Đồ Án 1 Bộ Môn Cung Cấp Điện

 Việc phân nhóm phụ tải phụ thuộc vào các yếu tố sau : - Các thiết bị trong cùng một nhóm cùng tủ động lực phải được đặt gần nhau , để thuận tiện cho việc đi dây..  Tính toán và xác đ

Mục lục

I Phân chia nhóm phụ tải và xác định phụ tải tính toán……… … … 2

1 Phân chia nhóm phụ tải và xác định tâm phụ tải……… …… 2

2 Xác định tâm phụ tải tính toán ……… 5

3 Tủ chiếu sáng……… ……… 10

II Tính toán cho tủ phân phối và chọn MBA……… … 11

1 Tính toán tủ phân phối……… …… 11

2 Chọn MBA……… 12

III Chọn dây và chọn CB từ MBA đến tủ phân phối………14

IV Chọn dây và CB từ tủ phân phối đến tủ động lực……… 16

1 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 1……… 16

2 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 2……… 18

3 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 3……… 19

V Chọn dây và CB từ tủ động lực đến thiết bị ……… .21

1 Từ tủ động lực 1 đến thiết bị nhóm 1……… …21

2 Từ tủ động lực 2 đến thiết bị nhóm 2……… 26

3 Từ tủ động lực 3 đến thiết bị nhóm 3………28

VI Tính toán sụt áp và ngắn mạch cho phân xưởng……… 36

1 Sụt áp……… 36

2 Ngắn mạch ………41

VII Tính toán an toàn điện cho phân xưởng……… 44

ĐỒ ÁN 1 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

SỮA CHỮA CƠ KHÍ.

và giảm tổn thất điện năng

 Việc phân nhóm phụ tải phụ thuộc vào các yếu tố sau :

- Các thiết bị trong cùng một nhóm (cùng tủ động lực ) phải được đặt gần

nhau , để thuận tiện cho việc đi dây

- Công suất của các nhóm thiết bị không được chênh nhau quá lớn Điều nàythuận tiện cho việc chọn thiết bị (CB) đơn giản và việc chọn dây cũng đơn

giản và gọn hơn

 Tuy nhiên thường rất khó thỏa mản các nguyên tắc trên Do vậy tùy thuộcvào điều kiện mà người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu và phù hợp

 Tính toán và xác định tâm phụ tải:

Lựa chọn hệ trục XOY trên bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị,xác định tâm phụ tải

theo công tức sau :

P đmi

Tên thiết bị số máy P đm ( kw) Tọa độ X( mm) Tọa độY( mm) X×Pđm Y×Pđm

mài tròn vạn năng 9B 2.8 8760 28640 24528 80192

15 62.3 19 51.6 50 43.5

26 62.3 51.6 43.5

n

i tui i

n tui i

2.Xác định tâm phụ tải tính toán :

Chọn phương pháp tính theo hệ số cực đại K max và công suất trung bình.a) Xác định tâm phụ tải tính toán của nhóm 1 :

 Dòng định mức của thiết bị :

3

1

3 1

12 62.3 35 51.6 27 43.5

24 62.3 51.6 43.5

n

i tui i

n

tui i

I đ mi = P đ mi

√3 × U đ mi × cosφφ

 Ta có bản tính toán dòng điện định mức của các thiết bị nhóm 1 :

Nhóm 1 (U đm = 380 v)

Tên thiết bị Số máy P đm (kw) cosφ K sd I đm (A)

2 1

2 1

dmi i

P n

Tìm hệ số công suất tác dụng cực đại Kmax từ giá trị Ksd = 0.1534 và nhq= 6 ,từ bảng

A2 và công thức nội suy

b) Xác định tâm phụ tải tính toán của nhóm 2:

 Dòng định mức của thiết bị :

K sφd = 0.15  K max = 2.64

K sφd = 0.2  K max = 2.24

C ) Xác định tâm phụ tải tính toán của nhóm 3:

 Trong nhóm thiết bị có cầu trục hoạt động ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về dài hạn để tính toán:

n hd=¿ ¿ = 5.4

4 < n hd = 5 < 10

Từ n hd =5 và K sφd=0.1  Kmax = 3.23

 Công suất riêng : P0 = 15 w/m2

 Công suất chiếu sáng : P chiếu sφ á ng = P0×S = 15 ×2590 =38850w = 38.85 kw

 Dùng tiêu chuẩn ballats : cosφ = 0.6

tgφ= 43

 Q chiếu sφ á ng = P chiếu sφ á ng× tgφ = 38.85×43 = 51.8 (kvar )

II TÍNH TOÁN CHO TỦ PHÂN PHỐI VÀ CHỌN MÁY

 Bảng tổng kết tính toán tâm phụ tải :

Tên K sd Cosφ P tt (kw) Q tt (kvar) S tt (kVA) I tt (A) I đn (A)

 70%× S tt pp < S MBA <S tt pp là : 81.69(kVA) < S MBA < 116.7 (kVA)

 Từ đồ thị phụ tải ta cũng có thể chọn MBA theo tiêu chuẩn sau :

