ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LIÊN HỌP DỆT_CHƯƠNG 6 pps

Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân x-ởng SC cơ khí : a/ Giới thiệu các kiểu sơ đồ: Sơ đồ cung cấp điện cho mạng động lực của phân x-ởng sửa chữa cơ khí có hai dạng cơ bản là mạng hình

CHƯƠNG VI thiết kế mạng điện của phân XƯỞNG sửa chữa cơ khí

1 Đánh giá các phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí:

Tổng công suất định mức (Pđm) của các thiết bị dùng điện trong PXSCCK là 369,55 KW trong đó có 74% là của các thiết bị điện là máy cắt gọt, mài để gia công kim loại vừa và nhỏ, yêu cầu về cung cấp điện không cao lắm, điện áp yêu cầu không có gì đặc biệt mà chỉ là điện áp 0,38 KV Còn lại

26 % là công suất của các lò điện và bể điện phân, nhóm này có thể đ-ợc xếp vào phụ tải loại II của phân x-ởng Nh- vậy qua phân tích trên ta đánh giá phụ tải phân x-ởng SC cơ khí là hộ loại III

2 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân x-ởng SC cơ khí :

a/ Giới thiệu các kiểu sơ đồ:

Sơ đồ cung cấp điện cho mạng động lực của phân x-ởng sửa chữa cơ khí

có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và phân nhánh trong đó lại đ-ợc chia làm nhiều kiểu khác nhau, cụ thể nh- sau:

Kiểu 3

Kiểu 4

Kiểu 5

Kiểu 6

Hình (6-1)

1- Thanh cái tủ phân phối

2- Thanh cái tủ động lực hay động cơ

3- Thanh cái

4- Đ-ờng trục

b/ Phân tích và chọn sơ đồ thích hợp:

* Phân tích các kiểu sơ đồ:

- Kiểu 1 : Là kiểu hình tia hoàn toàn để cung cấp điện cho các phụ tải phân tán trên diện rộng, điện đ-ợc lấy từ thanh cái của tủ phân phối đến trực tiếp các tủ

động lực Kiểu sơ đồ này có độ tin cậy cao song chi phí tốn kém hơn

- Kiểu 2 : là kiểu hình tia hoàn toàn cung cấp điện cho các phụ tải tập trung và

động cơ có công suất lớn Điện đ-ợc lấy từ thanh cái tủ phân phối đến thẳng

động cơ hoặc các phụ tải lớn tập trung, độ tin cậy của kiểu sơ đồ này cao

- Kiểu 3 : là kiểu phân nhánh hoàn toàn dùng để cung cấp điện cho các phụ tải không quan trọng, chi phí rẻ hơn dạng hình tia nh-ng độ tin cậy thấp

- Kiểu 4 : là kiểu thanh cái phân nhánh, kiểu này thì các thanh cái đ-ợc bố trí chạy dọc theo phân x-ởng và từ các thanh cái sẽ có dây dẫn đến các tủ động lực hoặc các phụ tải tập trung khác, sơ đồ này thích hợp cho các phân x-ởng

có các thiết bị công suất lớn và phân bố đều trên diện rộng

- Kiểu 5 : là kiểu thanh cái, phân nhánh bằng đ-ờng trục, kiểu này dùng để cung cấp điện cho các phụ tải rải đều theo chiều dài

- Kiểu 6 : là kiểu hình tia có phân nhánh để cung cấp điện cho các phụ tải lớn, nhỏ quan trọng và không quan trọng độ tin cậy của kiểu sơ đồ này t-ơng đối cao phù hợp cho các phân x-ởng có nhiều loại phụ tải

* Chọn sơ đồ:

˜

Qua phân tích ở trên và căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị điện của phân x-ởng sửa chữa cơ khí trên mặt bằng ta chọn kiểu sơ đồ số 6 là kiểu sơ đồ hỗn hợp hình tia và phân nhánh để cung cấp điện cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí

3 Chọn vị trí tủ động lực và phân phối :

a/ Nguyên tắc chung : Vị trí của tủ động lực và phân phối đ-ợc xác định theo

các nguyên tắc nh- sau:

+ Gần tâm phụ tải

+ Không ảnh h-ởng đến giao thông đi lại

+ Thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành

+ Thông gió thoáng mát và không có chất ăn mòn và cháy chập

b/ Công thức xác định vị trí của các tủ :

Mo(Xo;Yo)

Trong đó : xi,yilà toạ độ của các thiết bị hay tủ động lực

Pilà công suất của nhóm thiết bị hay của từng thiết bị

Mo(Xo;Yo) là vị trí đặt tủ

c/ Xác định vị trí các tủ động lực: Căn cứ theo bản vẽ mặt bằng phân x-ởng

ta chọn trục toạ độ có trục tung và trục hoành trùng với chiều rộng và chiều dài của phân x-ởng Gốc trục toạ độ đ-ợc đăt tại góc vuông trên trái phía d-ới trên mặt bằng của PXSC cơ khí

* Xác định vị trí của tủ động lực cho nhóm 3 (ĐL3) theo công thức (6-1):

Nh- vậy vị trí tủ động lực 3 là : M3(X3;Y3)=M3(149;41) Trên mặt bằng

để đảm bảo mỹ quan, giao thông đi lại ta dịch tủ vào sát t-ờng và ở toạ độ mới

là : M3(135;57)

* Xác định vị trí cho các tủ động lực khác đ-ợc tính nh- cho tủ động lực 3 sau

đó đ-ợc điều chỉnh lại theo các nguyên tắc chung và ta đ-ợc vị trí đặt của các

tủ động lực còn lại là :M1(284;3) , M2(208;30), M4(53;57)

* Xác định vị trí tủ phân phối của phân x-ởng









i

i i o

i

i i o

P

y P Y

P

x P

41 95

40

* 10 37

* 30 49

* 25 38

*

30

149 95

125

* 10 152

* 30 164

* 25 143

*

30

3

3





















Y

X

34 55

, 369

42

* 9 , 79 41

* 95 30

* 5 , 103 20

*

15

,

91

178 55

, 369

53

* 9 , 79 148

* 95 229

* 5 , 103 270

*

15

,

91

3

3





















Y

X

Tủ phân phối phân x-ởng : M(178,34) và di chuyển đến vị trí mới cho thích hợp là M(208;54)

* Nh- vậy vị trí của các tủ động lực và phân phối của phân x-ởng đ-ợc thể hiện trên mặt bằng theo bản vẽ số 2

4 Sơ đồ đi dây trên mặt bằng và ph-ơng thức lắp đặt các đ-ờng cáp :

- Dẫn điện từ trạm biến áp T4 về phân x-ởng dùng loại cáp ngầm đặt trong rãnh

- Dẫn điện từ tủ phân phối của phân x-ởng đến các tủ động lực và đến các thiết

bị sử dụng điện đ-ợc dùng bằng cáp đi trong hầm cáp và các ống thép chôn d-ới mặt sàn nhà x-ởng

5 Chọn tủ phân phối và tủ động lực

5.1 Nguyên tắc chung:

- Đảm bảo điều kiện làm việc dài hạn:

UđmtủUmạng

IđmtủIlvmax (của nhóm hay phân x-ởng)

- số lộ ra và vào phù hợp với sơ đồ đi dây:

Iđmra Itt

- Thiết bị bảo vệ phù hợp với sơ đồ nối dây và yêu cầu của phụ tải

- Kiểu loại tủ phù hợp với ph-ơng thức lắp đặt , vận hành , địa hình và khí hậu

5.2 Chọn tủ phân phối

- Phân x-ởng sửa chữa cơ khí có:

+ 4 Nhóm máy và hệ thống chiếu sáng ; (kết quả bảng phân nhóm ch-ơng II) + Ilvmax= Ittpx= 344,87; ( kết quả mục 1-4c ch-ơng II)

