ĐỒ án Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng

MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích nghiên cứu 1 1.3. Nội dung nghiên cứu 1 1.4. Giới hạn đồ án 2 1.5. Tổng quan dự án 2 PHẦN II PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 4 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 1.1. Các số liệu ban đầu 4 1.2. Phân nhóm phụ tải 6 1.3. Xác định phụ tải tính toán 8 1.4. Chọn máy biến áp cho phân xưởng 12 1.5. Chọn máy biến áp cho phân xưởng 17 1.6. Lựa chọn vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực 23 CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG 25 2.1. Vạch phương án cung cấp điện cho phân xưởng 25 2.2. Sơ đồ đi dây trên mặt phẳng 29 2.3. Sơ đồ nguyên lí hệ thống cung cấp điện 30 CHƯƠNG 3 TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ 32 3.1. Chọn loại cáp và dây dẫn 32 3.2. Chọn dây theo điều kiện phát nóng 33 3.3. Kiểm tra tổn thất điện áp 41 3.4. Tổng quan về CB 45 3.5. Chọn tủ phân phối 53 3.6. Thiết kế nối đất 55 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 58 4.1. Khái niệm chung 58 4.2. Các yêu cầu khi thiết kế 59 4.3. Tính toán chiếu sáng 58 PHẦN III LẬP BẢNG DỰ TOÁN 73 1. Máy biến áp 73 2. Tủ điện 73 3. Thiết bị đóng cắt 73 4. Dây dẫn 79 5. Hệ thống nối đất 79 6. Hệ thống chiếu sáng 79 7. Bảng dự toán 79 Tài liệu tham khảo Danh sách bản vẽ

T p

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO

PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

Đ Ồ Á



GVHD: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH SVTH: PHẠM HỮU NGHĨA MSSV: 17142282 KHÓA: 2017

Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển của đất nước, công nghiệp điện giữ vai trò đặc biệt quan trọng Bởi vì, công nghiệp điện là ngành có liên quan chặt mẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, làm tang năng suất lao động, tạo nên sự phất triển nhịp nhàng trong nền kinh tế.

Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân cư hay một thành phố mới … thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt ở nơi đó.

Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa – hiện đại hóa, đẩy mạnh sự phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp công nghiệp đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - thuật.

Với những kiến thức đã được học tập, nguyên cứu trong nhà trường, đồ án môn học em được giao đề tài:“ thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng cơ khí “ Đồ án này sẽ là một sự tập dượt rất quý trọng cho em bước chân vào thực tế.

Sau một thời gian làm đồ án, với nổ lực của bản thân, đồng thời với sự hướng dẫn giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặt biệt là sự hướng dãn tận tình của thầy Quyền Huy Ánh, đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học của mình Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện là tương đối khó và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chuyện môn cao nên trong quá trình thiết kế em không tránh khỏi những sai rót Vì vậy, em mong được sự nhận xét là góp ý của thầy.

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Quyền Huy Ánh đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này

Hồ Chí Minh, Ngày 16 tháng 10 năm 2019

cảm ơn

Mục lục

PHẦN I MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Nội dung nghiên cứu 1

1.4 Giới hạn đồ án 2

1.5 Tổng quan dự án 2

PHẦN II PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 4 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 1.1 Các số liệu ban đầu 4

1.2 Phân nhóm phụ tải 6

1.3 Xác định phụ tải tính toán 8

1.4 Chọn máy biến áp cho phân xưởng 12

1.5 Chọn máy biến áp cho phân xưởng 17

1.6 Lựa chọn vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực 23

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG 25 2.1 Vạch phương án cung cấp điện cho phân xưởng 25

2.2 Sơ đồ đi dây trên mặt phẳng 29

2.3 Sơ đồ nguyên lí hệ thống cung cấp điện 30

CHƯƠNG 3 TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ 32 3.1 Chọn loại cáp và dây dẫn 32

3.2 Chọn dây theo điều kiện phát nóng 33

3.3 Kiểm tra tổn thất điện áp 41

3.4 Tổng quan về CB 45

3.6 Thiết kế nối đất 55CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 58

4.1.Khái niệm chung 58 4.2.Các yêu cầu khi thiết kế 59 4.3.Tính toán chiếu sáng 58

NHẬN XẾT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TP.Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2009

GVHD: Quyền Huy Ánh

PHẦN I: MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề.

