Đề tài Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện gang Vạn Lợi

0;4.0;3.6 NNHC ukWPkVUkVU Tính Tính RB và XB quy đổi về phía 0.4kV: 33 2 2 2 )( 3 2 2 2 2 )( 10305.310 1100 4.0 100 5 2 1 100 % 2 1 859.010 1100 4.013000 2 1 2 1 đm đmN BAPXB đm đmN BAPXB S Uu X S UP R Các máy biến áp khác tính toán tƣơng tự ta có kết quả trong bảng sau: Máy biến áp kVA S kVA PN %Nu BR B X B3 1100 1300 6.5 0.859 3.305 10 - 3 Bảng 3.10. Kết quả tính thông số máy biến áp các trạm biến áp phân xƣởng. 3.3.3.2.3. Tính toán ngắn mạch.  Ngắn mạch tại điểm N1: Sơ đồ thay thế: N1 XHT ZD HT Ta có: kAIi kAIII XXRZ Z U I Nxk NN DHTD tb N 59.743.298.128.12 3.29 0118.0717.00153.03 37 .3 11 22 " 11 22 1 1 35 1  Ngắn mạch tại điểm N2: N1 N2 XHT ZD ZBATG HT B4 1300 24000 6.5 1.136 7.69 10 -6 B5 1000 15000 5.5 0.12 4.4 10 -3 B6 630 8200 5 1.65 6.3 10 -3 Thông số các phần tử phía 35kV quy đổi về phía 10kV: kAIi kAIII RXX RRR XXX RR Nxk NN BATGB BATGB HTD D 18.358.138.128.12 8.13 027005.0027.03 3.605.1 027005.010305.30237.0 027.0859.01095.4 0237.0 35 3.6 717.00153.0 35 3.6 1095.4 35 3.6 0153.0 35 3.6 22 22 " 22 3 )(12 4 )(12 22 1 4 22 1  Ngắn mạch tại điểm N3: Sơ đồ thay thế: N3N1 N2 XHT ZD ZBATG ZC HT Tính 3NI cho tuyến cáp TBATG – B1: kAIi kAIII RXX RRR Nxk NN C c 472.0158.08.128.12 158.0 158.7277.193 3.605.1 158.7131.70275005.0 277.1925.19027.0 33 22 " 33 23 23 Tính tƣơng tự cho các tuyến cáp còn lại ta có bảng sau: Điểm ngắn mạch CR C X 3 R 3 X kA I N 3 kA ixk 3 TG cao áp B4 11.15 7.69 10 -6 11.17 0.027 0.34 0.87 TG cao áp B5 20.21 4.4 10 -3 0.147 0.031 0.18 64.63 TG cao áp B6 16.64 6.3 10 -3 1.677 0.033 0.22 5.79 3.3.3. Lựa chọn thiết bị điện và kiểm tra các thiết bị điện. 3.3.3.1.Trạm biến áp trung gian. 3.3.3.1.1. Lựa chọn và kiểm tra máy cắt của trạm biến áp trung gian. Điều kiện chọn và kiểm tra: Điện áp định mức, kV : mangđmđmMC UU Dòng điện lâu dài định mức, A : cbMCđm II Dòng điện cắt định mức, kA : Ncatđm II Dòng ổn định động, kA : xkôdd ii Dòng ổn định nhiệt, kA : nhđm qđ ôdnhiet t t Ii  Chọn máy cắt đƣờng cáp ngầm35kV: Chọn máy tủ máy cắt 8DA10 ,36 Kv do SIMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Loại máy cắt Cách điện Số lƣợng kV U đmMC A I đmMC kA I catđm kA iodd 8DA10 SF6 2 36 2500 40 110 Kiểm tra: Điện áp định mức, kV : kVUkVU mangđmđmMC 3536 Dòng điện lâu dài định mức, A : A U S IAI đm đm cbMCđm 68.397 353 26.17220 4.1 3 4.12500 Dòng điện cắt định mức, kA : kAIkAI Ncatđm 3.2940 1 Dòng ổn định động, kA : kAikAi xkôdd 18.35110 1 Máy cắt có dòng định mức AI đm 1000 nên không cần kiểm tra dòng ổn định nhiệt.  Chọn máy cắt hợp bộ cấp 6.3kV: Các máy cắt nối vào thanh cái 6.3kV chọn cùng loại máy cắt SF6 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểm tra: Điện áp định mức, kV : kVUkVU mangđmđmMC 3.612 Dòng điện lâu dài định mức, A : AIAI cbMCđm 11.1578 3.63 26.17220 4.11250 Dòng điện cắt định mức, kA : kAIkAI Ncatđm 8.1340 2 Dòng ổn định động, kA : kAikAi xkôdd 18.35110 2 Máy cắt có dòng điện định mức AI đm 1000 nên k phải kiểm tra dòng điện ổn định nhiệt. 3.3.3.1.3. Chọn và kiểm tra BU. Máy biến điện áp, ký hiệu BU hay TU là máy biến áp đo lƣờng dùng để biến đổi điện áp từ một trị số nào đó (thƣờng VU 1000 ) xuống V100 hoặc V3100 cấp điện cho đo lƣờng, tín hiệu và bảo vệ. Trên mỗ phân đoạn của thanh góp ta sử dụng một mát biến điện áp BU. Cáchđiện Sốlƣợng kV U đmMC A I đmMC A I catđm A iodd 8DA11 SF6 7 12 2500 40 110 BU đƣợc chọn theo điều kiện sau: Điện áp. Sơ đồ đấu dây, kiểu máy. Cấp chính xác. Công suất định mức.  Chọn và kiểm tra BU phía 6.3kV: Chọn BU loại 4MS32, kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MS32 kVU đm , 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 28 U chịu đựng xung kVs,50/2.1 75 kVU đm ,1 12, 3/12 kVU đm ,2 100, 3/100 , 100/3 Tải định mức , VA 400  Chọn và kiểm tra BU phía 35kV: Chọn BU loại 4MS36, kiểu hình trụ do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MS36 kVU đm , 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 70 U chịu đựng xung kVs,50/2.1 170 kVU đm ,1 35, 3/35 kVU đm ,2 100, 3/100 , 100/3 Tải định mức , VA 400 3.3.3.1.4. Chọn và kiểm tra BI. Máy biến dòng điện, ký hiệu BI hay TI là máy biến áp đo lƣờng dùng để biến đổi dòng điện từ một trị số lớn bất kỳ xuống 5A, 10A hoặc 1A cấp cho đo lƣờng, tín hiệu và bảo vệ. BI đƣợc chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức : mangđmđmBI UU Sơ đồ đấu dây, kiểu máy. Dòng điện định mức : cbđmBI II  Chọn BI cho đƣờng dây trên không từ hệ thống về: A Sk I đmMBAqtsc đmBI 8.428 353 200003.1 353 . Chọn BI loại 4MA76 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MA76 kVU đm , 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 70 U chịu đựng xung kVs,50/2.1 170 AI đm ,1 100 AI đm ,2 5 kAi snhietodd ,1. 80 kAi đôngodd ,. 120  Chọn BI cho tổng sau máy biến áp trung gian phía đầu ra thanh cái 10kV: A Sk I đmMBAqtsc đmBI 7.2382 3.63 200003.1 103 . Chọn BI loại 4MA72 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MA72 kVU đm , 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 28 U chịu đựng xung kVs,50/2.1 75 AI đm ,1 200 AI đm ,2 5 kAi snhietodd ,1. 80 kAi đôngodd ,. 120  Chọn BI cho các mạng cáp: Khi sự cố, máy biến áp có thể bị quá tải 30%, BI đƣợc chọn theo dòng cƣỡng bức qua máy biến áp có công suất lớn nhất trong mạng là 560kVA. A U Sk I đm đmMBAqtsc đmBI 03.42 103 5603.1 .3 . Chọn BI loại 4MA72 do SIEMENS chế tạo có các thông số nhƣ sau: Kiểu loại 4MA72 kVU đm , 12 U chịu đựng tần số công nghiệp 1’ , kV 28 U chịu đựng xung kVs,50/2.1 75 AI đm ,1 100 AI đm ,2 5 kAi snhietodd ,1. 80 kAi đôngodd ,. 120 3.3.3.1.5. Chọn chống sét van. Chống sét van là một thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đƣờng dây trên không truyền vào trạm biến áp. Với điện áp định mức thì điện trở của chống sét có tỉ trị số vô cùng lớn không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp sét thì điện trở có giá trị rất nhỏ, chống sét van sẽ tháo dòng điện sét xuống đất. Chọn chống sét van cho cấp điện áp 35kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B30, loại giá đỡ ngang. Chọn chống sét van cho cấp điện áp 10kV: chọn chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B10, loại giá đỡ ngang. 3.3.3.1.6. Chọn và kiểm tra thanh dẫn, thanh góp. Chọn loại bằng đồng cứng.  Chọn thanh dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép: cbcp IIkk .. 21 Thanh dẫn đặt nằm ngang : 95.01k 2k : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ 0 ' 0 2 cp cp k Ccp 70 - nhiệt độ cho phép lớn nhất khi làm việc bình thƣờng. C250 - nhiệt độ trung bình môi trƣờng. C35'0 - nhiệt độ cực đại môi trƣờng. Vậy ta có 88.02k Chọn cbI theo điều kiện quá tải của máy biến áp: A Ukk S I U S I đm đmB cp đm đmB cb 85.1832 3.6388.095.0 200004.1 .. 4.1 .3 4.1 21 Chọn thanh dẫn bằng đồng tiết diện 50 x 5, có dòng AIcp 2225  Kiểm tra điều kiện ổn định động: ttcp Lực tính toán do tác dụng của dòng điện ngắn mạch: kGi a l F xktt 281076.1 Trong đó: cml 100 - khoảng cách giữa các sứ. cma 50 - khoảng cách giữa các pha. xki - dòng điện ngắn mạch xung kích 3 pha, A Ta có: kGF kAi tt xk 46.3211.28 30 70 1076.1 45.5 28 Monen uốn: cmkG lF M tt .22.227 10 7046.32 10 . Ứng suất tính toán khi thanh dẫn đặt nằm: 3 2 2 6 . / cm hb W cmkG W M tt Thanh dẫn có cmhcmb 5.2;3.0 2 22 /20.546 550 72.2276 . .6 cmkG hb M tt Ứng suất cho phép của thanh đồng : 2/1400 cmkGcp 2/20.546 cmkGttcp  Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt: qđtIS .. Ta có: 6- hệ số phụ thuộc vào vật liệu. kAI 14.2 qđt - thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch theo tính toán. Vì nguồn có công suất vô cùng lớn nên: 05.005.005.0 " 2" catcatcatqđ t I I ttt Với : MCBVcat ttt stBV 02.0 và máy cắt là loại tác động nhanh thì smstMC 06.004.06040 nên ta chọn stMC 04.0 Vậy : stt catqđ 11.005.004.002.005.0 22 2 968.4250550 258.411.014.26.. mmmmS mmtI qđ Vậy thanh cái đã chọn là hợp lí 3.3.3.1.7. Chọn và kiểm tra cáp 6.3kV. Ta đã chọn đƣợc cáp theo ktj , đã kiểm tra theo điều kiện phát nóng. Các thông số của cáp đã ghi trong bảng vì vậy ta chỉ kiểm tra lại cáp theo điều kiện sau: qđN tIF .. Ta có: 6 - hệ số phụ thuộc vào vật liệu. NI - dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N trên thanh góp cao áp trạm biến áp phân xƣởng. qđt - thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch theo tính toán. Ta chỉ cần kiểm tra cho tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất. Tuyến cáp từ trạm biến áp trung gian đến B1 có dòng ngắn mạch lớn nhất kAI N 472.03 2709.011.06472.0.. mmFtI qđN Vậy mạng cáp đã chọn đạt tiêu chuẩn ổn định nhiệt. CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO NHÀ MÁY 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các phụ tải của khu vực lò cao, cơ điện đƣợc chia ra làm bốn nhóm. Việc cấp điện cho các phụ tải trong nhóm đƣợc thực hiện qua hai máy biến áp B3, B4.. Ta sử dụng sơ đồ cấp điện hỗn hợp. Điện áp đƣợc lấy từ phân đoạn thanh góp của TPPTT cung cấp cho 2 máy biến áp và đƣợc hạ xuồng 0,4 kv cung câp cho tủ phân phối qua các đƣờng cáp. Ở mỗi tủ phân phối sử dụng một aptomat tổng và các aptomtat nhánh cho các tủ động lực và tủ chiếu sang Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và các tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. Mỗi tủ động lực đƣợc cấp cho 1 nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ động lục, các phụ tải có công suất bé không quan trọng sẽ đƣợc ghép thành nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông. Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải ngắn mạch cho thiết bị trong phân xƣởng. Tuy nhiên, giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi sử dụng cầu chì và cầu dao. Xong đây là xu thế cấp điện cho các ví nghiệp công nghiệp hiện đại 4.2.LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN. Do việc cấp điện cho các phụ tải của khu vực lò cao cơ điện đƣợc thực hiện từ máy biến áp. Ta tiến hành lựa chọn các phần tử điện cho phƣơng án cấp điện tử B3 về các phụ tải nhƣ sau: 4.2. Lựa chọn các phần tử cho tủ PP số 1( lấy điện từ trạm B3) 4.2.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn. Itt = = = 1468,56 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đƣờng dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại CM 1600N có Iđm = 1600A. Bảng 4.1 - Thông số kĩ thuật aptomat CM1600N. Loại Số lƣợng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA) CM1600N 4 1600 690 50 4.2.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối số 1. Dây dẫn và cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) ttcp IIkk 21 Trong đó: k1: là hệ số kể đến môi trƣờng đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dƣới đất). k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lƣợng cáp đặt trong rãnh. Icp: dòng điện lâu dài cho phép. Itt: dòng điện tính toán của phân xƣởng cơ khí. Cáp hạ áp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đƣờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra điều kiện cpU . Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: )(3.1333 5.1 160025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmA nhkđ cp Trong đó : Ađmnhkđ II 25.1 là dòng khởi động nhiệt của aptomat Khu vực tủ phân phối số 1 đƣợc xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện )(56.1468 4.0.3 45.1017 .3 A U S I đm tt tt Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1 Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt Chọn cáp đồng 4.2.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối. Tủ phân phối đƣợc chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B3) và 5 đầu ra trong đó 4 đầu ra cung cấp cho 4 tủ động lực, 1 đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng AT A1 ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 CS A2 A3 A4 A5 Hình 4.1 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối. 4.2.3.1.Lựa chọn aptomat tổng. Áptomat tổng đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại CM1600N giống aptomat đầu nguồn 4.2.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm Bảng 4.2 - Phụ tải tính toán của các nhóm. Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A) 1 ĐL2 606.63 875.59 2 ĐL4 575.96 820.40 3 ĐL5 42.35 64 4 ĐLCĐ 61.07 96.36 Chiếu sáng ĐL5 9.6 14.5 Chọn aptomat cho tủ động lực 1 Dòng điện tính toán của nhóm máy 1 đi qua aptomat nhánh đặt trong tủ phân phối là A U S I đm tt tt 59.875 38.0.3 63.606 .3 1 Vậy chọn aptomat mã hiệu C1001N có Iđm=125 (A) Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tƣơng tự Bảng 4.3 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu Uđm (V) Iđm (A) Icắt (kA) Số cực Aptomat tổng CM1600N 690 1600 50 4 1 C1001N 690 1000 25 4 2 C1001N 690 1000 25 4 3 C100E 690 100 7.5 4 4 C100E 415 100 7.5 4 5 C60a 690 40 3 4 4.2.3.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Các đƣờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tƣờng và bên cạnh lối đi lại . Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng aptomat: 5.1 25.1 5.1 đmAkđđn cp II I Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: AII ttcp 95.109 )(67.921 5.1 100025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC có F=500 mm 2 với Icp=946 A Các tuyến cáp khác đƣợc chọn tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 4.4 - Kết quả chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực Tuyến cáp Itt,(A) Ikđnh/1.5,(A) Fcáp,(mm 2 ) Icp,(A) TPP – ĐL1 921.67 833.33 500 946 TPP – ĐL2 831 833.33 500 946 TPP – ĐL3 61 83.33 16 97 TPP – ĐL4 96.36 83.33 16 97 TPP – DL5 14.5 33.33 4 42 4.2.3.4. Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nhƣ các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đựt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế tạo có sẵn cầu dao, cầu chì, và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng AT ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC A Hình 4.2 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực. 4.2.3.4.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực. Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống nhƣ các aptomat nhánh tƣơng ứng trong tủ phân phối. Bảng 4.5 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực. Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực 1 C1001N 690 1000 25 4 2 C1001N 690 1000 25 4 3 C100E 690 100 7.5 4 4 C100E 415 125 7.5 4 4.2.3.4.2.Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng đƣợc lựa chọn theo các điều kiện ở trên. Chọn aptomat cho 2 quạt gió lò gió nóng có Pđm=11kW )(7.41 8.0.38.0.3 11 .cos.3 38.0 A U P II kVUU đm tt ttđmA đml mmđmA Vậy ta chọn aptomat loại C60N có Iđm =63(A) Các aptomat cho các thiết bị khác đƣợc chọn tƣơng tự 4.2.5.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ. Tất cả các dây dẫn trong phân xƣởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thép có đƣờng kính ¾’’ chon dƣới nền phân xƣởng Chọn cáp đến máy mài AII ttcp 7.41 )(5.52 5.1 6325.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Ta chọn cáp 4G6 có Icp=54(A) Các đƣờng cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại đƣợc chọn tƣơng tự Bảng 4.6 - Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị. Tên máy Phụ tải Aptomat Dây dẫn Pđm (kW Iđm (A) Loại Iđm (A) Ikđnh/1.5 Loại Icp (A) Dôthep Nhóm 1 Hai quạt lò gió nóng 22 41.7 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” Hai quạt gió trƣớc lò 30 56.9 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” Hai quạt gió trƣớc máng 22 41.7 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” Hai quạt gió đỉnh lò 22 41.7 C60N 63 83.33 4G6 54 3/4” Một quạt gió trợ cháy 160 144 NS225E 225 187.5 4G50 192 3/4” Một quạt gió trợ cháy 160 144 NS225E 225 187.5 4G50 192 3/4” Một 160 144 NS225E 225 187.5 4G50 192 3/4” quạt gió trợ cháy Nhóm 2 Một động cơ xe kíp 110 278.54 NS400N 400 208.33 4G70 246 3/4” Một động cơ xe kíp 110 278.54 NS400N 400 208.33 4G70 246 3/4” Ba động cơ băng chuyền 33 62.67 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” Ba động cơ băng chuyền 33 62.67 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” Hai động cơ băng chuyền 22 55.70 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” Hai động cơ băng chuyền 22 55.70 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” Hai động cơ cầu trục 15 37.98 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” Hai động cơ băng chuyền 60 151 NS250N 250 208.33 4G70 246 3/4” Nhóm 3 Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Ba động cơ lọc bụi túi vải 4.5 11.39 C60a 40 33 4G4 42 3/4” Nhóm 4 Máy khoan 0.65 1.23 C60a 40 33 33 42 3/4” Máy tiện 4.5 11.39 C60a 40 33 33 42 3/4” Ba máy hàn 6 11.39 C60a 40 33 33 42 3/4” Hai máy quấn 3 5.69 C60a 40 33 33 42 3/4” 4.3. Lựa chọn các phần tử cho tủ PP số 2 ( lấy điện từ biến áp B4 ) 4.3.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn. Itt = = = 1968.09 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đƣờng dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại CM 2000N có Iđm = 2000A. Bảng 4.6 - Thông số kĩ thuật aptomat CM2000N. Loại Số lƣợng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA) CM2000N 1 2000 690 50 4.3.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối số 2. Dây dẫn và cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) ttcp IIkk 21 Trong đó: k1: là hệ số kể đến môi trƣờng đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dƣới đất). k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lƣợng cáp đặt trong rãnh. Icp: dòng điện lâu dài cho phép. Itt: dòng điện tính toán của phân xƣởng cơ khí. Cáp hạ áp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đƣờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra điều kiện cpU . Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: )(66.1666 5.1 200025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmA nhkđ cp Trong đó : Ađmnhkđ II 25.1 là dòng khởi động nhiệt của aptomat Khu vực tủ phân phối số 1 đƣợc xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện )(09.1968 4.0.3 36.1295 .3 A U S I đm tt tt Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1 Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt Chọn cáp đồng 4.3.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối. Tủ phân phối đƣợc chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B4 ) và một đầu ra cung cấp cho các động cơ BTH CS Hình 4.3 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối. 4.3.3.1.Lựa chọn aptomat tổng. Aptomat tổng đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại CM1600N giống aptomat đầu nguồn 4.3.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm Bảng 4.7 - Phụ tải tính toán của các nhóm. Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A) 1 ĐL3 1295.36 1968.09 Chiếu sáng ĐL5 9.6 14.5 +chọn aptomat cho tủ động lực Dòng điện tính toán của nhóm A U S I đm tt tt 09.1968 38.0.3 36.1295 .3 1 Vậy chọn aptomat mã hiệu CM2000N có Iđm=2000 (A) Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tƣơng tự Bảng 4.8 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu Uđm (V) Iđm (A) Icắt (kA) Số cực Aptomat tổng CM2000N 690 2000 50 4 1 CM2000N 690 2000 25 4 5 C60a 690 40 3 4 4.3.3.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Các đƣờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tƣờng và bên cạnh lối đi lại . Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng aptomat: 5.1 25.1 5.1 đmAkđđn cp II I Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: AII ttcp 95.109 )(66.166 5.1 200025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 4.3.3.4. Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nhƣ các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đựt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế tạo có sẵn cầu dao, cầu chì, và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng. AT ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC A Hình 4.4 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực. 4..3.4.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực. Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống nhƣ các aptomat nhánh tƣơng ứng trong tủ phân phối. Bảng 4.9 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực. Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực 1 CM2000N 690 2000 50 4 4 C60a 690 40 3 4 4.3.3.4.2.Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị. Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng đƣợc lựa chọn theo các điều kiện ở trên. Chọn aptomat cho động cơ trạm bơm tuần hoàn có Pđm=160kW )(86.303 8.0.38.0.3 160 .cos.3 38.0 A U P II kVUU đm tt ttđmA đml mmđmA Vậy ta chọn aptomat loại NS400E có Iđm =400(A) Các aptomat cho các thiết bị khác đƣợc chọn tƣơng tự 4.3.5.