Thiết kế cung cấp điện cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí

Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tảithực tế về mặt hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệcho nó sẽ được đảm bảo.. Đối với việc thiết kế cung cấp

Lời Nói Đầu

Đất nước ta đang trong công cuộc công nhiệp hoá, hiện đại hoá Nhu cầu điệnnăng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăngtrưởng không ngừng đi cùng với quá trình phát triển kinh tế Do đó đòi hỏi rấtnhiều công trình cung cấp điện Đặc biệt rất cần các công trình có chất lượng cao,đảm bảo cung cấp điện liên tục, phục vụ tốt cho sự phát triển của các nghànhtrong nền kinh tế quốc dân

Trong đó có lĩnh vực công nghiệp là 1 trong các ngành kinh tế trọng điểm củađất nước, được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quan trọngtrong kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020 Thiết kếcung cấp điện cho nghành này vì thế là 1 công việc khó khăn, đòi hỏi sự cẩn thậncao Phụ tải của ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1, đòi hỏi độ tin cậy cung cấpđiện cao Một phương án cung cấp điện hợp lý là 1 phương án kết hợp hài hòađược các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật, đảm bảo đơn giản trong sửa chữa và vận hànhthuận tiện , đảm bảo chất lượng điện năng Hơn nữa cần áp dụng các thiết bị cùngcác thiết kế hiện đại và có khả năng mở rộng trong tương lai

Dưới sự hướng dẫn của thầy Phạm Anh Tuân, em được nhận đề tài Thiết kếcung cấp điện cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí Đồ án bao gồm 1 số phần chínhnhư chọn máy và vị trí đặt trạm biến áp, chọn dây và các phần tử bảo vệ, hạchtoán công trình Việc làm đồ án đã giúp chúng em điều kiện áp dụng những kiếnthức đã học và tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm Đây là 1 đồ án có tính thựctiễn rất cao, chắc chắn sẽ giúp ích cho em rất nhiều trong công tác sau này

Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo rất tận tình củathầy Phạm Anh Tuân cùng các thầy cô trong khoa Hệ Thống Điện Do trình độcòn hạn chế nên việc thực hiện đồ án còn nhiều thiếu xót Em rất mong nhận thêmđược nhiều sự chỉ dẫn của thầy cô để hoàn thiện hơn cho đồ án

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viênTrịnh Hồng Sơn

Mục Lục

Trang

Lời nói đầu 1

Mục lục 2 Đề bài 3

Chương 1 Thiết kế chiếu sáng 4 Chương 2 Tính toán phụ tải 8

2.1 Phụ tải chiếu sáng 8

2.2 Phụ tải thông thoáng 9

2.3 Phụ tải động lực 10

2.4 Tổng hợp phụ tải 15

Chương 3 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 16

3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp 3.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu ( so sánh 2 phương án ) 19

Chương 4 Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện 23

4.1 Chọn tiết diện của dây dẫn mạng điện động lực , mạng 23

chiếu sáng 4.1.1 Chọn tiết diện của dây dẫn mạng điện động lực 23

4.1.2 Chọn tiết diện của dây dẫn mạng chiếu sáng 26

4.2 Tính toán ngắn mạch 28

4.3 Chọn thiết bị bảo vệ và đo lường 30

Chương 5 Tính toán chế độ mạng điện 37

5.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy 37

biến áp 5.2 Xác định hao tổn công suất 39

5.3 Xác định hao tổn điện năng 41

Chương 6 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất 42

6.3 Đánh gía hiệu quả bù công suất phản kháng 43

Bản vẽ

1 Mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các thiết bị

2 Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham

số của các thiết bị được chọn

1 Sơ đồ trạm biến áp gồm : sơ đồ nguyên lý , sơ đồ mặt bằng và

mặt cắt trạm biến áp

ĐỒ ÁN

Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp

Giáo viên hướng dẫn : Phạm Anh Tuân

Sinh viên : Trịnh Hồng Sơn

Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60%.

Hao tổn cho phép trong mạng điện hạ áp ΔUU cp = 5%

Hệ số công suất cần nâng lên là cosφ = 0,90

Hệ số chiết khấu i = 12%

Thời gian sử dụng công suất cực đại T M = 4000h.

Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k = 2,82MVA.

Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t k = 2,5s.

Khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm của phân xưởng L = 200m

Chiều cao nhà xưởng H = 4,2m

Giá thành tổn thất điện năng c ΔU = 1500đ/kWh.

Suất thiệt hại do mất điện g th = 10000đ/kWh.

Đơn giá tụ bù là 140.10 3 đ/kVAr

Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.

16 Máy hàn xung 0,32 0,55 20

17, 18 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 12 + 18

B.Nội dung tính toán

1.Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng

2 Tính toán phụ tải điện

3 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng

4 Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện

5 Tính toàn chế độ mạng điện

6 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất

7 Tính toán nối đất và chông sét

8 Dự toán công trình

C Bản vẽ :

1 Sơ đồ mặt bằng nhà xưởng với sự bố trí các thiết bị

2 Sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất

3 Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham sốcủa thiết bị được chọn

4 Sơ đồ trạm biến áp gồm : sơ đồ nguyên lý , sơ đồ mặt bằng và mặtcắt trạm biến áp

5 Bảng số liệu tính toán mạng điện

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG

Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứngcác yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác Ngoài độ rọi,hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựachọn hợp lý cùng sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan củahoàn cảnh Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Không loá do phản xạ

Không có bóng tối

Phải có độ rọi đồng đều

Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định

Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày

Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ vàchiếu sáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung ) Do yêu cầu thị giác cần phảilàm việc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng có mặt phẳng nghiêng vàkhông tạo ra các bóng tối sâu nên thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệthống chiếu sáng kết hợp

Chọn loại bóng đèn chiếu sáng , gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đènhuỳnh quang Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnhquang có tần số là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ khôngđồng bộ, gây nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động Do

đó người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuônghoặc hình chữ nhật

Sở bộ về các kích thước của phân xưởng như sau :

- Phân xưởng có kích thước axbxH = 36x24x4m

Độ rọi yêu cầu cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí là từ 50 ÷ 100 lux ( Bàng12.2 ) , [ TL2 ] , độ rọi được chọn là : Eyc = 50 lux Với độ rọi này theo biểu đồKruithof [ TL3] , nhiệt độ màu cần thiết là 30000 K sẽ cho môi trường sáng tiệnnghi Vì xưởng sửa chữa có nhiều máy điện quay nên sẽ chọn đèn sợi đốt vớicông suất là 200 W quang thông F = 3000 lumen , ( bảng 45.pl ) [ TL2]

- Chọn độ cao treo đèn là h’ = 0,5 m

- Chiều cao mặt bằng làm việc h2 = 0,8 m

- Do đó chiều cao tính toán là h = H – h2 = 4 – 0,8 = 3,2 m

Với H : chiều cao nhà xưởng , tính bằng m , đã cho ở đầu bài

- Tỷ số treo đèn :

J =

' '

Ld : khoảng cách theo chiều dọc giữa các đèn , m

Ln : khoảng cách theo chiều ngang giữa các đèn , m

Kiểm tra điều kiện :

Như vậy việc bố trí đèn là hợp lí

Số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ chiếu sáng đồng đều là : Nmin = 40 bóng

Sơ đồ bố trí chiếu sáng như hình vẽ minh họa dưới đây :

h’

H h

h2

Hinh 1.2 Sơ đồ bố trí chiếu sáng cho phân xưởng

Khoảng cách giữa mỗi bóng trong dãy 5 bóng là 4,8 m , giữa mỗi bóng trongdãy 11 bóng là 3,3 m Ta kiểm tra lại các điều kiện :

Ngoài chiếu sáng chung cần trang bị thêm cho mỗi máy 1 bóng đèn công suất

100 W để chiếu sáng cục bộ ( trừ quạt gió , cửa cơ khí ) 2 phòng thay đồ vầ 2phòng vệ sinh mỗi phòng 1 bóng 100 W Nên cần tất cả 27 bóng đèn cho chiếusáng cục bộ

Vì điều kiện mặt bằng phân xưởng bố trí nhiều thiết bị , nên không thể đặtphòng vệ sinh và phòng thay đồ trong đó được Do đó thiết kế thêm khu vực phụnày ở ngoài xưởng như minh họa trên hinh 1.3

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trìnhcung cấp điện Việc này sẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế lướiđiện về sau của người kĩ sư Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tảithực tế về mặt hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệcho nó sẽ được đảm bảo

Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu ,

hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửachữa cơ khí , vì đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị , biếtđựoc công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên sử dụng phương pháp

hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung chính của phưongpháp như sau :

- Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng , mỗi nhóm khoảng từ 7 – 8thiết bị , mỗi nhóm đó sẽ được cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng , lấy điện từ 1

tủ phân phối chung Các thiết bị trong nhóm nên chọn có vị trí gần nhau trên mặtbằng phân xưởng Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc , sốlượng thiết bị trong 1 nhóm không nên quá 8 vì gây phức tạp trong vận hành ,giảm độ tin cậy cung cấp điện

- Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức sau :

 sd

k =

i

sdi i

P

k P





( 2.1 )

- Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd ( là 1 số qui đổi gồm

có nhd thiết bị giả định có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tiêuthụ công suất đúng bằng công suất tiêu thụ của nhóm thiết bị thực tế ) Các nhóm

ở đây đều trên 4 thiết bị nên ta xác định tỷ số k

- Cuối cùng phụ tải tính toán của cả nhóm là :

kdt : hệ số đồng thời , vì chiếu sáng chung , các bóng đèn luôn sáng khi xưởnghoạt động nên để đơn giản , lấy bằng 1

Và công suất phản kháng là :

Qcs = 0 kVAr

2.2 Phụ tải thông thoáng và làm mát :

Các quạt được bố trí sao cho tạo ra độ thông thoáng cần thiết , đảm bảo khônggây quá nhiệt Các thiết bị sử dụng cần thiết là quạt hút và quạt trần

Căn cứ vào diện tích và chiều cao của phân xưởng bố trí 21 quạt trần và 10quạt hút làm nhiệm vụ thông thoáng , các quạt có công suất như nhau bằng 120W Các quạt trần coi như có hệ số sử dụng bằng 1 , còn quạt hút ksd lấy bằng 0,7 , hệ

số cos của nhóm lấy bằng 0,8 Ta tổng hợp phụ tải thông thoáng theo phương

pháp hệ số nhu cầu Bảng trình bày kết quả tính toán như ở dưới đây :

Bảng 2.2.1 Tính toán phụ tải làm mát và thông thoáng P

quạt

trần

Pquạt hút ,W

N quạt hút

k sd

quạt hút

Ptt kW

Stt = Ptt 3,152

cos 0,8 = 3,94 kVA

Công suất phản kháng là :

Q = P tgφ = 3,152.0,75 = 2,364 kVAr

- P : công suất qui về chế độ làm việc dài hạn của thiết bị ,kW

- ε : hệ số tiếp điện của thiết bị

Như vậy , phụ tải tính toán của mỗi cần cẩu 4 , 19 , 27 có ε = 0,4 là :

Phụ tải nhóm 1 được tổng hợp như sau :

Công suất phản kháng của nhóm là :

kW

Spt kVA

Qpt kVAr

71,88P

)P

2 i

2 i

Qpt kVAr

Spt kVA

Qpt kVAr

Phụ tải tổng hợp của nhóm động lực được tổng hợp theo phương pháp hệ số

nhu cầu ( phương pháp tổng hợp này áp dụng cho các nhóm phụ tải có tính chấttương đồng )

knc = ksd∑ + sd

hd

1 kn

- nhd : số lượng hiệu dụng của nhóm đông lực , lấy bằng số nhóm động lực = 4 Tổng công suất tác dụng của nhóm động lực là :

87 , 115 cos

cosΦ S tt kVA

Q tt kVAr P tt k sd

Pcs-lm = 13,7 +

0,04

3,152

0,415

0,04 tt

3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng :

Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau :

- An toàn và liên tục cấp điện

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới

- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng

- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ

- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năngđiều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp

- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất

Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tảiđược bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áptrong nhà Vì vậy nên đặt máy phía ngoài nhà xưởng ngay sát tường như minhhoạ dưới đây Khi xây dựng ngoài như thế cần chú ý đến điều kiện mỹ quan

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí máy biến áp

3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp :

Công suất của máy biến áp được chọn căn cứ vào công suất của phụ tải và khảnăng chịu quá tải của máy biến áp Số lượng máy được chọn còn phụ thuộc vàoyêu cầu độ tin cậy cung cấp điện , nếu phụ tải có tính chất quan trọng ( phụ tải hộloại 1 ) thường chọn 2 máy làm việc song song để đảm bảo cung cấp điện liên tụckhi có sự cố với 1 máy biến áp

- Hệ số điền kín đồ thị có thể được xác định theo biểu thức :

