Để xác định phụ tải tính toán động lực cho một phân xưởng cơ điện, về nguyên tắcta có thể coi phân xưởng như một nhóm thiết bị, cho dù số thiết bị số máy trong phânxưởng có thể là khá lớ
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG
Đối với một phân xưởng cũng như nhà máy khi xác định phụ tải tính toán ta phân thành hai loại phụ tải là phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng
I – Xác định phụ tải động lực Để xác định phụ tải tính toán động lực cho một phân xưởng cơ điện, về nguyên tắc ta có thể coi phân xưởng như một nhóm thiết bị, cho dù số thiết bị (số máy) trong phân xưởng có thể là khá lớn từ vài chục máy đến hàng trăm máy Nhưng vấn thuận lợi trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa … ta có thể phân chia các máy trong phân xưởng Tài liệu tham khảo Phần 1 – Thiết kế HTCCĐ 4 ra thành một số nhóm để tính phụ tải tính toán cho phân xưởng đồng thời định hình cho sơ đồ mạng điện phân xưởng phục vụ cho bước thiết kế tiếp theo
Phụ tải động lực gồm các động cơ trang bị cho các máy trong phân xưởng Để có các số liệu tính toán thiết kế sau này ta chia các thiết bị phân xưởng thành các nhóm Việc chia nhóm cần phải căn cứ vào các nguyên tắc sau:
-Các thiết bị gần nhau đưa vào 1 nhóm, mỗi nhóm không quá 8 thiết bị là tốt nhất -Đi dây thuận lợi, không chồng chéo, gấp khúc Góc gãy > 120 o
-Ngoài ra phải kết hợp công suất của các nhóm gần bằng nhau.
=> Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng, công suất của các máy công cụ và sự bố trí, sắp sếp các máy ta chia các thiết bị trong phân xưởng thành 4 nhóm và ta đi xác định phụ tải tính toán của từng nhóm
2 Xác định phụ tải tính toán. a Nhóm máy I
Ký hiêu trên MB Tên Thiết bị Số lượng
Số thiết bị có trong nhóm là: n = 7
Quy đổi quạt công nghiệp từ 1 pha sang 3 pha:
- Giả sử quạt công nghiệp mắc vào pha A :
Thiết bị có công suất đặt lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của máy có công suất lớn nhất:
0,5 Pđmmax= 0,5 13 =6,5 kW => n1 = 2 Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm:
P = 6+4,5+2.13+2,2+2.1,7= 42,1 kW Tổng công suất của n1 thiết bị:
Số thiết bị điện có hiệu quả: n* = n n 1 = 2 7 = 0,28 p* = P P 1 = 42 26 , 1 = 0,61
Từ n* và P*, tra bảng 3-3 (Trang 32-HTCCĐ-Nguyễn Công Hiền)
Số thiết bị dùng điện có hiệu quả:
Tra bảng 3.2 (Trang 30, 31-HTCCĐ-Nguyễn Công Hiền)
Ta có: kmax I = f(nhq, ksdđm II) = f(4,13; 0,27) = 2,14
Công suất tính toán của nhóm I:
Hệ số cos của nhóm phụ tải: cos tbI ∑ i=1 n
+ Công suất toàn phần của nhóm máy I là:
0 , 71 = 34,25 (kVA)+ Dòng phụ tải tính toán của nhóm máy I là:
√ 3∗0.38 = 52,03 (A) +Công suất phản kháng của nhóm máy I là:
QttI =√ 34 , 25 2 −24 ,32 2 =¿ 24,1 (kVAr) b Nhóm máy II
Ký hiêu trên MB Tên Thiết bị Số lượng
11 Máy cắt đột liên hợp 1 10 380 0,5 0,11
Số thiết bị trong nhóm là n = 7
- Giả sử quạt công nghiệp mắc vào pha A :
- Thiết bị cú cụng suất lớn hơn hoặc bằng ẵ cụng suất của mỏy cú cụng suất lớn nhất là: 0,5.Pđmmax = 0,5.75= 37,5 kW => n1=1
Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm là :
Tổng công suất của n1 thiết bị là :
