Tài liệu Đồ án môn học - Cung cấp điện pdf

III.5.TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY Để lựa chọn và kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện mạng cao áp cần tính 6 điểm ngắn mạch N1- N7.. Bảng 14 Loại Điện áp định mức Công suất

III.5.TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY

Để lựa chọn và kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện mạng cao áp cần

tính 6 điểm ngắn mạch N1- N7

Khi tính toán ngắn mạch cao áp xí nghiệp 6-10 kV thường dùng dây dẫn là

cáp, để có kết quả chính xác cần xác định tổng trở các phần tử mạng điện

Tổng trở của dây dẫn và cáp tính theo công thức sau:

R = r0.l

X = x0.l x0, r0 (Ω/km) tra cẩm nang

l : chiều dài đường dây

Kết quả tính toán ghi trong bảng 12

Bảng 12

Điện kháng hệ thống

v2 102 XHT = ⎯⎯ = ⎯⎯ = 0,4Ω

SN 250 Tính toán ngắn mạch tại điểm N1

N1

xHT xd

v 10

IN1 = I∞ = ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 1,09 kA

√3.Z1 √3 (0,84)2 + (0,4 + 4,8)2

iXK1 = 1,8.√2.IN1 = 2,77 kA

Tính toán ngắn mạch tại điểm N4

N4

xHT xd xc

IN4 = ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 1,084 kA

√3.Z2 √3 (0,84 +0,312)2 + (0,4 + 4,8 + 0,012)2

iXK4 = 1,8 .√2.IN4 = 2,76 kA

Các điểm ngắn mạch khác tính toán tương tự điểm N2, kết quả ghi trong

bảng 13

Bảng 13

HTG-PPTT N1 1,08 2,77

III.6.LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN

Kiểm tra ổn định nhiệt của các tiết diện cáp đã chọn với đường cáp

PPTT-B4 tiết diện ổn định nhiệt cần thoả mãn điều kiện

Fcốđinh ≥ α I∞ tqđ

Lấy thời gian cắt là 1s, tra đồ thị theo B’ = I”/ I∞ được tqt = 0,8 với cáp đồng

α = 7

Fcốđịnh ≥ 7.1,086 0,8 =6,79 mm2 Muốn đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt cần chọn cáp tiết diện 25 mm2

- lựa chọn MBA

Trên mỗi thanh góp trạm PPTT chọn loại 3 fa 5 trụ HTM-10 có các thông số

kĩ thuật ghi trong bảng 14

Bảng 14

Loại Điện áp định mức

Công suất định mức theo cấp

chính xác Smax

(VA)

- Lựa chọn máy biến áp dòng BI

Chọn loại Tφ-10 có các thông số kĩ thuật ghi theo bảng 15

Bảng 15

Loại Vđm(kV

) Iđm(A) Cấp chính xác Sđm(VA) Số cuộn dây thứ cấp

- lựa chọn dao cách ly trạm BAPX

chọn loại dao cách ly đặt trong nhà loại PB-10/400 có các thông số kĩ thuật

ghi trong bảng 16

Bảng 16

Loại Vđm(kA) Iđm(A) Dòng ổn định động(kA) i Dòng ổn định nhiệt

XK IXK

Kết quả kiểm tra với tram B4 ghi trong bảng 17

Bảng 17

Các đại lượng kiểm tra Điều kiện

Dòng ổn định động (kA) 60 > 2,77

Dòng ổn định nhiệt

14 > 1,068 0,8/1

Các phân xưởng khác kiểm tra tương tự và đều đạt yêu cầu

- lựa chọn và kiểm tra máy cắt 2 lộ vào và máy cắt phân đoạn

Chọn máy cắt liên xô BMэ-10, tra cẩm nang có các thông số kĩ thuật sau

Bảng 18

Loại máy

cắt

Vđm(kV) Iđm(A) Icđm(kA) Scđm(MVA) iXK(kA

)

icốdịnh(kA)

BMэ-10 10 200 5,8 100 25 15

Kết quả kiểm tra ghi trong bảng 19

Bảng 19

Các đại lượng cần kiểm tra Điều kiện

Dòng điện định mức (A) 200 > 120

Dòng cắt định mức (kA) 5,8 > 4,55

Công suất cắt định mức (MVA) 100 > √3.1,068.10

Dòng ổn định động (kA) 25 > 2,77

Dòng ổn định nhiệt (kA) 15 > 1,068 0,8/1

- lựa chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải

Chọn máy cắt phụ tải cho tất cả các lộ ra cùng loại, máy cắt phụ tải liên xô

BHΠ-16, có đặt cầu chì bên trong để cắt ngắn mạch Các số liệu của nó cho

trong bảng 20

Bảng 20

Loại MCPT Cầu chì Dòng làm việc max(A) Giới hạn dòng điện cắt(kA) cắt(MVA) Công suất

Kết quả kiểm tra với lộ PPTT-B4 có dòng ngắn mạch lớn nhất ghi trong bảng

21

Bảng 21

Các đại lượng cần kiểm tra Điều kiện

Dòng ngắn mạch xung kích cho phép (kA) 25 > 2,77

Trị số hiệu dụng lớn nhất cho phép của dòng

Dòng điện ổn định nhiệt (kA)

6 > 1,068 0,8/10 Dòng định mức cầu chì A 50 > 28

Dòng cắt định mức cầu chì (kA) 12 > 1,068

Công suất cắt định mức cầu chì (MVA) 300 > √3.1,068.10

- lựa chọn và kiểm tra cầu chì trạm BAPX

chọn dùng loại cầu chì Πk-10 đặt trong nhà máy có các thông số kĩ thuật ghi trong bảng 22

Bảng 22

Loại Vđm(kV

)

Iđm(A) Icắt(kA) Scắt(MVA) Chọn dòng chảy (A)

Kết quả kiểm tra cầu chì cho trạm B4 ghi trong bảng 23 Các trạm khác có IN nhỏ hơn không cần kiểm tra

Bảng 23

Công suất cắt định mức (MVA) 300 > √3.1,068.10

Dòng cắt định mức (kA) 12 > 1,068

CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP

PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

IV.1.SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

Phân xưởng sửa chữa cơ khí được cấp điện từ trạm biến áp B5 Trong phân xưởng đặt một tủ phân phối làm nhiệm vụ phân điện về và phân phối cho các tủ động lực Mỗi nhóm phụ tải được cấp điện từ một tủ động lực

Đường dây từ trạm B5 về tủ phân phối và các đường dây từ tủ phân phối về các tủ động lực dùng cáp cao su lõi đồng Đường dây từ tủ động lực đến các động cơ máy công cụ dùng dẫn đồng cách điện nhựa đặt trong ống thép

Nguyên tắc đi dây như sau: với những động cơ lớn, mỗi động cơ được cấp điện từ động lực tới bằng một đường dây riêng Với những động cơ bé, một đường dây có thể dẫn điện tới vài động cơ liên tiếp

Sơ đồ cụ thể mạng hạ áp cho trên hình vẽ

IV.2.TÍNH NGẮN MẠCH HẠ ÁP

Trước hết cần chọn đường cáp từ trạm B5 về tủ phân phối phân

xưởng Tiết diện cáp mạng hạ áp chọn theo dòng phát nóng cho phép

Khc.Icp ≥ Itt

129

Khc.Icp ≥ ⎯⎯ = 186 A

√3.0,4 Tra bảng chọn cáp lõi đồng cách điện cao su ACб-70 đặt trong đất, với Khc = 0,96

0,96.210 = 210 A > 186 A

Sơ đồ tính toán ngắn mạch cho trên hình vẽ

> <

A2 cáp 70mm2 PPPX

ZB ZA1 ZTG1 ZA2 Zd ZA3 ZTG2 Lần lượt tính các trị số tổng trở như sau:

RB = 4,8 mΩ

XB =14,9 mΩ

RA1 = 0,12 mΩ

XA1 =0,094 mΩ Tra bảng

XA2 = RA3 = 0,36 mΩ

XA2 = XA3 = 0,28 mΩ

Rd = R0.l = 0,46.40 = 18,4 mΩ

Xd =0,08.40 = 3,2 mΩ

Chọn dùng thanh dẫn hệ thống thanh cái trạm BAB5 là 100x10mm, các phần

tử phân phối cũng có tiết diện tương tự

RTG2 = RTG1 = 0,02 mΩ

Tra bảng

XTG2 = XTG1 =0,09 mΩ

R∑ = ∑ri = 4,8 + 0,12 + 0,02 + 0,36 +18,4 + 0,36 + 0,02 = 24,08 m

Xz = ∑xi = 14,9 + 0,094 + 0,09 + 0,26 + 3,2 + 0,28 + 0,09 = 18,934mΩ

Dòng ngắn mạch

IN = ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 7,9 kA

√3.Z √3 24,082 + 18,9342

IV.3.LỰA CHỌN CÁC PHÂN TỬ CỦA MẠNG HẠ ÁP

- Tủ phân phối

Cần chọn loại tủ có một đầu vào và sáu đầu ra, năm đầu ra cung cấp cho năm tủ động lực, một đầu để chiếu sáng phân xưởng Căn cứ dòng điện tính toán toàn phân xưởng và dòng điện tính toán các nhóm, chọn loại tủ

ΠP-9322 đặt trên nền do liên xô chế tạo có một đầu vào đặt áp tômát A3130 và sáu đầu ra đặt áp tômát A3120, thông số kĩ thuật của áp tômát này như sau: Bảng 24

Loại áp tômát Vđm(v) Iđm(A) Khả năng cắt giới hạn Igh(kA)

So với dòng ngắn mạch IN = 7,9 kA < Igh → cả hai loại áp tômát này đặt trong tủ đều hợp lý

- Đường dây từ tủ phân phối tới các tủ động lực

Các đường cáp này cũng chọn theo đường phát nóng cho phép và kiểm tra điều kiện kết hợp với áp tômát đặt trong tủ phân phối

IKđđt 125 K.Icf ≥ ⎯⎯ = ⎯⎯ = 83,3 A

1,5 1,5 Tra cẩm nang với các áp tômát A3120, Iđm = 100

IKđđt = Iđm.1,25 = 125 A Kết quả chọn và kiểm tra các đường cáp từ tủ phân phối đến năm tủ động lực trong bảng 25

Bảng 25

Đường dây Itt(A) IKđđt/1,5 Chọn cáp mm2 Khc.Icp Kết luận

- Chọn tủ động lực

Dự định chọn loại tủ động lực do liên xô chế tạo, kiểu CΠ 62-7/I, đầu vào cầu dao, cầu chì, tám đầu ra 8x100A Sơ đồ loại tủ này cho trên hình vẽ (hình 10) Để tiện mua và sử dụng, tất cả năm nhóm phụ tải dùng cùng một loại tủ CΠ 62-7/I

Bảng 10

CD-400A

CC-400A

8x100A

Chọn dây chảy cho các cầu chì trong tủ như sau: tủ động lực 1 cung cấp cho tám phụ tải

Cầu chì bảo vệ đường dây đến máy tiện ren 7kW

Iđc ≥ Iđm = 17,5 A

Imm 17,5x5 Iđc ≥ ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯ = 35 A

Chọn Iđc = 40 A

Cầu chì bảo vệ máy tiện ren 10 kW

Iđc ≥ Iđm = 25 A

Imm 25x5 Iđc ≥ ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯ = 50 A

α 2,5

Trong đó α : hệ số mở máy nhẹ (2,3 ÷ 2,6) chän 2,5

Chọn Iđc =60 A

Cầu chì bảo vệ máy tiện chính xác 1,7 kW

Iđc ≥ Iđm = 4,25A

Imm 4,25x5 Iđc ≥ ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯ = 8,5 A

α 2,5 Chọn Iđc =30A

Cầu chì bảo vệ máy doa toa độ 2 kW

Iđc ≥ Iđm = 5 A

Imm 5x5

Iđc ≥ ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯ = 10 A

α 2,5 Chọn Iđc =30 A

Cầu chì tổng Iđc ≥ Ittmh =52 A

Imm 25x5 + (52 – 0,16.25)

Iđc ≥ ⎯⎯ = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 70 A

α 2,5 Chọn Iđc = 100 A

Các tủ động lực khác tính toán tương tự, kết quả ghi trong bảng (bảng 26)

- Chọn dây dẫn từ tủ động lực tới từng động cơ Tất cả đều chọn loại dây bọc ký hiệu AΠPTO đặt trong ống sắt kích thước ¾

- Ví dụ ta chọn dây cho nhóm 1

Dây dẫn từ động lực 1 đến máy tiện ren 7 kW

KIcp ≥ Itt = 17,5 A

Tra bảng có dây 4mm2 Icp= 30 A Với Khc= 0,95

0,95.30 ≥ 17,5 A

Kết hộp với điều kiện dây chảy đã chọn Iđc= 40 A

Iđc 40 0,95.30 > ⎯⎯ = ⎯⎯

3 3

Dòng dẫn từ động lực 1 – máy tiện ren 10 kW, Itt= 25 A

Tra bảng, chọn dây 4mm2

0,95.30 = 28,5 A > 25,0 A

Iđc 60

28,5 > ⎯⎯ = ⎯⎯ = 20

3 3

Dây dẫn từ động lực 1 – máy tiện chính xác 1,7 kW Chọn dây tiết diện 2,5mm2 có Icp=21

0,95.21 > 5 A

Iđc 30

0,95.21 > ⎯⎯ = ⎯⎯ = 10 A

3 3

Kết quả tính toán ghi trên bản vẽ nguyên lý, bản vẽ đi dây trên mặt bằng phân xưởng và các bảng tổng kết tính toán

IV.4.THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG PXSCCK

- Xác định số lượng, công suất bóng đèn Tra bảng chọn trị số L/H = 1,8, với khoảng cách từ đèn tới mặt công tắc là 3 mét, tìn được khoảng cách giữa các đèn L = 1,8 H = 5 mét

Căn cứ vào kích thước cụ thể của mặt bằng phân xưởng, bố trí 60 bóng đèn làm ba dãy như hình vẽ

Xác định chỉ số phòng

ab

ϕ = ⎯⎯⎯⎯ = 3

H (a + b)

Tra bảng tìm được hệ số sử dụng Ksd= 0,43 Quang thông mỗi đèn tính như sau

ESKZ

F = ⎯⎯⎯

n.Ksd

Tra bảng tìm được hệ số sử dụng Ksd = 384 m2 Hệ số dự trữ K = 1,2; Z =1,2

Tính được:

30.384.1,2.1,2

F = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 1950 Lumen

57.0,43 Bảng lựa chọn dây dẫn và cầu chì

Bảng 22

Tên máy

Phụ tải Dây dẫn Cầu chì

Ptt(kW) Itt(A) Mã hiệu Tiết diện đường kính ống thép Mã hiệu Ivỏ/Iđc(A)

