PHẦN MỞ ĐẦU
Thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho một nhà máy, xí nghiệp là một trong những công tác quan trọng, đòi hỏi có chuyên môn, có tầm nhìn chiến lược vào khả năng phát triển kinh tế -xã hội của đất nước. Trên hết, hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu về độ tin cậy , chất lượng điện , an toàn liên tục và kinh tế.
Tập đồ án môn học này được xem như một bài tập lớn, để sinh viên tổng hợp kiến thức đã học, áp dụng vào thực tế tính toán, thiết kế cung cấp điện .
Nhận thực hiện đề tài thiết kế môn học “Cung cấp điện cho phân xưởng nhà máy Bia “, mặc dù đã có nhiều cố gắng trong tính toán, trình bày và sưu tầm tư liệu nhưng vì trình độ có hạn nên không tránh khỏi sai sót. Kính xin quý Thầy, Cô vui lòng chỉ dẫn thêm.
Tập đồ án này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Lê Minh Phương, và các thầy cô giáo . Xin chân thành cảm ơn các thầy cô !
NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN
I – ĐẶC ĐIỂMCỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG
Điện năng là một dạng năng lượngcó nhiều ưu đểm như : dể dàng chuyển tải (nhiệt , cơ , hóa ) dể truyền tải và phân bố . Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rải trong mọi lỉnh vực của con người.
Điện năng nói chung không tích trử được , trù một vài trường hợp cá biệt công suất nhỏ như pin ,ácquy , vì vậy giửa sản xuất và tiêu thụđện năng phải luôn luôn cân bằng .
Qua trình sản xuất điện năng la quá trình điện từ . Đặc điểm của quá trình này là xảy ra rất nhanh . vì vậy để đảm bảo quá trình cung cấp và sản xuất điện an toàn tin cậy , đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ , thông tin , đo lường , bảo vệ và tự động hóa
Điện năng là nguồn năng lượng chính của các nghành công nghiệp .Làđiều kiện quan trọng đểphát triển các đo thị và các khu dân cư.v.v Vì lý do đo khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội ,kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắtmà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai.
Những đặc điểm trên cần phải xem xét thận trọng và toàn diện trong suốt quá trình từ nghiên cứu thiết kế ,xây dựng đến vận hành khai thác hệ thống sản xuất , phân phối và tiêu thụ điện năng.
I I – NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Mục tiêu cơ bản của nhiện vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng điện tốt.
* Một số yêu cầu chính sau đây:
1. Độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào.Trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương pháp cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt.
2. Chất lượng điện
Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu tần số và đện áp.
Chỉ tiêu tần số do điều độ miền điều chỉnh .Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn hàng chục MW trở lên mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện .
Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm chất lượng điện áp cho khách hàng .
Nói chung điện áp ở lưới trung hạ áp cho phép dao động xung quanh giá trị ± 5% đện áp định mức . Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa,chất điện tử , cơ khí chính xác điện áp chỉ cho phép dao động ± 2,5%.
3. An toàn trong cung cấp:
Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị .Muốn đat được yêu cầu đó , người thiết kế phải chọn hồ sơ cung cấp điện hợp lý . rỏ ràng , mạch lạc dể hiểu tránh được sự nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị điện phải được chọn đúng chủng loại , đúng công suất.
Công tác xây dựng lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng đến đô an toàn cung cấp điện .
Cuối cùng,việc vận hành quản lý cung cấp điện có vai trò đặc biệt quan trọng.người sử dụng phải chấp hành những quy định về an toàn sử dụng diện .
4. Tính kinh tế :
Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện,chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ tiêu kỷ thuật nêu trên đả được đảm bảo .
Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thông qua: tổng số vố đầu tư , chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn đầu tư .
I I I . CÁC BƯỚC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
1- Tổng quan giới thiệu thiết bị .
2- Tính toán phụ tải sử dụng điện .
3-Lựa chọn máy biến áp , trạm phân phối , bù công suất phản kháng .
4-Lựa chọn dây dẫn và kiểm tra sụt áp .
5-Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị bảo vệ (CB) , khởi động từ ,cầu chì .v .v
6-Tính toán về an toàn.Chống sét .
Đồ án dài 48 trang, chia làm 3 chương
48 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2208 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Cung cấp điện cho phân xưởng nhà máy Bia, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
=108,2
Ta chọn O4 ( 170 ; 50 ).
IIA1/5: NHÓM V :.
Tương tự ta có tâm phụ tải của nhóm V như sau : X=245 Y=108,2 Ta chọn O5 ( 250 ;108 ).
IIA2 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢ CỦA TOÀN PHÂN XƯỞNG :
Chọn hệ trục toạ độ XOY, tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng bia được xác định theo công thức sau :
Với các số liệu đã tính đưỡc ở trên ta có :
X = = 12,8 (m)
Y = = 14,9 (m).
Vậy tâm phụ tải của nhà máy là : O ( 12,8 ; 14,9 m )
NHẬN XÉT :
Với phương án phân nhóm trên việc thiết kế các tủ động lực phù hợp với thiết kế về xây dựng cơ bản cho từng bộ phận của phân xưởng .
Vị trí Tủ phân phối ta có thể chọn gần trạm biến áp , gần cửa ra vào , gần với tâm phụ tải của nhóm đã tính toán, do đó sẽ tiết kiệm được dây dẫn và giảm được tổn thất điện năng.
Do số thiết bị được chia khá đều theo công suất của từng máy trong xưởng, nên khác biệt về dây dẫn, CB…là không lớn .Việc cô lập kiểm tra, hay có sự cố tại một nhóm thiết bị ta vẫn còn nguồn điện để sử dụng cho việc sữa chữa.
Sơ đồ đi dây thoáng dể thi công,thiết kế vừa đạt vẽ mỹ quan , vừa thuận tiện cho vận hành nên đáp ứng được tính kỹ thuật và mỹ thuật .
IIA2 . XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC NHÓM THIẾT BỊ :
Nhóm 1 : åP đm1 = 25,75 KW ; số thiết bị của nhóm là n =14 ; Hệ số công suất của nhóm lấy cosj = 0.6 .
Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình.
Trình tự tính toán như sau :
- Tính hệ số sử dụng :
Ksdnhóm = =
Tính được : Ksdnhóm = 0,6
- Tính nhq = (
= 9
- Tìm kmax nhóm 1 theo nhq và ksd (tra bảng 3-2 /[HTCCĐ –NCH])
với Ksd nhóm = 0,6 và nhq = 9 Þ KMax 1 = 1,28
- Tính Ptb1 của nhóm 1
Ptb 1 = Ksd1 * Pđm1 = 0,6*25,75 =15,45 (KW)
- Tính hệ số công suất trung bình(nhóm) :
=0,8
- Tính Qtb1của nhóm 1
Qtb = Ptb 1 * tg¢tb1 =15,45*0,75 =11,588 (KVAr)
- Tính Ptt của nhóm 1: xác định theo công thức sau
Ptt1 = KMax. Ptb1 = KMax . Ksdnhóm . Pđmnhóm1
Ptt1 = 1,28*15,45 = 19,776 (kW)
- Tính Qtt1 : do nhq1 = 9 < 10 nên :
Qtt1 = 1,1Qtb1 =1,1*11,588 = 12,746 (KVAR) .
.
- Tính Stt1 : xác định theo công thức :
Stt1 = ( KVA) .
- Tính Itt1 =
- Tính Idn1 = ikđmax1 + [ Ittn1 - ( Ksd1 . iđmmax1 )]
Trong nhóm 1, máy bơm nước nóng hấp có dòng định mức lớn nhất
iđm max1 = 37,98
Vậy : Iđn1 = 37,98+35,75-0,6 * 7,60 = 69,17(A)
Nhóm 2 : åP đm2 =26,75 KW ; số thiết bị của nhóm là n = 15 ;
Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình.
Trình tự tính toán như sau :
- Tính hệ số sử dụng :
Ksdnhóm = =
Tính được : Ksdnhóm = 0,6
- Tính nhq = (
= 10
- Tìm kmax nhóm 2 theo nhq và ksd (tra bảng 3-2 /[HTCCĐ –NCH])
với Ksd nhóm = 0,6 và nhq = 10 Þ KMax 2 = 1,26
- Tính Ptb2 của nhóm 2
Ptb 2 = Ksd2 * Pđm2 = 0,6*26,75 =16,05 (KW)
- Tính hệ số công suất trung bình(nhóm) :
= 0,8
- Tính Qtb2của nhóm 2
Qtb2 = Ptb 2 * tg¢tb1 =16,05*0,75 =12,037 (KVAr)
- Tính Ptt của nhóm 2: xác định theo công thức sau
Ptt2 = KMax. Ptb2 = KMax . Ksdnhóm . Pđmnhóm1
Ptt2 = 1,26*16,05 = 20,233 (kW)
- Tính Qtt2 : do nhq2 = 10 nên :
Qtt2 = 1,1Qtb2 =1,1*12,037 = 13,24 (KVAR) .
.
- Tính Stt2 : xác định theo công thức :
Stt2= ( KVA) .
- Tính Itt2 =
- Tính Idn2 = ikđmax2 + [ Ittn2 - ( Ksd2 . iđmmax2 )]
Trong nhóm 1, máy bơm nước nóng hấp có dòng định mức lớn nhất
iđm max2 = 37,98
Vậy : Iđn2 = 37,98+36,72 -0,6 * 7,60 = 70,14(A)
Nhóm 3 : åP đm3 = 20,75 KW ; số thiết bị của nhóm là n = 12 ;
Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình.