Số thiết bị có hiệu quả là : n* = n n 1 = 1 7 = 0,14
Từ n* và P* tra bảng 3-3( trang 32 HTCCD – Nguyễn Công Hiền )
Số thiết bị dùng điện có hiệu quả:
Trường hợp n > 3, < 4 phụ tải được xác định theo công thức :
Ta có ksdtb II : ksdtb II = 2.15.0 ,12+ 10.0 , 15+2 , 2.0 , 6+ 2 ,8.0 , 14+ 75.0 , 8+ 10.0 ,11
Công suất tính toán của nhóm II:
Hệ số công suất cos ϕ của nhóm phụ tải : cos ϕ tb II ∑ i = 1 n
Stt II P ttII cosϕ tbII 117
Qtt II = √ S ttII 2 − P ttII 2 = 78,6 (kVAr)
Ký hiêu trên MB Tên Thiết bị Số lượng
11 Máy cắt đột liên hợp 1 10 380 0,5 0,11
13 Máy hàn 1 pha, đm %= 40% 1 25kVA 380 0,60 0,35
Số thiết bị trong nhóm là n = 7
Quy đổi cầu trục từ chế độ ngắn hạn sang dài hạn :
Quy đổi máy hàn từ chế độ ngắn hạn sang dài hạn:
Pqđ2 = Sđm.cos = 25kVA.0,60 = 9,5(kW)
Quy đổi máy hàn từ 1 pha sang 3 pha :
-Giả sử máy hàn mắc vào dây AB :
Thiết bị cú cụng suất lớn hơn hoặc bằng ẵ cụng suất của mỏy cú cụng suất lớn nhất là:
Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm là :
Tổng công suất của n1 thiết bị là :
Số thiết bị có hiệu quả là : n* = n n 1 = 4 7 = 0,57
Từ n* và P* tra bảng 3-3( trang 32 HTCCD – Nguyễn Công Hiền )
Số thiết bị dùng điện có hiệu quả:
Tra bảng 3.2 (Trang 30, 31-HTCCĐ-Nguyễn Công Hiền)
Ta có: kmax III = f(nhq, ksdđm III) = f(5,25; 0,25) = 1,96
Công suất tính toán của nhóm III:
Ptt III = kmax III ksdtb III.∑ i=1 n
Hệ số công suất cos ϕ của nhóm phụ tải : cos ϕ tb III = 6.0 , 8+10.0 , 7 +8 , 5.0 ,65 + 10.0 ,5+ 14 , 6.0 ,6+ 2 , 5.0 , 9+2 , 6.0 , 5
*Ta có bảng phụ tải tính toán cho các nhóm:
SƠ ĐỒ ĐI DÂY CỦA PHÂN XƯỞNG
II – Xác định phụ tải chiếu sang cho phân xưởng đúc rèn đập
Trong phân xưởng việc chiếu sáng nhân tạo để đảm bảo cho việc đi lại, vận chuyển là rất quan trọng Yêu cầu chiếu sáng cho phân xưởng không có gì đặc biệt nên có thể dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng sơ bộ Để sơ bộ xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng người ta dùng phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích: Pcs = P0.F
-F: là diện tích chiếu sáng đo trên mặt bằng nhà máy (m 2 )
- P0: suất phụ tải tính toán trên 1m 2 diện tích sản xuất (kW/m 2 ) có:
-a,b : chiều dài , rộng của phân xưởng
Với mặt bằng thực tế ta có: a = 4 (cm); b = 2 (cm); 00
Tra bảng PL 1.7: Suất phụ tải chiếu sang của một số phân xưởng (Trang 325 – Hệ thống cung cấp điện – Nguyễn Công Hiền).
Quy đổi công suất chiếu sáng 1pha => 3 pha: Phân bố chiếu sáng 1 pha vào mạng 3 pha sao cho độ không cân bằng là nhỏ nhất Nghĩa là chia đều công suất chiếu sáng vào 3 pha như nhau:
Pcs(A) = Pcs(B)= Pcs(C) = 12 3 =4 (kW) Độ không cân bằng = 0% < 15%
Coi công suất chiếu sáng 1 pha tương đương 3 pha
P cs3f =4 kW Vậy công suất chiếu sáng phân xưởng là P cspx =4 kW
Dòng điện chiếu sáng phân xưởng là:
III- Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đúc rèn đập. Áp dụng công thức:
-Trong đó: kdt: hệ số đồng thời, chọn kdt= 0,9
Dòng điện phụ tải của phân xưởng:
√ 3 × 0 , 38 )8 , 3 (A) Công suất tác dụng của phân xưởng là:
P ttpx = k dt × ( P tt + P CSPX ) = 0 , 9× ( 167 , 82 + 4 )= 151 , 03 ¿ kW)
Công suất phản kháng của phân xưởng là:
Hệ số công suất của phân xưởng: cos ϕ px P ttpx
B - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY
1 Xác định phụ tải chiếu sáng của toàn nhà máy.
Trong hoạt động sản xuất của phân xưởng cần thiết phải có chiếu sáng điện Vì cho dù là ban ngày thì ánh sáng tự nhiên (ánh sáng mặt trời) cũng không đủ để đáp ứng cho yêu cầu sản xuất, phải được bổ sung thêm bằng ánh sáng điện Còn về ban đêm (làm việc ca đêm) thì ánh sáng hoàn toàn do hệ thống chiếu sáng điện cung cấp Mặt khác chiếu sáng điện còn chia thành 2 loại là chiếu sáng làm việc và chiếu sáng sự cố Việc thiết kế hệ thống chiếu sáng cho hoạt động sản xuất của một phân xưởng phải cần đến những kiến thức chuyên sâu về chiếu sáng như: Các tiêu chuẩn chiếu sáng do nhà nước quy định, các hình thức chiếu sáng, các loại thiết bị chiếu sáng, mạng điện chiếu sáng, ảnh hưởng của chiếu sáng đến sức khoẻ người lao động, đến năng suất, chất lượng, hiệu quả lao động Nhưng ở đây chỉ đề cập đến một thông số cơ bản để phục vụ cho thiết kế cung cấp điện đó là giá trị phụ tải tính toán chiếu sáng Có nhiều phương pháp tính giá trị phụ tải tính toán chiếu sáng, nhưng đối với phân xưởng rèn dập ta quan niệm như sau: Các đèn chiếu sáng cục bộ đã được tính chung vào công suất định mức của riêng từng máy, chiếu sáng làm việc chỉ còn lại là chiếu sáng chung cho toàn bộ diện tích mặt bằng phân xưởng nên ta chọn phương pháp tính thông dụng nhất để xác định phụ tải chiếu sáng chung trong phân xưởng là phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất:
P0 : suất phụ tải tính toán trên 1m 2 diệntích sản xuất (kW/m 2 ).
F :diện tích các phân xưởng tương ứng (m 2 ).
-a,b : chiều dài , rộng của phân xưởng.
-P0: Suất chiếu sang trên một đơn vị diện tích sản xuất ( tra cứu Hệ thống cung cấp điện – Nguyễn Công Hiền, Bảng 1.7, trang 325).
Từ sơ đồ mặt bằng thực tế của nhà máy ta tính được diện tích của các phân xưởng và toàn bộ nhà máy, ta có bảng sau:
Ký hiệu Tên phân xưởng Số a (cm) b (cm) F (m 2 ) trên MB lượng Bản vẽ Bản vẽ Thực tế
8 Phân xưởng đúc rèn đập 1 4 2 800
9 Ban quản lý nhà máy 1 5,5 1,2 660
Tổng diện tích các phân xưởng Fpx: 10571
Diện tích toàn nhà máy 30920
Diện tích chiếu sáng đất trồng và đường đi :
Diện tích toàn nhà máy :
Diện tích chiếu sáng đường giao thông và bãi trống :
Ta có suất phụ tải chiếu sáng cho đường giao thông và bãi trống là:
2 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy
Phụ tải tính toán của nhà máy được chia làm 2 phần:
+ Phần thứ nhất là tổng hợp tất cả các phụ tải tính toán của các phân xưởng và bộ phận khác trong nhà máy được đề tài cho ở Bảng I (bao gồm cả phụ tải tính toán động lực và chiếu sáng) và phụ tải tính toán của phân xưởng Lắp ráp được tính ở trên.
+ Phần thứ 2 là phụ tải tính toán ngoài phân xưởng, chủ yếu đó là phụ tải chiếu sáng cho phần diện tích mặt bằng bên ngoài các phân xưởng Việc xác định phụ tải chiếu sáng nhà máy cũng dựa vào phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.