Vậy ta chọn loại tủ đặt trên sàn nhà x-ởng có 1 đầu vào và 5 đầu ra

Uđmtủ=690V

Iđmtủ = 400 A + Chọn áp tô mát (ATM) đặt tại trạm biến áp T4 và áp tô mát tổng của tủ phân phối:

ở 2 vị trí này ta chọn cùng 1 loại ATM:

Ta có : Ittpx=344,87A (kết quả mục 1-4c ch-ơng II)

Vậy ta chọn loại ATM: NS400N-690V do Pháp chế tạo

+ Chọn ATM nhánh:

Theo kết quả tính toán trong bảng (2-3) ch-ơng 2 ta có :

Ittnh1=72,35 A

Ittnh2=82,16 A

Ittnh3=153,54 A

Ittnh4=66,99 A

Do vậy chọn ATM cho các nhánh 1,2,4 cùng 1 loại ATMC100E và ATM cho nhánh 3 loại ATMNS225E đều do Pháp chế tạo

+ Bảng thông số kỹ thuật của các áp tô mát chọn cho tủ phân phối của phân x-ởng và ATM đặt tại trạm biến áp T4 nh- sau:

Bảng (6-1)

Loại ATM Số l-ợng Số cực Uđm; V Iđm;A Icắt;KA

+Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối

NS400N

0,4KV

C100E C100E NS225E C100E

5.3 Chọn tủ động lực cho các nhóm phụ tải:

- Để cấp điện cho 4 nhóm phụ tải của phân x-ởng ta chọn tủ động lực có đặt 1 cầu dao và cầu chì tổng có 1 đầu vào , và các đầu ra nhiều nhất là 8 đầu , loại

tủ đặt trên sàn, giáp từơng với một mặt thao tác

- Tủ động lực cấp điện cho phụ tải không phải là động cơ thì dây chẩy của cầu chì tổng đ-ợc chọn theo điều kiện nh- sau:

Idc Ittnhóm; (6-2)

- Tủ động lực cấp điện cho phụ tải là nhóm nhiều động cơ thì dây chẩy của cầu chì tổng đ-ợc chọn theo điều kiện sau:

IdcIttnhóm;

IdcIđnnhóm/;

Idctổng 2 cấp so với Idcmax

- Cầu chì của các nhánh thì dây chảy đ-ợc chọn theo điều kiện:

+ Cầu chì cho phụ tải không là động cơ:

IdcItt

+ Cầu chì cho phụ tải là 1 động cơ:

IdcIđmđci

Idc Kmm*Iđmđc/

+Cầu chì cho 2 đến 3 động cơ:

+ trong các điều kiện thì:

Ittnhómlà dòng điện tính toán của nhóm máy ; A

Iđmdcilà dòng điện định mức của động cơ thứ i; A

Iđnnhómlà dòng điện đỉnh nhọn của nhóm ; A

Idcmaxlà dòng điện định mức dây chẩy C nhánh lớn nhất trong nhóm; A

Kmmlà hệ số mở máy và lấy Kmm= 6

Immmaxlà dòng điện mở máy của động cơ có dòng mở máy lớn nhất trong nhóm

; A

 là hệ số phụ thuộc điều kiện lắp đặt và vận hành ; với nhóm máy công cụ ta lấy=2,5 lúc khởi động không tải

a/ Tính toán chọn cầu chì cho tủ động lực I (TĐLI)

- Tủ ĐLI đ-ợc là loại có 1 đầu vào và 8 đầu ra để cấp điện cho 18 thiết bị có các thông số cho ở bảng 2-3 ch-ơng II thuộc nhóm máy I của phân x-ởng sửa chữa cơ khí

- Số thiết bị của nhóm I đ-ợc phân ra làm 8 nhánh, mỗi nhánh có 2 hoặc 3 thiết bị, cầu chì bảo vệ cho các nhánh đầu ra và cầu chì tổng của tủ động lực I

đ-ợc tính toán theo công thức (6-5) và 6-3) nh- sau:

(6-3)

(6-4)

















1

1 max

n i dmdci mm

dc

dmdci dc

I I

I

I I

(6-5)

