đề tài THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG cơ KHÍ

Trong trường hợp này, thường sử dụng đèn HID và đènhuỳnh quang có công suất lớn.• Kiểu chóa đèn phụ thuộc vào yêu cầu của đối tượng cần chiếusáng, đặc điểm về cấu trúc của nơi cần chiếu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

………… o0o…………

BÁO CÁO ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

GVHD: PGS.TS Võ Viết Cường

SVTH: Nguyễn Quang Minh MSSV: 15142072

TP.Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2018

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện lớn nhất Trong tình hình kinh tếthị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ, các tổ hợp sản xuất đều phải hoạch toánkinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm Điệnnăng thực sự đóng góp một phần quan trọng vào lỗ lãi của xí nghiệp Nếu 1 tháng xảy

ra mất điện 1, 2 ngày xí nghiệp không có lãi, nếu mất điện lâu hơn xí nghiệp sẽ thua lỗ.Chất lượng điện xấu (chủ yếu là điện áp thấp) ảnh hưởng lớn đến chất lượng sảnphẩm Chất lượng điện áp thực sự quan trọng với xí nghiệp may, xí nghiệp hoá chất, xínghiệp lắp đặt chế tạo cơ khí, điện tử chính xác Vì thế, đảm bảo độ tin cậy cấp điện áp

và nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu của đề án thiết kế cấpđiện cho khu xí nghiệp

Nhằm hệ thống hoá và vận dụng những kiến thức đã được học tập trong nhữngnăm ở trường để giải quyết những vấn đề thực tế, nhóm em đã chọn thực hiện đề tàithiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Nhờ sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy Võ Viết Cường, nhóm em đã hoànthành tốt đồ án này

Do kiến thức và thời gian có hạn, bản đồ án không tránh khỏi sai sót, kínhmong thầy góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn

Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN XƯỞNG 1

1.1 Địa điểm phân xưởng: 1

1.2 Đặc điểm phân xưởng: 1

1.3 Sơ đồ bố trí máy trên mặt bằng phân xưởng 1

1.4 Bảng thông số phụ tải 2

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 3

2.1 Các yêu cầu của chiếu sáng trong công nghiệp 3

2.2 Trình tự thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng: 4

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 10

3.1 Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng 10

3.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng : 10

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 24

4.1 Chọn số lượng và công suất của trạm biến áp 24

4.2 Sơ đồ trạm biến áp 27

4.3 Chọn thiết bị trung áp 22 kv 27

4.4 Hệ thống chuyển đổi nguồn ATS : 37

CHƯƠNG 5 : SƠ ĐỒ ĐI DÂY TOÀN PHÂN XƯỞNG 40

5.1 Vạch phương án đi dây 40

5.2 Phương án đi dây 42

CHƯƠNG 6 : CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT BẢO VỆ TRONG TOÀN HỆ THỐNG 44

6.1 Chọn dây dẫn và cáp 44

6.2 Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng : 45

6.3 Tính và kiểm tra điều kiện sụt áp cho phép : 58

6.4 Tính toán ngắn mạch và chọn CB : 60

CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ HỆ THỐNG CHỐNG

SÉT 70

7.1 Mục đích, ý nghĩa của việc nối đất an toàn cho phân xưởng 70

7.2 Tính toán hệ thống nối đất cho phân xưởng 70

7.3 Thiết kế hệ thống chống sét cho phân xưởng 71

CHƯƠNG 8: TỔNG MỨC ĐẦU TƯ TOÀN HỆ THỐNG 75

8.1 Thiết bị điện: 75

8.2 Dây dẫn 76

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN XƯỞNG

1.1 Địa điểm phân xưởng:

- Phân xưởng cơ khí nằm trên đường Nguyễn An Ninh- Dĩ An- Bình

Dương

1.2 Đặc điểm phân xưởng:

- Phân xưởng với tổng diện tích mặt bằng là F=20  50=1000(m2), cao 6m.Trong đó,chiều dài phân xưởng là 50m, chiều rộng là 20m

- Phân xưởng có ba cửa ra vào,một cửa chính và hai cửa phụ,còn lại toàn

bộ mặt bằng là máy móc và thiết bị Nguồn điện cung cấp cho phânxưởng được lấy từ trạm biến áp 3 pha 22/0.4KV

- Phân xưởng được xây dựng ở nơi có nhiệt độ trung bình hằng năm

khoảng 25÷300C Sản phẩm của phân xưởng là sản phẩm cơ khí, sắt thépcông trình, trong phân xưởng gồm 34 thiết bị 3 pha

1.3Sơ đồ bố trí máy trên mặt bằng phân xưởng

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 2.1 Các yêu cầu của chiếu sáng trong công nghiệp

2.1.1 Phù hợp với môi trường làm việc:

Đây là một trong những vấn đề quan trọng của thiết kế chiếu sáng Khi thiết kếchiếu sáng phải tính đến các phần tử tác động đến hiệu quả của chiếu sáng như: chiềucao trần nhà, độ bóng bề mặt phòng, cửa sổ, ánh sáng mặt trời và cấu trúc hình học củakhu vực cần chiếu sáng

Ngoài ra cũng cần quan tâm đến các điều kiện bên ngoài như bụi bẩn, hơi nước,côn trùng,…

2.1.2 Tính tiện nghi cao

Hệ thống chiếu sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến tâm lý người lao động Nếuchiếu sáng đạt được mức tiện nghi cao thì sẽ có tác dụng:

a Tăng năng suất người lao động

b Giảm phế phẩm

c Giảm tần số xuất hiện tai nạn lao động

Để đạt được điều này, hệ thống chiếu sáng cần đảm bảo:

 Độ rọi trên toàn mặt phẳng làm việc cần đạt giá trị tối thiểu theo yêu cầu

 Màu sắc của ánh sáng phù hợp tính chất công việc

 Không gây chói

2.1.3 Tính mềm dẻo của hệ thống chiếu sáng:

Khi thiết kế cũng cần tính toán dự trữ cho nhu cầu phát triển trong tương lai.2.1.4 Tính an toàn cao

 Giảm sự cố gây hư hỏng cho người và thiết bị

 Đặt các thiết bị bảo vệ chống dòng rò, chống xảy ra chạm chập, cháy nổ

 Phải có hệ thống chiếu sáng sự cố, chiếu sáng khẩn cáp khi xảy ra hỏa hoạn2.1.5 Yêu cầu về chi phí và tiết kiệm điện

Đây là vấn đề cần quan tâm vì đây là chi phí chính khi thiết kế ban đầu và sử dụng lâu dài

Nên ứng dụng các công nghệ tiên tiến, sử dụng các loại bóng đèn tiết kiệm nănglượng, các hệ thống điều khiển tự động, …

2.2 Trình tự thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng:

 Các hệ số phản xạ

( Theo bảng 10.5 trang 197 giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh)

Các hệ số phản xạ Thương nghiệp Công nghiệp nhẹ Công nghiệp nặng

Từ đó suy ra các hệ số cho phân xưởng :

- Hệ số phản xạ trần (mái tôn tráng men): ρtr = 50%

- Hệ số phản xạ tường (tường sơn màu trắng): ρt = 30%

- Hệ số phản xạ sàn (xám đâm): ρs = 10%

 Các đặc điểm khác

- Môi trường làm việc có bụi

- Thời gian làm việc ba ca

- Độ tuổi người lao động 25-35

- Tính chất công việc không phân biệt màu sắc, độ tương phản giữa vật và nền

tương đối cao

2.2.1 Tính toán thiết kế

 Chọn đèn

Chọn bộ đèn theo hướng dẫn sau:

• Nếu khu vực cần chiếu sáng có trần thấp: (khoảng cách từ đáydưới đèn đến sàn nhỏ hơn 6,6m) thì nên chọn các bộ đèn có kiểu sáng rộng và cókiểu chóa giảm chói

Đèn HID có phân bố ánh sáng rộng giúp cải thiện độ rọi theo hướng dọc và chophép tăng khoảng cách giữa các đèn đạt đến 2 lần khoảng cách treo đèn Hơn nữachúng ta có thể treo cao đến 8,25m khi cần cải thiện độ rọi theo phương dọc

Đèn huỳnh quang có thể là một lựa chọn tốt cho chiếu sáng trần thấp do độ đồngđều của chúng và ánh sáng tập trung

• Nếu khu vực có trần cao: (khoảng cách từ đáy dưới đèn đến sànvượt quá 6,6m) thì nên chọn các bộ đèn có kiểu ánh sáng tập trung và bán tập

trung, có chóa chiếu sâu Trong trường hợp này, thường sử dụng đèn HID và đènhuỳnh quang có công suất lớn.

• Kiểu chóa đèn phụ thuộc vào yêu cầu của đối tượng cần chiếusáng, đặc điểm về cấu trúc của nơi cần chiếu sáng, sự phân bố của các thiết bị

• Số bóng đèn trong một bộ đèn: tùy thuộc vào yêu cầu cần chiếusáng và đặc điểm của bộ đèn mà ta chọn số bóng trong một bóng đèn

Theo đó, chọn kiểu đèn kiểu chiếu sáng trực tiếp chóa phản xạ tròn, và sửdụng loại đèn Metal halide cho phân xưởng

 Phân bố đèn

- Chiều cao phòng h : 6m

- Đèn cách trần h1 : 0.5m

- Bề mặt làm việc hlv : 0.8m

Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : Htt = 6 - 0.5 – 0.8 = 4.7 m

Công suất đèn P đ (W) Độ cao treo đèn H tt (m)

75< Pđ ≤ 150 3< Htt ≤ 4,5150< Pđ ≤ 250 4,5< Htt ≤ 6250< Pđ ≤ 400 6< Htt ≤ 12400< Pđ ≤ 1000 12< Htt ≤ 13,5

( Bảng 10.6,trang 198, Giáo trình Cung Cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh )

Chọn đèn : Bóng đèn cao áp Metal Halide Philips MH-250W E40

THÔNG SỐ KĨ THUẬT

Bóng đèn cao áp Metal Halide Philips MH - 250W E40Thông Số Quang Học Thông Số Kích Thước Thông Số Điện ÁpQuang

Chỉ SốHoànMàu(CRI)

ĐườngKính(mm)

ChiềuDài(mm)

ĐầuĐèn

ĐiệnÁp(V)

CôngSuất(W)

TuổiThọ(giờ)

CU = 0.92

 Xác định hệ số mất mát ánh sáng LLF

Hệ số mất mát ánh sáng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại đèn, môi trường

sử dụng nhiều bụi hay ít bụi, chế độ bảo trì đèn (số lần lau bong trong tháng),thời gian sử dụng đèn…

+ Môi trường làm việc trung bình

+ Chế độ bảo trì 6 tháng

Do đó ,theo bảng 10.7 (trang 199 sách giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS.Quyền Huy Ánh) ,ta chọn LLF = 0.65

 Chọn độ rọi yêu cầu

- Chọn độ rọi yêu cầu theo tiêu chuẩn phân xưởng cơ khí

 Phân bố các bộ đèn

Căn cứ vào chiều dài và chiều rông của phân xưởng, đồng thời phân bố các bôđèn sao cho đảm bảo độ rọi được phân bố đồng đều trên toàn bộ mặt bằng phân xưởng,

ta tiến hành phân bố các bộ đèn như sau:

- Các bộ đèn được bố trí thành 3 hàng 8 cột Khoảng cách giữa các bộ đèn theochiều ngang là 6.25m, khoảng cách giữa các bộ đèn theo chiều dọc là 6.67, cách tườngchiều rộng là 3.125m, cách tường chiều dài là 3.33m

 Cách đi dây đèn:

- Việc yêu cầu chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất phải đảm bảo yêu cầu vềchiếu sáng công nghiệp

- Mạng chiếu sáng được cung cấp từ một đường dây riêng từ tủ chiếu sáng và

tủ chiếu sáng được cấp điện từ tủ phân phối chính MĐB

- Tủ chiếu sáng , các bản điện và công tắc được đặt gần cửa ra vào , tủ chiếu

sáng được đặt gần tủ phân phối MĐB

- Cáp dẫn từ tủ phân phối chính tới tủ chiếu sáng được chôn dưới đất

- Dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến đèn được đặt trong ống nhựa bọc cách điện

60,8=7.5 (kVA )

Ta có sơ đồ nguyên lý mạch chiếu sáng:

CB1 CB2 CB3

CB_DLB

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 3.1 Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng

* Các chỉ tiêu áp dụng:

- Căn cứ vào việc bố trí phân xưởng và yêu cầu làm việc thuận tiện nhất

- Không nên đặt quá nhiều các nhóm làm việc đồng thời, quá nhiều tủ động lựcnhư vậy sẽ không có lợi về mặt kinh tế

- Việc phân nhóm cần dựa vào các yếu tố sau:

+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc

+ Các thiết bị trong nhóm nên ở gần nhau về vị trí

+ Tổng công suất của các nhóm trong phân xưởng nên chênh lệch ít

+ Dòng tải của từng nhóm nên gần với dòng tải của CB

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

Từ những nguyên tắc phân nhóm trên ta phân phụ tải trong xưởng cơ khí ra làm 4nhóm như trong sơ đồ phân nhóm dưới đây

3.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng :

 Công suất biểu kiến tính toán của tải :

Sốlượng

Công suấttừng máy

GT Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh và theo IEC trang B33

3.2.1 Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm :

a) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm A:

Nhóm

máy

Kí hiệutrên mặtbằng

Sốlượng Pđm(kW)

Ổ cắm 3pha 30A

SttA1 = 0.8*2*S1đm (kVA)Với : S 1 đm= P 1 đm

cosφ1 (kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm A1:

QttA1 = √S ttA 12−PttA12 (kVar)Dòng điện nhóm A1:

I ttA1= S ttA 1 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm A2: ( 4 máy 2)

Công suất tác dụng tính toán của nhóm A2:

PttA2= 0.8*4*P2đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm A2:

SttA2 = 0.8*4*S2đm (kVA)Với S 2 đm= P 2 đm

cosφ2 (kVA) Công suất phản kháng tính toán của nhóm A2:

Qtt A2 = √S tt A 22−P tt A 22 (kVar) Dòng điện nhóm A2:

I tt A 2= S tt A 2 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm A3 ( 2 máy 3) :

Công suất tác dụng tính toán của nhóm A3:

Ptt A3 = 0.8*2*P3đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm A3:

SttA3 = 0.8*2*S3đm (kVA)Với : S 3 đm= P 3 đm

cosφ3(kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm A3:

QttA3 = √S ttA 32

−P ttA32 (kVar)Dòng điện nhóm A3:

I ttA3= S ttA 3 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm A4 ( 5 ổ cắm 3 pha 16A, 3 ổ cắm 3 pha 30A) :

POC3_16 đm = √3 U.IOC3_16đm.cos(ф)

POC3_30 đm = √3 U.IOC3_30đm.cos(ф) Công suất tác dụng tính toán của nhóm A4:

Ptt A4 = Kđt*(5*POC3_16đm +3*POC3_30đm)

= 0.1*(5*8.87+3*16.6) = 9.42 (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm A4:

SttA4 = Kđt*(5*SOC3_16đm +3*SOC3_30đm) Với S OC 3

16đm=P OC 3 16 đm cosφ oc (kVA); S OC 3

30đm=P OC 3 30đm cosφ oc (kVA)

Công suất phản kháng tính toán của nhóm A4:

QttA4 = √S ttA 42

−P ttA 42 (kVar)Dòng điện nhóm A4:

I ttA 4= S ttA 4 0.4 × √ 3 (A)Qua đó:

Công suất tác dụng tính toán của tủ điện nhóm A: (DB1)

Với Kđt = 0.8 ( Theo bảng B16 IEC 439)

Ptt1 = 0.8*( PttA1 + PttA2 + PttA3+PttA4) (kW)Công suất phản kháng tính toán của tủ điện nhóm A: (DB1)

Qtt1 = 0.8*( QttA1 + QttA2 + QttA3+QttA4) kVArCông suất biểu kiến tính toán của tủ điện nhóm A: (DB1)

Stt1 = 0.8*( SttA1 + SttA2 + SttA3 +SttA4) (kVA)Dòng điện tủ điện nhóm 1:

I tt 1= S tt 1

0.4 ×√ 3 (A)

Từ các công thức trên ,ta có kết quả theo bảng sau :

b) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm B:

 Nhóm B1: ( 4 máy 4)

Công suất tác dụng tính toán của nhóm B1:

PttB1 = 0.8*4*P4đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm B1:

SttB1 = 0.8*4*S4đm (kW)Với : S 4 đm= P 4 đm

cosφ4 (kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm B1:

QttB1 = √S ttB12−P ttB 12 (kW)Dòng điện nhóm B1:

I ttB1= S ttB1 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm B2: ( 2 máy 6)

Công suất tác dụng tính toán của nhóm B2:

PttB2= 0.8*2*P6đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm B2:

SttB2 = 0.8*2*S6đm (kVA)Với S 6 đm= P 6 đm

cosφ6 (kVA) Công suất phản kháng tính toán của nhóm B2:

Qtt B2 = √S tt B 22

−P tt B 22 (kVar) Dòng điện nhóm B2:

I tt B 2= S ttB2 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm B3 ( 4 máy 8 ) :

Công suất tác dụng tính toán của nhóm B3:

Ptt B3 = 0.8*4*P8đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm B3:

SttB3 = 0.8*4*S8đm (kVA)Với : S 8 đm= P 8 đm

cosφ8(kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm B3:

QttB3 = √S ttB32−P ttB32 (kVar)Dòng điện nhóm B3:

I ttB3= S ttB3 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm B4 ( 4 máy 10 ) :

Công suất tác dụng tính toán của nhóm B4:

Ptt B4 = 0.8*4*P10đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm B4:

SttB4 = 0.8*4*S10đm (kVA)Với : S 10 đm= P 10 đm

cosφ10(kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm B4:

QttB4 = √S ttB 42

−P ttB 42 (kVar)Dòng điện nhóm B4:

I ttB4= S ttB 4 0.4 ×√ 3 (A)

 Nhóm B5 ( 5 ổ cắm 3 pha 16A, 3 ổ cắm 3 pha 30A) :

POC3_16 đm = √3 U.IOC3_16đm.cos(ф)

POC3_30 đm = √3 U.IOC3_30đm.cos(ф) Công suất tác dụng tính toán của nhóm B5:

Ptt B5 = Kđt*(5*POC3_16đm +3*POC3_30đm)

= 0.1*(5*8.87+3*16.6) = 9.42 (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm B5:

SttB4 = Kđt*(5*SOC3_16đm +3*SOC3_30đm) Với S OC 3 16đm=P OC 3 16 đm

cosφ oc (kVA); S OC 3 30đm=P OC 3 30đm

cosφ oc (kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm B5:

QttB5 = √S ttB52

−P ttB52 (kVar)Dòng điện nhóm B5:

I ttB5= S ttB5 0.4 × √ 3 (A)Qua đó:

Công suất tác dụng tính toán của tủ điện nhóm B: (DB2)

Với Kđt = 0.8 ( Theo bảng B16 IEC 439)

Ptt2 = 0.8*( PttB1 + PttB2 + PttB3 +PttB4+PttB5) (kW)

Công suất phản kháng tính toán của tủ điện nhóm B: (DB2)

Qtt2 = 0.8*( QttB1 + QttB2 + QttB3+ QttB4+QttB5) kVArCông suất biểu kiến tính toán của tủ điện nhóm B: (DB2)

Stt2 = 0.8*( SttB1 + SttB2 + SttB3+ SttB4+SttB5) (kVA)Dòng điện tủ điện nhóm 2:

I tt 2= S tt 2

0.4 ×√ 3 (A)

Từ các công thức trên, ta có kết quả theo bảng sau :

c) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm C:

Nhóm

máy

Kí hiệutrên mặtbằng

Sốlượng Pđm(kW)

SttC1 = 0.8*3*S5đm (kW)Với : S 5 đm= P 5 đm

cosφ5 (kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm C1:

QttC1 = √S ttC 12−P ttC 12 (kW)Dòng điện nhóm C1:

I ttC 1= S ttC 1 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm C2: ( 4 máy 7)

Công suất tác dụng tính toán của nhóm C2:

PttC2= 0.8*4*P7đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm C2:

SttC 2 = 0.8*4*S7đm (kVA)Với S 7 đm= P 7 đm

cosφ7 (kVA) Công suất phản kháng tính toán của nhóm C2:

Qtt C2 = √S tt C 22

−P tt C 22 (kVar) Dòng điện nhóm C2:

I tt C 2= S tt C 2 0.4 ×√ 3 (A)

 Nhóm C3 ( 2 máy 9) :

Công suất tác dụng tính toán của nhóm C3:

PttC3 = 0.8*3*P9đm (kW)Công suất biểu kiến tính toán của nhóm C3:

SttC3 = 0.8*3*S9đm (kVA)Với : S 9 đm= P 9 đm

cosφ9(kVA)Công suất phản kháng tính toán của nhóm C3:

QttC3 = √S ttC 32

−P ttC 32 (kVar)Dòng điện nhóm C3:

I ttC 3= S ttC 3 0.4 × √ 3 (A)

 Nhóm C4 ( 6 ổ cắm 1 pha 10A) :

POC1_10 đm = U.IOC1_10 đm.cos(ф)Công suất tác dụng tính toán của nhóm C4:

QttC4 = √S ttC 42−P ttC 42 (kVar)Dòng điện nhóm C4:

I ttC 4= S ttC 4 0.4 ×√ 3 (A)Qua đó:

Công suất tác dụng tính toán của tủ điện nhóm 3: (DB3)

Với Kđt = 0.8 ( Theo bảng B16 IEC 439)

Ptt3 = 0.8*( PttC1 + PttC2 + PttC3+ PttC4) (kW)Công suất phản kháng tính toán của tủ điện nhóm C: (DB2)

Qtt3 = 0.8*( QttC1 + QttC2 + QttC3+ QttC4) kVArCông suất biểu kiến tính toán của tủ điện nhóm C: (DB2)

Stt3 = 0.8*( SttC1 + SttC2 + SttC3+ SttC4 ) (kVA)Dòng điện tủ điện nhóm 3:

I tt 3= S tt 3

0.4 × √ 3 (A)

Từ đó ,ta có kết quả theo bảng sau :

d) Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng ( Tủ LDB)

60,8=7.5 (kVA )

3.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng:

Với Kđt = 0.8 (IEC 439 trang B35)

 Công suất tác dụng tính toán của toàn phân xưởng: Kđt = 0.8

Ptt = Kđt * (PttDB1 +PttDB2 +PttDB3+ Pttcs)

Ptt = 0.8 *(102.3+88.1+71.27+6) = 217.126 (kW)

Công suất phản kháng tính toán của toàn phân xưởng:

Qtt = Kđt *( QttDB1+QttDB2 +Q ttDB3+ Qttcs) = 0.8*(73.71 + 60.5+48.9+4.5) = 150.088 (kVAr)Công suất biểu kiến tính toán của toàn phân xưởng:

Stt=√P tt2+Q tt2=√217.1262+150.0882=¿ 261.5 (kVA)Dòng điện của toàn phân xưởng:

I tt= S tt 0.4 × √ 3=

261.5

0.4 × √ 3=377.44 (A)

3.2.3 Xác định tâm phụ tải của phân xưởng

Khi thiết kế mạng điện cho phân xưởng, việc xác định vị trí đặt tủ phân phốihay trạm biến áp phân xưởng là rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến các chỉtiêu kinh tế, kỹ thuật, tổn thất công suất và điện năng là bé nhất

Theo sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú và sách thiết kế điện của NgôHồng Quang ,tâm phụ tải được tính theo công thức sau:

Tâm phụ tải được xác định theo công thức: I(XI ,YI)

Pi là công suất định mức của thiết bị thứ i

XI ,YI là tọa độ tâm của phụ tải của nhóm máy

xi , yi là tọa độ vị trí máyChọn gốc tọa độ tại góc trái phía dưới của sơ đồ mặt bằng phân xưởngBán kính của vòng tròn đồ thị phụ tải:

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG

VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 4.1 Chọn số lượng và công suất của trạm biến áp

4.1.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp:

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

- Gần tâm phụ tải

- Thuận tiện cho các tuyến day vào, ra

- Đặt nơi ít người qua lại, thông thoáng

- Phòng cháy nổ, ẩm ướt, bụi bận

- An toàn cho người và thiết bị

- Trong thực tế, việc đặt trạm biến áp phù hợp tấc cả các yêu cầu trên là rấtkhó khăn Do đó tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà ta đặt trạm sao chohợp lý nhất

4.1.2 chọn số lượng và chủng loại 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 và phát triển vế 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 tuỳthuộc vào việc 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) đểgiảm số lượng máy biến áp dự phòng và thuận tiện trong việc lắp đặt, vận hành

4.1.3 Xác định dung lượng của máy biến áp:

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

- Chọn theo điều kiện làm việc bình thường có xét đến quá tải cho phép (quá tảibình thường) Mức độ quá tải phải được tính toán sao cho hao mòn cách điện trong

khoảng thời gian xem xét không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây

là 98oC Khi quá tải bình thường, nhiệt độ điểm nóng nhất của cuộn dây có thể lớn hơn(những giờ phụ tải cực đại) nhưng không vượt quá 140oC và nhiệt độ lớp dầu phía trênkhông vượt quá 95oC

- Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố (hư hỏng một trong những máy biến áplàm việc 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 phươngpháp đó là:

 Phương pháp công suất đẳng trị

 Phương pháp 3%

Nhưng ở đây ta không có đồ thị phụ tải cụ thể,do đó chọn dung lượng máy biến

áp theo công thức sau:

S đmMB A ≥ S ttphân x ng ưở

Với: S ttphânxưởng = S tt tủ điện + S ttCS

Mà S dự phòng phụ thuộc vào việc dự báo phụ tải điện của phân xưởng trong tương

lai, giả sử phụ tải điện của phân xưởng dự báo trong tầm vừa từ 3 ÷ 10 năm Dovậy ta chọn công suất dự phòng cho phân xưởng là 20%

S dự phòng = 20%S ttphân x ng ưở

Vậy dung lượng của máy biến áp cần chọn là:

S đmMBA ≥ S ttphân x ng ưở + S dự phòng

S tt phân xưởng = 261.5 (kVA)

S dự phòng = 20% × 261.5= 52.3 (kVA)

S đmMBA ≥ 261.5 + 52.3 = 313.8 (kVA)

Chọn máy biến áp 3 pha của hãng THIDIBI sản xuất tại Việt Nam, cùng nhiệt

độ nên ta không xét đến hệ số điều chỉnh nhiệt độ Máy biến áp có SđmMBA = 320(kVA)

Ở đây ta gắn cơ cấu đo lường phía trung áp vì thế nó có thể đo tổn thất điện áptrong máy biến áp và tải tiêu thụ thông qua hai cuộn dòng và cuộn áp là CT và VT.

FCO-SI-CCTR - Cầu chì tự rơi 24kV

Khoảng cách phóng điện mặt ngoài tối thiểu (mm) ≥440

Tiêu chuẩn áp dụng

IEC 282 ASTM 123ASTM 153

Theo (trang 155) GT Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh ,ta chọn

thiết bị chống sét lan truyền LA theo các điều kiện sau :

U nLA ≥ U P

U MCOV −LA>U MCOV

U TOV −LA ≥ U TOV

* Điện áp vận hành cực hành cực đại của hệ thống Um:

Độ lệch điện áp cho phép theo quy định hiện nay U= 5% Un Vì vậy , điện

áp dây cực đại của mạng điện :

Um= Un + U = 22 + 0,05*22 = 23,1 (KV)

* Xác định hệ số chạm đất K e:

Hệ thống ba pha ba dây , nối đất có tổng trở nhỏ K e = 1,4

*Xác định giá trị quá điện áp tạm thời

Điện áp chịu đựng xung của thiết bị được bảo vệ (kV) 125

Thời gian cho phép duy trì quá điện áp tạm thời TOV (giây) 10

Điện áp lớn nhất của các pha không có sự cố khi xảy ra sự cố

4.3.3 Chọn máy biến dòng CT :

Theo giáo trình cung cấp điện, ta có các điều kiện chính lựa chọn máy biếndòng bao gồm:

Điện áp định mức Un ≥ UHT = 22 (KV)Tần số định mức Fn = FHT = 50 (Hz)Dòng sơ cấp danh định In ≥ Is¿ S MBA

√3 U HT =¿ 320

√3∗22 = 8.398(A)Dòng thứ cấp danh định Ib = 5 (A)

Số pha : 1 hay 3 phaChọn máy biến dòng CT 22–2C5O1 của hãng Huntsman sản xuất có cácthông số như sau :

CT 22–2C5O1C

4.3.4 Chọn máy biến điện áp PT :

Theo GT Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh trang 158-159 ,các điềukiện chính lựa chọn máy biến dòng bao gồm:

Điện áp định mức Un ≥ UHT = 22 (KV)Tần số định mức Fn = FHT = 50 (Hz)

Điện áp pha sơ cấp danh định U1n ≥ UPHT =

22

3 = 12,7 (kV)Điện áp pha thứ cấp danh định : thường chọn 100 (V)

Số pha : 1 hay 3 phaChọn máy biến điện áp do Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Điện Tuấn Ân sảnxuất có các thông số như sau:

1,9U p trong 30s

Dung Lượng – Cấp Chính Xác 150VA - 0,5

4.3.5 Chọn công tơ điện :

Từ dòng sơ cấp định mức của máy biến dòng và điện áp thứ cấp định mức củamáy biến điện áp ta chọn được công tơ điện 3 pha MV3E4/3CT-PT do Emic sản xuất

có các thông số sau :

Dung Lượng Tải % Của Ib

NgắnMạch Giá Trị Của Xung Dòng Từ 25.I

Mômem danh định tại Ib 10−4N m 9.8

Giả sử cho phụ tải nhóm I là những phụ tải quan trọng cần hạn chế mất điện, do đó

ta cần cung cấp cho các tải của nhóm 3 và hệ thống chiếu sang một nguồn điện độc lậpkhác để giảm tác hại của việc mất điện

Khi xảy ra sự cố hoặc mất điện nhưng ta phải giữ có điện để cung cấp cho phụ tảiloại 1 và phụ tải chiếu sáng trong phân xưởng Đó là các tải ở tủ động lực số 1 vàchiếu sáng là các tải phải được cấp điện liên tục không thể mất điện trong quá trình sảnxuất Ngoài ra do là phân xưởng sản xuất nên chúng ta phải đảm bảo thời gian xảy ramất điện là nhỏ nhất nên ta chọn máy phát điện diezel cho tải trong xí nghiệp Vì nếumất điện trong 1 thời gian ngắn có thể gây hư hỏng sản phẩm

Ta có : S MF=SttLDB+S ttDB 1=7.5+126.1=133.6 (kVA)

 Vâ ̣y ta chọn Máy phát điện Cummins 180KVA 3 pha với các thông số sau :

Kết cấu động cơ 4 thì, 6xilanh thẳng hàng

Phương thức khởi động Khởi động điện một chiều 24V, có đầu phát sung điệnchỉn lưu Silic