2. Tính toán lựa chọn cáp
3.2. Thiết kế cấp điện cho PXSX
3.2.13. Thiết kế tính toán cho tủ phân phối trung tâm (TPPTT) 98 1. Xác định vị trí đặt và sơ đồ TPPTT 98
3.2.13.2 Lựa chọn hệ thống cấp điện 100 3.3. Tính toán ngắn mạch cho phía hạ áp của nhà máy
Lựa chọn tủ hạ áp do ABB chế tạo [1, tr. 362], tủ đảm bảo các tiêu chuẩn kĩ thuật, vững, cứng, đa chức năng, dễ tháo lắp, linh hoạt, gồm có:
+ Chiều cao: 2200mm + Chiều rộng: 3000mm + Chiều sâu: 1000mm 2/. Lựa chọn hệ thống mương cáp
Các dây cáp từ TPPTT đến các TĐL được đi trong mương cáp, trong mương cỏp cú cỏc giá đỡ cáp. Tùy thuộc vào số lượng cáp đi trong mương mà ta chọn loại mương cáp.
- Với đường mương chính ta chọn mương cáp như hình vẽ (c).
- Với đường mương nhánh cấp từ 3-8 TĐL ta chọn mương cáp như hình vẽ (b).
- Với đường mương nhánh cấp từ 1-3 TĐL ta chọn mương cáp như hình vẽ (a).
150 h 100 250
250 Cèt san
nÒn
150 600 150
250 250
150 800 150
150 h Cèt san 100
nÒn
250 200
250
200 200
h
200 1000
200
Hình 3.16 Hầm cáp
Sơ đồ hệ thống mương cáp từ TĐL đến TVH cho trong Bản vẽ 3.4
3/. Lựa chọn ỏptụmỏt
Áptụmỏt tổng ta dùng của hãng Merlin Gerin chế tạo [4, tr. 147]., cỏc ỏptụmỏt nhỏnh đều dùng của hãng LG [4, tr. 146]., giống cỏc ỏptụmỏt tổng đã chọn tại các TĐL.
a) Lựa chọn aptụmỏt tổng cho tủ phân phối trung tâm
Aptụmỏt dùng để đóng cắt phía sau máy biến áp tức là phía đầu vào tủ phân phối trung tâm.
UđmAT ≥ Uđm.BA = 0,4 kV = 400 (V)
Iđm.AT ≥ Ilv.max = = = 1396,47 (A)
Bảng 3.32. Kết quả chọn ỏptụmỏt tổng cho TPPTT
Loại Số cực Số lượng Iđm(A) Uđm(V) INmax (A)
M16 4 2 1600 690 55
b) Lựa chọn aptụmỏt nhỏnh ra cho các tủ động lực
Aptụmỏt nhánh ra cho các tủ động lực cũng giống như aptụmỏt tổng của từng TĐL đã chọn.
Bảng 3.33. Aptụmỏt nhỏnh ra cho các tủ động lực
Tủ dộng lực Itt(A) Loại Iđm(A) Uđm(V) INmax(kA) Số cực
TĐL 1 142,4 NS225E 225 500 7,5 3
TĐL 2 169,2 NS225E 225 500 7,5 3
TĐL 3 233,34 NS400E 250 500 15 3
TĐL 4 174.26 NS225E 225 500 7,5 3
TĐL 5 35,29 C60N 63 440 6 3
TĐL 6 47 C60N 63 440 6 3
TĐL 7 73,47 NC100H 100 440 6 3
TĐL 8 578,3 NS600E 600 500 15 3
TĐL 9 417,23 NS600E 600 500 15 3
TĐL SH 104 NC125H 125 415 10 3
TĐLVP 75,3 NC100H 100 440 6 3
TĐL SHKho 96,13 NC100H 4 1 100 440
4/. Lựa chọn cáp
a) Chọn cáp từ trạm biến áp về thanh cái 0,4 kV (TPPTT) 1) Xác định dòng điện tính toán:
Xác định dòng điện tính toán có kể đến yếu tố một máy biến áp sự cố, máy biến áp kia làm việc quá tải cưỡng bức. Nên công suất tính toán truyền tải qua cáp là Stt = 940,2 (kVA). Ta chọn cáp lộ kộp nờn dũng tính toán là
Itt = Ilv.max = = = 1358,67 (A) 2) Lựa chọn cáp:
Với dòng tính toán như vậy .ta chọn cáp đồng hạ áp 1 lõi cách điện PVC (3 x 630 + 300) do LENS chế tạo có Icp = 850 (A)
Vỡ dòng phụ tải lớn nên ta chọn cáp lộ kép.
Với nhiệt độ môi trường 25oC [4, tr. 286] ta có k1 = 1. Chỉ có một cáp đi riờng nờn k2=1
3) Thử nghiệm theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ
Cáp được kết hợp với aptụmỏt M16 do hãng Merlin Gerin chế tạo [4, tr. 147]
có Icp = 1600(A)
2.k1 .k2 .Icp = 2.1.1. 850 = 3400 ≥ = = = 1333,33 (A) Do cáp từ máy biến áp tới thanh cái 0,4 kV của tủ phân phối trung tâm có chiều dài rất ngắn nên hao tổn điện áp nhỏ có thể bỏ qua.
b) Lựa chọn cáp từ tủ phân phối trung tâm đến các tủ động lực.
Ta thống nhất chọn chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo.
Với nhiệt độ môi trường 25oC [4, tr. 286] ta có k1 = 1. Có 14 cáp đi trong rónh cỏp [4, tr. 286] với khoảng cách giữa các lớp cáp là 100 mm nên k = 0,7
Các tuyến cáp được chọn và kiểm tra trong bảng
Bảng 3.33. Kết quả chọn cáp từ tủ TPPTT đến các TĐL Tuyến cáp Itt
(A)
Aptômát Cáp k1,k2,Icp
(A)
Ikđnh/1,5 Loại Iđm (A)
(A) Loại cáp Icp
(A)
TPPTT-TĐL 1 142,4 NS225E 225 4G70 254 215,9 187,5
TPPTT-TĐL 2 169,2 NS225E 225 4G70 254 215,9 187,5
TPPTT-TĐL 3 233,34 NS400E 250 4G70 254 215,9 208,33
TPPTT-TĐL 4 174.26 NS225E 225 4G70 254 215,9 187,5
TPPTT-TĐL 5 35,29 C60N 63 4G6 66 56,1 52,5
TPPTT-TĐL 6 47 C60N 63 4G6 66 56,1 52,5
TPPTT-TĐL 7 73,47 NC100H 100 4G16 113 96,05 83,33
TPPTT-TĐL 8 578,3 NS600E 600 3x400+95 662 595,8 500
TPPTT-TCS 417,23 NS600E 600 3x400+95 662 595,8 500
TPPTT-TĐLKHO 96,13 NC100H 100 4G25 144 122,4 83,33
TPPTT-TĐLVP 75,3 NC100H 100 4G16 113 96,05 83,33
TPPTT-TĐLSH 105,75 NC125H 125 4G25 144 122,4 104,16
5/. Lựa chọn thanh góp
Tính với trạm hai máy biến áp làm việc song songcó Stt = 940,2 (kVA) k1.k2.Icp ≥ Icb = = 1358,67 (A)
Chọn thanh dẫn bằng đồng tiết diện hình chữ nhật, kích thước( 80x 6), mỗi pha ghép 1 thanh, có Icp = 1480 (A).
Bảng 3.34. Chọn thanh góp cho tủ phân phối trung tâm Tên tủ Stt
(kVA) Icb
(A)
thanhLoại (mm)
thanh/phsố a
Icp
(A) k1k2Icp
(A)
TPPTT 940,2 1358,67 80x6 1 1480 1406
Ta có:
Sơ đồ một sợi mạng hạ áp nhà máy được thể hiện trong Bản vẽ 3.5 Sơ đồ một sợi các TĐL nhà máy được thể hiện trong Bản vẽ 3.6 3.3. Tính toán ngắn mạch cho phía hạ áp của nhà máy.