* Tính toán dây chảy của cầu chì bảo vệ cho nhánh 1 gồm 2 máy tiện tự động

có ký hiệu trên mặt bằng là 2; công suất mỗi máy là 5,1 KW:

Ta có :

Idc  Iđm= 2*12,93 = 25,86A

Idc  (6*12,93 +12,93 ) /2,5 = 36,2 A

nên ta chọn Idc= 40A

- Dây chảy của cầu chì bảo vệ cho nhánh 2 gồm 2 máy có ký hiệu trên mặt bằng là 2;1 với công suất t-ơng ứng là 5,1 ; 4,5 KW:

Ta có : Idc Iđm=12,93+11,41 = 24,34A

Idc (6*12,93 +11,41 ) /2,5 = 35,6 A

nên ta chọn Idc= 40 A

- Dây chảy của cầu chì bảo vệ nhánh 3 gồm 3 máy có ký hiệu trên mặt bằng là: 18;19 ; 28 với công suất t-ơng ứng là 9; 5,6 ; 1,35 KW:

ta có : Idc Iđm= 22,82+14,2+ 3,42 = 40,44A

Idc  (6*22,82 +14,2 + 3,42) /2,5 = 62 A

Nên ta chọn Idc =80A

- Dây chảy của cầu chì bảo vệ nhánh 4 gồm 2 máy có ký hiệu trên mặt bằng là: 14;16 với công suất t-ơng ứng là 2,8 ; 4,5 KW:

ta có : Idc Iđm= 7,1+11,41 = 18,51A

Idc  (6*11,41 +7,1 ) /2,5 = 30,2 A

Nên ta chọn Idc =40A

- Dây chảy của cầu chì bảo vệ cho nhánh 5 gồm có 2 máy ký hiệu trên mặt bằng là 9 với công suất môĩ máy là 14 KW:

Ta có : Idc Iđm= 2*35,49 = 70,98A

Idc (6*35,49 +35,49 ) /2,5 = 99 A

Nên ta chọn Idc= 100A

- Dây chảy của cầu chì bảo vệ cho nhánh 6 gồm có 2 máy ký hiệu trên mặt bằng là 7;6 với công suất t-ơng ứng là 3,4; 1,7 KW:

Ta có : Idc Iđm= 8,62+4,31 = 12,93A

Idc (6*8,62 +4,31 ) /2,5 = 22,4 A

Nên ta chọn Idc= 30A

- Dây chảy của cầu chì bảo vệ cho nhánh 7 gồm có 3 máy ký hiệu trên mặt bằng là 8;10;17 với công suất t-ơng ứng là 1,8; 7; 1,7 KW:

Ta có : Idc Iđm= 4,56+17,75+4,31 = 26,62A

Idc (6*17,75 +4,56+4,31 ) /2,5 =46 A

Nên ta chọn Idc= 50A

- Dây chảy của cầu chì bảo vệ cho nhánh 8 gồm có 2 máy ký hiệu trên mặt bằng là 20;29 với công suất t-ơng ứng là 2,8; 1,7 KW:

Ta có : Idc Iđm= 7,1+4,31 = 11,41A

Idc (6*7,1 +4,31 ) /2,5 = 18,8 A

Nên ta chọn Idc= 30A

* Tính toán dây chẩy của cầu chì tổng của tủ động lựcI:

Theo điều kiện chọn (6-3) ta đ-ợc :

IdcIttnhóm=72,35A

IdcIđnnhóm/ =280/2,5=112A

Idc 2 cấp so vớiIdcmax=100A

Nên ta chọn Idc=200A

b/ Tính toán chọn cầu chì cho các tủ động lực còn lại của phân x-ởng

- Bằng cách tính toán và chọn nh- với tr-ờng hợp chọn tủ động lực I ta chọn

đ-ợc cầu chì của các tủ còn lại cho phân x-ởng Với các thông số của cầu chì

đ-ợc ghi trong bảng số (6-4) phần sau

- Thông số kỹ thuật cầu chì và loại cầu chì đ-ợc tra theo bảng (2-32) trang 141

“ Giáo trình cung cấp điệnII”

c/ Chọn tủ động lực :