Stb : Công suất trung bình , kVA

SM : Công suất cực đại , kVA

TM : thời gian tiêu thụ công suất cực đại , cho ở đề bài

Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải 40% trong khoảng thời gian chophép không quá 6 giờ

Căn cứ vào công suất của phụ tải tổng hợp xác định được ở mục trên nên tiến hành so sánh 3 phương án chọn công suất và số lượng máy biến áp 22/0,4 kVnhư sau :

Phương án 1 : dùng 2 máy 2 x 100 kVA

Hướng điện tới Trạm biến áp

Phương án 2 : dùng 1 máy 180 kVA

Phương án 3 : dùng 1 máy 250 kVA

Các tham số của máy biến áp do hãng ABB chế tạo cho trong bảng sau

( tra bảng 12.pl ) [ tài liệu 2 ] :

Bảng 3.2.1 Bảng các số liệu của máy biến áp

SBa , kVA P0, kW Pk, kW Vốn đầu tư , 106đ

Dưới góc độ an toàn kĩ thuật , có thể thấy các phương án không ngang nhau

về độ tin cậy cung cấp điện Đối với phương án 1 , khi có sự cố xảy ra ở 1 tronghai máy biến áp , máy còn lại sẽ phải gánh toàn bộ phụ tải loại I và II của phânxưởng như vậy có thể dẫn tới quá tải , đối với phương án 2 và 3 sẽ phải ngừngcung cấp điện cho toàn phân xưởng Như vậy để đảm bảo tương đồng về kỹ thuậtcủa các phương án cần phải xét đến thành phần thiệt hại do mất điện khi có sự cốxảy ra trong các máy biến áp

Phụ tải trong thời gian sự cố 1 máy biến áp bao gồm phụ tải loại I và loại II

Ssc = 0,6 178,9 = 107,34 ( kVA )

Hệ số quá tải của máy biến áp lúc này là :

kqt

sc n

Với c∆ : giá thành tổn thất điện năng Lấy bằng 1000 đ/kWh.

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư :

i : hệ số chiết khấu Đề bài cho bằng 10%

Th : là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm

kkh : Hệ số khấu hao của trạm biến áp thể lấy bằng 6,4 % ( tra bảng 31.pl) [ tàiliệu 2 ] :

Do đó hệ số sử dụng hiệu quả vốn đầu tư và khấu hao thiết bị là :

pBA = atc + kkh = 0,11 + 0,06 = 0,174

Yth : Thiệt hại do thiết hụt điện năng , đ/năm

Khi so sánh thiệt hại do mất điện chỉ cần xét đến phụ tải loại I và loại II thôi , vì

có thể coi phụ tải loại III ở các phương án là như nhau :

Với c∆ = 1000 đ/kWh , là giá thành tổn thất điện năng

Công suất thiếu hụt khi mất điện bằng 25% công suất của phụ tải loại II là :

Pth = 0,25 125,73 = 31,43 ( kW )

Thiệt hại do mất điện :

Yth = Pth gth tf = 31,43 4500 24 = 3,394 106 đ /năm

Trong đó :

tf : thời gian phục hồi tiêu chuẩn Lấy bằng 24 h

Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :

ZI = ( 0,174.135,7 + 15,678 + 3,394 ) = 42,68 106 đ/năm

Phương án 2 : dùng 1 máy công suất 180 kVA

Tổn thất trong máy biến áp là :

Phương án 3 : dùng 1 máy công suất 250 kVA

Tính toán tương tự như phương án 2 ta được kết quả ghi trong bảng sau :

Các kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau :

Phương án3

1 Công suất trạm biến áp

Để cung cấp điện có thể có nhiều phương án đi dây , có thể dùng sơ đồ hình tia

có độ tin cậy cung cấp điện cao , có thể dùng sơ đồ đường trục , hoặc hỗn hợp Với phân xưởng nên áp dụng sơ đồ tia vì các thiết bị điện khá tập trung Cácphương án được nêu chi tiết dưới đây

Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ , trong xưởng dự định đặt 1 tủ phânphối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 4 tủ động lực đặt rải rác cạnhtường phân xưởng , mỗi tủ động lực cấp điện cho các nhóm phụ tải đã phân nhóm

ở trên Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 2 phương án sau

Phương án 1 : Đặt tủ phân phối tại góc xưởng và kéo đường cáp đến từng tủđộng lực