Spt min = 52.5 (kVA) ; Spt max=116.7 (kVA)

Tiêu chuẩn chọn MBA : Spt min < SMBA < Spt max

 Dựa vào bảng 8.20 – Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây quấn do việt Nam chế tạo – sách hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện ,ta chọn máy S MBA = 100(KVA)

52.5 S(KVA)

1

87.5 2 52.5 8

61.12 10

S t S

Với K1 =0.61 ,tra đồ thụ A.3.k sách hướng

dẫn đồ án môn học cung cấp điện ta có:

Đường quá tải : T = 2 h ta có K2=1.4

T = 4h ta có K2=1.27

 với T= 3 h nội suy ta có : 2

1.4 1.27

1.335 2

cp

≥ K2=1.15

MBA

 đã chọn thỏa mãn điều kiện tỏa nhiệt nên chọn được

Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha 2 dây quấn do Việt Nam sản xuất là

SMBA = 100 (KVA)

PHÂN PHỐI ***

 Chọn dây :

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm ,hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC

 Dòng làm việc cực đại của tủ phân phối I lvmxax I tttupp177.3 A

 Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K

1 1

2 2

61.12

0.61 100

114.8

1.15 100

dt dt

MBA dt dt

MBA

S K

S S K

S

Mà I lv max

K =

177.3 0.712=249( A)

 I r=0.9× 0.9× 250=202.5 (A )

Điều kiện : Km ≥ I đn

I r =

393.2 202.5=1.9  Km = 3

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5=1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề

nhau.theo mặt bằng (theo sơ đồ mặt bằng )

 Dòng điện cực đại của tủ động lực I lv max=I tt tủ ĐL1=67.38( A)

 Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K

Mà I lv max

K = 67.380.712=94.63( A)

 I cpdd ≥ 94.63( A) là dòng điện cho phép trên dây dẫn

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họthiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-1×22 có thông số như sau

 I cpdd=122(A )

100.8 0.67≤ K r ≤ 0.86 Chọn K = 0.8

 I r=0.63× 0.8 ×160=80.64( A)

Điều kiện : Km ≥ I đn

I r =

205 80.64=2.54  Km = 3

 I m=K m × I r=3× 80.64=241.92( A)

2.Từ tủ phân phối đến tủ động lực 2 :

 Chọn dây :

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5 =0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau.cho dây nhóm 1 và nhóm 2 đi chung rãnh

 Dòng điện cực đại của tủ động lực I lv max=I tt tủ ĐL2=55.8( A)

 Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K

Mà I lv max

K = 0.569655.8 =98( A)

 I cpdd ≥ 98( A) là dòng điện cho phép trên dây dẫn

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họthiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-1×25có thong số như sau

3.Từ tủ phân phối đến tủ động lực 3 :

 Chọn dây:

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

 Dòng điện cực đại của tủ động lực I lv max=I tt tủ ĐL3=35.4 (A )

 Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K

Mà I lv max

K = 0.569635.4 =62.15( A)

 I cpdd ≥ 62.15(A ) là dòng điện cho phép trên dây dẫn

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họcthiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-1×10 có thông số như sau

***

1).Từ tủ động lực 1 đến thiết bị :

 Nhóm các thiết bị 1A , 1B , 3A ,3B ,5 lại với nhau

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) K sd cosφ I đm (A) tgφ

2 2 2

dmi i

P n

Iđn : dòng điện đỉnh nhọn.

Ikđmax: dòng khởi động cực đại

Kkđ : hệ số khởi động ( vì Pđm = 6 kw < 40 kw nên Kkđ = 5)

 Nhóm các thiết bị 6 , 7 ,8 lại với nhau :

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) K sd cosφ I đm (A) tgφ

2 1

10.1

2.28 2.8 4.5 2.8

n dmi i

dmi i

P n

Kkđ : hệ số khởi động ( vì Pđm = 6.1 kw < 40 kw nên Kkđ = 5)

Ikđmax=Kkđ×Iđm

a) Chọn dây và CB cho nhóm thiết bị 1A,1B,3A,3B,5 :

 Chọn dây:

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

5 0.57

K  ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau 6 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 20.85 (A)

Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K = 51.4 (A)Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×16

Imm = 5×Iđmtb = 5×23.17 = 115.85 (A)

Im = Km×Ir = 5×25=125 (A)

b) Chọn dây và CB cho nhóm thiết bị 6,7,8:

 Chọn dây:

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

5 0.57

K  ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau 6 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 34.5 (A)

Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K = 85(A)Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×35

 Chọn dây :

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

5 0.54

K  ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau Cho 7 dây đi chung một mương

 Dòng làm việc cực đại của thiết bị : I lv max=I đ m thi ế t b ị

Bảng tính toán của thiết bị nhóm 2

 Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cung cấp

điện , ta chọn được cáp có thông số như sau :

Chọn dây cho các thiết bị nhóm 2

Tên thiết bị Số máy Ilvmax/K (A) Hiệu dây I cpdd(A) r¿)

2 2 2

dmi i

P n

 Nhóm hai thiết bị số 30;33A;33B :

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) K sd cosφ I đm (A) Tgφ

 Iđm max = 10.64 (A)

2 2

dmi i

P n

2

2 1

2 1

dmi i

P n

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 4 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 21.2 (A)

Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K = 41.34(A)Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×10

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 31.9 (A)

Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K = 56(A)Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×14

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 17.26 (A)

Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K = 30.3(A)Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×6

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itb19 = 36.767 (A)

Chọn dây với điều kiện : I cpdd ≥ I lv max

K = 64.55(A)Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×22

 Bảng chọn dây và CB khi chưa tính sụt áp:

Từ máy biến áp đến tủ phân phối

I lvmax (A)

25

 ∆ U1: Sụt áp trên đoạn MBA – tử phân phối.

