8 0.75 0.9 15.826 79.13 AC03 7.5 0.8 0.8 0.75 0.9 15.826 79.13 M01 56 0.85 0.8 0.619 0.9 111.22 556.1 M02 56 0.85 0.8 0.619 0.9 111.22 556.1 DC01 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75 DC01 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75 DC02 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75 DC02 1.5 0.75 0.8 0.619 0.85 3.15 15.75

+Tính dòng định mức của các thiết bị :

Tra bảng A.2 tìm K max từ k sd và n hq

Công suất tác dụng tính toán của nhóm: max 63.6*1.14 72.5 ttTDL tbTDL

Do đó : Q ttTDL =1.1Q tbTDL = 1.1P tbTDL tg tbTDL vậy: Q ttTDL =1.1*72.5*0.695= 50.4 KVAR

 Bảng tổng kết phụ tải tính tóan:

S ttTDL (KVA) cos ttTDL I ttTDL

Khái niệm chọn máy biến áp

1 Chọn máy biến áp trong trạm biến áp nhà máy:

Việc lựa chọn vị trí và số lượng máy biến áp trong phân xưởng nhà máy cần phải thoả mãn về kinh tế và kỹ thuật

Vị trí của máy biến áp phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau:

+ An toàn liên tục khi cung cấp điện

+ Phòng chống cháy nổ, bụi bẩn và khí ăn mòn

+ Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện

+ Thao tác vận hành xử lý dễ dàng

+Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành

-Số lượng máy biến áp trong nhà máy phụ thuộc vào mức độ tập trung hay phân tán của phụ tải trong nhà máy Ngoài ra, nó còn phụ thụôc vào tính chất quan trọng của nhà máy

-Để chọn vị trí đặt trạm biến áp cho nhà máy được phù hợp với các yêu cầu trên, nên đặt trạm biến áp gần tâm phụ tải tính toán(theo điều kiện cho phép) thì sẽ giảm chi phí tổn thất về điện áp và công suất điện năng Do đó, ta đặt máy biến áp phía ngoài phân xưởng sản suất ở góc trên bên phải khu nhà xưởng

2 Chọn số lượng, công suất MBA:

Về việc chọn số lượng MBA, thường có các phương án:1MBA, 2MBA, 3MBA

- Phương án 1 MBA: Đối với các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, ta có thể chọn phuơng án chỉ sử dụng 1 MBA Phương án này có ưu điểm là chi phí thấp, vận hành đơn giản, nhưng độ tin cậy cung cấp điện không cao

- Phương án 2 MBA: Phương án này có ưu điểm là độ tin cậy cung cấp điện cao nhưng chi phí khá cao nên thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ có công suất lớn hoặc quan trọng ( hộ loại 1)

- Phương án 3 MBA: Độ tin cậy cấp điện rất cao nhưng chi phí cũng rất lớn nên ít được sử dụng, thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ dạng đặc biệt quan trọng

Do vậy mà tuỳ theo mức độ quan trọng của hộ tiêu thụ, cũng như các tiêu chí kinh tế mà ta chọn phương án cho thích hợp.

Chọn máy biến áp cho phân xưởng

Ta chọn máy biến áp ba pha hai dây quấn do Việt Nam chế tạo (THIBIDI), mức điện áp 22/0.4 KV tổ đấu dây /Yo -11 có các thông số như sau:

Công suất định mức 2000 (KVA)

Cuộn dây và lõi thép : 4375Kg

Chọn nguồn dự phòng

- Do tính chất phụ tải tiêu thụ của nhà máy cần được cấp điện liên tục ( Chí ít thì cũng chỉ được mất điện trong thời gian ngắn) Vì sự gián đoạn của nguồn điện thường gây thiệt hại về kinh tế là khá lớn Do vậy để bảo đảm tính liên tục của nguồn điện, ta cần phải lắp nguồn dự phịng để cung cấp điện cho nhà máy trong những khi nguồn điện chính bị mất điện Nhằm đảm bảo cho hoạt động sản xuất- kinh doanh của công ty không bị đình đốn.Ta sẽ chọn máy phát Diesel có các thông số như sau:

Model Động cơ Đầu phát Kích thước trọng lượng

VG 2000 FPM PERKINS MECC ALTE

 Công suất liên tục : 2000 kVA

 Công suất dự phòng : 2200 kVA

Chọn cầu chì tự rơi (FCO) cho máy biến áp

FCO có thể làm việc như cầu chì bảo vệ và như một dao cách ly có thể thao tác được bằng tay Khi cắt dòng điện tải lớn FCO được chế tạo một bộ phận đặc biệt để dập tắt hồ quang tạo ra lúc thao tác đóng cắt mạch điện (LBFCO).LBFCO thường được kết hợp với cầu chì để bảo vệ máy biến áp, với loại cầu chì được chế tạo đặt biệt không đứt khi quá tải trong khoảng thời gian ngắn như lúc động cơ khởi động hay dòng từ hóa tăng vọt khi đóng máy biến áp không tải Điều kiện chọn cầu chì l: max dm HT dm cb cdm xk

Như vậy ta chọn loại cầu chì có khả năng ngắt cao để bảo vệ có hiệu quả máy biến áp Đặt điểm của loại cầu chì này là chế tạo bằng loại hợp kim đặt biệt có đặt tính chảy, nó tác động rất nhanh khi có dòng ngắn mạch lớn và dây chảy có thể thay đổi cho phù hợp với tính năng bảo vệ Do đó, ta chọn loại cầu chì cách ly trung áp để bảo vệ phía trung áp của máy biến áp có các thông số như sau:

Tra catalogue FCO của hãng Tuấn,chọn FCO có thong số như sau:

- Điện áp định mức: 24 kV

- Tần số định mức: 50 Hz

- Độ bền điện áp xung: 150 kV

- Khả năng cắt ngắn mạch: 12kA

Chọn dây dẫn

1 Tổng quan về chọn dây dẫn:

* Có hai phương pháp chọn tiết diện dây dẫn :

- Chọn theo dòng phát nóng cho phép (dòng điện làm việc lâu dài cho phép)

- Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

* Điều kiện chọn dây dẫn :

- Dây phải chịu được dòng tải lớn nhất

- Tổn thất điện áp do dòng qua dây phải nằm trong phạm vi cho phép

- Mạng điện phân xưởng tải nhỏ, khoảng cách truyền tải ngắn

=> Upx <  Ucp không cần điều kiện kinh tế

- Độ phát nóng trong phân xưởng lớn do nhiệt độ làm việc cao

=> chọn theo phương pháp điều kiện phát nóng

Do đó tiết diện dây dẫn và cáp được chọn phải thoã mãn điều kiện sau:

Ilvmax : Dòng làm việc cực đại

 thieát b nhóm 1 với đối I thieát bò 1 với đối I tt ủm

K hc : tích các hệ số hiệu chỉnh

- Nếu lắp đặt dây trên không:

K hc = K1*K 2 *K3 (Theo tiêu chuẩn IEC)

K 1 : ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đối với vật liệu cách điện

K 2 : ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau

K 3 : thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt

- Nếu dây được chôn ngầm dưới đất:

K4: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt

K5: ảnh hưởng của các mạch đặt kề nhau

K 6 : thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp

K 7 : ảnh hưởng của nhiệt độ đất

Các hệ số được tra theo sách HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ IEC

Lựa chọn dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối phân xưởng (L 1 ) và từ tủ phân phối phân xưởng đến các tủ động lực(L 2 1 đến L 2 14  , L 2  CS 1 đến L 2  CS 4 ) :

2.1 Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính :

Ta chọn loại dây đồng một li dẫn cho đoạn dây này Do đó, ta cần năm dây cho một pha Dây trung tính có tiết diện bằng một nửa tiết diện dây pha