Phương án 2 : Đặt tủ phân phối tại trung tâm phụ tải và từ đó kéo cáp đến từng

tủ động lực

3.3.2 Tính toán chọn phương án tối ưu :

Trong 2 phương án , vì khoảng cách từ nguồn đến trạm biến áp phân phối chính

là như nhau và bằng 64,18 m nên ta có thể không xét đến trong khi so sánh 2phương án

Phương án 1 : Đặt tủ phân phối ở góc phân xưởng như minh họa ở hình 3.1

Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối là cáp đồng 3 pha đặt trong rãnh Dòng điện chạy trong dây dẫn là :

Hình 3.1 : sơ đồ bố trí sơ bộ đi dây phương án 1

Chi phí cho tổn thất điện năng trên đường dây là :

Hệ số khấu hao của đường dây kkh = 3,6% ( bảng 31.pl ) [ tl 2 ]

Th : tuổi thọ của đường dây , lấy bằng 25 năm

Nên hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao thiết bị là :

Trạm biến áp

TPP

TÐL 1

TÐL2 TÐL3

TÐL4

p = atc + kkh = 0,11 + 0,036 = 0,146

Tra bảng ( 32.pl ) [ tl 2 ] , có a = 156,14 đ/km , b = 8,19đ/mm2.km Do đó vốnđầu tư cho đoạn dây là :

V = ( a + b F ) L = ( 156,14 + 8,19.95 ).0,003 = 2,8.106 đ

Trong đó :

a : hệ số kinh tế cố định của dây ,( đ/km )

b : hệ số kinh tế thay đổi ,( đ/mm2.km )

L : chiều dài đoạn dây , km

Như vậy hàm chi phí qui đổi :

Z = pV + C = ( 0,146 2,8 + 0,27 ).106 = 0,68.106 đ/năm

Xác định tiết diện từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Ta làm cho đoạn dây từ tủ phân phối đến tủ động lực đầu tiên :

Đoạn này có chiều dài là : 10 m Công suất tác dụng và công suất phản khángbằng công suất tác dụng và phản kháng tính cho nhóm phụ tải 1 Do đó ta códòng làm việc của dây dẫn là :

độ dài giống nhau nên có thể không xét đến trong khi so sánh sơ bộ các phương

án

Bảng 3.3.2.1 Kết quả tính toán sơ bộ phương án 1.

Phương án 2 : Đặt tủ phân phối ở giữa phân xưởng Khi đó khoảng cách từ trạm

biến áp đến tủ phân phối là 32 m Các khoảng cách từ tủ phân phối đến các tủđộng lực được xác định theo sơ đồ bố trí đi dây hình 3.2 và tinh toán tương tự nhưphương án 1 , kết quả tính toán được ghi trong bảng sau :

Bảng 3.3.2.1 Kết quả tính toán sơ bộ phương án 2.

P

,kW Q, kVAr S kVA I A F ,mm 2 Fchon

mm 2 L m

Hình 3.2 Sơ bộ đi dây phương án 2

Tổng chi phí qui đổi của phương án 2 là :

Z2 = 19,31.106 đ/năm

Như vậy xét về mặt kĩ thuật thì các phương án tương đương nhau ( tổn thấtđiện áp đều rất nhỏ ) còn về mặt kinh tế thì rõ ràng phương án 1 trội hơn hẳn Như vậy ta chọn phương án 1 để tính tiếp Tức đặt 1 tủ phân phối ở góc phânxưởng rổi kéo điện đến từng tủ động lực theo sơ đồ hình tia

CHƯƠNG 4 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪNCHO MẠNG ĐỘNG LỰC

TÐL4

Các tiết diện dây chọn được phải đảm bảo cung cấp điện an toàn , liên tục ,

không bị quá nhiệt Phương thức đi dây trong mạng cần hợp lý , tiện cho việc vậnhành , sửa chữa

4.1 Chọn tiết diện dây dẫn cho mạng động lực và mạng chiếu sáng :

4.1.1 Chọn tiết diện dây cho mạng động lực :

Đầu tiên phải chọn tiết diện dây cho đoạn từ nguồn tới trạm biến áp chínhđược chọn theo phương pháp mật độ dòng điện kinh tế :

Dòng điện làm việc của dây là :

Chọn dây dẫn cho mạng động lực :