Qua phần tính toán dây chảy và chọn cầu chì cho các tủ động lực của phân x-ởng ta tra bảng 2-10 trang 125 “ Giáo trình cung cấp điện II” để chọn

tủ động lực cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí Kết quả chọn nh- sau :

- Tủ phân phối động lực trọn bộ loại C-58 do Liên xô sản xuất

+ Bảng kết quả chọn:

Bảng(6-2)

Thứ tự Tên tủ động lực Kiểu tủ Iđm tủ;

(Thiết bị

(A)

đầu vào)

Số nhánh và Iđm Cầu dao Cầu chì Cầu chì; A

(6-3)

+ Sơ đồ nguyên lý tủ động lực

6 Chọn dây dẫn cho mạng điện hạ áp phân x-ởng sửa chữa cơ khí

6.1 Nguyên tắc chung

* Trong mạng điện phân x-ởng thì cáp và dây dẫn điện đ-ợc chọn theo các

điều kiện sau:

- Đảm bảo điều kiện phát nóng

- Tiết diện phải phù hợp với thiết bị bảo vệ là cầu chì hay áp tô mát

- Đảm bảo tổn thất điện áp trong phạm vi cho phép Trong phân x-ởng thì điều kiện này có thể bỏ qua vì chiều dài đ-ờng dây rất ngắn nên U không đáng kể

- Kiểm tra độ sụt áp khi có động cơ lớn khởi động Điều kiện này ta cũng có thể bỏ qua do phân x-ởng không có động cơ có công suất qúa lớn

* Nh- vậy cáp và dây dẫn đ-ợc chọn chủ yếu phải thoả mãn các điều kiện sau:

a/ Phát nóng : k1*k2*IcpIlvmax ; (6-6)

CD400

H-2-400

0,4KV

H-2-100

Trong đó : + k1, k2 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi tr-ờng đặt cáp và số l-ợng cáp đi song song trong rãnh

+ Icp là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây cáp chọn

đ-ợc;A

+ Ilvmax là dòng điện làm việc lớn nhất của phân x-ởng, nhóm, hay các thiết bị điện đơn lẻ

Nếu phân x-ởng thì Ilvmax = Itt

là nhóm nhỏ thì Ilvmax =Iđmi

Là thiết bị lẻ thì Ilvmax = Iđm

b/ Phù hợp với thiết bị bảo vệ:

- Khi thiết bị bảo vệ là ATM khởi động nhiệt thì :

K > Ikđn/Icp => Icp> Ikđn/K; (6-7)

- Khi thiết bị bảo vệ là ATM khởi động điện từ thì :

K > Ikđđtừ/Icp=> Icp> Ikđđtừ/K; (6-8)

- Khi thiết bị bảo vệ là cầu chì thì :

K > Idc/Icp => Icp> Idc/K; (6-9)

Trong đó :- Ikđnh là dòng điện khởi động nhiệt của ATM ikđn= 1,2 IđmATM

- Ikđđtlà dòng điện khởi động điện từ của ATM Ikđđt=1,2 Iđn

- Idc là dòng điện định mức của dây chẩy cầu chì

K = 1,25 khi ATM có khởi động nhiệt

K = 4,5 khi ATM có khởi động điện từ

K=0,8 hoặc K = 3 khi thiết bị bảo vệ là cầu chì cho mạch chiếu sáng hoặc mạch động lực

6.2 Chọn dây cáp từ trạm biến áp T4 về đến tủ phân phối của phân x-ởng sửa chữa cơ khí.

- ở mục 4-2b bảng 3-11 của ch-ơng III ta đã chọn đ-ợc cáp từ trạm T4 về phân x-ởng là loại 4G150 thoả mãn theo điều kiện phát nóng nên ở mục này ta chỉ cần kiểm tra lại theo điều kiện (6-7) là đ-ợc Theo điều kiện (6-7) thì :