Từ cách chọn dây như trên, đoạn dây từ máy biến áp đến tủ phân phối chính có giá trị K hc được tính:

K4 =0.8 (vì dây được đặt trong ống bằng đất nung, ống ngầm hoặc rảnh đúc)

K 5 =0.57 (chọn mổi pha gồm 6 dây song song)

 2859 0.4058 = 7045.3(A) Tra catalo dây dẫn ta chọn dây dẫn có I dmdd = 1282 (A)

Như vậy ta phải dùng 6 dây song song cho cùng một pha

R 0 dd = 0.0176 (/Km), tiết diện S = 1000 (mm 2 )

Suy ra điện trở trên mỗi Km dây dẫn là :

2.2 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối phân xưởng đến các tủ động lực :

Ta chọn loại dây có một lõi dẫn bằng đồng Như vậy, đoạn dây này có giá trị

K5 = 0.52x0.8 (cáp được đặt theo 2 hàng mỗi hàng có 8 mạch dây tủ động lực được đi chung)

0.296 = 777 (A) Tra catalo dây dẫn ta chọn dây dẫn vỏ PVC nữa mềm loại một lõi đồng dẫn điện có I dmdd = 864 (A)

Ta có: R 0 dd = 0.0368 (/Km), tiết diện S = 500 (mm 2 )

Tính tương tự ta được kết quả cho các tủ còn lại:

Các mạch dây dẫn đi chung gồm :

- Mạch 1: TDL1, TDL2, TDL3, TDL4, TDL5, TDL6, , CS3, CS4

- Mạch 2: TDL7,TDL8, TDL9, TDL10, TDL11, TDL12, CS1, CS2

2.3 Lựa chọn dây dẫn từ các tủ động lực đến các thiết bị :

Ta chọn loại dây có một lõi dẫn bằng đồng Như vậy, đoạn dây này có giá trị

Các thông số như trong bảng sau :

Các thiết bị AC01, AC07, DC03, DC03,AC10,AC11,DC04 và hai thiết bị AC14 đi chung một mạch cáp (9 dây) nên có hệ số K 5 là 0.5

Các thiết bị còn lại đi chung một mạch (9 dây) nên có hệ số K 5 là 0.5

Các thiết bị được đi chung một mạch (8 dây) nên có hệ số K 5 là 0.52

Các thiết bị AC05, AC06, AC08, được đi chung một mạch (3 dây) nên có hệ số K 5 là 0.7

Các thiết bị M01,M02 được đi chung một mạch (2 dây) nên có hệ số K 5 là 0.8

Các thiết bị AC05, AC06, AC08, được đi chung một mạch (3 dây) nên có hệ số

Các thiết bị M01,M02 được đi chung một mạch (2 dây) nên có hệ số K 5 là 0.8

Các thiết bị được đi chung một mạch (8 dây )nên có hệ số K 5 là 0.52

Các thiết bị AC13, AC03, AC03, AC08, DC03 được đi chung một mạch (5 dây) nên có hệ số K 5 là 0.6

Các thiết bị AC04, AC04, AC07,M05 được đi chung một mạch (4 dây) nên có hệ số K 5 là 0.65

Kiểm tra sụt áp của dây dẫn

1 Tổng quan về sụt áp và kiểm tra sụt áp:

Tổng trở của đường dây tuy nhỏ nhưng khi dây mang tải thì sẽ luôn tồn tại sụt áp giữa đầu và cuối đường dây

Sụt áp lớn trên đường dây sẽ gây ra những hậu quả như: Các thiết bị điện nói chung sẽ không làm việc ổn định, tuổi thọ của các thiết bị giảm ( có khi bị hư hỏng ngay), tăng tổn thất, phát nóng, v.v…

Kiểm tra sụt áp là nhằm đảm bảo cho dây dẫn được chọn phải thoả mãn điều kiện về sụt áp cho phép khi dây mang tải lớn nhất

Quy định về sụt áp lớn nhất cho phép sẽ thay đổi tuỳ theo quốc gia Khi kiểm tra sụt áp mà lớn hơn giá trị cho phép thì ta phải tăng tiết diện dây dẫn cho tới khi thoả điều kiện sụt áp cho phép Thông thường khi thiết kế thì nên chọn giá trị này không được vượt quá 5% Uđm trong chế độ làm việc bình thường và 8% trong chế độ khởi động

 Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện sụt áp :

 Điều kiện kiểm tra : o Chế độ làm việc bình thường :

 Chế độ làm việc bình thường :

U 3 : sụt áp từ tủ động lực đến thiết bị

U 2 : sụt áp từ tủ phân phối chính đến tủ động lực

U 1 : sụt áp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính

U 3 = 3*I dm *L 3 *(R 0L 3 *cos dm +X 0L 3 *sin dm )

U 2 = 3*I ttTDL *L 2 *(R 0L 2 *cos ttTDL +X 0L 2 *sin ttTDL )

U 1 = 3*I ttTPPC *L 1 *(R 0L 1 *cos ttTPPC +X 0L 1 *sin ttTPPC )

Các thông số L 1 , L 2 , L 3 ,R 0L 3 , , R 0L 2 , , R 0L 1 , , cos dm , sin dm , cos ttTDL , sin ttTDL , cos ttTPPC , sin ttTPPC được cho trong các bảng

L 1 chiều dài dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính

L 2 chiều dài dây dẫn từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ động lực

L 3 chiều dài dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị

2.1 Tính sụt áp trên dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính:

U 1 = 3 * I ttTPPPX * L 1 * (R 0L 1 * cos ttTPPPX + X 0L 1 * sin ttTPPPX )

2.2 Tính sụt áp trên dây dẫn từ tủ phân phối chính đến các tủ động lực:

Chế độ làm việc bình thường:

U 2 = 3* I ttTDL 1 * L 2 * (R 0L 2 * cos ttTDL 1 +X 0L 2 * sin ttTDL 1 )

Các tủ còn lại tính tương tự

2.3 Tính sụt áp trên dây dẫn từ các tủ động lực đến các thiết bị:

U 3 = 3*I dm *L 3 *(R 0L 3 *cos dm +X 0L 3 *sin dm )

U 3kd = 3*I kd *L 3 *(R 0L 3 *cos kd +X 0L 3 *sin kd )

     với: cos kd = 0.35,=> sin kd = 0.94

U 3kd : sụt áp từ tủ động lực đến thiết bị thứ i khi khởi động thiết bị thứ i

U 2kd : sụt áp từ tủ phân phối chính đến tủ động lực khi khởi động thiết bị thứ i U 1kd : sụt áp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính khi khởi động thiết bị thứ i

I = I kd I dm : độ chênh lệch dòng điện khi thiết bị thứ i khởi động

VD : thiết bị ACO1 có :

Trong chế độ khởi động ta xem như khi đó cos của các đoạn dây từ máy biến áp đến tủ phân phối chính và từ tủ phân phối chính đến các tủ động lực là không đổi Chỉ có của thiết bị và đoạn dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị khởi động là thay đổi.( Nghĩa là xét ảnh hưởng của một thiết bị khởi động trong khi cả hệ thống đang làm việc bình thường)

U 3kd = 3*I kd *L 3 *(R 0L 3 *cos dm +X 0L 3 *sin dm )

U 3kd : sụt áp từ tủ động lực đến thiết bị thứ i khi khởi động thiết bị thứ i

U 2kd : sụt áp từ tủ phân phối chính đến tủ động lực khi khởi động thiết bị thứ i

U 1kd : sụt áp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính khi khởi động thiết bị thứ i

I = I kd I dm : độ chênh lệch dòng điện khi thiết bị thứ i khởi động

VD : thiết bị ACO1 có :

U 3kd = 3*I kd *L 3 *(R 0L 3 *cos kd +X 0L 3 *sin kd )