Hiện nay trong quá trình đổi mới công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, yêu cầuđược đặt ra cho các cơ sở, phân xưởng sản xuất là phải trang bị một hệ thống cơ cấu trangthiết bị hiện đại Bên cạnh việc trang bị các hệ thống máy móc và công cụ thì việc thiết kếcung cấp điện luôn giữ một vai trò rất quan trọng

Do đó, thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí cũng không ngoại lệ, các giảipháp cung cấp điện tốt sẽ giúp tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ và đảm bảo an toàn chophân xưởng Thiết kế cung cấp điện phân xưởng cơ khí bao gồm: thiết kế hệ thống mạngđiện động lực, thiết kế hệ thống chiếu sáng, hệ thống chống sét và nối đất an toàn cho phânxưởng

Việc thiết kế phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật, tức là đáp ứng tốt việc tiếtkiệm chi phí về mặt kinh tế nhưng vẫn đảm bảo hội tụ đầy đủ về mặt kỹ thuật

Trên tinh thần đó, nhóm sinh viên thực hiện đề tài “Thiết kế Cung Cấp Điện ChoPhân Xưởng Cơ Khí”

Mục tiêu nguyên cứu.

 Đề xuất phương án cung cấp điện hợp lí cho phân xưởng đạt các yêu cầu về kinh tế

Nội dung nghiên cứu.

Đồ án tập trung vào những vấn đề sau:

 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng.

 Tính chọn trạm biến áp cho phân xưởng (15-22kV/0,4kV)

 Lựa chọn máy phát điện dự phòng cho phân xưởng (15-22kV/0,4kV)

 Chọn cáp, dây dẫn và các phần tử đóng cắt, bảo vệ hạ thế

 Tính toán và lựa chọn tụ bù, bộ điều khiển tụ bù để nâng cao hệ số công suất cho phân xưởng

 Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng

 Thiết kế hệ thống nối đất, chống sét cho phân xưởng

Dự án “Phân Xưởng Cơ Khí” thuộc Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy của trường Đại học

Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh, tọa lạc số 01-Võ Văn Ngân-Linh Chiểu-Thủ Đức-Tp

Hồ Chí Minh

Phân xưởng cơ khí chuyên gia công, chế tạo các dụng cụ, thiết bị cơ khí nhằm phục

vụ cho nhu cầu giảng dạy và học tập của giảng viên và sinh viên trong trường

Phân xưởng có chiều dài 30m, chiều rộng 10m, chiều cao 8m (tính từ sàn) với tổngdiện tích tổng thể 300m² gồm 272m² khu vực sản xuất và 28m² phòng kĩ thuật giám sátđược bố trí ở giữa phân xưởng

5.2 Yêu cầu kỹ thuật.

Hệ thống điện cho công trình chủ yếu phục vụ cho nhu cầu chiếu sáng, cung cấp

nguồn cho các thiết bị điện Hệ thống này cần phải đảm bảo các yêu cầu như sau:

 Đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn, đúng kỹ thuật

 Đảm bảo tính cung cấp nguồn liên tục và ổn định

 Tiết kiệm nguồn năng lượng điện tiêu thụ

 Dễ dàng kiểm soát, bảo trì hệ thống khi hoạt động

 Giảm chi phí cho việc vận hành và bảo trì hệ thống

PHẦN II: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ.

CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG

Phụ tải tính toán là một thông số quan trọng mà ta cần xác định trong việc tính toán,thiết kế cung cấp phụ tải điện tương tự phụ tải thực tế do đó nếu xác định chính xác sẽ lựachọn được thiết bị phù hợp đảm bảo được điều kiện kỹ thuật cũng như lợi ích kinh tế Phụtải điện phụ thuộc vào những yếu tố quan trọng như: công suất máy, số lượng máy, chế dộvận hành của máy, điện áp làm việc và quy trình công nghệ sản xuất Để thiết kế hệ thốngcung cấp điện cho phân xưởng ta cần quan tâm đến những yêu cầu như: chất lượng điệnnăng, độ tin cậy cung cấp điện, mức độ an toàn và kinh tế …

1.1 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

1.1.1 Đặc điểm của phân xưởng

Đây là mặt bằng phân xưởng sữa chữa cơ khí, có dạng hình chữ nhật, phân xưởng có:

- Chiều dài: 54 m

- Chiều rộng: 18 m

- Chiều cao: 7m

- Với diện tích mặt bằng phân xưởng: S = 972 m2

- Môi trường làm việc rất thuận lợi, ít bụi, nhiệt độ trung binhg trong phân xưởng là

cấp điện áp là: 220/380(V)

1.1.2 Thông số và sơ đồ mặt phẳng phụ tải điện của phân xưởng

 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng.

 Bảng phụ tải phân xưởng:

Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng dựa vào các yếu tố sau:

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên cùng một chức năng

- Phân nhóm theo khu vực gần nhau thì cho một nhóm

- Phân nhóm có chú ý đến phân đều công suất cho các nhóm( tổng công suất của các nhóm gần bằng nhau)

- Dòng tải của từng nhóm gần với dòng tải của CB chuẩn

- Số nhóm không nên quá nhiều : 2,3 hoặc 4

- Trong cùng một tuyến dây cung cấp từ tủ phân phối thì không nên bố trí thiết bị có công suất lớn ở cuối tuyến

Vì thế, với những máy móc trên sơ đồ mặt bằng, ta quyết định chia phụ tải thành 2nhóm Đi cùng 2 nhóm là 2 tủ động lực và có 1 tử phân phối chính cấp điện cho 2 tủ độnglực Ngoài việc cấp điện cho 2 nhóm thiết bị, ta còn phải cung cấp cho hệ thống chiếu sáng

Sốlượng

Công suấtđịnh mức

Công suấtđịnh mức Pđm(kw)

Sốlượng

Công suấtđịnh mứcPđm (kw)

10C 1 9 0.9 0.5Tổng cộng

Công suấtđịnh mứcPđm (kw)

1.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG

1.3.1 Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm.

Cost ải

Stải (đm) (KVA)

(tải)tt (KVA)

(tủ điện) (KVA)

I(tt) (A)

Cost ải

Stải (đm) (KVA)

(tải)tt (KVA)

điện) (KVA)

I(tt) (A)

Cost ải

Stải (đm) (KVA)

(tải)tt (KVA)

(tủ điện) (KVA)

Itt (A)

nhóm

3

9(thiết bị)

Cost ải

Stải (đm) (KVA)

(tải)tt (KVA)

(tủ điện) (KVA)

Itt (A)

STT Tên nhóm Ptải(đm)

(KW)

Stải(đm) (KVA)

S(tải)tt (KVA)

Stt(tủ điện) (KVA)

S (tải)tt = * Kđt = 0.9 * (41.85+59.34+72.78+59.4) = 210.033 (KVA)

1.3.2 Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng

Pttcs = P O * F

với F : là diện tích chiếu sáng

Pttcs : công suất tính toán chiếu sang

PO : diện tích chiếu sáng / đơn vị diện tích

• Chiếu sáng nhà kho: chiếu sáng nhà kho ta có thể chọn PO = 10(W) / m2 (Tra bảng

phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngô Hồng Quang,Vũ Vân Tẩm).

Ta có diện tích nhà kho là: Fkho= 6*6 =36 m2

→ Ta có: Pttcskho = 10*36 = 360(w)

• Chiếu sáng phòng KCS: ta chọn chiếu sáng cho phòng KCS với PO=20(w)/m2

(Tra bảng phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngô Hồng Quang,Vũ Vân Tẩm)

Ta có diện tích phòng KCS là: Fkcs= 8*6 =48 m2

→ Ta có: Pttcs(kcs) = 20*48 = 960(w)

• Chiếu sáng xưởng làm việc : ta chọn chiếu sáng cho xưởng sản xuất vớiPO=15(w)/m2 (tra bảng phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngô Hồng Quang,Vũ Vân Tẩm)

• Ta có diện tích xưởng sản xuất là: Fsx = 54*18 - (Fkho + Fkcs) = 888m2

TCVN 8525- 2015: Máy biến áp phân phối - Mức hiệu suất năng lượng tối thiểu và phương pháp xác định hiệu suất năng lượng

QCVN 12-2014 BBXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của nhà ở

và nhà công cộng

Vốn đầu tư của trạm biến áp chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tưcủa hệ thống điện Vì vậy việc chọn vị trí, số lượng và công suất định mức của máy biến

áp là việc làm rất quan trọng Để chọn trạm biến áp cần đưa ra một số phương án có sétđến các ràng buộc cụ thể và tiến hành tính toán so sánh kinh tế, kỹ thuật để chọn phương

án tối ưu.vì vậy việc lựa chọn my biến p bao giờ cũng gắn liền với việc lựa chọn phương ncung cấp điện.dung lượng v cc thơng số my biến p phụ thuộc vo phụ tải của nĩ,vo cấp điệnp,vo phương thức vận hnh của my biến p v.v

1.4.1 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng

Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp cần xem xét các yêu cầu sau:

- Đảm bảo tính an toàn

- Thao tác vận hành, sửa chữa, quản lý và lắp đặt dễ dàng

- Đặt ở nơi thông thoáng phòng nổ, cháy, bụi bặm và khí ăn mòn

- Thuận lợi cho đường dây vào ra

- An toàn cho người và thiết bị

- Gần tâm phụ tải

Vị trí:

- Đặt trạm biến áp có thể ở bên ngoài, liền kề hoặc bên trong phân xưởng:

- Trạm xây dựng bên ngoài được dùng khi trạm cung cấp cho nhiều phân xưởng,hoặc khi cần tránh các nơi bụi bặm, có khí ăn mòn hoặc rung động

- Trạm xây dựng liền kề được dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xây dựng và ítảnh hưởng đến các công trình khác

- Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng rộng có phụ tải lớn Khi sửdụng loại trạm này cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, cháy cho trạm

Trong thực tế, việc đặt trạm biến áp phù hợp tấc cả các yêu cầu trên là rất khó khăn

Do đó tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà ta đặt trạm sao cho hợp lý nhất.Các vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng được trình bày ở Hình 3.1

1 Xây dựng bên ngoài; 2 Xây dựng liền kề; 3 Xây dựng bên trong

Hình 3.1 Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng.

1.4.2 Chọn số lượng và chủng loại của máy biến áp

- Chọn số lượng máy biến áp phụ thuộc vào nhiều yều tố như:

+ Yêu cầu về liên tục cung cấp điện của hộ phụ tải

+ Yêu cầu về lựa chọn dung lượng máy biến áp

+ Yêu cầu về vận hành kinh tế

+ Xét đến khả năng mở rộng phát triển về sau

 Đối với hộ phụ tải loại 1: thường chọn 2 máy biến áp trở lên

 Đối với hộ phụ tải loại 2: số lượng máy biến áp được chọn còn tuỳ thuộc vàoviệc so sánh hiệu quả về kinh tế- kỹ thuật

Tuy nhiên, để đơn giản trong vận hành, số lượng máy biến áp trong trạm biến ápkhông nên quá 3 và các máy biến áp nên có cùng chủng loại và công suất

Chủng loại máy biến áp trong một trạm biến áp đồng nhất (hay ít chủng loại) để giảm

số lượng máy biến áp dự phòng và thuận tiện trong việc lắp đặt, vận hành

1.4.3 Xác định dung lượng của máy biến áp

Hiện nay, có nhiều phương pháp để xác định dung lượng của máy biến áp Nhưng vẫnphải dựa theo các nguyên tắc sau đây:

- Chọn theo điều kiện làm việc bình thường có xét đến quá tải cho phép (quá tải bình

thường) Mức độ quá tải phải được tính toán sao cho hao mòn cách điện trong khoảng thờigian xem xét không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây là 98oC Khi quátải bình thường, nhiệt độ điểm nóng nhất của cuộn dây có thể lớn hơn (những giờ phụ tảicực đại) nhưng không vượt quá 140oC và nhiệt độ lớp dầu phía trên không vượt quá 95oC.

- Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố (hư hỏng một trong những máy biến áp làmviệc song song) với một thời gian hạn chế để không gián đoạn cung cấp điện

- Thông thường ta chọn máy biến áp dựa vào đồ thị phụ tải bằng hai phương pháp đólà:

- Phương pháp công suất đẳng trị

- Phương pháp 3%

- Đối với hộ loại 3

SdmMBA Stt phân xưởng

- Đối với hộ loại 1,2 với N là số máy biến áp

S dự phòng =20% (S TT tủ điện + S ttCS )

Vậy dung lượng của mấy biến áp cần chọn là:

SđmMBA ≥ S (tải)tt + SttCS + Sdự phòngSTT phân xưởng 211.66(KVA)

Sdự phịng=20% (S (tải)tt + SttCS) = 20%( 210.03 + 1.622) = 42.33 (KVA)

SđmMBA ≥ S (tải)tt + SttCS + Sdự phòng = 211.66 + 42.33 = 254 (KVA)

Vậy ta chọn máy biến áp 3pha của hãng HAVEC sản xuất tại việt nam với nhiệt đô

môi trương của việt nam nên ta không cần xét đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ.máy biến áp

có SđmMBA =320 (KVA)

Cấp điện áp (kV): 22/0.4

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY BIẾN ÁP

1.5 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG.

1.5.1 Toạ độ tâm phụ tải của từng nhóm:

Khi thiết kế mạng điện cho phân xưởng, việc xác định vị trí đặt tủ phân phối haytrạm biến áp phân xưởng là rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế,

kỹ thuật, tổn thất công suất và tổn thất điện năng là bé nhất

Tâm phụ tải được xác định theo công thức:

Trong đó: - Pđmi là công suất định mức của thiết bị thứ i

-Xi, Y i là toạ độ của các thiết bị (nhóm) trong nhóm (phân xưởng)

MÁY BIẾN ÁP 3 PHA _320 KVA Thông số kỹ thuật

Tổn hao không tải Po (W) 720 Dòng điện không tải Io (%) 2 Điện áp ngắn mạch Uk (%) 6 Tổn hao ngắn mạch ở 75 độ C Pk (W) 3900 Kích thước máy 1584x1045x1518

=> X4 = 42.33 (m)

 Y4 = 4.62 (m)

Bảng tóm tắt toạ độ tâm phụ tải của các nhóm thiết bị:

• Xác đinh tâm phụ tải của phân xưởng

Tương tự tính cho các nhóm cịn lai ta cĩ kết quả ở bảng sau:

Với các kết quả vừa tính được ta có sơ đồ tân phụ tải của từng nhóm phụ tải và củatoàn phân xưởng như hình vẽ sau:

1.6 LỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC:

Việc lắp đặt tủ động lực và tủ phân phối đúng tâm phụ tải của nhóm và phân xưởng có lợivề:

- Chi phí cho việc đi dây và lắp đặt là thấp nhất

- Thuận tiện cho vận hành sửa chữa.

- Thuận lợi cho quan sát toàn nhóm máy hay toàn phân xưởng

- Không gây cản trở lối đi

CHƯƠNG II TÍNH CHỌN PHƯƠNG ÁN DI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG

2.1 VẠCH PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

2.1.1 Yêu cầu

Bất kỳ phân xưởng nào, ngoài việc tính toán phụ tải để cung cấp điện cho phânxưởng, thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng Vì vậy ta cần đưa raphương án đi dây hợp lý, vừa đảm bảo chất lượng điện năng, vừa đảm bảo an toàn và thẩmmỹ

Một phương án đi dây được chọn được xem là hợp lý nếu thỏa mãn những yêu cầusau:

Đảm bảo chất lượng điện năng

Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải

An toàn trong vận hành

Linh hoạt khi sự cố và thuận tiện cho sửa chữa

Đảm bảo tính kinh tế, ít tổn kim loại màu

Sơ đồ nối dây đơn giản, rõ ràng

Dễ thi công lắp đặt,dễ sửa chữa

Phương án cung cấp điện điển hình của phân xưởng cơ khí như sau:

1 Xây dựng trạm biến áp riêng cho phân xưởng dựa vào các chỉ dẫn sau:

- Nếu công suất của trạm biến áp xí nghiệp đủ cung cấp cho phân xưởng thì không cần xây dựng trạm biến áp phân xưởng, chỉ cần dùng đường cáp dẫn điện từ trạm biến áp xí nghiệp về cấp điện cho phân xưởng.

- Nếu công suất của trạm biến áp xí nghiệp không đủ cung cấp cho phân xưởng hoặc vị trí trạm biến áp xí nghiệp xa phân xưởng thì cần xây dựng trạm biến áp phân xưởng.

- Nếu sử dụng phương án cung cấp điện kiểu dẫn sâu thì đặt trạm biến áp cho từng phân xưởng hay từng nhóm phân xưởng (khi phân xưởng có công suất nhỏ).

2 Sử dụng tủ phân phối chính nhận điện từ trạm biến áp phân xưởng và cấp điện cho các tủ

phân phối, tủ chiếu sáng Mỗi tủ phân phối điều khiển cấp điện cho một nhóm phụ tải.

3 Sử dụng CB (hoặc cầu chì) đặt tại các lộ vào và lộ ra của tủ phân phối chính và tủ phân

phối để điều khiển đóng cắt / bảo vệ.

4 Phương án nối dây mạng điện phân xưởng:

- Từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối thường sử dụng phương án đi dây hình tia.

- Từ tủ phân phối đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia cho các thiết bị có công suất lớn, và sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị có công suất nhỏ.

- Các nhánh đi từ phân phối không nên quá nhiều (thường nhỏ hơn 10), và tải của các nhánh này nên có công suất gần bằng nhau.

- Khi phân tải cho các nhánh nên chú ý đến dòng định mức của các CB chuẩn.

2.1.2 Phân tích các phương án đi dây

1 Phương án đi dây hình tia

Trong sơ đồ hình tia, các tủ phân phối được cấp điện từ tủ phân phối chính bằng cáctuyến dây riêng biệt Các phụ tải trong phân xưởng được cung cấp điện từ tủ phân phối phụqua các tuyến dây riêng biệt Sơ đồ nối dây hình tia có một số ưu điểm và nhược điểm nhưsau:

* Ưu điểm:

- Độ tin cậy cung cấp điện cao

- Đơn giản trong vận hành, lắp đặt, bảo trì

- Sụt áp thấp

* Nhược điểm:

- Vốn đầu tư cao

- Sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều phụ tải trong nhóm

- Khi có sự cố xảy ra trên đường dây cấp điện từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụthì số lượng lớn phụ tải bị mất điện

* Phạm vi ứng dụng: Mạng hình tia thường áp dụng cho các tải công suât lớn, tậptrung( thường là các xí nghiệp công nghiệp, các phụ tải quan trọng: loại 1 hoặc loại 2)

2 Phương án đi dây phân nhánh:

Trong sơ đồ đi dây phân nhánh ta có thể cung cấp điện cho nhiều phụ tải hoặc các tủphân phối phụ.

Sơ đồ phân nhánh có một số ưu điểm và nhược điểm sau:

* Ưu điểm:

- Giảm được các tuyến đi ra từ nguồn trong trường hợp có nhiều phụ tải

- Giảm được chi phí xây dựng mạng điện

- Có thể phân phối đều công suất trên các tuyến dây

* Nhược điểm:

- Phức tạp trong vận hành và sửa chữa

- Các thiết bị cuối đường dây có độ sụt áp lớn khi một trong các thiết bị điện trêncùng tuyến dây khởi động

- Độ tin cậy cung cấp thấp

* Phạm vi ứng dụng: Sơ đồ phân nhánh được dùng để cung cấp điện cho các phụ tải côngsuất nhỏ, phân bố phân tán, các phụ tải loại 2 hoặc loại 3

3 Sơ đồ mạng hình tia phân nhánh:

Thông thường mạng hình tia kết hợp phân nhánh thường được phổ biến nhất ở cácnước Trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại mọi điểm phân nhánh, dây dẫn thường được

kéo trong ống hoặc các mương lắp ghép

* Ưu điểm: Chỉ một nhánh cô lập trong trường hợp sự cố( bằng cầu chì hay CB) việcxác định sự cố cũng đơn giản hóa bảo trig hay mở rộng hệ thống điện, cho phép phần cònlại hoạt động bình thường, kích thước dây dẫn có thể chọn phù hợp với mức độ giảm dầncho tới cuối mạch

* Nhược điểm: Sự cố xảy ra trong các đường cáp trong tủ điện chính sẽ cắt tất cả cácmạch và tải phía sau

2.1.3 Vạch phương án đi dây

Để cấp điện cho động cơ trong phân xưởng dự định đặt một trạm phân phối từ trạmbiến áp về và cáp cho bốn tủ động lực cùng một tủ chiếu sáng rải rác cạnh tường phânxưởng và mỗi tủ động lực được cấp một nhóm phụ tải

 Từ tủ phân phối đến các tủ động lực thường dùng phương án đi dây hình tia

 Từ tủ động lực đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia cho các tải công suất lớn và

sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị công suất nhỏ

 Các nhánh đi từ tủ phân phối không nên quá nhiều (n<10) và tải các nhóm có công suấtgần bằng nhau

 Khi phân tải cho các nhóm chú ý đến dòng qua CB chuẩn

(6A,10A,20A,32A,63A,125A,150A,200A,315A,400A,600A,1000A)

 Đối với tải loại 1 nên sử dụng sơ đồ hình tia

Do phân xưởng là xưởng sửa chữa cơ khí Vì vậy để thuận tiện cho việc đi lại và vậnchuyển thì ta chọn phương án đi dây như sau:

 Từ tủ phân phối chính đến các tủ động lực ta chọn phương án đi dây hình tia, dây đitrên máng cáp

 Toàn bộ dây và cáp từ tủ động lực đến các tải đều được đi ngầm trong đất

Cáp được đi ngầm trong đất có các ưu và khuyết điểm sau:

+Ưu điểm: Giảm công suất điện, tổn thất điện, không ảnh hưởng đến vận hành và tạođược thẩm mỹ

+Nhược điểm: Giá thành cao, rẽ nhánh gặp nhiều khó khăn, khi xảy ra hư hỏng khóphát hiện

Từ các yêu cầu trên ta thấy việc lựa chọn phương án đi dây rất quan trọng, có ảnhhưởng rất lớn đối với việc chọn CB sau này Vì vậy ta tiến hành đi dây cho phân xưởngnhư sau:

2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐI DÂY MẠNG PHÂN PHỐI

CHƯƠNG III TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ

Các loại cáp được bọc cách điện trong mạng hạ áp của Cadivi:

 Dây cáp điện lực CV: Đây là loại cáp đồng nhiêù sợi xoắn bọc cách điện bằngPVC, điện áp cách điện đến 660V, một ruột

 Cáp CV thường được sử dụng cho đường dây có công suất lớn, đường dây cấpđiện từ trạm biến áp đến các tủ phân phối chính và từ các tủ phân phối chính đến các tủphân phối phụ.

 Dây cáp điện lực CVV: đây là sợi cáp nhiều sợi xoắn, có 2, 3 hoặc 4 ruột Điện

áp cách điện đến 660V

 Loại cáp này thường được sử dụng cho cấp điện động cơ 3 pha hoặc 1 pha

 Dây cáp vặn xoắn LV-ABC: Đây là loại dây vặn xoắn được cách điện bằngXLPE, ruột bằng dây nhôm cứng nhiều sợi cán ép chặt Loại này có thể chế tạo 2, 3 hoặc 4ruột

 Thường được sử dụng đối với đường dây trên không

 Dây đơn một sợi hoặc nhiều sợi mã hiệu VC: Đây là loại dây đồng nhiều sợiđược cách điện bằng PVC Điện áp cách điện đến 660V

 Thường được sử dụng để thiết kế đường dẫn điện chính trong nhà

 Dây AV: Đây là loại dây giống CV nhưng lõi bằng nhôm

 Thường dùng cho mạng điện phân phối khu vực

Trong điều kiện vận hành các dây dẫn và khí cụ điện có thể được chọn ở chế độ sau:

3.1.2 Chọn loại cáp và dây dẫn:

 Chế độ làm việc lâu dài

 Chế độ quá tải

 Chế độ ngắn mạch

Để đảm bảo cho các thiết bị không bị hư hỏng khi có sự cố xảy ra thì các khí cụ bảo

vệ phải tác động nhanh khi có sự cố ngắn mạch hay quá tải, còn đối với dây dẫn thì phảiđảm bảo điều kiện cơ khí và phát nóng cho phép cũng như tổn thất điện áp trên đường dây

Ngoài ra việc lựa chọn dây dẫn và các thiết bị bảo vệ phải đảm bảo về kinh tế và kỹthuật

3.2 Chọn dây theo điều kiện phát nóng:

Dây dẫn và cáp hạ áp cho phân xưởng được chọn theo điều kiện phát nóng cho phết

và kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp

Vì khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ động lực cũng như từ tủ động lực đến cácthiết bị là ngắn, nếu như thời gian làm việc của các máy là ít thì việc lựa chọn theo điềukiện phát nóng là đảm bảo về chỉ tiêu kỹ thuật cũng như ít lãng phí về kim loại màu

3.2.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính

Tuyến dây đi từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính là tuyến dây chính, chịu dòngtải lớn nên thường dùng 4 sợị :3 dây pha và 1 dây trung tính Ta chọn phương án đi dâyngầm trong đất và đặt trong ống nhựa cứng PVC chuyên dùng của công ty điện lực (đingầm cách mặt đất 50cm) trong hào đặt riêng rẽ các dây pha và dây trung tính vào mỗiđường ống khác nhau

Ta có :

Chọn dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính đi ngầm trong đất ta có:(các hệ số K

trong đồ án được tra trong sách giáo trình cung cấp điện của TS Quyền Huy Ánh đại học

Vậy ta chọn cáp CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn , cách điện bằng nhựa 660V, do công ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:(dây dẫn chọn đã được nhàsản xuất tính đến phương án đi dây ngầm chôn dưới đất)

Đườngkínhtổng(mm)

Trọnglượnggần đúng(kg/km)

Cường độdòng điệntối đa(A)

điện áp rơi(V/A/Km)

3.2.2 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực:

Tuyến dây đi từ tủ phân phối chính ta đi dây 4 sợi ( 3 dây pha và 1 dây trung tính) đitrên máng cáp:

K1: xét ảnh hưởng của cách lắp đặt

K2: xét đến số mạch /dây trong trong một hàng đơn

K3: xét đến nhiệt độ môi trường khác 300C