Trình tự tính toán như sau :
- Tính hệ số sử dụng :
Ksdnhóm = =
Tính được : Ksdnhóm = 0,6
- Tính nhq = (
= 7,6
- Tìm kmax nhóm 3 theo nhq và ksd (tra bảng 3-2 /[HTCCĐ –NCH])
với Ksd nhóm = 0,6 và nhq = 7,6 Þ KMax 3 = 1,32
- Tính Ptb1 của nhóm 3
Ptb 3 = Ksd3 * Pđm3 = 0,6*20,75 =12,45 (KW)
- Tính hệ số công suất trung bình(nhóm) :
= 0,8
- Tính Qtb1của nhóm 3
Qtb3 = Ptb 3 * tg¢tb3 =12,45*0,75 = 9,34 (KVAr)
- Tính Ptt của nhóm 3: xác định theo công thức sau
Ptt3 = KMax. Ptb3 = KMax . Ksdnhóm . Pđmnhóm1
Ptt3 = 1,32*12,45 = 16,434 (kW)
- Tính Qtt3 : do nhq3 = 7,6 < 10 nên :
Qtt3 = 1,1Qtb3 =1,1* 9,34 = 10,27 (KVAR) .
.
- Tính Stt3 : xác định theo công thức :
Stt3 = ( KVA) .
- Tính Itt3 =
- Tính Idn3 = ikđmax3 + [ Ittn3 - ( Ksd3 . iđmmax3 )]
Trong nhóm 3, máy bơm nước nóng hấp có dòng định mức lớn nhất
iđm max3 = 37,98
Vậy : Iđn3 = 37,98+29,44-0,6 * 7,60 = 62,87(A)
Nhóm 4 : åP đm4 = 92 KW ; số thiết bị của nhóm là n = 8 ;
Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình.
Trình tự tính toán như sau :
- Tính hệ số sử dụng :
Ksdnhóm = =
Tính được : Ksdnhóm = 0,65
- Tính nhq = (
= 5,44
- Tìm kmax nhóm 4 theo nhq và ksd (tra bảng 3-2 /[HTCCĐ –NCH])
với Ksd nhóm = 0,65và nhq = 5,44 Þ KMax 4 = 1,34
- Tính Ptb1 của nhóm 4
Ptb 4 = Ksd4 * Pđm4 = 0,65* 92 =61,64 (KW)
- Tính hệ số công suất trung bình(nhóm) :
= 0,75
- Tính Qtb1của nhóm 4
Qtb4 = Ptb 4 * tg¢tb4 = 61,64* 0,881 = 54,36 (KVAr)
- Tính Ptt của nhóm 4: xác định theo công thức sau
Ptt4 = KMax4. Ptb4 = KMax . Ksdnhóm . Pđmnhóm4
Ptt4 = 1,34*61,64 = 82,59 (kW)
- Tính Qtt4 : do nhq4 = 5,44 < 10 nên :
Qtt4 = 1,1Qtb4 =1,1* 54,36 = 59,796 (KVAR) .
.
- Tính Stt4 : xác định theo công thức :
Stt4 = ( KVA) .
- Tính Itt4 =
- Tính Idn4 = ikđmax4 + [ Ittn4 - ( Ksd4 . iđmmax4 )]
Trong nhóm 4, máy chiết bia có dòng định mức lớn nhất
iđm max4 = 237,4
Vậy : Iđn1 = 237,4 +154 – 0,65*47,48 = 360,538(A)
Nhóm 5 : åP đm4 = 108 KW ; số thiết bị của nhóm là n = 2 ;
Tính theo phương pháp hệ số cực đại kmax và công suất trung bình.
Trình tự tính toán như sau :
- Tính hệ số sử dụng :
Ksdnhóm = =
Tính được : Ksdnhóm = 0,65
- Tính nhq = (
= 2
- Tính Ptb1 của nhóm 5
Ptb 5 = Ksd5 * Pđm5 = 0,65* 108 = 70,2 (KW)
-
- Tính Qtb1của nhóm 5
Qtb5 = Ptb 5 * tg¢tb5 = 70,2*1,02 = 71,62 (KVAr)
- Tính Ptt của nhóm 5: xác định theo công thức sau
Do nhq5 < 4 và N5 < 3
Nên Ptt = 108 (KW)
- Tính Qtt5 = Ptt 5 * tg¢tb5 = 108*1,02 =110,16(KVAr)
.
- Tính Stt5 : xác định theo công thức :
Stt5 =(KVA) . - Tính Itt5 =
- Tính Idn5 = ikđmax5 + [ Ittn5 - ( Ksd4 . iđmmax4 )]
Iđn5 = 585,90+234,39 -0,7*117,18 = 738,26 (A)
. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TỪNG NHÓM THIẾT BỊ
Tên nhóm & thiết bị
KH
Pđm
(KW)
Iđm
(A)
Imm
(A)
K
sd
C Suất
TB
cosj
nhq
kmax
Phụ tải tính toán
Ptb ,KW
Qtb ,KVAr
Ptt ,KW
Qtt, KVAR
Stt,KVA
Itt,A
TÊN THIẾT BỊ: nhóm1
1
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Quạt công nghiệp
75
0,75
1,42
7,12
0,6
0,8
Tổng theo nhóm
25,75
48,92
244,6
0,6
15,45
11,59
0,8
9
1,28
19,776
12,746
23,528
69,17
TÊN THIẾT BỊ: nhóm2
KH
Quạt công nghiệp
75
0,75
1,42
7,12
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Tổng theo nhóm
26,75
50,82
254,04
0,6
16,05
12,073
0,8
10
1,26
20,223
13,24
24,17
36,72
TÊN THIẾT BỊ: nhóm3
KH
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Máy bơm nước nónghấp
73
4
7,60
37,98
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Motor cầu
74
1
1,90
9,50
0,6
0,8
Tổng theo nhóm
20,75
39,42
197,1
0,6
12,45
9,34
0,8
8
1,32
16,434
10,27
19,38
29,44
TÊN THIẾT BỊ: nhóm4
KH
Máy gắp đầy
69
7
19,51
75,97
0,7
0,7
Motor vĩ dưới
71
7
13,29
66,47
0,65
0,8
Máy chiết bia
72
25
47,48
237,5
0,65
0,8
Máy gắp đầy
69
7
19,51
75,97
0;7
0,7
Motor vĩ trên
70
7
13,29
66,47
0,65
0,8
Máy gắp rổng
67
7
15,19
75,97
0,6
0,7
Máy gắp rổng
67
7
15,19
75,97
0,6
0,7
Máy chiết bia
72
25
47,48
237,5
0,65
0,8
Tổng theo nhóm
92
182,2
919,6
0,65
61,64
54,36
0,75
5;54
1,34
82,59
59,8
102
154
TÊN THIẾT BỊ: nhóm5
KH
Máy xúc chai
68
54
117,2
358,9
0,65
0,7
Máy xúc chai
68
54
117,2
358,9
0,65
0,7
Tổng theo nhóm
108
234,4
1172
0,65
70,2
71,61
0,7
2
108
110,16
154,27
234,39
IIA3 . XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG :
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp hệ số sử dụng.Phương pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung ,không chú ý đến hệ số của tường ,của trần và của vật cản.
Trình tự tính toán :Theo hướng dẫn [HDĐAMH – PTTB]
1* Kích thước :
chiều dài a = 28,5 m chiều cao H = 726,75 m
chiều rộng b = 25,5m diện tích S = 198 m2
2* Màu sơn :
Tra bảng 1 [HDĐAMH – PTTB] xác định các hệ số phản xạ
trần : màu trắng Hệ số phản xạ :rtr = 0,75
tường : màu vàng creme Hệ số phản xạ :rtg = 0,7
sàn : màu xanh đậm Hệ số phản xạ :rs = 0,2
3* Độ rọi yêu cầu :
Tra bảng 2 [HDĐAMH – PTTB]
Ta chọn Etc = 300 lx
4* Chọn hệ chiếu sáng : chung đều
Chọn khoảng nhiệt độ màu :
Tra bảng 3 [HDĐAMH – PTTB]
Tm = 2900 ¸ 4200 0K
6* Chọn bóng đèn :Standard
Tra bảng 4 [HDĐAMH – PTTB]
Loại trắng univesel (hiệu suất cao ) Tm = 4000 0K
Ra = 76 Pđ = 36 W ,fđ = 2500 lm
7* Chọn bộ đèn :
Tra bảng 5 [HDĐAMH – PTTB]
Loại : EBP Standanrd
Cấp bộ đèn : 0,63G+0,09T Hiệu suất :Nd = 0,63 ; Ni=0,09
Số đèn / 1 bộ : 2 Quang thông các bóng /1bộ : 5000 lm
Ldọcmax = 1,8.htt =5,67m Lngangmax = 2,2.htt =6,93m
8* Phân bố các bộ đèn:
Cách trần h/ = 1 m
Bề mặt làm việc : 0,85 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : htt = 3,15 m
9* Chỉ số địa điểm :
=4,272
10* Hệ số bù :
Chọn hệ số suy giảm quang thông d1 = 0,7
Chọn hệ số suy giảm do bám bụi d2 = 1,25
Þ Hệ số bù d= 1/d1d2 =1,142
11* Tỷ số treo :
j = h/ /(h/+htt ) 1/3
12* Hệ số sử dụng :
Tra bảng 7 [HDĐAMH – PTTB] :Km=1 ;Kp=0,5; j=1/3 ; K=5 ; HSPX=753
U = 0,63*1,03+0,09*0,06=0,708
13* Quang thông tổng :
ftổng = 351674lm
14* Xác định số bộ đèn :
Nbđ = = 70,4
Chọn số bộ đèn là Nbđ = 72
15* Kiểm tra sai số quang thông :
0,02
Sai số quang thông đạt yêu cầu (nằm trong khoảng cho phép từ –10% ¸20% )
16iệ* Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm v c :
300,1(lx)
17* Phân bố các bộ đèn :
Phân bố thành 8 dãy đèn, mỗi dãy gồm 9 bộ
Kiểm tra : a=28,5 ;b=25,5 ; p= 0,5 Lngang ; q=0,5 Ldọc
Suy ra :(m-1).Ldọc+2q +1,2m = a ; m(Ldọc =1,2) = 28,5m
(n-1)Lngang +2p = p ; n.Lngang = 25,5m
Chọn m= 9 ; n = 8
Lng = 3,18m m < Lngmax =6,93
Ldọc = 29/12 = 2,416 m < Ldọcmax -1,2= 4,47m
Þ Các bộ đèn được phân bố đạt yêu cầu
18 Phụ tải chiếu sáng :
lng=3,18m ldọc=1,9m
18 Phụ tải chiếu sáng :
Pcs = 2*Nbộ dèn* (Pđèn + Pbalát) =2*72 ( 36 +0,2 *36 ) = 6,22 (KW )
Qcs = Pcs.tgj = 6,22 * 0,75 = 4,665 (KVAr )
Scs = =7,76 (KVA)
Ics = =11,8 A
19* Ổ cắm sinh hoạt :
Với chu vi= 108m ; chọn 1 ổ cắm = 10 (A)
S =10 * 10 *0,22 =22 (KVA)
20*Phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng :
Psh = Pcs + Pổ cắm = 26,22 (KW)
Qsh = Qcs + Qsh = 4,665 (KVAr)
Þ Ssh= = 30 (KVA)
Ics = =78,7 (A)
IIA4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG :
- Vị trí của tủ phân phối được xác định như sau :
Þ X = 12,8( cm )
Y = 16,9( cm )
Trong thực tế ta chọn vị trí tủ PP ở gần hướng trạm BA ,gần vị trí cửa ra vào ,thuận tiện cho việc đi dây đến tủ đông lực và TB Þ Ta Chọn : X =0,5(m) : Y = 4 (m)
- Công suất tính toán tủ phân phối
Pttpp =.åPttđl + Psh
Þ Pttpp = 248,21 +28,22 = 276,43 (KW)
- Công suất phản kháng :
Qttpp = t.åQttđl + Qsh
Þ Qttpp = 206,21+ 4,665 = 210,875 (KVAR
- Công suất biểu kiến :
Sttpp = 347,68 (KVA)
Þ Dòng tính toán của toàn phân xưởng :
Ittpp = Sttpp / √3 Uđm = 347,68 / √3 * 0,38 = 528 (A)
- Hệ số công suất toàn phân xưởng :
Cosö = Pttpp / Sttpp = 0,795
Chương III LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
Theo đề tài thiết kế thì điện áp nguồn cung cấp cho phân xưởng là 22 KV , nên để cung cấp điện cho các thiết bị của phân xưởng ( điện áp định mức Uđm = 380 V cho các thiết bị động lực và Uđm = 220 V đối với phụ tải chiếu sáng ) ta phải thiết kế trạm biến áp phân xưởng , trạm này có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ 22 KV xuống 0,4 KV cung cấp cho mạng hạ áp .
I .CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT MÁY BIẾN ÁP VÀ KẾT CẤU TRẠM :
Về mặt nguyên lý thì vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng càng gần tâm phụ tải càng tốt vì các yếu tố sau :
- Giảm được chiều dài mạng phân phối hạ áp ® giảm chi phí kim loại màu ® giảm giá thành .
- Giảm được tổn thất điện năng .
Tuy nhiên với tâm phụ tải của phân xưởng đã tìm được ở phần trên và với các thiết bị hạ áp đã được định vị trên bản vẽ mặt bằng số 34 , ta nhận thấy không thể thiết kế trạm biến áp ở bên trong phân xưởng , do vậy ta sẽ chọn vị trí đặt máy biến áp ở bên ngoài và sát với tường của phân xưởng , kết cấu trạm biến áp theo nguyên lý trạm đặt trên nền ngoài trời , xung quanh rào lưới thép .
Cách chọn trên có ưu điểm là thi công dễ dàng , nhanh chóng và chi phí xây dựng thấp hơn nhiều so với cách lắp đặt bên trong phân xưởng ; ngoài ra có thể kể đến các yếu tố phụ như : giữ được vẽ mỹ quan của phân xưởng , không gây trở ngại cho quy trình sản xuất và công tác phòng cháy chữa cháy cũng dễ dàng hơn so với cách lắp đặt MBA bên trong phân xưởng .
II . CHỌN KIỂU MÁY BIẾN ÁP :
Theo công suất tính toán của phân xưởng mà ta đã tính được thì công suất máy biến áp phân xưởng tương đối nhỏ và theo cấp điện áp cho mạng động lực ( 380 V ) và mạng chiếu sáng ( 220 V ) , ta chọn máy biến áp là loại máy biến áp điện lực 3 pha làm mát tự nhiên do ABB chế tạo có cấp điện áp là 22 KV/0,4KV.Ở đây ta không dùng tổ 3 máy biến áp 1 pha vì chọn như thế sẽ làm tăng chi phí đầu tư ban đầu do giá thành cao hơn và tổ 3 MBA 1 pha chiếm nhiều diện tích đặt hơn so với MBA 3 pha có công suất tương ứng .
III .CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP :
IIB3.1/Chọn số lượng :
Xác định số lượng máy biến áp của trạm biến áp xuất phát từ việc đảm bảo tin cậy cung cấp điện đối với loại hộ tiêu thụ .Với phân xưởng dệt ta có thể xếp vào nhóm hộ tiêu thụ loại 2 & 3( hộ có thể ngừng cung cấp trong một thời gian nào đó), ta giả thiết rằng khi thiết kế chung cho toàn xí nghiệp thì ta đã có tính việc phân công suất cho các trạm biến áp phân xưởng và đã có tính đến khoảng dự trữ chung (tức là đã có MBA dự phòng hoặc có dự trữ từ các trạm biến áp phân xưởng kế cận chung nhà máy với phân xưởng dệt ),vì vậy khi thiết kế trạm biến áp phân xưởng dệt ta chỉ đặt một máy biến áp.
IIB3.2/ Chọn công suất biến áp :
Khi xác định công suất MBA cần tính đến khả năng quá tải của máy biến áp . Nếu không xét đến khả năng quá tải của máy biến áp có thể làm tăng công suất đặt của chúng một cách vô ích . Khả năng quá tải của máy biến áp được xác định tùy thuộc vào đồ thị phụ tải của hộ tiêu thụ nhận điện từ máy biến áp .
Đồ thị phụ tải của phân xưởng bia được cho như sau :
(KVA) 100%
90% 95%
75%
60% 80%
40% 40%
tqt 10h
t (h)
0 6 7 10 12 13 15 17 24
- Chọn máy biến áp theo điều kiện quá tải thường xuyên khi vận hành :
0,7.Så < SMBA < Så
-Biến đổi đồ thị phụ tải nhiều bậc của MBA thành đồ thị phụ tải hai bậc đẳng trị .
-Dựa vào điều kiện quá tải thường xuyên và công suất tính toán phân xưởng
( Sttpp = 347,68 KVA ) ta chọn sơ bộ công suất định mức MBA là S = 320 KVA.
-Từ đồ thị phụ tải và công suất định mức máy biến áp ta tiến hành xác định vùng quá tải (vùng gạch chéo ) như hình vẽ.
- Công suất đẳng trị của MBA được chọn xác định theo biểu thức :
; 0.
trong đó : Si - phụ tải của MBA ở thời gian ti .
tqt –thời gian quá tải
Xác định Smax theo 2h quá tải :
Ta có Sttpp = 1817,66 KVA
S max== KVA
Xác định Smin theo 10h non tải :
S min = KVA
KVA
–Xác định hệ số phụ tải : Kphụtải =K1tt = = < 1
K2tt = =
- Xác định được K2cp = K2 dựa theo các đường cong quá tải của máy biến áp ,tra hình A.3[HDĐAMH -PTTB]
Chọn biểu đồ i) trong nhóm :
Với K1tt =0,85 , ở đường cong 2h có K2cp =1,32 > K2tt =1,05
(thỏa điều kiện cho phép)
Þ Chọn MBT này
Tra bảng 8.20 [HDĐAMH -PTTB],ta có các thông số máy biến áp được chọn :
Loại : MBA 3 pha Hiệu :ABBchế tạo :22/0,4 KV
Công suất định mức : S = 1600 KVA
Tổn hao không tải : DP0 = 720 (W) .
Tổn hao ngắn mạch : DPN = 4850 (W)
Điện áp ngắn mạch : UN %= 4%
Kích thước : ( 1380-865-1525)
Trọng lượng : 1270(Kg)
IV . BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG :
Do Cosö của toàn phân xưởng =0,795 < 0,85 nên để giảm tổn thất cho máy biến áp và các thiết bị sử dụng điện ta tiến hành tính toán và lắp đặt tụ bù .
