Đồ án môn học Cung cấpđiện là bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu được một cáchtổng quát những công việc phải làm trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện và
Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
Trong công cuộc xây dựng đất nước hiện nay thì ngành công nghiệp điện luôngiữ một vai trò hết sức quan trọng, trở thành ngành không thể thiếu trong nền kinh tếquốc dân và thiết kế cung cấp điện là việc đầu tiên phải làm
Khi các nhà máy và xí nghiệp không ngừng được xây đựng thì các hệ thốngcung cấp điện cũng cần phải được thiết kế và xây dựng Đồ án môn học Cung cấpđiện là bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu được một cáchtổng quát những công việc phải làm trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện và
về chuyên ngành Cung cấp điện
Nội dung của đồ án là Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sửa chữa cơ khí Đồ án bao gồm các phần chính sau:
1 Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng
2 Tính toán phụ tải điện
3 Lựa chọn thiết bị, thiết kế mạng điện của phân xưởng
4 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra thiết bị đã chọn
5 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
6 Tính toán nối đất, chống sét
7 Dự toán công trình
Do kiến thức còn hạn chế nên đồ án này của em không tránh khỏi những thiếusót, em rất mong thầy cô trong bộ môn góp ý để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Trần Quang Khánh đã giúp
em hoàn thành đồ án môn học này
Hà Nội, ngày 27 tháng 06 năm 2009
Sinh viên: Hoàng Minh Hiển
Trang 2
PHẦN A: ĐỀ BÀI
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số hiệu 4, phương án C
Tỷ lệ phụ tải điện loại I & II là 85% Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp
Ucp = 3,5% Hệ số công suất cần nâng lên là cos = 0,92 Hệ số chiết khấu i = 10%.Thời gian sử dụng công suất cực đại TM = 4890 (giờ) Công suất ngắn mạch tại điểmđấu điện Sk = 2,44 (MVA) Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk = 2,5 (s) Khoảngcách từ nguồn điện đến trung tâm của phân xưởng L = 68 (m) Giá thành tổn thất điệnnăng c = 1000 (đ/kWh), suất thiệt hại do mất điện gth = 4500 (đ/kWh) Các tham sốkhác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện
20; 26; 27 Máy tiện ngang bán tự động 0,35 0,67 12 + 17 + 22
4; 5; 7; 8; 24 Máy tiện xoay 0,32 0,68 1,5 + 3 + 7,5 + 12
Trang 314 15
16 17 18
9 10
11
12
5 4 3
PHẦN B: NỘI DUNG THUYẾT MINH
Trang 4
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG
Tra Phụ lục A - bảng 18.pl.BT – sách Bài tập Cung cấp điện có độ rọi yêu cầu
của nhà xưởng là Eyc = 50:100 (lx) Ta lấy giá trị Eyc=70 (lx) Theo biểu đồ Kruithofứng với độ rọi 70 (lx) nhiệt độ màu cần thiết là 24000K sẽ cho môi trường sáng tiệnnghi
Xưởng cao: H = 3,8 (m) Chiều rộng: 24 (m) Chiều dài: 36 (m)
Coi trần nhà có màu trắng, tường màu vàng
Chọn đèn Rạng Đông có công suất P = 200 (W), quang thông F = 3000 (lm)Giả thiết chiều cao của mặt bằng làm việc là hlv = 0,8 (m)
Chiều cao treo đèn là: h = H – hlv = 3,8 – 0,8 = 3 (m)
Độ đồng đều của chiếu sáng phụ thuộc vào: khoảng cách giữa các đèn L; hệ sốphản xạ của trần, tường và nền; loại đèn
Ta chọn L/H phụ thuộc vào cách bố trí đèn và nơi chiếu sáng, ở đây là phân
xưởng nên lấy L/H = 1,5 (Tra bảng 2.11 - trang 43 sách BHLĐ & KTATĐ)
p: khoảng cách từ tường đến vị trí bố trí đèn theo chiều dọc, chọn p = 2 (m)q: khoảng cách từ tường đến vị trí bố trí đèn theo chiều ngang, chọn q = 1,5 (m) Theo cách bố trí trong bài thì sẽ có 8 dãy đèn theo chiều dọc và 9 dãy đèn theochiều ngang
Ta có : ≤ 1,5 ≤ (thỏa mãn)
Vậy số lượng đèn tối thiểu là : 8.9 = 72 (đèn)
Hệ số không gian là : kkg = = 4,8
Coi hệ số phản xạ của nhà xưởng trần : tường : sàn là 70 : 50 : 30
Hệ số lợi dụng ánh sáng tương ứng với kkg = 4,8 là kld = 0,63
Trang 5Ngoài chiếu sáng chung cho phân xưởng ta cần trang bị thêm cho mỗi máy (trừmáy sấy) 1 đèn 75W để chiếu sáng cục bộ, cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinhmỗi phòng 1 bóng 75W Vậy cần thêm 43 đèn chiếu sáng cục bộ.