AC01 3.575 18.1 20.5 17.88 4.07 14.305 0.724 2.29 1.77 AC01 3.575 18.1 24.5 17.88 4.86 14.305 0.724 2.29 1.97 AC07 1.787 18.1 23.8 8.94 2.36 7.153 0.722 2.23 1.33 AC07 1.787 18.1 27.8 8.94 2.76 7.153 0.722 2.23 1.43 AC10 15.826 2.31 11.5 79.13 1.40 63.304 0.74 2.75 1.22 AC10 15.826 2.31 15.5 79.13 1.87 63.304 0.74 2.75 1.34 AC11 43.693 0.234 15.3 218.47 0.91 174.8 0.74 3.80 1.36 AC11 43.693 0.234 19.3 218.47 1.11 174.8 0.76 3.80 1.42 AC14 8.267 5.3 9.45 41.335 1.30 33.068 0.73 2.47 1.13 AC14 8.267 5.3 7 41.335 0.97 33.068 0.73 2.47 1.04 AC14 8.267 5.3 10.95 41.335 1.51 33.068 0.73 2.47 1.18 AC14 8.267 5.3 13.45 41.335 1.85 33.068 0.73 2.47 1.26 DC03 11.6 3.4 13.2 58 1.68 46.4 0.732 2.60 1.25 DC03 11.6 3.4 17.2 58 2.19 46.4 0.732 2.60 1.38 DC03 11.6 3.4 15 58 1.91 46.4 0.732 2.60 1.31 DC03 11.6 3.4 19.1 58 2.43 46.4 0.732 2.60 1.44 DC04 43.694 0.387 18 218.47 1.43 174.8 0.76 3.80 1.50 DC04 43.694 0.387 22 218.47 1.76 174.8 0.76 3.80 1.58

Tương tự cho các tủ động lực còn lại

AC03 15.826 2.31 15.75 79.13 1.91 63.304 0.74 1.94 1.15 AC03 15.826 2.31 3.25 79.13 0.39 63.304 0.74 1.94 0.77 M01 111.22 0.094 8.7 556.1 0.91 444.88 0.83 4.48 1.56 M02 111.22 0.094 8.7 556.1 0.91 444.88 0.83 4.48 1.56 DC01 3.154 18.1 7.65 15.75 1.34 12.596 0.72 1.60 0.92 DC01 3.154 18.1 12.65 15.75 2.21 12.596 0.72 1.60 1.13 DC02 3.154 18.1 10.15 15.75 1.78 12.596 0.72 1.60 1.03 DC02 3.154 18.1 15.15 15.75 2.65 12.596 0.72 1.60 1.24

DC01 3.154 18.1 15.15 15.77 2.65 12.616 0.72 1.60 1.24 DC01 3.154 18.1 10.15 15.77 1.78 12.616 0.72 1.60 1.03 DC02 3.154 18.1 12.65 15.77 2.22 12.616 0.72 1.60 1.14 DC02 3.154 18.1 7.65 15.77 1.34 12.616 0.72 1.60 0.92 AC03 15.826 2.32 3.25 79.1 0.39 63.274 0.74 1.94 0.77 AC03 15.826 2.31 15 79.1 1.82 63.274 0.74 1.94 1.13 M01 111.22 0.094 9 556.1 0.94 444.88 0.83 4.48 1.56 M02 111.22 0.094 9 556.1 0.94 444.88 0.83 4.48 1.56

AC13 15.83 3.08 43.1 79.1 6.81 63.27 0.74 2.60 2.54 DC03 11.6 4.61 29.4 58 4.99 46.4 0.73 2.38 2.02 AC08 1.787 18.1 20.7 8.937 2.05 7.15 0.72 1.86 1.16 AC03 15.83 3.08 11.25 79.1 1.78 63.27 0.74 2.60 1.28 AC03 15.83 3.08 23.75 79.1 3.75 63.27 0.74 2.60 1.77 AC04 15.83 3.4 22.45 79.1 3.89 63.27 0.74 2.60 1.81 AC04 15.83 3.4 34.95 79.1 6.06 63.27 0.74 2.60 2.35 AC07 1.787 18.1 31.8 8.937 3.15 7.15 0.72 1.86 1.43 M05 69.51 0.309 15.5 347.56 1.71 278.05 0.79 2.18 1.17

III Tính tóan ngắn mạch:

Ngắn mạch là hiện tượng các pha chập nhau ( đối với mạng trung tính cách ly hoặc nối đất) hoặc hiện tượng các pha chập nhau và chạm đất( mạng trung tính nối đất trực tiếp) Nói một cách khác, ngắn mạch là hiện tượng mạch điện bị nối tắt qua một tổng trở rất nhỏ, xem như bằng không

Ngắn mạch l tình trạng sự cố nghiêm trọng, và thường xảy ra trong hệ thống điện Khi có ngắn mạch thì dòng điện sẽ tăng lên rất cao và điện áp trong mạng điện giảm xuống

Trong thực tế, ta thường gặp các dạng ngắn mạch: ngắn mạch ba pha (N (3) ), hai pha (N (2) ), một pha (N (1) ) và hai pha chạm nhau chạm đất (N (1,1) )

Qua thống kê cho thấy, xác suất xảy ra ngắn mạch một pha l nhiều nhất (65%), còn xác suất xảy ra ngắn mạch ba pha là bé nhất, chỉ chiếm 5% , nhưng ngắn mạch ba pha là tình trạng sự cố nặng nề nhất và ta cần phải xét đến khi tính toán lựa chọn các thiết bị bảo vệ cho hệ thống điện Còn ngắn mạch một pha là tình trạng nhẹ nhất và ta thường xét đến khi tính toán lựa chọn ngưỡng tác động cho các thiết bị bảo vệ

Sơ đồ tổng quan cho việc tính ngắn mạch như hình :

Tổng trở ngắn mạch được tính theo cơng thức :

Dịng điện ngắn mạch được tính theo công thức :

2 Tính toán ngắn mạch ba pha:

Ta có hai điểm tính ngắn mạch chính là: tại thanh cái tủ phân phối phân xưởng (K1), tại đầu các tủ động lực (K2)

Mục đích của việc tính ngắn mạch ba pha là để chọn CB bảo vệ cho mạng điện

Do mạng điện của phân xưởng được cung cấp từ hai nguồn (nguồn từ hệ thống và nguồn từ máy phát dự phòng) Vì vậy, khi chọn thiết bị bảo vệ cho mạng điện của phân xưởng ta phải lựa chọn theo nguồn cung cấp dòng sự cố lớn hơn

 Tính ngắn mạch tại điểm K1 (do hệ thống cung cấp)

 Tính ngắn mạch tại điểm K1 (do máy phát cung cấp)

3 * 0.0242 = 9.54(KA) Như vậy, khi chọn thiết bị bảo vệ ta phải chọn theo dòng ngắn mạch do hệ thống cung cấp

 Tính ngắn mạch tại điểm K2

3 * 0.012= 19.245 (kA) Tính tương tự cho các tủ còn lại

Kết quả tính toán được cho trong bảng sau :

IV Lựa chọn thiết bị bảo vệ:

Ta chọn CB làm thiết bị bảo vệ cho dây dẫn và thiết bị CB gồm có hai loại chính là

CB hiệu chỉnh được và CB không hiệu chỉnh được

 CB không hiệu chỉnh được

I CU :10KA – 40KA Điều kiện lựa chọn

I dmCB  I lv max Điều kiện kiểm tra

Ir : dòng chỉnh định tinh của CB

Io : dòng chỉnh định thô của CB

I m (I sd ) : dòng cắt từ, dòng cắt có thời gian

I i : dòng cắt nhanh dòng cắt không có thời gian trể

K i = 1.5 ; 2 ; 3 ; 4 ; 6 ; 8 ; 10 ; 11 Điều kiện lựa chọn CB hiệu chỉnh được

I CU  I NM   3 Điều kiện kiểm tra

I lv max  Ir  I ' cp , I ' cp = I cp *K hc

1 Lựa chọn CB cho tủ phân phối chính :

Dòng điện tính toán tủ phân phối chính:

I ttTPPC = 2859 (A) Để tiện cho việc đấu nối dây cáp điện từ MBA đến tủ phân phối chính

Với tủ phân phối chính ta chọn 2 CB hiệu chỉnh được mắc song song có mã hiệu HWN320C của hãng Hager có các thông số như sau :

Với các thông số được hiệu chỉnh như sau :

Mà Ir = Io * Kr , Kr  1

Dòng cắt có thời gian: m m

2 Lựa chọn CB cho các tủ động lực:

I tt = 230 (A), ta chọn loại CB hiệu chỉnh được loại 3VT84 của hãng Siemens có các thông số như sau :

250= 0.92 Như vậy ta chọn Ir = 250 A

I tt = 228.5 (A), ta chọn loại CB hiệu chỉnh được loại 3VT84 của hãng Siemens có các thông số như sau

250 = 0.91 Như vậy ta chọn Ir = 250 A

I tt = 266.5 A , ta chọn loại CB hiệu chỉnh được loại 3VT84 của hãng Siemens có các thông số như sau :

I tt = 281 A , ta chọn loại CB hiệu chỉnh được loại 3VT84 của hãng Siemens có các thông số như sau :

2.11 Tủ động lực 11: tt = 228.5 (A), ta chọn loại CB hiệu chỉnh được loại 3VT84 của hãng

Siemens có các thông số như sau

I tt = 13.721 (A), ta chọn loại CB không hiệu chỉnh được loại 5SX4 316-7 có các thông số như sau :

I tt = 102.74 (A), ta chọn loại CB hiệu chỉnh được loại 3VT82 có các thông số như sau :

3 Lựa chọn CB cho các thiết bị:

3.1 Lựa chọn CB cho các thiết bị thuộc tủ động lực 1:

CB bảo vệ cho thiết bị M01 và M02 được hiệu chỉnh như sau:

I NM   3 (KA) DC01 3.154 3VT82 32 35 24.966 DC01 3.154 3VT82 32 35 24.966 DC02 3.154 3VT82 32 35 24.966 DC02 3.154 3VT82 32 35 24.966 M01 111.22 3VT82 160 35 24.966 M02 111.22 3VT82 160 35 24.966 M03 92.95 3VT82 125 35 24.966 Chú ý:

CB bảo vệ cho thiết bị M03 được hiệu chỉnh như sau:

Như vậy ta chọn Ir = 100 A

I NM   3 (KA) DC01 3.154 3VT82 32 35 26.514 DC01 3.154 3VT82 32 35 26.514 DC02 3.154 3VT82 32 35 26.514 DC02 3.154 3VT82 32 35 26.514 M01 111.22 3VT82 160 35 26.514 M02 111.22 3VT82 160 35 26.514

I NM   3 (KA) AC05 8.818 3VT82 32 35 29.76 AC06 89.373 3VT82 125 35 29.76 AC08 1.787 3VT82 32 35 29.76 M01 111.22 3VT82 160 35 29.76 M02 111.22 3VT82 160 35 29.76

CB bảo vệ cho thiết bị AC06 được hiệu chỉnh như sau:

I NM   3 (KA) DC01 3.154 3VT82 32 35 24.966 DC01 3.154 3VT82 32 35 24.966 DC02 3.154 3VT82 32 35 24.966 DC02 3.154 3VT82 32 35 24.966 M01 111.22 3VT82 160 35 24.966 M02 111.22 3VT82 160 35 24.966 M04 92.95 3VT82 125 35 25.184

AC02 36.74 3VT82 50 35 24.81 AC04 15.83 3VT82 32 35 24.81 AC04 15.83 3VT82 32 35 24.81

Lựa chọn thiết bị bảo vệ