- Vói Cosö =0,795 (trước bù ) Þ tgö = 0,763
- Ta cần bù Cosö =0,95 (sau bù) Þ tgö =0,328
Qbù = Pttpx (tgö(trước bù ) - tgö(sau bù ) ) =294,43*0,535 =128 (KVAr)
Vậy ta cần lắp năm tụ bù mổi tụ 25(KVAr) Tổng cộng là 150(KVAr)
Chương IV : CHỌN DÂY DẪN VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
I.PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY DẪN HẠ ÁP ĐẾN CÁC THIẾT BỊ :
Trong thiết kế này ta chọn phương án đi dây ngầm trong rãnh và chôn dưới đất cho mạng động lực từ tủ phân phối chính đi đến các tủ động lực và từ tủ động lực đi đến các thiết bị , riêng phần dây dẫn cung cấp cho mạng chiếu sáng ta sẽ thiết kế đi dây nổi đặt trong ống nhựa PVC và lắp đặt trên tường , sơ đồ nối dây và sơ đồ nguyên lý được thể hiện trên các bản vẽ . Ta có các nhận xét sau về phương án đi dây đã chọn :
- Ưu điểm : thuận tiện trong thi công ; tránh được ảnh hưởng của nhiệt độ của môi trường trong phân xưởng,tránh được các tác động rủi ro khách quan tác động lên dây dẫn làm cho dây mau bị già cổi, hư hỏng cách điện …tạo được sự thông thoáng về không gian do mạng điện không gây ảnh hưởng đến các hoạt động đi lại, vận chuyển trong phân xưởng, giữ được vẽ mỹ quan chung trong toàn xưởng .
- Khuyết điểm : Vốn lắp đặt hệ thống cáp ngầm đắt tiền hơn hệ thống đi dây nổi .
Nhưng do quy mô của phân xưởng bia đã cho không lớn vì vậy ta chọn phương án cáp ngầm để cấp điện cho phân xưởng
II. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG :
Dòng điện cho phép: Icp dây (A.10)[HDĐAMH -PTTB]
Với k4 :hệ số ảnh hưởng của cách lắp đặt
k5 :hệ số ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
k6 :hệ số ảnh hưởng của đất chôn cáp
k7 :hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ của đất
Tra bảng H1-19,H1-20,H1-21,H1-22 [HDTKCTBĐTTC IEC] cho các hệ số k :
Khi ta chọn cáp ta có sử dụng hệ số K là tích các hệ số hiệu chỉnh ,ở đây các dây dẫn được chôn dưới đất do đó hệ số hiệu chỉnh :
K= k4.k5. k6 .k7
Với k4 = 0,8
Tại phân xưởng bia chai đất ẩm nên k6 =1,33
- Nhiệt độ của đất t0 =250 C Þk7 = 0,95
1/ Chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối phân xưởng:
Từ máy biến áp về tủ phân phối chỉ có một nha1nhánh nên k5 =1,do đó hệ số hiệi chỉnh:
K = 0,8.1.1,13.0,95 = 0,858
Chọn sao cho Icp dây = = 614,8
Chọn cáp đồng 3 lỏi trung tính cách điện bằng giấy tẩm nhựa thông không cháy có vỏ chì hay nhôm , đặt trong đất ,điện áp < 1KV,loại CBT(3G 300).
Icp = 621A ,r0 =0,0601 (W/km)
2/ chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực:
Từ tủ phân phối gồm 6 nhánh đi dây đến 5 tủ động lực và một tủ chiếu sáng nên k5 = 0,75 ,do đó hệ số hiệi chỉnh:
K = 0,8.0,75.1,13.0,95 = 0,6441
Từ tủ PP đến tủ động lực 1:
Chọn sao cho Icp dây = = 55,50 (A)
Chọn cáp một lỏi : F = 6 mm2
Icp =66 (A) r0 =3,08 (W/km)
Từ tủ PP đến tủ động lực 2:
Chọn sao cho Icp dây = = 60,4 (A)
Chọn cáp một lỏi : F = 6 mm2
Icp =66 (A) r0 =3,08 (W/km)
Từ tủ PP đến tủ động lực 3:
Chọn sao cho Icp dây = = 47,71 (A)
Chọn cáp một lỏi : F = 6 mm2
Icp = 66 (A) r0 = 3,08 (W/km)
Từ tủ PP đến tủ động lực 4:
Chọn sao cho Icp dây = = 239,09 (A)
Chọn cáp một lỏi : F = 70 mm2
Icp =254 (A) r0 = 0,268 (W/km)
Từ tủ PP đến tủ động lực 5:
Chọn sao cho Icp dây = = 336,9 (A)
Chọn cáp một lỏi : F = 150 mm2
Icp =387 (A) r0 = 0,124 (W/km)
Từ tủ PP đến tủ sinh hoạt:
Chọn sao cho Icp dây = = 70,7 (A)
Chọn cáp một lỏi : F = 16 mm2
Icp = 113 (A) r0 = 1,15 (W/km)
4/ chọn dây cho các thiết bị :
Tủ động lực 1,2,3, có 3 loại thiết bị :máy bơm nước nóng hấp ,motor cầu và quạt công nghiệp , chọn k5 = 0,45
Hệ số hịệu chỉnh K = 0,8.0,45.1,13.0,95 =0,4
Tủ động lực 4, có 5 loại thiết bị :máy gắp rổng ,máy gắp đầy ,motor vỉ trên motor vỉ dưới và máy chiết bia, chọn k5 = 0,52
Hệ số hịệu chỉnh K = 0,8.0,52.1,13.0,95 =0,5
Tủ động lực 5 chỉ có 1 loại thiết bị :máy xúc chai , chọn k5 = 0;8
Hệ số hịệu chỉnh K = 0,8.0,8.1,13.0,95 =0,7
* Máy gắp rổng :
Iđm =15,19(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 31,8(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 2,5 mm2
Icp = 41 (A) r0 = 7,41 (W/km)
* Máy gắp đầy :
Iđm =15,19(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 31,8(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 2,5 mm2
Icp = 41 (A) r0 = 7,41 (W/km)
* Máy xúc chai :
Iđm = 117,18(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 168,28(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 35 mm2
Icp = 174 (A) r0 = 0,524 (W/km)
* Motor vĩ trên :
Iđm =13,29(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 26,58(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 2,5 mm2
Icp = 41 (A) r0 = 7,41 (W/km)
* Motor vĩ dưới :
Iđm =13,29(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 26,58(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 2,5 mm2
Icp = 41 (A) r0 = 7,41 (W/km)
* Máy chiết bia :
Iđm = 47,48(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 94,96(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 25 mm2
Icp = 144 (A) r0 = 0,727 (W/km)
* Máy bơm nước nóng hấp :
Iđm =7,6(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 19(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 1,5 mm2
Icp = 31 (A) r0 =12,11 (W/km)
* Motor cầu :
Iđm =1;9(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 4.75(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 1,5 mm2
Icp = 31 (A) r0 = 12,1 (W/km)
* Quạt công nghiệp :
Iđm =1,42(A)
Chọn sao cho Icp dây = = 3,35(A)
Chọn cáp một lỏi : F = 1,5 mm2
Icp = 31 (A) r0 = 12,1 (W/km)
II.Tính toán ngắn mạch - Kiểm tra sụt áp :
II.A. tại các tủ động lực VÀ TỦ PHÂN PHỐI :
Tại tủ phân phối :
Theo đầu bài cho :
X0 = 0.08 (W/Km)
r0 =0,075 (W/Km)
Rcb = 0,15 (mW)
* Điện trở MBA :
RMBA =( mW)
* Điện kháng MBA :
XMBA =20 (mW )
* Tổng trở MBA :
ZMBA = (mW )
Rdây = (r0 .l) = (0,075.20) = 1,5 mW
Xdây = (x0 .l) = (0,075.20)/3 = 1.6 mW
Zk1 =
= = 23,43 (mW)
Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính:
INk1 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DUpp =
Với Ppp = 276,43 KW ; Ittpp = 528 (A)
Spp = 347,68 KVA
Þ cosj = Ppp /Spp = 0.795
sinj = 0,606
Rpp = Rdây = 1,5 mW
Xpp = Xdây = 1,6 mW
Þ DUpp = (V)
Þ DUpp%= = 0,36 %
2. Tại tủ động lực 1:
Thông số cáp ở tủ động lực 1 :
Tiết diện F = 6 mm2
Icp =66 A ; r0 = 3,08 W/km
Chiều dài cáp l = 24 m
Rdây1= (r0 .l)/3 = (3,08*24) = 73,92 mW ( vì mỗi pha có 3 sợi nên Rdây/3 )
Xdây1 = (x0 .l)/ = (24*0,08)/ = 1,92 mW
Zk2-1 =
= = 85,6 (mW)
INk2-1 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU1-1 =
Với Itt1 = 25,88 A
cosj = 0,8 Þ sinj = 0,6
Þ DU1-2 = (V)
Þ DU1-1%= = 0,65 %
3.Tại tủ động lực 2:
Thông số cáp ở tủ động lực 2 :
Tiết diện F = mm2
Icp =66 A ; r0 = 4,61 W/km
Chiều dài cáp l = 43m
Rdây2= (r0 .l) = (3,08*12)= 36,98 mW
Xdây2 = (x0 .l) = (12*0,08) = 0,96 mW
Zk2-2 =
= = 50,6 (mW)
INk2-2 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU1-2 =
Với Itt1 = 38,9 A
cosj = 0,8 Þ sinj = 0,6
Þ DU1-2 = (V)
Þ DU1-2%= = 0,52 %
4. Tại tủ động lực 3:
Thông số cáp ở tủ động lực 2 :
Tiết diện F = 6 mm2
Icp = 66 A ; r0 = 3,08 W/km
Chiều dài cáp l = 43m
Rdây3= (r0 .l) = (43*3,08)= 130 mW
Xdây3 = (x0 .l) = (43*0,08) = 3,44 mW
Zk2-3 =
= = 141 (mW)
INk2-3 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU1-3 =
Với Itt1 = 29,44 A
cosj = 0,8 Þ sinj = 0,6
Þ DU1-3 = (V)
Þ DU1-3%= = 1,42%
5. Tại tủ động lực 4:
Thông số cáp ở tủ động lực 4 :
Tiết diện F = 70 mm2
Icp =254 A ; r0 = 0;268 W/km
Chiều dài cáp l = 29m
Rdây4= (r0 .l) = (0,268*32)= 8,578 mW
Xdây4 = (x0 .l) = (32*0,08) = 2,56 mW
Zk2-4 =
= = 28,7 (mW)
INk2-4 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU1-4=
Với Itt1 = 154 A
cosj = 0,75 Þ sinj = 0,66
Þ DU1-4 = (V)
Þ DU1-4%= = 0,52 %
6. Tại tủ động lực 5:
Thông số cáp ở tủ động lực 5 :
Tiết diện F = 150 mm2
Icp =387 A ; r0 = 0,124 W/km
Chiều dài cáp l = 40m
Rdây5= (r0 .l) = (40*0,124)= 4,96 mW
Xdây5 = (x0 .l) = (40*0,08) = 3,2 mW
Zk2-5 =
= = 27,15 (mW)
INk2-5 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU1-5 =
Với Itt1 = 234,39 A
cosj = 0,7 Þ sinj = 0,714
Þ DU1-5 = (V)
Þ DU1-5%= = 0,6%
7. Tại tủ chiếu sáng sinh hoạt :
Thông số cáp ở tủ động lực 2 :
Tiết diện F = 16 mm2
Icp = 113 A ; r0 =1,15 W/km
Chiều dài cáp l = 8m
Rdâycs= (r0 .l) = (1,15.8)= 9.2 mW
Xdâycs = (x0 .l) = (8*0,08) = 0,64 mW
Zk2-cs =
= = 30 (mW)
INk2-cs = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU1-cs =
Với Itt1 = 45,5 A
cosj = 0,8 Þ sinj = 0,6
Þ DU1-cs = (V)
Þ DU1-cs%= = 0,15 %
II.BTính sụt áp tại các thiết bị :
1. Ở nhóm 1 đối với máy xa và có công suất lớn nhất là motor cầu (74)_:
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm = 1,9 A ÞImm = 9,5 A
cosj1 = 0,8
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 1 theo sơ đồ ta có :
L = 16 m, r0 = 12,1 W/Km , x = 0 ( vì tiết diện dây nhỏ hơn 50 mm2 )
Þ R = r0.L = 12,1*16 = 193 mW
DU2 -1 =
= (V)
Þ DU2-1%= = 0,64 %
Ở nhóm 2 đối với máy xa và có công suất lớn nhất là motor cầu(74):
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm = 1,9 A ÞImm = 9,5 A
cosj1 = 0,8
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 1 theo sơ đồ ta có :
L = 11m, r0 = 12,1 W/Km , x = 0 ( vì tiết diện dây nhỏ hơn 50 mm2 )
Þ R = r0.L = 12,1*11 = 133 mW
DU2 -2 =
= (V)
Þ DU2-2%= = 0,45 %
3. Ở nhóm 3 đối với máy xa và có công suất lớn nhất là motor cầu(74):
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm = 1,9 A ÞImm = 9,5 A
cosj1 = 0,8
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 1 theo sơ đồ ta có :
L = 14m, r0 = 12,1 W/Km , x = 0 ( vì tiết diện dây nhỏ hơn 50 mm2 )
Þ R = r0.L = 12,1*14 = 169,4 mW
DU2 -3 =
= (V)
Þ DU2-2%= = 0,57 %
Ở nhóm 4 đối với máy xa và có công suất lớn nhất là máy chiết bia(72):
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm = 47,48A ÞImm = 237,4 A
cosj1 = 0,8
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 1 theo sơ đồ ta có :
L = 9m, r0 = 1,15 (W/Km) , x = 0 ( vì tiết diện dây nhỏ hơn 50 mm2 )
Þ R = r0.L = 9 *1,15 = 10,35mW
DU2 -4 =
= (V)
Þ DU2-4%= = 0,2 %
Ở nhóm 5 có 2 máy giống nhau (máy xúc chai):
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm = 117,18A ÞImm = 585,90 A
cosj1 = 0,7
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 5 theo sơ đồ ta có :
L = 6,5m, r0 = (W/Km) , x = 0,08*6,5 = 0,52(W/Km)
Þ R = r0.L = 6,5 *0,124 = 0,806 mW
DU2 -5 =
= (V)
Þ DU2-5%= = 0,09 %
II.C Kiểm tra sụt áp trên toàn bộ đường dây từ trạm biến áp cho đến thiết bị sử dụng đã chọn:
∆Uđd1 = ∆Upp% + ∆U1-1% + ∆U2-1% = 0,36% + 0,65 % + 0,64 % = 1,65 %
∆Uđd2 = ∆Upp% + ∆U1-2% + ∆U2-2% = 0,36% + 0,52% + 0,45 % =1,33 %
∆Uđd3 = ∆Upp% + ∆U1-3% + ∆U2-3% = 0,36% + 1,42 % + 0,2 % = 1,98%
Uđd4 = ∆Upp% + ∆U1-4% + ∆U2-4% = 0,36% + 0,52 % + 0,57 % = 1,45 %
∆Uđd5 = ∆Upp% + ∆U1-5% + ∆U2-5% = 0,36% + 0,6 % + 0,09% =1,05 %
∆Uđdsh = ∆Upp% + ∆U1-cs% = 0,36% + 0,15 % + =0,51 %
Đối với lưới điện phân xưởng thì tổn thất điện áp cho phép là ± 5% , qua tính toán ta thấy trong điều kiện vận hành xấu nhất thì các thiết bị lựa chọn xa nhất & có công suất lớn vẫn có thể hoạt động bình thường ( vì tổn thất điện áp tính toán nhỏ hơn tổn thất cho phép ).
STT
Tên máy
Số lượng
Pđm (KW)
Ilv(A)
K
Icptt (A)
Tiết diện mm2
Icp (A)
Chiều dài(m)
1
Máy nén khí 1
1
18,2
37,5
0,48
78,1
4G10
87
10
2
Máy nén khí 1
1
18,2
37,5
0,48
78,1
4G4
87
11
3
Máy nén khí 2
1
10,5
21,54
0,48
44,87
4G2,5
53
11
4
Máy nén khí 3
1
7,5
15,38
0,48
32,04
4G15
41
10
5
Máy lọc bụi
1
27
53,4
0,48
111,2
4G70
113
12
6
Máy bông 1
1
62
125,17
0,64
195,6
4G95
254
1,5
7
Máy bông 2
1
71,92
147,54
0,64
203,5
4G4
301
3,5
8
Máy ống
2
5,92
24,4
0,45
53,5
4G4
55
8
9
Máy ống
2
5,92
24,4
0,45
53,5
4G4
55
10,5
10
Máy ống
2
5,92
24,4
0,45
53,5
4G4
55
13
11
Máy ống
2
5,92
24,4
0,45
53,5
4G4
55
15
12
Máy ống
2
5,92
24,4
0,45
53,5
4G4
55
17
13
Máy hấp sợi
1
11,5
23,7
0,45
51,97
4G4
55
18
Chọn CB :
Theo các điều kiện sau :
IđmCB > Ilvmax1 = 37,5 A
Chọn mác CB theo bảng tra PL 3.1 [ HTCCĐ – NCH ]:
Mác C60N
Iđm = 40 A
Uđm = 440 VAC
IN =3 kA
Itt £ Ir £ Icpdây ( Ir : dòng cắt nhiệt CB )
Imm £ Im £ I(1)N ( Im : dòng cắt từ CB , Imm : dòng mở máy động cơ I(1)N : dòng ngắn mạch 1 pha )
Với mác CB C60a ta có Ir = Iđm = 40 A
Im = 5.Iđm = 200 A
Tương tự cách tính toán trên ta có được CB cho các máy còn lại:
Tên máy
Số lượng
Ilv (A)
Tên CB
Trip Unit
kr
Im (A)
Uđm (V)
Icu (A)
Máy nén khí 1
1
37,5
C60N
40
440
10
Máy nén khí 1
1
37,5
C60N
40
440
10
Máy nén khí 2
1
21,54
C60N
25
440
10
Máy nén khí 3
1
15,38
C60N
16
440
10
Máy lọc bụi
1
53,4
C60N
63
440
10
Máy bông 1
1
125,17
NS160
STR22SE
0,5
160
690
Máy bông 2
1
147,54
NS160
STR22SE
0,5
160
690
Máy ống
2
24,4
C60N
32
440
10
Máy ống
2
24,4
C60N
32
440
10
Máy ống
2
24,4
C60N
32
440
10
Máy ống
2
24,4
C60N
32
440
10
Máy ống
2
24,4
C60N
32
440
10
IIC2.2 . Dây dẫn , CB cho các lộ thuộc nhóm 2 :
Gồm 12 lộ, tủ động lực chính thuộc mặt bằng của xưởng lớn
Chọn dây & cáp
STT
Tên máy
Số lượng
Pđm (KW)
Ilv (A)
K
Icptt (A)
Tiết diện mm2
Icp (A)
Chiều dài(m)
1
Máy se
1
9
18,55
0,56
33,13
4G2,5
41
0,5
2
Máy se
1
9
18,55
0,56
33,13
4G2,5
41
1
3
Máy se
1
9
18,55
0,56
33,13
4G2,5
41
1,5
4
Máy se
1
9
18,55
0,56
33,13
4G2,5
41
0,5
5
Máy se
1
9
18,55
0,56
33,13
4G2,5
41
1
6
Máy se
1
9
18,55
0,56
33,13
4G2,5
41
1,5
7
Máy chải
4
4,7
38,76
0,45
85
4G15
113
11
8
Máy chải
4
4,7
38,76
0,45
85
4G15
113
11
9
Máy chải
4
4,7
38,76
0,45
85
4G15
113
11
10
Máy chải
4
4,7
38,76
0,45
85
4G15
113
11
11
Máy ghép sơ
1
4,7
9,69
0,45
21,25
4G1,5
31
7
12
Máy ghép sơ
1
4,7
9,69
0,45
21,25
4G1,5
31
7
Chọn CB :
STT
Tên TB
Số lượng
Ilv (A)
Iđm (A)
Tên CB
Uđm (V)
Im (A)
Icu (A)
1
Máy se
1
18,55
20
C60N
440
100
10
2
Máy se
1
18,55
20
C60N
440
100
10
3
Máy se
1
18,55
20
C60N
440
100
10
4
Máy se
1
18,55
20
C60N
440
100
10
5
Máy se
1
18,55
20
C60N
440
100
10
6
Máy se
1
18,55
20
C60N
440
100
10
7
Máy chải
4
38,76
40
C60N
440
200
10
8
Máy chải
4
38,76
40
C60N
440
200
10
9
Máy chải
4
38,76
40
C60N
440
200
10
10
Máy chải
4
38,76
40
C60N
440
200
10
11
Máy ghép sơ
1
9,69
16
C60N
440
80
10
12
Máy ghép sơ
1
9,69
16
C60N
440
80
10
IIC2.3 . Dây dẫn , CB cho các lộ thuộc nhóm 3 :
Gồm 21 lộ, tủ động lực chính thuộc mặt bằng của xưởng lớn
Chọn dây & cáp
STT
Tên máy
Số lượng
Pđm (KW)
Ilv (A)
K
Icptt (A)
Tiết diện mm2
Icp (A)
Chiều dài(m)
1
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
5
2
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
5
3
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
6
4
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
6
5
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
7
6
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
7
7
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
8
8
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
8
9
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
3,5
10
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
4,5
11
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
5,5
12
Máy cúi
1
9
15,46
0,36
42,9
4G2,5
41
6,5
13
Máy ghép
1
4,7
18,55
0,56
33,12
4G4
53
11
14
Máy ghép
1
4,7
18,55
0,56
33,12
4G4
53
9
15
Máy chải kỹ
5
15
30,9
0,56
55,17
4G15
113
12
16
Máy thô
1
18,2
37,5
0,45
55,17
4G15
113
6
17
Máy thô
1
18,2
37,5
0,45
55,17
4G15
113
7,5
18
Máy thô
1
18,2
37,5
0,45
55,17
4G15
113
9
19
Máy thô
1
18,2
37,5
0,45
55,17
4G15
113
11
20
Máy thô
1
18,2
37,5
0,45
55,17
4G15
113
12,5
21
Máy thô
1
18,2
37,5
0,45
55,17
4G15
113
14
Chọn CB :
STT
Tên TB
Số lượng
Ilv (A)
Iđm (A)
Tên CB
Uđm (V)
Im (A)
Icu (A)
1
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
2
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
3
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
4
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
5
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
6
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
7
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
8
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
9
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
10
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
11
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
12
Máy cúi
1
15,46
20
C60N
440
100
10
13
Máy ghép
1
18,55
20
C60N
440
100
10
14
Máy ghép
1
18,55
20
C60N
440
100
10
15
Máy chải kỹ
5
30,9
32
C60N
440
160
10
16
Máy thô
1
37,5
40
C60N
440
200
10
17
Máy thô
1
37,5
40
C60N
440
200
10
18
Máy thô
1
37,5
40
C60N
440
200
10
19
Máy thô
1
37,5
40
C60N
440
200
10
20
Máy thô
1
37,5
40
C60N
440
200
10
21
Máy thô
1
37,5
40
C60N
440
200
10
IIC2.10 .Dây dẫn , CB cho các tủ động lực ,tủ phân phối ( 03 tủ):
Tủ động lực 1 : Chọn dây & cáp cho tủ động lực theo:
Iđl1 = Itt1 = 476,86 A
Dòng điện cho phép: Icp dây (A.10)[HDĐAMH -PTTB]
Với k4 :hệ số ảnh hưởng của cách lắp đặt
k5 :hệ số ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
k6 :hệ số ảnh hưởng của đất chôn cáp
k7 :hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ của đất
Tra bảng H1-19,H1-20,H1-21,H1-22 [HDTKCTBĐTTC IEC] cho các hệ số k :
Cáp đặt trong rãnh đúc Þ k4 = 0,8
Số sợi cáp 04 ruột = 3 Þ chọn k5 = 0,8
( Xem bảng vẽ mặt bằng và sơ đồ nối dây của phân xưởng )
Đất khô Þ k6 = 1
Nhiệt độ của đất t0 =200 C Þk7 = 1
Þ Icpdây A
Tra bảng PL4.29 [ HTCCĐ – NCH ] chọn dây đến từ tủ phân phối loại :
Cáp đồng 4 lõi ; vỏ bọc cách điện PVC
Tiết diện F = 4G150 mm2
Icp = 387 A ; r0 = 0,124 W/km
Chiều dài cáp l = 16 m
Þ Mỗi pha gồm 2 sợi.
Tương tự cách tính toán trên ta có được dây dẫn cho các nhóm máy còn lại:
Nhóm
Ptt (KW)
Itt (A)
K
Ittcp (A)
Icp (A)
R0 (Ω/km)
Tiết diện (mm2)
Chiều dài (m)
Ghi chú
1
242,26
476,86
0,64
754,09
387
0,124
4G150
16
Mỗi pha 2 sợi
2
107,69
211
0,64
329,68
174
0,524
4G35
26
Mỗi pha 2 sợi
3
180,42
353,6
0,64
552,5
301
0,193
4G95
7
Mỗi pha 2 sợi
4
336,3
662
0,56
1182,14
484
0,0991
4G185
16
Mỗi pha 3 sợi
5
336,3
662
0,56
1182,14
484
0,0991
4G185
16
Mỗi pha 3 sợi
6
236,55
487,7
0,56
870,89
301
0,193
4G95
18
Mỗi pha 3 sợi
Chọn CB :
Theo các điều kiện sau :
IđmCB > Iđl1 = 476,86 A
Chọn mác CB theo bảng tra [HDTKCTBĐTTC IEC]:
Mác NS630N
Iđm = 630 A
Uđm = 690 VAC
IN = 35 kA
Itt £ Ir £ Icpdây ( Ir : dòng cắt nhiệt CB )
Itt £ Ir = k0.kr.Iđm £ Icpdây
Þ 476,86 £ k0.kr.630 £ 754,86
Þ 0,757 £ k0.kr £ 1,19
Tra bảng [HDTKCTBĐTTC IEC] ta chọn Trip unit STR23SE
k0 = 1 và kr = 0.8
Þ 0,757 £ k0.kr = 1 £ 1,19
Imm £ Im=km.Ir £ I(1)N (Im :dòng cắt từ CB , Imm : dòng mở máy động cơ I(1)N : dòng ngắn mạch 1 pha )
Chọn km = 6 Þ Im = 6.1.630 = 3780 A
Tương tự cách tính toán trên ta có được CB cho các nhóm máy còn lại:
Nhóm
Ilv (A)
Icp (A)
Tên CB
Trip Unit
Kr
Ir (A)
Icu (A)
Iđm (A)
Uđm (VAC)
IN (KA)
1
476,86
754,09
NS630N
STR23SE
0,8
540
630
690
10
2
211
329,68
NS250
STR22SE
0,9
225
250
690
8
3
353,6
552,5
NS400N
STR23SE
0.9
360
400
690
10
4
662
1182,14
C801
STR25DE
0,9
720
800
690
25
5
662
1182,14
C801
STR25DE
0,9
720
800
690
25
6
487,7
870,89
NS630N
STR23SE
0,8
504
630
690
10
Tủ phân phối : Chọn dây & cáp cho tủ phân phối theo:
Ipp = Ittpx = 2623,56 A
Þ Icpdây ³ 2623,56 A
Tra bảng PL4.28 [ HTCCĐ – NCH ] chọn dây đến từ MBA loại :
Cáp đồng 1 lõi ; vỏ bọc cách điện PVC
Tiết diện F = 1 x 630 mm2
Icp = 950 A ; r0 = 0,0283 W/km
Chiều dài cáp l = 12 m
Þ Mỗi pha gồm 3 sợi.