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ. Tất cả các dây dẫn trong phân xƣởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thép có đƣờng kính ¾’’ chon dƣới nền phân xƣởng Chọn cáp đến trạm bơm tuần hoàn AII ttcp 86.303 )(33.333 5.1 40025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Ta chọn cáp 4G120 có Icp=346(A) Các đƣờng cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại đƣợc chọn tƣơng tự Bảng 4.10 - Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị. Tên máy Phụ tải Aptomat Dây dẫn Pđm (kW) Iđm (A) Loại Iđm (A) Ikđnh/1.5 Loại Icp (A) Dôthep 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nhóm 1 Động cơ trạm bơm tuần hoàn 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” Động cơ trạm bơm tuần hoàn 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” Động cơ trạm bơm tuần hoàn 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” Động cơ trạm bơm tuần hoàn 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” Động cơ trạm bơm tuần hoàn 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” Động cơ trạm bơm tuần hoàn 160 303.86 NS400 400 333.33 4G120 346 3/4” Động cơ trạm bơm tuần hoàn 130 246 C801N 400 333.33 4G120 346 3/4” Động cơ trạm bơm tuần hoàn 130 246 C801N 400 333.33 4G120 346 3/4” 4.. Lựa chọn các phần tử cho tủ PP số 3 ( lấy điện từ trạm biến áp B5 ) 4.4.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn. Itt = = = 1460.60 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đƣờng dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại CM 1600N có Iđm = 1600A. Bảng 4.11 - Thông số kĩ thuật aptomat CM1600N. Loại Số lƣợng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA) CM1600N 4 1600 690 50 4.4.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B5 về tủ phân phối số 3. Dây dẫn và cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) ttcp IIkk 21 Trong đó: k1: là hệ số kể đến môi trƣờng đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dƣới đất). k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lƣợng cáp đặt trong rãnh. Icp: dòng điện lâu dài cho phép. Itt: dòng điện tính toán của phân xƣởng cơ khí. Cáp hạ áp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đƣờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra điều kiện cpU . Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: )(3.1333 5.1 160025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmA nhkđ cp Trong đó : Ađmnhkđ II 25.1 là dòng khởi động nhiệt của aptomat Khu vực tủ phân phối số 1 đƣợc xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện )(60.1460 4.0.3 34.961 .3 A U S I đm tt tt Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1 Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt Chọn cáp đồng 4.4.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối. Tủ phân phối đƣợc chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B3) và 4 đầu ra trong đó 3đầu ra cung cấp cho 4 tủ động lực, 1 đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng. AT A1 A2 A3 A4 ĐL1 ĐL2 ĐL3 CS Hình 4.6 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối. 4.4.3.1.Lựa chọn aptomat tổng. Aptomat tổng đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại CM1600N giống aptomat đầu nguồn 4.4.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm Bảng 4.12 - Phụ tải tính toán của các nhóm. Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A) 1 ĐL2 1091.88 1658.94 2 ĐL3 264 402.24 3 ĐL4 97.65 148.36 Chiếu sáng ĐL5 52.776 80.184 +chọn aptomat cho tủ động lực 1 Dòng điện tính toán của nhóm A U S I đm tt tt 94.1658 38.0.3 88.1091 .3 1 Vậy chọn aptomat mã hiệu CM200N có Iđm=2000 (A) Áptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tƣơng tự Bảng 4.13 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu Uđm (V) Iđm (A) Icắt (kA) Số cực Aptomat tổng CM2000N 690 2000 50 4 1 CM2000N 690 2000 50 4 2 NS225E 500 225 7.5 4 3 NS630N 690 100 10 4 4.4.3.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Các đƣờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tƣờng và bên cạnh lối đi lại . Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng aptomat: 5.1 25.1 5.1 đmAkđđn cp II I Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: AII ttcp 94.1658 )(66.1666 5.1 200025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng Các tuyến cáp khác đƣợc chọn tƣơng tự, 4.4.3.4. Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nhƣ các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đựt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế tạo có sẵn cầu dao, cầu chì, và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng AT ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC A Hình 4.7 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực. 4.4.3.4.