Ikđn/K < Icp (1,2*IđmATM)/K <Icp

Trong đó : IđmATM=400A; (kết quả bảng 6-1)

Icpc=387A; (kết quả bảng 3-11 ch-ơng III)

K = 1,25

+ Thay số vào ta đ-ợc:

1,2*400/1,25 = 384A< Icp=387A

Nh- vậy cáp chọn đ-ợc thoả mãn các điều kiện Song để dự trữ ta nâng tiết diện của cáp lên một cấp là :

chọn cáp : 4G185 có Icp = 434A

6.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực

a/ Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực I ( cho nhóm 1)

+ Cáp đ-ợc bảo vệ bằng áp tô mát C100E có Iđm = 100A (Kết quả bảng 6-1) và

là loại có khởi động nhiệt

+ Ittnhôm1=72,35A(kết quả bảng 2-3 ch-ơng II)

+ Theo điều kiện (6-7) ta có :

1,2*100/1,25 = 96 A<Icp

Tra bảng PL.V.13 trang 302 sách “ Thiết kế cấp điện “ ta chọn đ-ợc loại cáp

đồng có 4 lõi mã hiệu là 4G25 có Icp= 144A>96A

+ Kiểm tra lại theo điều kiện (6-6) ta có :

Nhiệt độ trong rãnh cáp là 200c nên k1 =1

tủ phân phối có 5 lộ ra nên k2 = 0,78; ( tra bảng PL.VI.II trng 314 “ Thiết kế cấp điện”)

=> k1*k2*Icp= 1*0,78*144 = 112 > Ilvmax= 72,35A

Nh- vậy cáp chọn đ-ợc thoả mãn điều kiện

b/ Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ đông lực khác:

Cũng theo cách tính toán giống nh- chọn cáp cho tủ động lực I ta chọn

đ-ợc cáp cho các tủ còn lại với mã hiệu và thông số ghi trong bảng số (6-3) nh- sau:

Bảng (6-3)

Tên đ-ờng cáp Ittnhóm;(A) Mã hiệu và tiết

diện cáp; mm2

Icpcáp;A khc I’cp;A

6.4 Chọn cáp từ tủ động lực đến các nhóm nhỏ

a/ Chọn cáp cho nhánh 1 của tủ động lực 1 (số lộ ra là 8)

+ Số thiết bị : n=2

+ Ilvmax=Iđmđci=25,86A

+ Thiết bị bảo vệ cho nhánh là cầu chì có Idc = 40A

+ K = 3

+ k1= 1

+ k2= 0,75 ( Tra theo bảng PLVI-11 trang 314 “ Thiết kế cấp điện “)

- Theo điều kiện (6-9) ta có

Idc/K = 40/3 = 13,33A < Icp

Tra bảng PL.V.13 trang 302 sách “ Thiết kế cáp điện” ta chọn loại cáp

đồng lõi có mã hiệu 4 G 2,5 có Icp= 41A > 13,33A

- Kiểm tra lại cáp theo điều kiện (6-6) ta đ-ợc:

k1*k2*Icp= 1*0,75*41 = 31A > Ilvmax= 25,86A

Nh- vậy cáp chọn đ-ợc thoả mãn các điều kiện

b/ Chọn cáp cho các nhánh còn lại của tủ động lực I:

Bằng cách tính toán giống nh- cho nhánh 1 ta chọn đ-ợc cáp cho các nhánh còn lại (7 nhánh ) của tủ động lực Kết quả chọn đ-ợc ghi ở bảng số (6-4)

c/ Chọn cáp từ tủ động lực đến các nhóm nhỏ của các tủ động lực còn lại của phân x-ởng: đ-ợc tính toán giống nh- tr-ờng hợp chọn cáp cho tủ động

lực 1 và kết quả chọn đ-ợc ghi ở bảng (6-4)

Bảng (6-4)

phép; A nhánh Tên thiết bị sử dụng thiết bị thiết bị nhánh Mã hiệu Ivỏ/Idc Mã hiệu T diện Icp I'cp

1 Tủ động lựcI: