Thiết kế cấp điện cho phân xưởng in sử dụng phần mềm ecodial 4 2

Vì vậy, để thiết mạng điện dân dụng được tốt, người thiết kế phải nắm vững kiến thức, lựa chọn những bước tiến cần thiết, tính toán lựa chọn các phần tử của hệ thống cung cấp điện thích

Trang 1

I SỐ LIỆU BAN ĐẦU

Bản vẽ mặt bằng, Số liệu (trang sau)

II YÊU CẦU

A Phần I: Tìm Hiểu và ứng dụng phần mềm

1 Cài đặt và Tìm hiểu phần mềm ecodial 4.2

2 Ứng dụng của phần mềm để thiết kế cấp điện

B Phần II: Áp dụng phần mềm để Thiết Kế Cấp Điện trên số liệu đã cho của Phân Xưởng In Dựa trên lý thuyết thiết kế cấp điện tiêu chuẩn IEC kiểm chứng lại kết quả trên phần mềm

1 Tính toán phụ tải (vẽ sơ đồ mặt bằng, sơ đồ nguyên lý)

2 Chọn MBA và tính bù công suất phản kháng

Trang 2

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

-

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN

-

Trang 4

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH SÁCH CÁC BẢNG 3

B.PHẦN II: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG IN 4

CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG 5

1.1 Giới thiệu tổng quan 7

1.1.1 Giới thiệu về cung cấp điện 7

1.1.2 Giới thiệu về phân xưởng in 8

1.1.3 Sơ đồ mặt bằng và sơ đồ nguyên lý phân xưởng in 8

1.2 Xác định công suất phụ tải tính toán 10

1.2.1 Mục đích và phương pháp xác định phụ tải 10

1.2.2 Xác định công suất tính toán phân xưởng 11

1.2.2.1 Chia tổ các thiết bị trong phân xưởng 11

1.2.2.2 Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng 11

1.2.2.3 Phụ tải tính toán chiếu sáng của phân xưởng 15

1.2.2.4 Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng 16

CHƯƠNG 2 CHỌN MBA VÀ TÍNH BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 17

2.1 Chọn máy biến áp 17

2.2 Bù công suất phản kháng 18

2.2.1 Mục đích 18

2.2.2 Tính dung lượng bù tổng cho toàn nhà máy 18

2.2.3 Chọn vị trí đặt và thiết bị bù 18

CHƯƠNG 3 CHỌN DÂY DẪN VÀ CB CHO PHÂN XƯỞNG 19

3.1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ mặt bằng đi dây cho phân xưởng 20

3.2 Chọn dây dẫn cho phân xưởng 21

3.2.1 Mục đích và phương pháp chọn dây 21

Trang 5

3.2.2 Sơ đồ đơn tuyến chọn dây dẫn 23

3.2.3 Kết quả tính toán chọn dây dẫn của toàn phân xưởng (Dùng bảng tính excel) 26 3.3 Chọn CB cho phân xưởng 29

3.3.1 Mục đích và phương pháp chọn CB 29

3.3.2 Sơ đồ đơn tuyến chọn CB 30

3.3.3 Kết quả tính toán chọn CB của toàn phân xưởng (Dùng bảng tính excel) 32 CHƯƠNG 4 TÍNH NGẮN MẠCH CHO PHÂN XƯỞNG 34

4.1 Mục đích và phương pháp tính ngắn mạch 35

4.2 Các thông số trong khi tính toán 37

4.3 Sơ đồ tính ngắn mạch 39

4.4 Tính ngắn mạch cho phân xưởng 40

4.4.1 Sơ đồ đơn tuyến ngắn mạch của tải động lực 3 pha 40

4.4.2 Kết quả tính toán ngắn mạch của toàn phân xưởng (Dùng bảng tính excel) 61 CHƯƠNG 5 TÍNH SỤT ÁP CHO PHÂN XƯỞNG 63

5.1 Mục đích và phương pháp tính sụt áp 64

5.2 Sơ đồ tính sụt áp 66

5.3 Tính sụt áp cho phân xưởng 67

5.3.1 Sơ đồ đơn tuyến sụt áp của tải động lực 3 pha 67 5.3.2 Kết quả tính toán sụt áp của toàn phân xưởng (Dùng bảng tính excel) 81

Trang 6

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.2.2.1 Kết luận tính toán phụ tải cho phân xưởng 17

Bảng 3.1.1 Kết quả chọn dây dẫn đến tủ điện 26

Bảng 3.1.2 Kết quả chọn dây dẫn đến phụ tải tổ 1 27

Bảng 3.1.3 Kết quả chọn dây dẫn đến phụ tải tổ 2 27

Bảng 3.1.4 Kết quả chọn dây dẫn đến phụ tải tổ 3.1 27

Bảng 3.2.1 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tủ điện 32

Bảng 3.2.2 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tổ 1 33

Bảng 3.2.3 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tổ 2 33

Bảng 3.2.4 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tổ 3.1 33

Bảng 4.3.1 Kết luận tính toán ngắn mạch cho sơ đồ đơn tuyến phân xưởng 59

Bảng 5.3.1 Kết luận tính toán sụt áp cho sơ đồ đơn tuyến phân xưởng 80

Trang 7

Trong 50% đồ án em đã trình bày:

A.PHẦN I: Tìm hiểu và ứng dụng phần mềm

1 Cài đặt và tìm hiểu phần mềm ecodial 4.2

2 Ứng dụng của phần mềm để thiết kế cấp điện

Sau đây em sẽ tiếp tục trình bày phần II

B.PHẦN II: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG IN

Áp dụng phần mềm để Thiết Kế Cấp Điện trên số liệu đã cho của Phân Xưởng In Dựa trên lý thuyết thiết kế cấp điện tiêu chuẩn IEC kiểm chứng lại kết quả trên phần mềm ecodial 4.2

Trang 8

CHƯƠNG 1 TÍNH TỐN PHỤ TẢI CHO PHÂN

XƯỞNG

Số liệu của phân xưởng in

Tổ phụ tải Kí hiệu trên

bản vẽ Tên phụ tải S(KVA) U (V) Cosφ Ku Ks

Tổ 1

0.6

Trang 9

Tổ phụ tải Kí hiệu trên

bản vẽ Tên phụ tải S(KVA) U Cosφ Ku Ks

Tổ 3.1

0.7

Tổ 3.3

0.8

Trang 10

1.1 Giới thiệu tổng quan

1.1.1 Giới thiệu về cung cấp điện

Vai trò và yêu cầu cung cấp điện

Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ đời sống của nhân dân cũng nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện năng trong lĩnh vực công nghiệp và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Một lượng đông đảo cán bộ kỹ thuật trong ngành điện lực đang tham gia thiết kế lắp đặt các công trình cấp điện

Thiết kế hệ thống cấp điện là việc làm khó Một công trình điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức kỹ thuật từ hàng loạt chuyên nghành (cung cấp điện, kỹ thuật cao áp, bảo vệ rơle, an toàn điện ) Ngoài ra người thiết kế còn phải có hiểu biết nhất định về xã hội, về môi trường, về các đối tượng cấp điện,…Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây hao phí nguyên vật liệu làm ứ đọng vốn đầu tư Công trình thiết kế sai (do thiếu hiểu biết, ham lợi nhuận…) sẽ gây hậu quả khôn lường: gây mất điện, cháy nổ,…làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản của nhân dân Vì vậy, để thiết mạng điện dân dụng được tốt, người thiết kế phải nắm vững kiến thức, lựa chọn những bước tiến cần thiết, tính toán lựa chọn các phần tử của hệ thống cung cấp điện thích hợp với lĩnh vực xí nghiệp, nông thôn đô thị, nắm vững phương pháp chiếu sáng xưởng sản xuất, chiếu sáng công cộng Cần thiết phải tính dung lượng bù cần đặt để giảm bớt tổn thất điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp và nâng cao hệ số bù công suất cho các xí nghiệp nhà máy Người cán bộ kỹ thuật phải phân tích kỹ và chỉ ra các bước triển khai thực hiện hoàn tất một bản thiết kế cấp điện

Quan Điểm Thiết Kế

Nhiệm vụ của người thiết kế là chọn được phương án cung cấp điện tốt nhất, vừa thoả mãn được những yêu cầu kỹ thuật và vừa phải làm sao cho vốn đầu tư và chi phí vận hành rẻ Muốn vậy thông thường thì người thiết kế sẽ đưa ra những phương án khác nhau rồi bắt đầu tính toán để chọn ra phương án tối ưu nhất

Đối vớí cuộc sống hiện nay thì điều kiện về nhà ở và đất đai khó khăn nhất cho nên việc xây dựng các khu chung cư để đáp ứng về nhà ở là cần thiết Các khu chung cư hiện nay bao gồm: khu dân cư, khu văn phòng, khu thương mại… sẽ làm cho phụ tải vừa phân tán vừa khó xác định chính xác lại dao động nhiều trong 1 ngày đêm

Trang 11

Với các điều kiện như thế , lựa chọn 1 phương án cung cấp điện mà tối ưu nhất thì phương án này phải đảm bảo các yếu tố về kỹ thuật như sau:

+ Đảm bảo an toàn

+ Đảm bảo chất lượng điện

+ Đảm bảo tính kinh tế

+ Đảm bảo tính mỹ thuật kiến trúc trong xây dựng

1.1.2 Giới thiệu về phân xưởng in

Phân xưởng in này là đơn vị chuyên sản xuất và cung cấp các sản phẩm về in chuyên in ấn các loại bao bì như vỏ hộp, thùng carton, túi giấy và các loại tem nhãn phục vụ các đơn vị sản xuất hàng hóa

Đây là phân xưởng in, mặt bằng gần giống hình chữ nhật, có các đặc điểm sau :

Chiều dài : 63 m

Chiều rộng : 68 m

Diện tích toàn phân xưởng : 4692 m2

Đặc biệt phân xưởng được thiết kế : mái tôn kẽm, tường gạch, quét vôi trắng , nền xi măng

Phân xưởng gồm gồm 39 thiết bị, nơi làm việc của công nhân và phòng quản lí, phân xưởng làm việc theo 3 ca trong ngày

Phụ tải của phân xưởng chủ yếu là động cơ, thiết bị chiếu sáng, phân xưởng lấy điện từ đường dây 22kV, đường dây một lộ

Phân xưởng được xác định là hộ tiêu thụ loại 2 vì mất điện trong thời gian dài

sẽ ảnh hưởng đến sản xuất và tình hình phát triển kinh tế

1.1.3 Sơ đồ mặt bằng và sơ đồ nguyên lý phân xưởng in

Trang 13

1.2 Xác định công suất phụ tải tính toán

1.2.1 Mục đích và phương pháp xác định phụ tải

Mục đích

Xác định phụ tải tính toán làm cơ sở giúp ta chọn lựa dây dẫn và các thiết bị trong lưới một cách hiệu quả nhất, giảm thiểu tối đa hao phí cũng như nâng cao tính kinh tế của hệ thống

P

P S c

d

S I

n là số thiết bị giống nhau

Hệ số sử dụng K sd (K u ): trong điều kiện vận hành bình thường, công suất tiêu

thụ thực của thiết bị thường bé hơn trị định mức của nó Do đó hệ số sử dụng Ku được dùng để đánh giá trị công suất tiêu thụ thực Hệ số này cần được áp dụng cho từng tải riêng biệt( nhất là các động cơ vì hiếm khi chúng chạy đầy tải) Trong lưới công nghiệp, hệ số này ước chừng (0,75- 0.8) cho động cơ Với đèn dây tóc Ku=1

Hệ số đồng thời K đt (K s ):Thông thường thì sự vận hành đồng thời tất cả các tải

có trong một lưới điện là không bao giờ xảy ra Hệ số đồng thời (Ks) được dùng để đánh giá phụ tải

Trang 14

1.2.2 Xác định cơng suất tính tốn phân xưởng

1.2.2.1 Chia tổ các thiết bị trong phân xưởng

Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thơng tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị máy mĩc ,cơng suất và quá trình cơng nghệ của từng thiết bị trong phân xưởng Do đĩ ta cĩ thể chia phụ tải thành các tổ và xác định phụ tải cho từng tổ sau đĩ

ta xác định phụ tải tổng của tồn phân xưởng in

- Nguyên tắc chia tổ

+ Các thiết bị cùng chế độ làm việc để việc xác định phụ tải tính tốn được chính xác

và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho tổ

+ Các thiết bị đặt gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy cĩ thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng

→ Dựa vào những nguyên tắc trên và căn cứ vào sơ đồ phân bố thiết bị trên mặt bằng phân xưởng in, ta chia các thiết bị trong phân xưởng thành 5 tổ

1.2.2.2 Phụ tải tính tốn động lực của phân xưởng

Phụ tải tính tốn tủ động lực 1 (ĐL1):

Ta cĩ P điện = 𝑺 ∗ 𝒄𝒐𝒔𝝋 (kW), Q= 𝑺 ∗ 𝒔𝒊𝒏𝝋 (KVAr), I= 𝑷đ𝒊ệ𝒏

√𝟑∗𝑼∗𝒄𝒐𝒔𝝋 (A) STT Tên phụ tải S (kVA) U (V) cos 𝝋 Ku Ks P Q I

0.6

2.1 2.1 4.3

4 Máy chụp phim 7 400 0.7 0.75 4.9 5.0 10.1

5 Máy đục bản kẻm 6 400 0.7 0.75 4.2 4.3 8.7

P tt1 =K s (n 1 K u1 P 1 +n 2 K u2 P 2 +n 11 K u11 P 11 )=0.6*(1*0.8*2.1+1*0.75*2.8 +1*0.75*7)= 20.6 (kW)

Trang 15

Q tt1 = K s (n 1 K u1 Q 1 +n 2 K u2 Q 2 +n 11 K u11 Q 11 )=0.6*(1*0.8*2.1+1*0.75*2.9 +1*0.75*7.1) =21.1 (kVAr)

S tt1 = √𝑃 2 𝑡𝑡1 + 𝑄 2 𝑡𝑡1 = √20.6 2 + 21.1 2 = 29.5 (𝑘𝑉𝐴)

I tt1 = K s (n 1 K u1 I 1 +n 2 K u2 I 2 +n 11 K u11 I 11 )=0.6*(1*0.8*4.3+1*0.75*5.8 +1*0.75*14.4)= 42.565 (A) 𝑐𝑜𝑠𝜑 tb1 = Ptt1

𝑆𝑡𝑡1 =20.629.5= 0.7

Tính toán bằng Ecodial:

Phụ tải tính toán tủ động lực 2 (ĐL2)

Ta có P điện = 𝑺 ∗ 𝒄𝒐𝒔𝝋 (kW), Q= 𝑺 ∗ 𝒔𝒊𝒏𝝋 (KVAr), I= √𝟑∗𝑼∗𝒄𝒐𝒔𝝋𝑷đ𝒊ệ𝒏 (A)

STT Tên phụ tải S (kVA) U (V) cos 𝛗 Ku Ks P Q I

Trang 16

Phụ tải tính tốn tủ động lực 3 (ĐL3)

√𝟑∗𝑼∗𝒄𝒐𝒔𝝋 (A) STT Tên phụ tải S (kVA) U (V) cos 𝛗 Ku Ks P Q I

1 Máy xén Polar 2 400 0.6 0.75

0.7

1.2 1.6 2.9 1a Máy nẹp thùng 2 400 0.6 0.75 1.2 1.6 2.9

3 Máy dán Niko nhỏ 7 400 0.6 0.75 4.2 5.6 10.1

4 Máy dán Niko lớn 6 400 0.6 0.75 3.6 4.8 8.7

Trang 17

Phụ tải tính tốn tủ động lực 4 (ĐL4)

√𝟑∗𝑼∗𝒄𝒐𝒔𝝋 (A) STT Tên phụ tải S (kVA) U (V) cos 𝛗 Ku Ks P Q I

5a Máy đục mặt

0.7

2.1 2.1 4.3 5b Máy dán cửa sổ 5 400 0.7 0.8 3.5 3.6 7.2

6 Máy đục ngổng 2 400 0.7 0.75 1.4 1.4 2.9

7a Máy bế Sugano 14 400 0.7 0.75 9.8 10.0 20.2 7b Máy bế Ashahi 11 400 0.7 0.75 7.7 7.9 15.9

Ta cĩ P điện = 𝑺 ∗ 𝒄𝒐𝒔𝝋 (kW), Q= 𝑺 ∗ 𝒔𝒊𝒏𝝋 (KVAr), I= √𝟑∗𝑼∗𝒄𝒐𝒔𝝋𝑷đ𝒊ệ𝒏 (A)

STT Tên phụ tải S (kVA) U (V) cos 𝛗 Ku Ks P Q I 8a Máy tráng UV 21 400 0.8 0.75 0.8 16.8 12.6 30.3 8b Máy tráng UV 17 400 0.8 0.75 13.6 10.2 24.5

Trang 18

9 Máy tráng Vecni 20 400 0.8 0.75 16 12.0 28.9

1.2.2.3 Phụ tải tính tốn chiếu sáng của phân xưởng

Tra hình A9 của sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo Tiêu Chuẩn IEC- Schneider Electric ta cĩ thơng số của các khu vực sau:

Khu vực s (m 2 ) S 0 (VA/m 2 ) S (kVA) S tổng =∑ 𝑺 (𝒌𝑽𝑨) S từng pha =𝑺𝒕ổ𝒏𝒈

Phân xưởng cơ khí 1334 14 18.68

Trong đĩ ta cĩ: s : Diện tích trong bản vẽ autocad (m 2 )

S0: ước tính cơng suất đặt biểu kiến (VA/m 2 )

Trang 19

Do tải chiếu sáng là tải 1 pha nên để tránh mất cân bằng pha trong lưới điện 3 pha, ta chia đều tải trên các pha bằng các tủ chiếu sáng và đặt tủ chiếu sáng có

P CS =K s (n CSA K uCSA P CSA +n CSB K uCSB P CSB +n CSC K uCSC P CSC )= 28.1 (kW)

Q CS = K s (n CSA K uCSA Q CSA +n CSB K uCSB Q CSB +n CSC K uCSC Q CSC )= 16.7 (kVAr)

S CS = √𝑃 2 𝐶𝑆 + 𝑄 2 𝐶𝑆 = √28.1 2 + 16.7 2 = 32.7 (𝑘𝑉𝐴)

Tải chiếu sáng 1 pha phân bố đều trên các pha nên ICS= IA=IB=IC= 52.395 (A) Tính toán bằng Ecodial:

1.2.2.4 Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng

Phụ tải tính toán cho tủ phân phối chính (TPPC)

P T =K s (P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 +P tt5 + P CS ) =0.7*(20.6+17.7+10.9+24.7+29.9+28.1)= 92.3 (kW)

Q T = K s (Q tt1 + Q tt2 + Q tt3 + Q tt4 +Q tt5 + Q CS ) = 0.7*(21.1+13.3+14.5+25.5+22.4+16.7)= 79.2 (kVAr)

S T = √𝑃 2 𝑇 + 𝑄 2 𝑇 = √92.3 2 + 79.2 2 = 122 (𝑘𝑉𝐴)

I T =K s (I tt1 + I tt2 + I tt3 I tt4 +I tt5 + I CS )= 0.7*(42.565+31.927+26.168+50.872+53.925+52.395)=180.496 (A) 𝑐𝑜𝑠𝜑 tbT = PT

𝑆T=92.3

122 = 0.759

Tính toán bằng Ecodial:

Trang 20

Bảng 1.2.2.1 Kết luận tính toán phụ tải cho phân xưởng

Tủ Q tính tay Q ecodial S tính tay S ecodial I tính tay I ecodial

Nhận Xét: Số liệu Q, S, I tính tay bằng với tính bằng ecodial khi làm tròn

CHƯƠNG 2 CHỌN MBA VÀ TÍNH BÙ CÔNG SUẤT

PHẢN KHÁNG

2.1 Chọn máy biến áp

Dòng điện hoạt động của toàn phân xưởng là 180.496 (A)

Công suất cần cho máy biến áp là: 𝑆𝑡𝑡=√3 𝑈 𝐼 = √3 ∗ 0.4 ∗ 180.496 = 125 𝑘𝑉𝐴

Trang 21

Bảng 1.2.2.1 Kết luận tính toán phụ tải cho phân xưởng

Tủ Q tính tay Q ecodial S tính tay S ecodial I tính tay I ecodial

Nhận Xét: Số liệu Q, S, I tính tay bằng với tính bằng ecodial khi làm tròn

CHƯƠNG 2 CHỌN MBA VÀ TÍNH BÙ CÔNG SUẤT

PHẢN KHÁNG

2.1 Chọn máy biến áp

Dòng điện hoạt động của toàn phân xưởng là 180.496 (A)

Công suất cần cho máy biến áp là: 𝑆𝑡𝑡=√3 𝑈 𝐼 = √3 ∗ 0.4 ∗ 180.496 = 125 𝑘𝑉𝐴

Trang 22

Ta sử dụng 1 máy biến áp có: SBA ≥ Stt=125 kVA Vậy ta chọn dùng máy biến áp

160 KVA - 22/0,4 KV của VN do công ty thiết bị điện Đông Anh sản xuất Công suất của máy không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường

Thông số của máy biến áp 160KVA - 22/0,4 KV như sau:

UN (%)

Trọng lượng (kg)

Ngoài ra việc nâng cao hệ số công suất cos 𝜑 để tiết kiệm điện thì đặt tụ bù còn

có tác dụng không kém phần quan trọng là điều chỉnh và ổn định điện áp cho mạng

2.2.2 Tính dung lượng bù tổng cho toàn nhà máy

Hệ số công suất của toàn nhà máy bằng cos𝜑1 =0.759  tg𝜑1 =0,857

Yêu cầu sau khi bù , ta có cos𝜑2=0,95  tg𝜑2=0,328

Công suất tính toán của nhà máy bằng Pttnm=92.3 kW

Ưu điểm của bù tập trung là: làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng (nếu có); làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu ; làm nhẹ tải cho máy biến

Trang 23

áp và do đó có khả năng phát triển phụ tải khi cần thiết Tuy nhiên dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào các lộ ra của tủ phân phối chính mạng hạ thế nên kích cỡ dây , công suất tổn hao trong dây không được cải thiện

Nguyên lý và lý do sử dụng tụ bù động:

+ Bộ tụ bù gồm nhiều phần, mỗi phần được điều khiển bằng contactor Việc đóng contactor sẽ đóng một số tụ song song với các tụ đang vận hành Vì vậy lượng công suất bù có thể tăng hoặc giảm theo từng cấp bằng cách thực hiện đóng hoặc cắt contactor điều khiển tụ Một rơle điều khiển kiểm soát hệ số công suất của mạng điện

sẽ thực hiện việc đóng mở các contactor tương ứng để giữ hệ số công suất của cả hệ thống không thay đổi( với sai số do điều chỉnh kiểu từng bậc )

Khi thực hiện bù chính xác bằng giá trị tải yêu cầu sẽ tránh được hiện tượng quá điện áp khi giảm tải xuống và do đó khử bỏ các điều kiện phát sinh quá điện áp và tránh thiệt hại cho thiết bị Quá điện áp xuất hiện do hiện tượng bù dư phụ thuộc vào một phần giá trị của tổng trở nguồn

Với các điều kiện trên ta chọn tủ bù ứng động Varset (Automatic Capacitor Bank): sử dụng 5 tụ bù mỗi tụ cung ứng 11 kVAr cho thanh cái Tủ có CB bảo vệ Tủ dụng tụ có thể hoạt động ở mức điện áp 400V do Schneider Electric chế tạo

CHƯƠNG 3 CHỌN DÂY DẪN VÀ CB CHO PHÂN

XƯỞNG

Trang 24

áp và do đó có khả năng phát triển phụ tải khi cần thiết Tuy nhiên dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào các lộ ra của tủ phân phối chính mạng hạ thế nên kích cỡ dây , công suất tổn hao trong dây không được cải thiện

Nguyên lý và lý do sử dụng tụ bù động:

+ Bộ tụ bù gồm nhiều phần, mỗi phần được điều khiển bằng contactor Việc đóng contactor sẽ đóng một số tụ song song với các tụ đang vận hành Vì vậy lượng công suất bù có thể tăng hoặc giảm theo từng cấp bằng cách thực hiện đóng hoặc cắt contactor điều khiển tụ Một rơle điều khiển kiểm soát hệ số công suất của mạng điện

sẽ thực hiện việc đóng mở các contactor tương ứng để giữ hệ số công suất của cả hệ thống không thay đổi( với sai số do điều chỉnh kiểu từng bậc )

Khi thực hiện bù chính xác bằng giá trị tải yêu cầu sẽ tránh được hiện tượng quá điện áp khi giảm tải xuống và do đó khử bỏ các điều kiện phát sinh quá điện áp và tránh thiệt hại cho thiết bị Quá điện áp xuất hiện do hiện tượng bù dư phụ thuộc vào một phần giá trị của tổng trở nguồn

Với các điều kiện trên ta chọn tủ bù ứng động Varset (Automatic Capacitor Bank): sử dụng 5 tụ bù mỗi tụ cung ứng 11 kVAr cho thanh cái Tủ có CB bảo vệ Tủ dụng tụ có thể hoạt động ở mức điện áp 400V do Schneider Electric chế tạo

CHƯƠNG 3 CHỌN DÂY DẪN VÀ CB CHO PHÂN

XƯỞNG

Trang 25

3.1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ mặt bằng đi dây cho phân xưởng

Chú thích:

L: chiều dài đoạn dây

TPPC: Tủ phân phối chính TCS: Tủ chiếu sáng

ĐL1 → ĐL5: Các tủ động lực cung cấp điện cho các tổ phụ tải

Tổ 1 → Tổ 3.3: Các tổ phụ tải của phân xưởng

Trang 26

3.2 Chọn dây dẫn cho phân xưởng

3.2.1 Mục đích và phương pháp chọn dây

Mục đích

Trang 27

Trong mạng điện nói chung và mạng phân phối nói riêng thì dây dẫn và cáp là một thành phần chủ yếu của mạng điện

Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp đúng chỉ tiêu kỹ thuật và thỏa mãn điều kiện về kinh tế, sẽ góp phần quyết định đảm bảo chất lượng của mạng điện được thiết

kế, từ đó cũng đảm bảo điều kiện cơ bản cho việc cung cấp điện an toàn liên tục, làm tăng độ tin cậy cung cấp điện

Phương pháp

Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng vì phương pháp chọn này tương đối chính xác và việc tính toán cũng không quá phức tạp

Tính toán chọn dây dẫn:

Trường hợp 1: Dây đi ngầm

+ Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện:

k3 là hệ số điện trở nhiệt của đất (lấy bằng 2.5 K.m/W, k3=1)

Ib là dòng tải lớn nhất cho phép của dây dẫn

Iz là dòng cho phép dây dẫn trong điều kiện chuẩn

I’z là dòng cho phép dây dẫn trong điều kiện thực

Trường hợp 2: Dây đi trên không

+ Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện:

Trang 28

Ib là dòng tải lớn nhất cho phép của dây dẫn

Iz là dòng cho phép dây dẫn trong điều kiện chuẩn

I’z là dòng cho phép dây dẫn trong điều kiện thực

Dây PE được xác định ở bảng G58 mục G38 của sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo Tiêu Chuẩn IEC- Schneider Electric

3.2.2 Sơ đồ đơn tuyến chọn dây dẫn

Chọn dây ngầm từ máy biến áp đến tủ phân phối chính (L0)

Dây ngầm L0:

Ib (A) Cách lắp

đặt

Chất liệu dẫn điện Cách điện Nhiệt độ-k1 Số mạch- k2 Điện trở nhiệt

Tra bảng sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo Tiêu Chuẩn IEC- Schneider Electric và và sách Power guide 2009 - Olegrand, ta có hệ số tổng: k=k1.k2.k3=1*1*1=1

Trang 29

Dòng cho phép trong điều kiện chuẩn: Iz ≥ 𝐼𝑏

𝑘=231

1 =231 A Tra bảng G22 của sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo Tiêu Chuẩn IEC- Schneider Electric, ta có:

+ Iz= 240 A

+ Tiết diện: Spha = Strung tính =120mm2

+ Tiết diện dây bảo vệ: SPE =70mm2

+ I’z= Iz .k=240*1=240 A

Kết quả tính toán bằng Ecodial 4.2:

Chọn dây ngầm từ tủ phân phối tổng đến tủ động lực 1 (L1)

Dây ngầm L1:

Ib (A) Cách lắp

đặt

Chất liệu dẫn điện Cách điện Nhiệt độ-k1 Số mạch- k2 Điện trở nhiệt

của đất- k3

Tra bảng sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo Tiêu Chuẩn IEC- Schneider Electric và và sách Power guide 2009-Olegrand, ta có hệ số tổng: k=k1.k2.k3=1*0.8*1=0.8

Dòng cho phép trong điều kiện chuẩn: Iz ≥ 𝐼𝑏

𝑘=42.57

0.8 =53.21 A Tra bảng G22 của sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo Tiêu Chuẩn IEC- Schneider Electric, ta có:

+ Iz= 79 A

+ Tiết diện: Spha = Strung tính =16mm2

+ I’z= Iz .k=79*0.8=63.2 A

Trang 30

Chọn dây đi trên không từ tủ động lực 1 đến máy đục lỗ 1a (L111)

Dây đi trên không L111:

Dòng điện Ib (A) Cách lắp đặt Chất liệu dẫn điện Cách điện Nhiệt độ-k1 Số mạch- k2

+ Iz= 18.5 A

+ Tiết diện: Spha = Strung tính =1.5mm2

+ I’z= Iz .k=18.5*0.76=14.1 A

Kết luận tính toán chọn dây cho sơ đồ đơn tuyến phân xưởng

Trang 31

I’z S pha S trung tính S PE

Nhận xét: Ta thấy kết quả khi tính tay và sử dụng phần mềm là giống nhau

3.2.3 Kết quả tính toán chọn dây dẫn của toàn phân xưởng (Dùng bảng tính excel)

SPE (mm 2 )

Dây dẫn đến tải động lực có cách lắp đặt E (cáp nhiều lõi đặt trên khay cáp đục

lỗ theo phương ngang), chất liệu dẫn điện Cu, cách điện PVC, nhiệt độ 300C

Trang 32

Tra bảng G21a của sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo Tiêu Chuẩn IEC- Schneider Electric ta cĩ số liệu sau:

Bảng 3.1.2 Kết quả chọn dây dẫn đến phụ tải tổ 1

STT Tên phụ tải

Dây dẫn k Ib(A)

𝐼𝑏

𝐾 (A) Iz (A) I’z (A)

Spha, Strung tính (mm 2 )

SPE (mm 2 ) 1a Máy đục lổ L111 0.76 3.46 4.56 18.5 14.1 1.5 4 1b Máy đục lổ L112 0.76 4.33 5.70 18.5 14.1 1.5 4 1c Máy rữa kẽm L113 0.76 5.77 7.60 18.5 14.1 1.5 4

2 Máy hiệu bản L12 0.76 2.17 2.85 18.5 14.1 1.5 4

3 Máy chụp phim L13 0.76 1.08 1.42 18.5 14.1 1.5 4

4 Máy chụp phim L14 0.76 7.58 9.97 18.5 14.1 1.5 4

5 Máy đục bản

kẻm L15 0.76 6.50 8.55 18.5 14.1 1.5 4

6 Máy sấy kẻm L16 0.76 8.66 11.40 18.5 14.1 1.5 4

7 Máy quay keo L17 0.76 8.66 11.40 18.5 14.1 1.5 4

𝐼𝑏

SPE (mm 2 ) 1a Máy xén L21 0.76 3.25 4.27 18.5 14.1 1.5 4 1b Máy xén L22 0.76 4.33 5.70 18.5 14.1 1.5 4

6 Máy hút ẩm L27 0.82 3.25 3.96 18.5 15.2 1.5 4

7 Máy hút ẩm L28 0.82 6.50 7.92 18.5 15.2 1.5 4

Bảng 3.1.4 Kết quả chọn dây dẫn đến phụ tải tổ 3.1

Trang 33

STT Tên phụ tải Dây

dẫn k Ib(A)

𝐼𝑏

SPE (mm 2 )

1 Máy xén Polar L31 0.79 2.17 2.74 18.5 14.6 1.5 4 1a Máy nẹp thùng L32 0.79 2.17 2.74 18.5 14.6 1.5 4 1b Máy nẹp thùng L33 0.79 5.41 6.85 18.5 14.6 1.5 4

2 Máy dán Sugano L34 0.79 9.24 11.69 18.5 14.6 1.5 4

3 Máy dán Niko

4 Máy dán Niko

lớn L36 0.82 6.50 7.92 18.5 15.2 1.5 4

5 Máy dán JK 1000 L37 0.82 4.33 5.28 18.5 15.2 1.5 4

dẫn k Ib(A)

𝐼𝑏

SPE (mm 2 ) 5a Máy đục mặt

ngồng L41 0.76 3.46 4.56 18.5 14.1 1.5 4 5b Máy dán cửa

sổ L42 0.76 5.77 7.60 18.5 14.1 1.5 4

6 Máy đục ngổng L43 0.76 2.17 2.85 18.5 14.1 1.5 4 6a Máy ép nhủ L44 0.76 8.66 11.40 18.5 14.1 1.5 4 6b Máy ép nhủ L45 0.76 6.50 8.55 18.5 14.1 1.5 4 6c Máy ép nhủ L46 0.76 10.39 13.67 25 19 2.5 4 6d Máy ép nhủ L47 0.82 8.66 10.56 18.5 15.2 1.5 4 7a Máy bế Sugano L48 0.82 15.16 18.48 25 20.5 2.5 4 7b Máy bế Ashahi L49 0.82 11.91 14.52 25 20.5 2.5 4

dẫn k Ib(A)

𝐼𝑏

SPE (mm 2 ) 8a Máy tráng UV L51 0.88 22.73 25.83 34 29.9 4 4 8b Máy tráng UV L52 0.88 18.40 20.91 25 22 2.5 4

9 Máy tráng Vecni L53 0.88 21.65 24.60 34 29.9 4 4

10 Máy ghép

mòng L54 0.88 4.62 5.25 18.5 16.3 1.5 4

Trang 34

Nhận xét: Số liệu tính trên excel giống với phần mềm ecodial trừ một vài trường hợp

do dây dẫn dài gây sụt áp quá mức cho phép nên ecodial sẽ chọn tiết diện dây lớn hơn

3.3 Chọn CB cho phân xưởng

3.3.1 Mục đích và phương pháp chọn CB

Mục đích

Trong mạng điện thì vai trò của thiết bị bảo vệ là rất quan trọng, nó bảo đảm sự vận hành an toàn, liên tục cung cấp điện cho phụ tải, đồng thời duy trì được trạng thái, tính chất điện của các phần tử trong mạng khi xảy ra sự cố

Do đó, sự lựa chọn đúng (theo tình trạng làm việc xấu nhất của lưới) các thiết bị bảo vệ, bảo đảm cả về kỹ thuật và kinh tế sẽ làm tăng độ tin cậy cung cấp điện, nâng cao chất lượng điện

+ Ib là dòng tải lớn nhất cho phép của dây dẫn

+ Iz là dòng cho phép lớn nhất (Được tính trong khi chọn dây dẫn)

- Định mức cắt dòng ngắn mạch 3 pha của CB (ISCB): I SCB ≥ I k3max

Với: Ik3max là dòng ngắn mạch 3 pha cực đại

Trang 35

3.3.2 Sơ đồ đơn tuyến chọn CB

Chọn CB bảo vệ cho tủ phân phối chính (CB0)