 ∆ U2 : Sụt áp trên đoạn từ tủ phân phối – tủ động lực

 ∆ U3 : Sụt áp trên đoạn từ tủ động lực – thiết bị



∆ U =√3× I tt ×(RL× cosφφ+ XL× sφinφ)

 ∆ U ∑= ¿∆ U1+∆ U1+∆ U3

- Điều kiện : ∆ U ∑ ≤ 5 %×U đm

cosφφ & sφinφ là hệ số của tủ phân phối

Với cosφφ=0.545 → sφinφ=0.838

 ∆ U1=√3 × I tt ×(R MBA− pp × L× cosφφ+X MBA− pp × L × sφinφ)

 Cách chọn thiết bị như sau : Tính toán sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực dến thiết bị đặc xa tủ độnglực nhất và sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị có công suấtlớn nhất,sau đó ta chọn suật áp lớn nhất.

 Thiết bị số 14B có công suất lơn nhất và cũng đặc xa tủ động lực nhất

- Sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực 2 đến thiết bị :

∆ U3=√3× I tt ×(R đl−tb × cosφ+ X đl−tb × sin φ)

 Trong đó I tt là dòng điện hoạt động bình thường của thiết bị

 Cách chọn thiết bị như sau : Tính toán sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực dến thiết bị đặc xa tủ độnglực nhất và sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị có công suấtlớn nhất,sau đó ta chọn suật áp lớn nhất

L tủ đl−tb 17=5 m

 ∆ U3=√3× 46.748(0.309× 0.65+0.08 ×0.76)×5 ×10-3 = 0.1 (v)

 Trong đó I tt là dòng điện hoạt động bình thường của thiết bị.

 Cách chọn thiết bị như sau : Tính toán sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị đặc xa tủ độnglực nhất và sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị có công suấtlớn nhất,sau đó ta chọn sụt áp lớn nhất

Mục đích kiểm tra dòng khởi động nhiệt Icu của CB.

a) Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính:

 Chọn máy biến áp bap ha do Việt Nam chế tạo

SB=100 KVA ( điện áp 22/0.4 kv )

 ∆ P0 = 320 (w)

∆ PN = 2050 ( w)

(Z B  R B  (0.064  0.0328  0.055

(Ω¿ Dây từ MBA đến tử phân phối : CVV-1×100 có :

Tiết diện dây dẫn sφ=10(mm2)<50(mm 2

 Từ tủ phân phối đến tủ động lực ta dùng sơ đồ TN-C

Từ tủ động lực đến thiết bị ta dùng sơ đò TN-S

 Chọn dây bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC

Khi Spha ≤ 16 mm2 (cu) và 25 mm2 (Al) thì SPE = Spha

Khi 16 mm2 ≤ Spha ≤35 mm2 ( cu ) thì SPE = 16 mm2

Hoặc 25 mm2 ≤ Spha ≤ 50 mm2 (Al) thì SPE = 25 mm2

SPE ≥ 0.5 Spha trong các trường hợp còn lại

 Bảng thống kê dây PEN từ MBA tới tủ phân phối và từ tủ phân phối

TĐL-2 đến Dây pha Rpha(Ω/

km)

Dây PEN RPEN(Ω/

km)

Chiều dài dây (m)



 Ichạm vỏ = 2.377 (KA) > Im= 864 (A

 CB đã chọn thỏa điều kiện

 Ichạm vỏ đl1 = 1.63(kA) > Im= 241.92(A)

 CB đã chọn thỏa điều kiện

 Ichạm vỏ đl2 = 2.215 (kA) > Im= 256(A)

 CB đã chọn thỏa điều kiện

 Ichạm vỏ đl2 = 1.052(kA) > Im= 240 (A)

 CB đã chọn thỏa điều kiện

3.Tính dòng chạm vỏ tại thiết bị :

Điều kiện : Im < Ichạm vỏ

Bảng tổng kết nhóm 1:

vỏ(kA)

Im<Ichạm vỏ

Điều kiện : Im < Ichạm vỏ

Điều kiện : Im < Ichạm vỏ

 Nhận xét : các thiết bị chọn ở nhóm 3 đạt yêu cầu.

 Bảng tổng kết chọn CB và dây dẫn của xưởng:

Từ máy biến áp đến tủ phân phối

Từ tủ động lực

Loại dây

I lvmax (A)

16

40