Gọi công suất chiếu sáng nhà máy là Pcsnm ta có: Pcsnm = P0.F (kW)
+ Với F = (a.b-Fpx) α 2 : là diện tích chiếu sáng đo trên mặt bằng nhà máy Trong đó:
- a, b là chiều dài, rộng của nhà máy (xác định trên mặt bằng theo đề tài giao); -Fpx: hệ số tỉ lệ;
+ P0: Suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích Số liệu này tra trong các sổ tay thiết kế, có thể sử dụng bảng 2-5_Trang 623_Giáo trình CCĐ_Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê.
BẢNG 2: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY
Ký hiêu trên MB Tên phân xưởng Phụ tải
8 Phân xưởng đúc rèn đập 151,03 120,6 2
9 Ban quản lý nhà máy 56,1 34,76 2 Đường giao thông, bãi trống 1W/m
-Tính phụ tải chiếu sáng Ban quản lý nhà máy:
Trong đó: kpt = 1,11 là hệ số phát triển của nhà máy.
Kđt = 0,9 là hệ số đồng thời của nhà máy.
PHẦN 2: THIẾT KẾ MẠNG CUNG CẤP CHO PHÂN XƯỞNG
I Phân tích yêu cầu cung cấp điện và chọn phương pháp cấp điện cho phân xưởng
Việc chọn sơ đồ hợp lý là một yếu tố quan trọng để đảm bảo phù hợp với các mức độ yêu cầu về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các thiết bị trong phân xưởng.
Ngoài ra, sơ đồ được chọn phải thuận tiện trong vận hành và sửa chữa cung cấp điện liên tục, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động, đảm bảo chất lượng điện năng giảm đến mức nhỏ nhất các loại tổn thất.
Trong mạng điện người ta thường dùng 3 loại sơ đồ:
*Ưu nhược điểm của từng loại sơ đồ:
+ Ưu điểm; nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp một đườn dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện bảo vệ tự động hóa, dễ vận hành bảo quản.
+ Nhược điểm: vốn đầu tư lớn Vì vậy sơ đồ nối dây hình tia thường được dùng khi cung cấp điện cho cá hộ tiêu tụ loại 1 và 2
- Sơ đồ phân nhánh: Có ưu nhược điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia Vì vậy loại sơ đồ này thường được sử dụng khi cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 2 và 3
- Sơ đồ hỗn hợp ( dẫn sâu):
Do trực tiếp đưa điện áp cao vào trạm biến áp phân xưởng nên giảm bớt được trạm phân phối, do đó giảm được các thiết bị điện và sơ đồ nối dây sẽ rất đơn giản.
Do đưa điện áp cao vào gần phụ tải, nên giảm được tổn thất điện áp điện năng, nâng cao năng lực truyền tải điện năng của mạng.
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG LẮP RÁP
Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đúc rèn đập
-Trong đó: kdt: hệ số đồng thời, chọn kdt= 0,9
Dòng điện phụ tải của phân xưởng:
√ 3 × 0 , 38 )8 , 3 (A) Công suất tác dụng của phân xưởng là:
P ttpx = k dt × ( P tt + P CSPX ) = 0 , 9× ( 167 , 82 + 4 )= 151 , 03 ¿ kW)
Công suất phản kháng của phân xưởng là:
Hệ số công suất của phân xưởng: cos ϕ px P ttpx
B - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY
1 Xác định phụ tải chiếu sáng của toàn nhà máy.
Trong hoạt động sản xuất của phân xưởng cần thiết phải có chiếu sáng điện Vì cho dù là ban ngày thì ánh sáng tự nhiên (ánh sáng mặt trời) cũng không đủ để đáp ứng cho yêu cầu sản xuất, phải được bổ sung thêm bằng ánh sáng điện Còn về ban đêm (làm việc ca đêm) thì ánh sáng hoàn toàn do hệ thống chiếu sáng điện cung cấp Mặt khác chiếu sáng điện còn chia thành 2 loại là chiếu sáng làm việc và chiếu sáng sự cố Việc thiết kế hệ thống chiếu sáng cho hoạt động sản xuất của một phân xưởng phải cần đến những kiến thức chuyên sâu về chiếu sáng như: Các tiêu chuẩn chiếu sáng do nhà nước quy định, các hình thức chiếu sáng, các loại thiết bị chiếu sáng, mạng điện chiếu sáng, ảnh hưởng của chiếu sáng đến sức khoẻ người lao động, đến năng suất, chất lượng, hiệu quả lao động Nhưng ở đây chỉ đề cập đến một thông số cơ bản để phục vụ cho thiết kế cung cấp điện đó là giá trị phụ tải tính toán chiếu sáng Có nhiều phương pháp tính giá trị phụ tải tính toán chiếu sáng, nhưng đối với phân xưởng rèn dập ta quan niệm như sau: Các đèn chiếu sáng cục bộ đã được tính chung vào công suất định mức của riêng từng máy, chiếu sáng làm việc chỉ còn lại là chiếu sáng chung cho toàn bộ diện tích mặt bằng phân xưởng nên ta chọn phương pháp tính thông dụng nhất để xác định phụ tải chiếu sáng chung trong phân xưởng là phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất:
P0 : suất phụ tải tính toán trên 1m 2 diệntích sản xuất (kW/m 2 ).
F :diện tích các phân xưởng tương ứng (m 2 ).
-a,b : chiều dài , rộng của phân xưởng.
-P0: Suất chiếu sang trên một đơn vị diện tích sản xuất ( tra cứu Hệ thống cung cấp điện – Nguyễn Công Hiền, Bảng 1.7, trang 325).
Từ sơ đồ mặt bằng thực tế của nhà máy ta tính được diện tích của các phân xưởng và toàn bộ nhà máy, ta có bảng sau:
Ký hiệu Tên phân xưởng Số a (cm) b (cm) F (m 2 ) trên MB lượng Bản vẽ Bản vẽ Thực tế
8 Phân xưởng đúc rèn đập 1 4 2 800
9 Ban quản lý nhà máy 1 5,5 1,2 660
Tổng diện tích các phân xưởng Fpx: 10571
Diện tích toàn nhà máy 30920
Diện tích chiếu sáng đất trồng và đường đi :
Diện tích toàn nhà máy :
Diện tích chiếu sáng đường giao thông và bãi trống :
Ta có suất phụ tải chiếu sáng cho đường giao thông và bãi trống là:
2 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy
Phụ tải tính toán của nhà máy được chia làm 2 phần:
+ Phần thứ nhất là tổng hợp tất cả các phụ tải tính toán của các phân xưởng và bộ phận khác trong nhà máy được đề tài cho ở Bảng I (bao gồm cả phụ tải tính toán động lực và chiếu sáng) và phụ tải tính toán của phân xưởng Lắp ráp được tính ở trên.
+ Phần thứ 2 là phụ tải tính toán ngoài phân xưởng, chủ yếu đó là phụ tải chiếu sáng cho phần diện tích mặt bằng bên ngoài các phân xưởng Việc xác định phụ tải chiếu sáng nhà máy cũng dựa vào phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.
Gọi công suất chiếu sáng nhà máy là Pcsnm ta có: Pcsnm = P0.F (kW)
+ Với F = (a.b-Fpx) α 2 : là diện tích chiếu sáng đo trên mặt bằng nhà máy Trong đó:
- a, b là chiều dài, rộng của nhà máy (xác định trên mặt bằng theo đề tài giao); -Fpx: hệ số tỉ lệ;
+ P0: Suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích Số liệu này tra trong các sổ tay thiết kế, có thể sử dụng bảng 2-5_Trang 623_Giáo trình CCĐ_Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê.
BẢNG 2: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY
Ký hiêu trên MB Tên phân xưởng Phụ tải
8 Phân xưởng đúc rèn đập 151,03 120,6 2
9 Ban quản lý nhà máy 56,1 34,76 2 Đường giao thông, bãi trống 1W/m
-Tính phụ tải chiếu sáng Ban quản lý nhà máy:
Trong đó: kpt = 1,11 là hệ số phát triển của nhà máy.
Kđt = 0,9 là hệ số đồng thời của nhà máy.