Nhóm 1 Máy tiện ren 7 17,5 AΠPTO 4 ¾” ΠH-2 100/40

Máy tiện cấp chính xác

cao

1,7 4,25 “ 2,5 “ “ 100/30

Tủ động lực T1 20,5 52 “ 16 ½” “ 400/200

Nhóm 2 Máy bào ngang 7 17,5 AΠPTO 4 ¾” ΠH-2 100/40

Máy phay vạn năng 7 17,5 “ 4 “ “ 100/40

Máy phay ngang 7 “ “ “ “ “ “

Máy phay đứng 2,8 7 AΠPTO 2,5 ¾” ΠH-2 100/30

Máy mài trong 4,5 11,25 “ “ “ “ 100/40

Máy mài phẳng 2,8 7 “ “ “ “ 100/30

Máy mài tròn 2,8 7 “ “ “ “ “

Tủ động lực T2 17,18 43,8 “ 16 ½” “ 400/200

Nhóm 3 Máy khoan đứng 2,8 7 AΠPTO 2,5 ¾” ΠH-2 100/30

Máy cắt ép 4,5 11,25 “ “ “ “ “

Máy mài vạn năng 1,75 4,4 “ “ “ “ 100/30

Máy mài dao cắt gọt 0,65 1,65 “ “ “ “ “

Máy mài mũi khoan 1,5 3,75 “ “ “ “ “

Máy mài sắc mũi phay 1 2,53 “ “ “ “ “

Máy mài dao chuốt 0,65 1,65 “ “ “ “ “

Máy mài mũi khoét 2,9 7,25 “ “ “ “ “

Thiết bị đề hoá bền KL 0,8 2,0 “ “ “ “ “

Máy khoan bàn 0,65 1,65 “ “ “ “ “

Máy mài tròn 1,2 3,0 “ “ “ “ “

Máy mài thô 2,8 7,0 “ “ “ “ 100/40

Tủ động lực T3 10,55 26,9 “ 16 ½” “ 400/200

Nhóm 4 Máy tiện ren 4,5 11,25 AΠPTO 4 ¾” ΠH-2 100/40

Máy tiện ren 7 17,5 “ “ “ “ 100/40

Máy tiện ren 7 17,5 AΠPTO 4 ¾” ΠH-2 100/40

“ 10 25 ” “ “ “ 100/80

Tủ động lực T4 11,3 53,7 “ 16 ½” “ 400/200

Nhóm 5 Máy khoan đứng 4,5 11,25 “ 4 ¾” “ 100/50

Máy bào ngang 2,8 7 “ 2,5 “ “ 100/30

Máy mài phá 4,5 11,25 “ 4 “ “ 100/40

Biến áp hàn 41,8 95,8 “ 6 “ “ 100/100

Máy bào ngang 10 25 “ 4 4 “ 100/80

Tủ động lực T5 11 54,7 “ 16 ½” “ 400/200

Tra bảng bóng đèn dây tóc, cho vạn năng công suất 200W có quang thông

2510 Lumen

- Mạng điện chiếu sáng

Để thuận tiện cho vận hành, nguồn điện chiếu sáng được lấy từ một lộ ra của

tủ phân phối phân xưởng, bảo vệ bằng áp tômát A3120, dòng định mức

100A, từ đây nguồn điện được dẫn bằng dây cáp tới một tủ chiếu sáng riêng,

chọn dùng loại tủ chế tạo sẵn của liên xô LH40 Trong đó đặt 1 áp tômát đầu

vào và 12 áp tômát đầu ra, thông số kỹ thuật ghi trong bảng sau:

Bảng 27

Loại Iđm(A) áp tômát đầu vào áp tômát đầu ra

Sơ đồ cung cấp chiếu sáng như hình vẽ

Hình 11

ΠP-9322

LH40 A-100A

12x10A

Đường cáp từ tủ PPXN tới tủ chiếu sáng được lựa chọn theo điều kiện phát nóng, phụ tải tính toán chiếu sáng

Ptt = Pđ Ksd Chọn hệ số sử dụng đèn trong phân xưởng Ksd = 0,8

Ptt = 0,8.60.200 =9,6 kW Dòng điện tính toán trong cáp

Ptt 9,6 Itt = ⎯⎯⎯ = ⎯⎯⎯ = 14,3 A √3.V √3.0,4