Tiết diện của dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối và từ tủ phân phối đếncác tủ động lực đã được chọn sơ bộ ở trên là XLPE.95 ( bàng 3.1 ) Bây giờ tiếnhành kiểm tra theo điêù kiện dòng điện cho phép :

Sẽ cho cáp đi ngầm trong hào cáp Như vậy :

Theo phương thức lắp đặt cáp tra trong bảng 15pl – 17pl [ tl I ] , ta xác định đượccác hệ số hiệu chỉnh : k1 = 1 , k2 = 1 , k3 = 0,96

Tiến hành kiểm tra cho dây từ trạm biến áp tới tủ phân phối : theo tính toán ởphần so sánh phương án đi dây sơ bộ ta dùng dây XLPE.95 , có dòng điện chophép ở điều kiện chuẩn là : Icpn = 278 A Dòng điện hiệu chỉnh cho phép :

Icp = k1 k2 k3 Icpn = 1.1.0,96.278 = 266,88 A < 271,81 A = IM là dòng làmviệc chạy trên dây Nên tiết diện dây này là không thoả mãn Do vậy chọn lêndây có tiết diện là 120 mm2 Tra bảng ta có Icpn = 322 A

Icp = k1 k2 k3 Icpn = 1.1,0,96.322 = 309,12 A > IM = 271,81 A Ta tính lại haotổn điện áp Với dây XLPE.120 tra bảng ta có r0 = 0,17 , x0 = 0,06 /km Nên :

 = 0,06 % Tiến hành kiểm tra tương tự cho các nhánh còn lại , kết quả ghi trong bảng 4.1 Đối với các nhánh từ tủ phân phối tới các động cơ , chọn phương thức lắp đặttrong ống sắt kích thước 3/4 “ , chôn ngầm dưới đất , đi theo đường bẻ góc Cũngtheo phương thức lắp đặt mà tra ra các hệ số hiệu chỉnh như sau : k1 =1 , k2 = 1 ,

k3 = 0,96 ( giả thiết nhiệt độ trong xưởng hơi cao , khoảng 350C ) Tính toán chođoạn dây từ tủ động lực 1 tới thiết bị 17

Dòng điện chạy trên dây tới tủ động lực là :

IM = S 4,29

3.0,38  3.0,38= 6,52 A Tiết diện kinh tế của dây là :

Các dây khác chọn và kiểm tra tương tự , kết qủa ghi trong bảng 4.1

Bảng 4.1 Bảng chọn tiết diện dây và kiểm tra điều kiện phát nóng

Ở phần chọn dây dẫn cho các động cơ ở nhóm 2 , vì 1 tủ động lực chỉ có thể có

8 đầu ra nên động cơ 25 cho lấy điện qua dây dẫn của động cơ 26 Do đó dòngqua dây ĐL2-26 thực tế sẽ là :

Itt26 = I25 +I26 = 6,87 + 11,26 = 18,13 A Theo bảng tính trên thì dây đã chọnvẫn thỏa mãn điều kiện phát nóng

Như vậy , chỉ có thiết diện của dây từ máy biến áp đến tủ phân phối là khôngthoả mãn , và đã được chọn lại như phần đầu là XLPE.120 Còn lại tất cả các dâydẫn của mạng đông lực đều có thiết diện thoả mãn điều kiện dòng điện cho phép

4.1.2 Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng :

Mạng điện chiếu sáng được lấy điện từ tủ phân phối chứ không lấy điện từ các

tủ động lực vì khi các động cơ khi mở máy sẽ gây ra sụt áp lớn , ảnh hưởng đếnchất lượng chiếu sáng Dây dẫn cung cấp điện từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng

là cáp đồng 3 pha , còn dây đến các bóng đèn là các dây 2 pha có trung tính Tủđiện chiếu sáng được đặt ở ngay cửa vào của phân xưởng ( cùng 1 phía cửa với tủphân phốí ) để tiện cho việc bật tắt

Chỉ chọn dây dẫn cho mạng chiếu sáng chung còn chiếu sáng cục bộ được lấyđiện tại chỗ qua mạng động lực ( các tủ động lực )

Vì tủ phân phối được đặt ở góc phân xưởng nên mạng điện chiếu sáng đượcxây dựng với 5 mạch rẽ , mỗi mạch rẽ gồm 11 bóng Như vậy công suất mỗimạch nhánh phải chịu là : 11x0,2 = 2,2 kW

Sơ đồ minh hoạ như dưới đây :