THIẾT KẾ MẠNG CUNG CẤP CHO PHÂN XƯỞNG
I Phân tích yêu cầu cung cấp điện và chọn phương pháp cấp điện cho phân xưởng
Việc chọn sơ đồ hợp lý là một yếu tố quan trọng để đảm bảo phù hợp với các mức độ yêu cầu về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các thiết bị trong phân xưởng.
Ngoài ra, sơ đồ được chọn phải thuận tiện trong vận hành và sửa chữa cung cấp điện liên tục, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động, đảm bảo chất lượng điện năng giảm đến mức nhỏ nhất các loại tổn thất.
Trong mạng điện người ta thường dùng 3 loại sơ đồ:
*Ưu nhược điểm của từng loại sơ đồ:
+ Ưu điểm; nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp một đườn dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện bảo vệ tự động hóa, dễ vận hành bảo quản.
+ Nhược điểm: vốn đầu tư lớn Vì vậy sơ đồ nối dây hình tia thường được dùng khi cung cấp điện cho cá hộ tiêu tụ loại 1 và 2
- Sơ đồ phân nhánh: Có ưu nhược điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia Vì vậy loại sơ đồ này thường được sử dụng khi cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 2 và 3
- Sơ đồ hỗn hợp ( dẫn sâu):
Do trực tiếp đưa điện áp cao vào trạm biến áp phân xưởng nên giảm bớt được trạm phân phối, do đó giảm được các thiết bị điện và sơ đồ nối dây sẽ rất đơn giản.
Do đưa điện áp cao vào gần phụ tải, nên giảm được tổn thất điện áp điện năng, nâng cao năng lực truyền tải điện năng của mạng.
+ Nhược điểm: Vì một dường dây “ dẫn sâu’’ rẽ vào nhiều trạm biến áp nen độ tin cậy cung cấp điện của sơ đồ không cao Để khắc phục khuyết điểm này, người ta thường dùng hai đường dây dẫn sâu song song, đặt các thiế bị bảo vệ chống sự cố an toàn và quy định mỗi một đường dây dấn sâu không nên mang quá 5 trạm biến áp và dung lượng của một đường dây không nên quá 5000 kVA
Do đó loại sơ đồ này thường được sử dụng khi cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 2 và 3
Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng phân xưởng gia cơ điện, căn cứ vào công suất của các nhóm thiết bị, để đảm bảo yêu cầu CCĐ và yêu cầu kinh tế ta chọn sơ đồ đi dây hình tia.
Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho phân xưởng như sau: Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong phân xưởng ta đặt một tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cung cấp cho 4 tủ động lực Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải như đã phân nhóm ở trên Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp 1 Aptômat đầu nguồn từ TBA về phân xưởng bằng cáp ngầm và dao cách ly về tủ phân phối của phân xưởng Các tủ động lực được cấp điện bằng đường cao áp hình tia, đầu vào và ra đặt Aptômat
Qua phân tích yêu cầu về đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành, đảm bảo liên tục cung cấp điện, đảm bảo dễ dàng sửa chữa, tính thẩm mỹ cho phân xưởng và khảo sát mặt bằng, điều kiện thực tế quyết định chọn vị trí đặt 1 tủ phân phối và 4 tủ động lực như hình vẽ trên.
Do mạng điện phân xưởng là mạng điện áp thấp, và quy mô phân xưởng thuộc loại trung bình Ta quyết định chọn áptômát bảo vệ cho các thiết bị trong phân xưởng.
II Điều kiện chọn thiết bị trong mạng phân xưởng.
1.1 Điều kiện chọn aptomat bảo vệ cho các máy.
Aptomat là thiết bị dùng ở mạng điện áp thấp Nó có thể làm được cả 2 nhiệm vụ là đóng cắt và bảo vệ Do ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy an toàn, đóng cắt đồng thời 3 pha và khả năng tự động hóa cao nên ta dùng aptomat bảo vệ cho các máy Aptomat được chọn theo các điều kiện sau: { I dm ATM U dm ATM ≥ I ≥U lvmax dm m ạ ng ≥ I dm tb
Trong đó: Idm ATM là dòng điện định mức aptomat.
Ilv max là dòng làm việc cực đại chạy qua aptomat.
1.2 Điều kiện chọn aptomat bảo vệ cho các nhóm máy. Để tránh sự cố lan tràn ở các tủ động lực, mỗi tủ động lực được thiết kế một aptomat bảo vệ riêng. Điều kiện chọn aptomat của nhóm:{ I U dm ATM dm ATM ≥ I ≥ U lv max dm m ạ ng = I ttnh
1.3 Điều kiện chọn aptomat tổng bảo vệ cho phân xưởng. Điều kiện chọn aptomat của phân xưởng:{ I U dm ATM dm ATM ≥ I ≥ U lvmax dmm ạng = I ttpx
1.4 Điều kiện chọn aptomat bảo vệ cho phụ tải chiếu sáng. Điều kiện chọn aptomat cho chiếu sáng:{ I dm ATM U dm ATM ≥ I ≥ U lvmax dm mạng = I cspx
2 Điều kiện chọn dây dẫn.
2.1 Điều kiện chọn dây dẫn từ tủ động lực đến các máy.
Cáp và dây dẫn được chọn theo dòng điện lâu dài cho phép Điều đó đảm bảo nhiệt độ của dây dẫn không làm hỏng cách điện của dây. Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: { I cp I 2 cp1 ≥ 1 ≥ , K 5 I I 1 K kd nhiệt lv max K 1 2 K K 2 3 K 3
K1 là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường xung quanh khác với nhiệt độ tiêu chuẩn. Chọn K1 =1 ( Lấy ở nhiệt độ chuẩn của môi trường xung quanh là 25 o C, nhiệt độ lớn nhất cho phép của dây là 80 o C ).
K2 là hệ số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp và dây dẫn đặt trong cùng một hào hoặc rãnh cáp Chọn K2 =1.
K3 là hệ số kể đến chế độ làm việc của thiết bị.
Với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: K3 = 0,875
√ ɛ Với chế dộ làm việc dài hạn: K3 = 1.
Ikd nhiệt là dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng nhiệt
2.2 Điều kiện chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực. Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: { I cp I cp1 2 ≥ ≥ K K I 1 I kdnhiệt K 1 ttnh K 2 K 2 3
K1 là hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ tiêu chuẩn, chọn
K2 là hệ số kể đến số lượng cáp đặt trong cùng một hào, chọn K2 = 1.
K3 là hệ số kể đến cấu trúc của đường dây, chọn K3 = 1,5.
2.3 Điều kiện chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối. Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: { I cp I cp1 2 ≥ ≥ K K I 1 kdnhiệt I K 1 ttpx K 2 K 2 3
K1 là hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ tiêu chuẩn, chọn
K2 là hệ số kể đến số lượng cáp đặt trong cùng một hào, chọn K2 = 1.
K3 là hệ số kể đến cấu trúc của đường dây, chọn K3 = 1,5.
2.4 Điều kiện chọn dây dẫn cho phụ tải chiếu sáng. Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: Icp ≥ Icspx
3 Điều kiện chọn tủ động lực cho các nhóm máy. Điều kiện chọn: { U dm tủ I ≥ U dm đầu vào tủ dm mạng ≥ I =0.38 ttnh kV
I dm đầura tủ ≥ I dm AT nhóm
4 Điều kiện chọn tủ phân phối trung gian. Điều kiện chọn: { U dm tủ I ≥ U dm đầu vào tủ dm mạng ≥ I =0.38 ttpx kV
I dm đầu ratủ ≥ I dm AT tổng
5 Điều kiện chọn thanh cái. Điều kiện chọn: Icp ≥ I lv max
K1 là hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ tiêu chuẩn, chọn
K2 là hệ số kể tới thanh cái từng pha gồm nhiều thanh ghép lại, chọn K2 = 1.
K3 là hệ số hiệu chỉnh khi thanh cái đặt đứng hay nằm, chọn K3 = 0.95
Ilv max = Idm AT nhóm
Qua phân tích yêu cầu về đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành,đảm bảo liên tục cung cấp điện, đảm bảo dễ dàng sửa chữa, tính thẩm mỹ cho phân xưởng và khảo sát mặt bằng, điều kiện thực tế quyết định chọn vị trí đặt 1 tủ động lực và 4 tủ phân phối như hình vẽ trên.