Sơ đồ chiếu sáng phân xưởng:
Hình 1.1: Sơ đồ chiếu sáng phân xưởng
Trang 7
Coi hệ số đồng thời của các phụ tải chiếu sáng bằng 1
Tổng công suất chiếu sáng chung là:
Vì ta sử dụng đèn sợi đốt nên hệ số cosφ của nhóm phụ tải chiếu sáng bằng 1
2 Phụ tải thông thoáng và làm mát:
Phân xưởng có diện tích là 24 x 36 (m2) sẽ được trang bị 60 quạt trần công suất
120 (W/quạt), và 11 quạt hút công suất (80W/quạt)
Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:
Plm = 60.120 + 11.80 = 8080 (W) = 8,08 (kW)Các hệ số của nhóm phụ tải thông thoáng và làm mát là: ksd = 0,65; cosφ = 0,75
Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:
Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dàiđường dây hạ áp Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đườngdây hạ áp trong phân xưởng
Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xácđịnh phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phươngthức cung cấp điện cho nhóm
Trang 8
Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại
tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy Số thiết bị trong mộtnhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết
kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhấttrong các phương án có thể Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vịtrí, công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia cácphụ tải thành nhóm Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng 2.1
Bảng 2.1: Phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí
trên sơ đồ Hệ số k sd
cos Công suất
P (kW) NHÓM 1
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0,35 0,67 12,00
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0,35 0,67 17,00
NHÓM 2
1 Máy tiện ngang bán tự động 3 0,35 0,67 22,00
1 Máy tiện ngang bán tự động 19 0,35 0,67 12,00
Trang 9
4 Máy tiện ngang bán tự động 26 0,35 0,67 22,00
5 Máy tiện ngang bán tự động 27 0,35 0,67 12,00
NHÓM 4
2 Máy biến áp hàn hồ quang = 0,4 35 0,45 0,58 22,14
3.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:
3.2.1 Xác định phụ tải tính toán cho Nhóm 1 : (Số liệu phụ tải cho trong bảng 2.1)
Trang 11
Bảng 2.2 Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0,35 0,67 17,0 5,95 289,00 11,39
Trang 122 Máy tiện ngang bán tự động 20 0,35 0,67 17,0 5,95 289,00 11,39
4 Máy tiện ngang bán tự động 26 0,35 0,67 22,0 7,70 484,00 14,74
5 Máy tiện ngang bán tự động 27 0,35 0,67 12,0 4,20 144,00 8,04
NHÓM 4
Trang 13Bảng 2.4: Kết quả tính toán phụ tải điện
Loại phụ tải P tt (kW) k sd cosφ
Trang 141 Xác định vị trí đặt TBA phân xưởng:
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:
Vị trí trạm cần phải gần tâm phụ tải (nhằm giảm tổn thất điện năng, điện áp,giảm chi phí dây dẫn,…)
Trang 15
Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vậnhành cũng như thay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ dàng thaymáy biến áp, gần các đường vận chuyển )
Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chínhcủa xí nghiệp
Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt),
có khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất hoặccác khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra
Xác định tâm của phân xưởng:
Trang 16
Bảng 3.1: Tâm của các phụ tải
NHÓM 1
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0,67 12,0 17,91 12,950 25,525 231,940 457,164
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0,67 17,0 25,37 12,950 23,235 328,582 589,545
NHÓM 2
1 Máy tiện ngang bán tự động 3 0,67 22,0 32,84 12,900 21,035 423,582 690,701
Trang 17
NHÓM 3
1 Máy tiện ngang bán tự động 19 0,67 12,0 17,91 9,250 25,500 165,672 456,716
2 Máy tiện ngang bán tự động 20 0,67 17,0 25,37 9,125 23,275 231,530 590,560
4 Máy tiện ngang bán tự động 26 0,67 22,0 32,84 7,740 25,500 254,149 837,313
5 Máy tiện ngang bán tự động 27 0,67 12,0 17,91 7,750 23,220 138,806 415,881
NHÓM 4
Trang 18
Tọa độ tâm của nhóm 1:
X = = 12,11
Y = = 23,98Tính toán tương tự cho các nhóm khác
Ta có tọa độ tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng:
Bảng 3.2 Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng
Trang 19Tâm PX 36
X
Y
0
Trang 20
2 Chọn máy biến áp (MBA) :
2.1 Nguyên tắc chung:
2.1.1 Số lượng máy biến áp :
Việc lựa chọn đúng số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện Cácphụ tải thuộc hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạnkhác nhau của thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết Hộtiêu thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ)
2.1.2 Công suất máy biến áp :
Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủđiện năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo
độ an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Được tiến hànhdựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác : ítchủng loại máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải
Điều kiện chọn MBA:
n.khc.SđmB SttKiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA)
(n – 1).khc.kqt.SđmB Stt.scTrong đó :
n: Số máy biến áp trong trạm
khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy chế tạo
ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, lấy khc = 1
kqt: Hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hànhquá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá6h và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93
Stt.sc: Công suất tính toán sự cố Khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏmột số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy cóthể giảm được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường
Trang 21
2.2 Chọn máy biến áp:
2.2.1 Phương án 1 : Chọn 1 máy biến áp có công suất 400 kVA do ABB chế tạo
Bảng 3.4 Thông số của MBA phân xưởng Phương án 1
(Phụ lục B - bảng 10.pl & 12.pl)
Tổn thất điện năng trong TBA:
ATBA = n.P0.t + Pk . (kWh)Trong đó: n: số lượng MBA, n = 1
t: thời gian TBA vận hành, t = 8760 (giờ)
: thời gian tổn thất công suất lớn nhất (giờ)
= (0,124 + TM.10-4 )2.8760
= (0,124 + 4890.10-4 )2.8760
3291,74 (giờ) ATBA = 0,84.8760 + 5,75 3291,74
20617,63 (kWh/năm)
Chi phí quy đổi của TBA:
ZTBA = pTBA.VTBA + CTBA + YTrong đó:
PTBA: hệ số sử dụng hiệu quả và khấu hao vốn đầu tư MBA:
PTBA = atc + kkhVới: atc =
VTBA: vốn đầu tư cho TBA, VMBA = 99,1.106 (đ)
CTBA: chi phí tổn thất điện năng trong TBA (đ/năm)
CTBA = c.ATBA
Trang 22
Với: c: giá thành tổn thất điện năng, c = 1000 (đ/kWh)
CTBA = 1000.20617,63
20,62.106 (đ/năm)Y: thiệt hại do mất điện (đ/năm)
Y = gth.Pth.tf = gth.Ptt.px.tfVới: gth: suất thiệt hại do mất điện, gth = 4500 (đ/kWh)
tf: thời gian mất điện, với TBA tiêu thụ tf = 24 (giờ/năm)