Khi tính toán ngắn mạch phía hạ áp ta xem MBA là nguồn(được nối với hệ thống vô cùng lớn) vì vậy điện áp trên thanh cái cao áp của trạm được coi là không đổi khi ngắn mạch, ta có: IN = I”. Giả thiết này làm cho giá trị dòng ngắn mạch tính toán được lớn hơn giá trị thưc tế nhiều bởi rất khó giữ điện áp trên thanh cái cao áp của TBA không thay đổi khi xẩy ra ngắn mạch sau MBA. Song nếu với dòng ngắn mạch tính toán này mà các thiết bị lựa chọn thoả mãn điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt thỡ chỳng có thể làm việc tốt trong điều kiện thưc tế.
Hình 3.18. Sơ đồ nguyên lý và thay thế.
Tại vị trí tủ động lực ta kiểm tra ngắn mạch tại tất cả các TĐL.
3.3.1. Các thông số của sơ đồ thay thế + Điện trở và điện khỏng mỏy biến áp
Trạm biến áp gồm hai máy 35/0,4 kV làm việc song song. Thông số mỗi máy là.
Bảng 3.18. Thông số kỹ thuật của MBA Sđm
(kVA) U đm
(kV)
Tổn hao (W) Dòng không tải
I0 (%) Điện áp ngắn mạch UN (%)
ΔPo ΔPN
750 35/0,4 4100 11900 6.5 6,5
+ Cáp từ MBA về thanh cái TPPTT (C1)
Cáp từ MBA về thanh cái TPPTT là cáp đồng hạ áp 1 lõi cách điện PVC (3 x 630 + 300) do LENS chế tạo có Icp = 850 (A)
Chiều dài: l = 5 m.
Ta có [3, tr. 645].
ro = 0,0283Ω/km => RC1 = ro. l = 0,0283.0,005 = 1,415.10-4Ω = 0,1415 mΩ
xo = 0,06Ω/km=>XC1 = xo. l = 0,06 .0,005 = 3.10-4Ω = 0,3 mΩ + Thanh góp TBA tại tủ phân phối trung tâm – TG1
Thanh dẫn bằng đồng tiết diện hình chữ nhật, kích thước (80x6)mm với Icp = 1480(A). Mỗi pha ghép 1 thanh.
Chiều dài: l = 1,2 m.
Khoảng cách trung bình hình học D = 300 mm
- Tra phụ lục PLV 6 ta tìm được r0=0,03 m /m →
x0= 0,18 m /m →
+ Cáp từ thanh cái TPPTT về TĐL 1 (C2)
Cáp từ thanh cái TPPTT về TĐL1 là cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC 4G70 do LENS chế tạo có Icp = 254 (A)
Chiều dài: l = 40 m.
Từ PLV13 ta có :
ro = 0,0268 Ω/km => RC2 = ro. l = 0,0268.0,04 = 0,001072 Ω = 1,072 mΩ
xo = 0,132Ω/km => XC2 = xo. l =0,132.0,04 =0,00528 Ω =5,28 mΩ
+ Thanh góp trong TĐL1 – TG2
Thanh cái bằng đồng có kích thước: 25 x 3mm, mỗi pha 1 thanh góp với Icp = 340A
Chiều dài: l = 0,8 m.
Khoảng cách trung bình hình học: D = 150 mm.
Ta có
ro = 0,268 mΩ/m => RTG2 = ro.l = 0,268.0,8 = 0,2144 mΩ xo= 0,2mΩ/m => XTG2 = xo.l = 0,2.0,8 = 0,16 mΩ
+ Điện trở và điện kháng của ỏptụmỏt
ZAT = RAT + j XAT = (R1 + R2) + j XAT
R1 – Điện trở tiếp xúc của ỏptụmỏt [4, tr. 189].
R2 – Điện trở của cuộn dây bảo vệ quỏ dũng của ỏptụmỏt [4, tr. 189].
- Áptụmỏt AT1 loại M16
RAT1 = (0,12 + 0,1) = 0,22 mΩ XAT1 = 0,07 mΩ
- Áptụmỏt AT2, AT3 loại NS225E
RAT2 = (0,36 + 0,6) = 0,96 mΩ XAT2 = 0,28 mΩ