Nhằm mục đích dự trữ, thì dòng tải lớn nhất của nhà máy sẽ tính theo công suất của MBA là: Ib=231 A

Trang 36

Chọn CB bảo vệ cho máy đục lỗ 1a (CB111)

Dòng tải lớn nhất của tủ phân phối động lực là: Ib=3.46 A

Trang 37

+ Dòng định mức có thể điều chỉnh của CB :Ir = IđmCB * k=4*1= 4 A

+ Định mức cắt dòng ngắn mạch 3 pha: ISCB= 50 kA

Kết luận tính toán chọn CB cho sơ đồ đơn tuyến phân xưởng

Nhận xét: Ta thấy kết quả khi tính tay và sử dụng phần mềm là giống nhau

3.3.3 Kết quả tính toán chọn CB của toàn phân xưởng (Dùng bảng tính excel)

Bảng 3.2.1 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tủ điện

(A)

IđmCB (A)

Ir (kA)

ISCB (kA) Tên CB Trip unit

Phân phối chính CB0 231 240 250 231 25 NSX250B Micrologic

Trang 38

Lựa chọn CB bảo vệ cho tổ phụ tải động lực

Bảng 3.2.2 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tổ 1

STT Tên phụ tải CB Ib(A) Iz (A) IđmCB

(A)

Ir (kA)

ISCB (kA) Tên CB Trip unit 1a Máy đục lổ CB111 3.46 18.5 4 4 50 iC60N C 1b Máy đục lổ CB112 4.33 18.5 6 6 10 iC60N C 1c Máy rữa kẽm CB113 5.77 18.5 6 6 10 iC60N C

2 Máy hiệu bản CB12 2.17 18.5 3 3 50 iC60N C

3 Máy chụp phim CB13 1.08 18.5 2 2 50 iC60N C

4 Máy chụp phim CB14 7.58 18.5 8 8 10 iC60N C

5 Máy đục bản

6 Máy sấy kẻm CB16 8.66 18.5 10 10 10 iC60N C

7 Máy quay keo CB17 8.66 18.5 10 10 10 iC60N C

Bảng 3.2.3 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tổ 2

STT Tên phụ tải CB Ib(A) Iz (A) IđmCB

(A)

Ir (kA)

6 Máy hút ẩm CB27 3.25 18.5 4 4 50 iC60N C

7 Máy hút ẩm CB28 6.50 18.5 8 8 10 iC60N C

Bảng 3.2.4 Kết quả lựa chọn CB bảo vệ cho tổ 3.1

(A)

Ir (kA)

1 Máy xén Polar CB31 2.17 18.5 3 3 50 iC60N C 1a Máy nẹp thùng CB32 2.17 18.5 3 3 50 iC60N C

Trang 39

1b Máy nẹp thùng CB33 5.41 18.5 6 6 10 iC60N C

2 Máy dán Sugano CB34 9.24 18.5 10 10 10 iC60N C

3 Máy dán Niko nhỏ CB35 7.58 18.5 8 8 10 iC60N C

4 Máy dán Niko lớn CB36 6.50 18.5 8 8 10 iC60N C

5 Máy dán JK 1000 CB37 4.33 18.5 6 6 10 iC60N C

(A)

Ir (kA)

ISCB (kA) Tên CB Trip unit 5a Máy đục mặt

(A)

Ir (kA)

ISCB (kA) Tên CB Trip unit 8a Máy tráng UV CB41 22.73 34 25 25 10 iC60N C 8b Máy tráng UV CB42 18.40 25 20 20 10 iC60N C

9 Máy tráng Vecni CB43 21.65 34 25 25 10 iC60N C

10 Máy ghép mòng CB44 4.62 18.5 6 6 10 iC60N C

Nhận xét: Số liệu tính trên excel giống với phần mềm ecodial

CHƯƠNG 4 TÍNH NGẮN MẠCH CHO PHÂN XƯỞNG

Trang 40

1b Máy nẹp thùng CB33 5.41 18.5 6 6 10 iC60N C

2 Máy dán Sugano CB34 9.24 18.5 10 10 10 iC60N C

3 Máy dán Niko nhỏ CB35 7.58 18.5 8 8 10 iC60N C

4 Máy dán Niko lớn CB36 6.50 18.5 8 8 10 iC60N C

5 Máy dán JK 1000 CB37 4.33 18.5 6 6 10 iC60N C

(A)

Ir (kA)

ISCB (kA) Tên CB Trip unit 5a Máy đục mặt

(A)

Ir (kA)

ISCB (kA) Tên CB Trip unit 8a Máy tráng UV CB41 22.73 34 25 25 10 iC60N C 8b Máy tráng UV CB42 18.40 25 20 20 10 iC60N C

9 Máy tráng Vecni CB43 21.65 34 25 25 10 iC60N C

10 Máy ghép mòng CB44 4.62 18.5 6 6 10 iC60N C

Nhận xét: Số liệu tính trên excel giống với phần mềm ecodial

CHƯƠNG 4 TÍNH NGẮN MẠCH CHO PHÂN XƯỞNG

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	5,55 MB