25,16.106 (đ/năm)
ZTBA = 0,174.99,1.106 + 20,62.106 + 25,16.106
63,024.106 (đ)
2.2.2 Phương án 2 : Chọn 2 MBA, mỗi máy có công suất 250 kVA, do ABB chế tạo
Kiểm tra điều kiện chọn MBA:
SMBA = 167,395 (kVA) < 250 (thỏa mãn)Kiểm tra lại công suất MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố :
số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng (15% phụ tải loại III)
= SMBA 203,3 < 250 (thỏa mãn)
Bảng 3.5 Thông số của MBA phân xưởng Phương án 2
(Phụ lục B - bảng 10.pl & 12.pl)
Tổn thất điện năng trong TBA:
ATBA = n.P0.t + Pk . (kWh)Trong đó: n: số lượng MBA, n = 2
t: thời gian TBA vận hành, t = 8760 (giờ)
: thời gian tổn thất công suất lớn nhất, = 3291,74 (giờ) ATBA = 2.0,64.8760 + 4,1 3291,74
= 23314,44 (kWh/năm)
Trang 23
Chi phí quy đổi của TBA:
ZTBA = pTBA.VTBA + CTBA + YTrong đó:
PTBA = 0,174
VTBA: vốn đầu tư cho TBA, VTBA = 150,25.106 (đ)
CTBA: chi phí tổn thất điện năng trong TBA
CTBA = c.ATBA
= 1000.23314,44
23,32.106 (đ/năm)Y: thiệt hại do mất điện (đ/năm)
Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, mã hiệu XLPE.10 có F = 10 mm2, r0 = 1,83 (/km)
x0 = 0,109 (/km), Icp = 82 (A) (cáp được đặt trong rãnh) (Phụ lục B - bảng 37.pl)
Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây cáp đã chọn:
Isc khc.IcpTrong đó:
Trang 24
Isc: Dòng điện khi xảy ra sự cố đứt 1 cáp, Isc = 2.Ilv.max
Icp: dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên dây cáp, Icp = 82 (A)
khc = k1.k2 (Phụ lục B - bảng 41.pl & 42.pl)
k1: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, k1 = 0,96
k2: hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một hào cáp, k2 = 0,93
Chi phí quy đổi của đường dây
Zdây = pdây.Vdây + CdâyTrong đó:
pdây: hệ số sử dụng hiệu quả và khấu hao vốn đầu tư đường dây
pdây = atc + kkhVới: atc = 0,11
Cdây: chi phí tổn thất điện năng trên đường dây
Cdây = c.Adây = 1000.245,5
Chọn dao cách ly bảo vệ cho dây dẫn từ điểm đấu điện (nguồn) đến TBA:
Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau:
Trang 25I xk
(kA)
Đơn giá (.10 3 đ/bộ)
( Phụ lục B - bảng 26.pl & Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT)
4.2 Cầu chảy cao áp:
Chọn cầu chảy bảo vệ cho dây dẫn Nguồn – TBA:
Cầu chảy được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức: Uđm.CC Uđm.mạng = 10 (kV)
Dòng điện định mức: Iđm.CC Ilv.max = = 20,21 (A)
Chọn Cầu chảy cao áp K do Nga chế tạo
Bảng 3.7: Thông số Cầu chảy của dây dẫn Nguồn – TBA
Đơn giá (.10 3 /cái)
(Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT & Phụ lục B – bảng 34.pl)
4.4 Thanh góp hạ áp của TBA:
Thanh góp hạ áp của TBA được chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép
k1.k2.Icp Icb = = 508,66 (A) Trong đó: Icp:dòng diện cho phép chạy qua thanh dẫn
Trang 26
k1 : hệ số hiệu chỉnh
(nếu thanh dẫn đặt đứng k1 = 1, đặt ngang k1 = 0,95) chọn k1 = 0,95
k2 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, k2 = 1
Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (40 x 5) mm, mỗi
pha đặt 3 thanh với Icp = 700 (A)
0,95.700 = 665 (A) > 508,66 (A) (thỏa mãn)
Bảng 3.9: Thông số thanh góp hạ áp của TBA
4.5 Máy biến dòng điện:
Máy biến dòng được chọn theo các điều kiện sau :
Điện áp định mức : Uđm.BI Uđm.mạng = 35 kV
Dòng điện sơ cấp định mức: Iđm.BI Ilv.max = = 531,77 (A)
Chọn Máy biến dòng loại TKM-0,5
Bảng 3.10: Thông số máy biến dòng điện
Đơn giá (.10 3 /cái)
(Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT & Phụ lục B – bảng 34.pl)
4.7 Aptomat:
Trang 27
Aptomat tổng và Aptomat phân đoạn được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức: Uđm.Ap Uđm.mạng = 0,38 (kV)
Dòng điện định mức: Iđm.Ap Ilv.max = = 531,77 (A)
Chọn Aptomat SA603-H do hãng Nhật Bản chế tạo
Bảng 3.12: Thông số Aptomat tổng và Aptomat phân đoạn của dây dẫn TBA
(Phụ lục A – bảng 31.pl & Phụ lục B – bảng 31.pl)
Các đồng hồ đồ đo, đếm được chọn theo cấp chính xác:
Chọn đồng hồ Ampe (A): Ilv.max = 531,77 (A)
Thang đo: (0 600) (A)
Cấp chính xác: 0,5
Đơn giá: 600.103 (đ/cái) (Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT)
Chọn công tơ hữu công (kWh) và vô công (kVAR) là công tơ 3 pha
Đơn giá: 310.103 (đ/cái) (Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT)
Chọn cầu chảy bảo vệ vôn kế: có dòng định mức Iđm.CC = 6 (A)
Đơn giá: 50.103 (đ/bộ) (Phụ lục A – bảng 20.c.pl.BT)
II CHỌN TỦ PHÂN PHỐI, TỦ ĐỘNG LỰC :
1 Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng
Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau:
Sơ đồ hình tia :
Trang 28 Sơ đồ đường dây trục chính:
Kiểu sơ đồ phân nhánh dạng cáp Các TĐL được CCĐ từ TPP bằng các đườngcáp chính các đường cáp này cùng một lúc CCĐ cho nhiều tủ động lực, còn các thiết
bị cũng nhận điện từ các TĐL như bằng các đường cáp cùng một lúc cấp tới một vàithiết bị Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít cáp, chủng loại cáp cũng ít Nó thích hợp vớicác phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không đồng đều Nhược điểm là độ tin cậycung cấp điện thấp thường dùng cho các hộ loại III
Hình 3.3: Sơ đồ phân nhánh dạng cáp
TĐL TĐL
TĐL TPP
Kiểu sơ đồ phân nhánh bằng đường dây (đường dây trục chính nằm trong nhà)
Từ các TPP cấp điện đến các đường dây trục chính Từ các đường trục chính đượcnối bằng cáp riêng đến từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị Loại sơ đồ này thuận tiện choviệc lắp đặt, tiết kiệm cáp nhưng không đảm bảo được độ tin cậy CCĐ, dễ gây sự cốchỉ còn thấy ở một số phân xưởng loại cũ
Hình 3.4: Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây
Trang 29
TPP
Kiểu sơ đồ phân nhánh bằng đường dây trên không Bao gồm các đường trụcchính và các đường nhánh Từ các đường nhánh sẽ được trích đấu đến các phụ tảibằng các đường cáp riêng Kiểu sơ đồ này chỉ thích ứng khi phụ tải khá phân táncông suất nhỏ (mạng chiếu sáng, mạng sinh hoạt) và thường bố trí ngoài trời Kiểu sơ
đồ này có chi phí thấp đồng thời độ tin cậy CCĐ cũng thấp, dùng cho hộ phụ tải loạiIII ít quan trọng
Hình 3.5: Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây trên không
Sơ đồ thanh dẫn:
Từ TPP có các đường cáp dẫn điện đến các bộ thanh dẫn Từ bộ thanh dẫn này
sẽ nối bằng đường cáp mềm đến từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị Ưu điểm của kiểu
sơ đồ này là việc lắp đặt và thi công nhanh, giảm tổn thất công suất và điện áp nhưngđòi hỏi chi phí khá cao Thường dùng cho các hộ phụ tải khi công suất lớn và tậpchung (mật độ phụ tải cao)
Hình 3.6: Sơ đồ thanh dẫn
TPP
Sơ đồ hỗn hợp:
Trang 30 Vị trí tủ nên ở gần tâm của phụ tải (điều này sẽ giảm được tổn thất, cũngnhư giảm chi phí về dây v v ).
Vị trí tủ phải không gây ảnh hưởng đến giao thông đi lại trong phân xưởng
Vị trí tủ phải thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành
Vị trí tủ phải ở nơi khô ráo, tránh được bụi, hơi a-xit và có khả năng phòngcháy, nổ tốt
Ngoài ra vị trí tủ còn cần phù hợp với phương thức lắp đặt cáp
Trang 31 Sơ đồ tủ phân phối:
Hình 3.7: Sơ đồ tủ phân phối
Trang 32
k1.k2.Icp Icb = = 508,66 (A)
Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (40 x 5) mm, mỗi
pha đặt 3 thanh với Icp = 700 (A)
(Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT & Phụ lục B – bảng 24.pl)
Chọn Aptomat tổng của TPP:
Điện áp định mức : Uđm.Ap Uđm.mạng = 0,38 (kV)
Dòng điện định mức: Iđm.Ap Itt.px = = = 508,66 (A)
Chọn Aptomat SA603-H do Nhật Bản chế tạo
Bảng 3.14 - Thông số Aptomat tổng của tủ phân phối
Aptomat SA603-H
Bảng 3.15: Thông số phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
Nhóm P tt (kW) Cosφ tb S tt (kVA) I tt (A)
Chọn Aptomat SA403-H do Nhật Bản chế tạo
Bảng 3.16: Thông số Aptomat nhánh của tủ phân phối
Trang 33ra cũng đặt các Aptomat nhánh để cung cấp trực tiếp cho các phụ tải, thường các tủđộng lực có tối đa 8 - 12 đầu ra
Sơ đồ tủ động lực
Hình 3.8: Sơ đồ tủ động lực
Aptomat tổng TĐL
Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (25 x 3) mm, mỗi
pha đặt 3 thanh với Icp = 340 (A)
Tương tự như đầu ra của tủ phân phối, đầu vào của các tủ động lực ta cũng đặt
các Aptomat loại SA403-H của Nhật Bản chế tạo
Bảng 3.18 - Thông số Aptomat tổng của các TĐL
Trang 34Dòng điện định mức: Iđm.Ap Ilv.max = Iđm (A)
(Các Aptomat nên chọn cùng loại để dễ mua và tiện thay thế khi cần thiết)
Ta có bảng tổng hợp kết quả chọn Aptomat của các tủ động lực
Trang 35
Bảng 3.19: Kết quả chọn Aptomat nhánh của các tủ động lực
Loại U đm.Ap (V) I đm.Ap (A) I cắt (kA) Số cực
Trang 36
P (kW)
S
(.10 3 đ/bộ) Loại U đm.Ap (V) I đm.Ap (A) I cắt (kA) Số cực
(Phụ lục A – bảng 31.pl & Phụ lục B – bảng 31.pl)
Trang 37Như vậy cáp và dây dẫn được chọn chủ yếu phải thoả mãn các điều kiện sau:
Đảm bảo điều kiện phát nóng
khc.Icp IlvmaxTrong đó
khc: là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp và số lượng cáp đisong song trong rãnh
Icp: là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây cáp chọn được (A)
1 1 = 0,8 cho mạng chiếu sáng
1 = 1,5 cho mạng động lực 2 Mạng chiếu sáng không cần tính
2 = 4,5 cho mạng động lựcTrong đó :
Iđn : là dòng điện đỉnh nhọn của phụ tải hoặc nhóm phụ tải
Trang 38
Với phụ tải là một động cơ: Iđn = kmm.Iđm = 6.Iđm (chọn kmm = 6)
Với phụ tải là một nhóm động cơ : Iđn = Imm.max + Itt.nhóm – Iđm.max.ksd
Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, mã hiệu XLPE.300 có F = 300 mm2, r0 = 0,07 (/km)
x0 = 0,072 (/km), Icp = 520 (A) (cáp được đặt trong rãnh) (Phụ lục B - bảng 37.pl)
Cáp chọn phải thỏa mãn điều kiện phát nóng cho phép, tra bảng có dòng điện cho phép Icp = 520 (A) cáp đặt trong nhà (25o C) với khc = 1
Isc = 2.Ilv.max = 2.254,33 = 508,66 (A) < khc.Icp = 1.520 = 520 (A) (thỏa mãn)
Dùng Aptomat SA603-H do Nhật Bản chế tạo có Iđm.Ap = 600 (A)
Kiểm tra điều kiện Aptomat
Bảng 3.20: Dòng điện đỉnh nhọn của các nhóm thiết bị
Trang 39
Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1:
Cáp được bảo vệ bằng Aptomat SA403-H có Iđm.Ap = 250 (A);
Theo điều kiện ta có:
1 Icp = 208,33 (A) 2 Icp = 86,64 (A)Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, mã hiệu XLPE.70 có F = 70 mm2, r0 = 0,27 (/km)
x0 = 0,083 (/km), Icp = 235 (A) (cáp được đặt trong rãnh) (Phụ lục B - bảng 37.pl)
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng
Cáp được đặt trong hào cáp và đi riêng từng tuyến nên khc = 1
k1.k2.Icp = 1.235 = 235 (A) > Ilv.max = Itt.N1 = 93,73 (A) (thỏa mãn)
Cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực còn lại làm tương tự có:
Bảng 3.21: Kết quả chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực
(A) (A) I đn (A) I tt I kđ.nhiệt (A) / 1 I kđ.điệntừ (A) / 2 Loại cáp (A) I cp
TPP - TĐL1 SA403-H 250 311,92 93,73 208,33 86,65 XLPE.70 235 TPP - TĐL2 SA403-H 250 378,57 97,69 208,33 105,16 XLPE.70 235 TPP - TĐL3 SA403-H 250 386,40 105,02 208,33 107,33 XLPE.70 235 TPP - TĐL4 SA403-H 250 190,46 70,24 208,33 52,91 XLPE.70 235 TPP - TĐL5 SA403-H 250 655,44 247,41 208,33 182,07 XLPE.70 235
3.4 Chọn cáp từ tủ động lực đến từng thiết bị:
3.4.1 Tính toán dòng điện đỉnh nhọn cho từng thiết bị :
Iđn = kmm.Iđm = 6.Iđm
Ta có bảng tổng hợp kết quả tính toán dòng điện đỉnh nhọn của từng thiết bị:
Bảng 3.22: Dòng điện đỉnh nhọn của các thiết bị
STT Tên thiết bị trên sơ đồ Số hiệu I đm (A) I đn (A)
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 27,21 163,27
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 38,55 231,30
9 Máy tiện ngang bán tự động 3 49,89 299,33
Trang 40
19 Máy tiện ngang bán tự động 19 27,21 163,27
20 Máy tiện ngang bán tự động 20 38,55 231,30
22 Máy tiện ngang bán tự động 26 49,89 299,33
23 Máy tiện ngang bán tự động 27 27,21 163,27
FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, mã hiệu XLPE.10 có F = 10 mm2, r0 = 1,83 (/km)