Chọn CB :
Theo điều kiện sau :
IđmCB > Ipp = 2623,56 A
Chọn mác CB theo bảng PL3.3 [ HTCCĐ – NCH ]:
Mác CM3200N
Iđm = 3200 A
Uđm = 690 VAC
IN = 50 kA
IIC3 .Tính toán ngắn mạch - Kiểm tra sụt áp :
IIC3.1. tại các tủ động lực VÀ TỦ PHÂN PHỐI :
1. Tại tủ phân phối :
RMBA = mW
ZMBA= mW
XMBA= mW
Rdây = (r0 .l)/3 = (0,0283.12)/3 = 0,1132 mW ( vì mỗi pha có 3 sợi nên Rdây/3 )
Xdây = (x0 .l)/3 = (0,08.12)/3 = 0,32 mW
Zdây = mW
Þ Zpp = ZMBA + Zdây = 7,0 + 0,339 = 7,339 mW
Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính:
IN = KA
Kiểm tra sụt áp :
DUpp =
Với Ppp = 1303,4 KW ; Ittpp = 2623,56 A
Spp = 1226,9 KVA
Þ cosj = Ppp /Spp = 1303,4 /1226,9 = 0,717
sinj = 0,697
Rpp = Rdây = 0,1132 mW
Xpp = Xdây = 0,32 mW
Þ DUpp =
2. Tại tủ động lực 1:
Thông số cáp ở tủ động lực 1 :
Cáp đồng 4 lõi ; vỏ bọc cách điện PVC
Tiết diện F = 4G150 mm2
Icp =387 A ; r0 = 0,124 W/km
Chiều dài cáp l = 12 m
Þ Mỗi pha gồm 2 sợi.
Rdây = (r0 .l)/2 = (0,124.16)/2 = 0,992 mW ( vì mỗi pha có 2 sợi nên Rdây/2 )
Xdây = (x0 .l)/2 = (0,08.16)/2 = 0,64 mW
Zdây = mW
Þ Z1 = ZMBA + Zdây = 7,0 + 0,65 = 7,65 mW
Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính:
IN1 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU1 =
Với Itt1 = 377 A
cosj = 0,733 Þ sinj = 0,68
Þ DU1 =
3. Tại tủ động lực 2:
Thông số cáp ở tủ động lực 2 :
Cáp đồng 4 lõi ; vỏ bọc cách điện PVC
Tiết diện F = 4G35mm2
Icp = 174 A ; r0 = 0,524 W/km
Chiều dài cáp l = 26 m
Þ Mỗi pha gồm 2 sợi.
Rdây = (r0 .l)/2 = (0,524.26)/2 = 6,812 mW ( vì mỗi pha có 3 sợi nên Rdây/3 )
Xdây = (x0 .l)/2 = (0,08.26)/2 = 1,04 mW
Zdây = mW
Þ Z2 = ZMBA + Zdây = 7,0 + 6,89 = 13,89 mW
Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính:
IN2 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU2 =
Với Itt2 = 164,84 A
cosj = 0,736 Þ sinj = 0,677
Þ DU2 =
4. Tại tủ động lực 3:
Thông số cáp ở tủ động lực 3 :
Cáp đồng 4 lõi ; vỏ bọc cách điện PVC
Tiết diện F = 4G95 mm2
Icp = 301 A ; r0 = 0,103 W/km
Chiều dài cáp l = 7 m
Þ Mỗi pha gồm 2 sợi.
Rdây = (r0 .l)/2 = (0,103.7)/2 = 0,36 mW ( vì mỗi pha có 3 sợi nên Rdây/3 )
Xdây = (x0 .l)/2 = (0,08.7)/2 = 0,28 mW
Zdây = mW
Þ Z3 = ZMBA + Zdây = 7,0 + 0,456 = 7,456 mW
Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính:
IN3 = KA
Kiểm tra sụt áp :
DU3 =
Với Itt3 = 276,25 A
cosj = 0,736 Þ sinj = 0,677
Þ DU3 =
IIC3.2.Tính sụt áp tại các thiết bị :
1. Ở nhóm 1 đối với máy 9 :
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm9 = 23,7 A ÞImm9 = 5.23,7 = 118,5 A
cosj9 = 0,7
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 1 theo sơ đồ ta có :
l9 = 18 m, r0 = 4,61 W/Km , x = 0 ( vì tiết diện dây nhỏ hơn 50 mm2 )
Þ R = r0.l9 = 4,61.18 = 82,98 mW
DUf =
= mV = 11,438 V
Þ DU9%= = 2,98 %
2. Ở nhóm 2 đối với máy 11 :
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm11 = 4.9,69 = 36,76 A ÞImm11 = 5.36,76 = 193,8 A
cosj11 = 0,7
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 1 theo sơ đồ ta có :
l11 = 11 m, r0 = 1,15 W/Km , x = 0 ( vì tiết diện dây nhỏ hơn 50 mm2 )
Þ R = r0.l11 = 1,15.11 = 12,65 mW
DUf =
= mV = 2,97 V
Þ DU11%= = 0,74 %
3. Ở nhóm 3 đối với máy 17 :
Theo các kết quả ta đã tính trong bảng 1 ta có :
Iđm17 = 37,5 A ÞImm17 = 5.37,5 = 187,5 A
cosj9 = 0,7
Khoảng cách từ thiết bị đến tủ động lực số 2 theo sơ đồ ta có :
l17 = 14 m, r0 = 1,15 W/Km , x = 0 ( vì tiết diện dây nhỏ hơn 50 mm2 )
Þ R = r0.l17 = 1,15.14 = 16,1 mW
DUf =
= mV = 3,66 V
Þ DU17%= = 0,915 %
C3.3 Kiểm tra sụt áp trên toàn bộ đường dây đã chọn:
Bỏ qua sụt áp trên đoạn từ Máy biến thế đến tủ phân phối ( chiều dài ngắn )
∆Uđd1 = ∆Upp% + ∆U1% + ∆U9% = 1,38 % + 0,569 % + 2,98 % = 4,929 %
∆Uđd2 = ∆Upp% + ∆U2% + ∆U11% =1,38 % + 1,63 % + 0,74 % =3,75 %
∆Uđd3 = ∆Upp% + ∆U3% + ∆U17% =1,38 % + 0,217 % + 0,915 % =2,512 %
Đối với lưới điện phân xưởng thì tổn thất điện áp cho phép là ± 5% , qua tính toán ta thấy trong điều kiện vận hành xấu nhất thì các thiết bị lựa chọn xa nhất & có công suất lớn vẫn có thể hoạt động bình thường ( vì tổn thất điện áp tính toán nhỏ hơn tổn thất cho phép ).
Phần III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢO VỆ AN TOÀN
Hệ thống cung cấp điện làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng đến các hộ tiêu thụ .Khi cách điện giữa các thiết bị bị chọc thủng , người vận hành có thể bị tai nạn điện giật chết người. Do đo, phải có biện pháp an toàn chống điện giật , một trong những biện pháp an toàn chống điện giật là thực hiện nối đất cho các thiết bị .
Trang bị nối đất bao gồm các điện cực và dây dẫn nối đất . Các điện cực nối đất bao gồm cực thẳng đứng cắm sâu vào đất và điện cực nằm ngang chôn ngầm ở một độ sâu nhất định . Các dây nối đất được dùng để nối các bộ phận được nối đất với các điện cực nối đất . Trong hệ thống điện có 3 loại nối đất :
- Nối đất an toàn : thiết bị nối đất loại này được nối vào vỏ thiết bị điện
- Nối đất làm việc : thiết bị nối đất loại này được nối vào trung tính của máy biến áp
- Nối đất chống sét : thiết bị nối đất loại này được nối vào kim thu lôi
III.1/ SƠ LƯỢC VỀ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT :
- Sơ đồ TT : Sơ đồ nối vỏ kiểu trung tính nối đất , vỏ thiết bị nối đất riêng
Dây PE ( Protective earth : dây nối đất bảo vệ ) được bố trí riêng biệt với dây trung tính và có tiết diện được xác định theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra.
- Sơ đồ IT : Sơ đồ nối vỏ kiểu trung tính cách ly với đất , vỏ thiết bị nối đất
Dây PE ( Protective earth : dây nối đất bảo vệ ) được bố trí riêng biệt với dây trung tính và có tiết diện được xác định theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra.
- Sơ đồ TN-C : Sơ đồ nối vỏ kiểu trung tính nối đất , vỏ thiết bị nối vào trung tính ,dây trung tính và dây PE chung.
Dây trung tính và PE ( Protective earth : dây nối đất bảo vệ ) được sử dụng chung gọi là dây PEN. Sơ đồ này không được phép sử dụng đối với các dây nhỏ hơn 10 mm2 (dây Cu) và 16 mm2 (Al) và thiết bị điện cầm tay.
- Sơ đồ TN-S : Sơ đồ nối vỏ kiểu trung tính nối đất , vỏ thiết bị nối vào trung tính ,dây trung tính và dây PE tách rời.
Dây trung tính và PE ( Protective earth : dây nối đất bảo vệ ) được sử dụng riêng. Sơ đồ này là bắt buộc đối với các dây nhỏ hơn 10 mm2 (dây Cu) và 16 mm2 (Al) hoặc các thiết bị điện di động.
-Sơ đồ TN-C-S : Sơ đồ TN-C và TN-S có thể được cùng sử dụng trong cùng một lưới. Trong sơ đồ TN-C-S,sơ đồ TN-C (4 dây) không bao giờ được sử dụng sau sơ đồ TN-S. Điểm phân dây PE tách khỏi dây PEN thường là điểm đầu của lưới.
III .2/Chọn sơ đồ nối đất :
Do trong mạng điện có tiết diện dây thay đổi nên ta chọn nối đất dạng sơ đồ TN-C-S. Các qui định cụ thể khi thực hiện sơ đồ này:
- Được áp dụng ở mạng có trung tính nguồn nối đất trực tiếp.
- Trung tính phía hạ áp của máy biến áp nguồn , vỏ tủ phân phối, vỏ các phần tử khác trong mạng và các phần tử dẫn điện trong mạng phải được nối đất chung.
- Thực hiện nối đất lặp lại ở những vị trí cần thiết dọc theo dây PEN.
- Dây PEN không được đi ngang máng dẫn ,các ống dẫn sắt từ…hoặc lắp vào kết cấu thép vì hiện tượng cảm ứng và hiệu ứng gần có thể làm tăng tổng trở của dây.
- Dây PEN không được cắt trong bất kỳ trường hợp nào.Do đó khi sử dụng CB bảo vệ cần đảm bảo theo qui định :
+ Loại 3 cực khi mạng loại TN-C (dây PEN )
+ Loại 4 cực khi mạng loại TN-S ( 3 dây pha + dây trung tính và dây PE )
III .3/TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT :
III.3.1.Chọn dây PE :
Dây trung tính ( PE ) đi theo chu vi của phân xưởng .
Chiều dài dây đi từ trung tính máy biến áp đến cuối đường dây :
L = 2 ( 29 + 21 ) = 100 m
Nối dây trung tính nối đất đến vỏ từng thiết bị để bảo vệ dòng chạm vỏ một pha
Tiết diện của dây trung tính PE :
Theo IEC nếu : + F pha < 16 mm2
thì : F PE = F pha
+ 16 £ F pha £ 35 mm2
thì : F PE = 16 mm2
+ F PE > 35 mm2
thì : F PE = ½ F pha
Trong phân xưởng này đa số tiết diện dây nhỏ hơn 35 mm2 nên ta chọn FPE = 16 mm2 . Nối dây trung tính đến thiết bị nối đất :
Tủ PP
Tủ Đ.L
A
A
PEN
D
B
B
C
C
PEN
PEN
N
N
4W
·Sơ đồ :
III.3.2. Tính chạm vỏ tại các tủ phân phối và động lực :
Tại tủ phân phối :
Do dây PEN cótiết diện F =16mm2 tra bảng PL4.28 [ HTCCĐ – NCH ] ta được :
r0 =1,15 V/km , x0 = 0,333 V/km
Þ R = r0 .l =1,15.100 = 115 mV
Þ X = x0 .l = 0,333.100 = 33,3 m V
Þ Z = R + jX = 115 +j33,3
Þ I Zpen I= 119,72 mV
Ta tính :
I Zvòng I= I Zpp I + IZpen I = 7,339 + 119,72 = 127,059 m
Þ Ichạm vỏ pp = A (B.24)[HDĐAMH -PTTB]
Tại tủ động lực 1 :
Tương tự ta có I Zpen I= 119,72 mV
Þ I Zvòng1 I= I Zpp I + IZpen I + IZ1 I = 7,339 + 119,72 + 7,885 = 134,944 m
Þ Ichạm vỏ 1 = A
Tại tủ động lực 2 :
Tương tự ta có I Zpen I= 119,72 mV
Þ I Zvòng2 I= I Zpp I + IZpen I + IZ2 I = 7,339 + 119,72 + 13,85 = 140,909 m
Þ Ichạm vỏ 2 = A
Tại tủ động lực 3 :
Tương tự ta có I Zpen I= 119,72 mV
Þ I Zvòng3 I= I Zpp I + IZpen I + IZ3 I = 7,339 + 119,72 + 7,456 = 134,515 m
Þ Ichạm vỏ 3 = A
Ta thấy rằng : Dòng Ichạm vỏ dù ở xa nhất hay ở gần nhất nếu có xuất hiện đều phụ thuộc rất lớn vào ZPEN .Vì vậy, nối đất cho các vỏ thiết bị là rất quan trọng, nhằm tránh nguy hiểm cho người vận hành máy móc .Trong thiết kế này & theo những tính toán ở trên, dòng chạm vỏ tại các tủ động lực và tủ phân phối chính càng lớn vì tổng trở đã giảm.
III.3.3/ Nối đất :
Nối đất nhân tạo thường được thực hiện bằng cọc thép , thanh thép dẹp hình chữ nhật hay hình thép góc dài từ 2 đến 3 m chôn sâu xuống đất sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất khoảng 0,5 đến 0,7 m .
Để chống ăn mòn kim loại , ống thép hay các thanh thép có bề dày không được nhỏ hơn 4 mm, dây nối đất không được bé hơn 1/3 tiết diện dây pha, thường dùng thép có tiết diện 120 mm2, nhôm 35 mm2, đồng 25 mm2
Điện trở nối đất không được lớn hơn các trị số quy định :
Đối với lưới điện < 1000 V Þ R nối đất 4V .
Nối đất lặp lại của dây trung tính :R nối đất ll 10V .
Riêng với các thiết bị nhỏ , công suất tổng của máy phát điện , máy biến áp không quá 100 KVA cho phép R nối đất < 10 V .
(“Nối đất và chống sét” trang 146 [ HTCCĐ – NCH ] )
* Tính toán số cọc đất và điện trở nối đất :
Điện trở nối đất tiêu chuẩn R đ = 4
Dùng thép góc L 60x60x6 chôn sâu vào đất cách mặt đất 0,5 m .
Chiều dài thép góc l = 2,5 m .
Vùng đất tính toán giả sử có đất = 100 m (PL 6.4 [ HTCCĐ – NCH ])
Hệ số hiệu chỉnh là kđ = 1,4 khi chôn sâu 0,5 – 0,8 m, đất khô .
kng = 4,5 (PL 6.4 [ HTCCĐ – NCH ])
Điện trở suất tính toán với điện cực ngang và đứng được tính như sau :
ttng = kng . đất = 4,5 x 100 = 450 m
ttđ = kđ . đất = 1.4 x 100 = 140 m
Điện trở của một cọc thẳng đứng dùng cho thép góc L60 dài 2,5 m khi chôn sâu cách mặt đất 0,5 m được tính theo công thức :
R 1đ = (8.2) [ HTCCĐ – NCH ]
T = 0,5 + = 0,5 + = 1,75 m
d đẳng trị = 0,95 b = 0,95 x 0,06 = 0,057 m
Þ R1đ =
Xác định sơ bộ số cọc nối đất thẳng đứng :
Các cọc được chôn thành mạch vòng cách nhau a= 5 m, tra bảng hệ số sử dụng d cho cọc đứng là : d =0,69 (PL 6.7 [ HTCCĐ – NCH ])
Số cọc n = cọc
Xác định điện trở của thanh nối ngang (thép thanh 40 x 4 mm2 ) được hàn ở đầu trên của thép góc . Hệ số sử dụng thanh nối ngang khi số điện cực thẳng đứng là 11 cọc với a/l = 2 ta được : ngang = 0,4
Điện trở của thanh có chu vi vòng L = n . a = 11 .5 = 55 m
R ng = (8.5),(8.6) [ HTCCĐ – NCH ]
Rng =
Tính chính xác điện trở của điện cực thẳng đứng :
Rđ =
Xác định điện trở của thiết bị nối đất gồm hệ thống cọc và các thanh nối nằm ngang :
4V (8.7) [ HTCCĐ – NCH ]
Như vậy thiết bị nối đất theo thiết kế đã thỏa mãn yêu cầu.
KẾT LUẬN
Đồ án” Thiết kế cung cấp cho phân xưởng nhà máy bia” yêu cầu phân phối cấp điện cho một khu vực nhất định lấy từ lưới quốc gia & dùng điện áp 22/ 0,4KV với điều kiện thực tế của phân xưởng , dựa trên nền tảng xí nghiệp đã thiết kế sẵn.
Qua việc thực hiện đồ án này, em đã hệ thống hóa, cũng cố những kiến thức đã học được .Hiểu rõ thêm về các qui tắc, qui định để thiết kế trong các sách tra cưú. Nhưng thiết kế hệ thống cung cấp điện là một bài toán khó .Một đề tài dù nhỏ cũng yêu cầu cần tổng hợp kiến thức từ nhiều chuyên ngành đã học như : cung cấp điện, an toàn, kỹ thuật cao áp, thiết bị điện ....Bên cạnh đó,do em chưa có được kinh nghiệm thiết kế nên tập đồ án này chắc chắn còn rất nhiều thiếu sót .Em rất mong được quí thầy cô góp ý, giúp đỡ nhằm nâng cao kiến thức trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
---*---
1 –Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện - tác giả Phan Thị Thanh Bình ,Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân .( Viết tắt là [HDĐAMH -PTTB])
2 –Hướng dẫn thiết kế các thiết bị điện theo tiêu chuẩn IEC. (Viết tắt là [HDTKCTBĐTTC IEC] )
3 – An toàn điện – tác giả Phan Thị Thu Vân .( Viết tắt là [ATĐ – PTTV] )
4 - Nhà máy điện & trạm biến áp - nhóm tác giả:Trịnh HùngThám Nguyễn Hưũ Khải , Đào Quang Thạch , Lã Văn Ut , Phạm Văn Hòa , Đào Kim Hoa .
5 – Qui trình Vận Hành & Sữa chữa Máy Biến Ap của Tổng Công ty Điện Lực Việt Nam
6 – Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng – tác giả Nguyễn Công Hiền ,Nguyễn Mạnh Hoạch .( Viết tắt là [ HTCCĐ – NCH ] )
-------------------------&----------------------------
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- cung_cap_dien_xuong_bia_8242.doc