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực. Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống nhƣ các aptomat nhánh tƣơng ứng trong tủ phân phối. Bảng 4.14 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực. Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực 1 CM2000N 690 2000 50 4 2 NS225E 500 225 7.5 4 3 NS630N 690 100 10 4 4.4.3.4.2.Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị. Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng đƣợc lựa chọn theo các điều kiện ở trên. Chọn aptomat cho 1 động cơ trộn liệu có Pđm=200kW )(83.379 8.0.38.0.3 200 .cos.3 38.0 A U P II kVUU đm tt ttđmA đml mmđmA Vậy ta chọn aptomat loại NS400E có Iđm =400(A) Các aptomat cho các thiết bị khác đƣợc chọn tƣơng tự 4.4.5.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ. Tất cả các dây dẫn trong phân xƣởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thép có đƣờng kính ¾’’ chon dƣới nền phân xƣởng Chọn cáp đến một động cơ trộn liệu AII ttcp 83.379 )(33.333 5.1 40025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Ta chọn cáp 4G120 có Icp=346(A) Các đƣờng cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại đƣợc chọn tƣơng tự Bảng 4.15 - Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị. Tên máy Phụ tải Aptomat Dây dẫn Pđm (kW) Iđm (A) Loại Iđm (A) Ikđnh/1.5 Loại Icp (A) Dôthep 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nhóm 1 Một động cơ trộn liệu 200 397.8 3 NS400E 400 333.33 4G120 346 3/4” Hai sàng rung 1850 22 41.78 C60N 63 52.5 4G10 75 3/4” Sàng rung 1845 và 1845 18 34.18 C60N 63 52.5 4G10 75 3/4” Quạt gió nguội băng 90 170.9 2 NS225 225 187.5 4G50 192 3/4” Nhóm 2 Ba hai động cơ phối liệu 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba hai động cơ phối liệu 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba hai động cơ phối liệu 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba hai động cơ phối liệu 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba hai động cơ phối 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba hai động cơ phối liệu 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba hai động cơ phối liệu 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba hai động cơ phối liệu 0.75 2.25 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Nhóm 3 Hai động cơ bơm tuần hoàn 11 20.8 9 C60a 40 33.33 4G120 346 3/4” Hai động cơ băng tải thêu kết 3 5.69 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba động cơ tải thêu kết 4.5 8.54 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” 4.5. Lựa chọn các phần tử cho tủ PP số 4( lấy điện từ trạm B6) 4.5.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn. Itt = = = 8900.03 A Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đƣờng dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại C1001N có Iđm = 1000A. Bảng 4.16 - Thông số kĩ thuật aptomat C1001N. Loại Số lƣợng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA) C1001N 1 1000 690 25 4.5.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B6 về tủ phân phối số 4. Dây dẫn và cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu dài cho phép) ttcp IIkk 21 Trong đó: k1: là hệ số kể đến môi trƣờng đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dƣới đất). k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lƣợng cáp đặt trong rãnh. Icp: dòng điện lâu dài cho phép. Itt: dòng điện tính toán của phân xƣởng cơ khí. Cáp hạ áp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đƣờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể cho nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra điều kiện cpU . Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với MCCB: )(33.833 5.1 100025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmA nhkđ cp Trong đó : Ađmnhkđ II 25.1 là dòng khởi động nhiệt của aptomat Khu vực tủ phân phối số 1 đƣợc xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để cung cấp điện )(10.100 4.0.3 88.65 .3 A U S I đm tt tt Chỉ có 1 cáp đi trong rãnh nên k2 = 1 Vậy điều kiện chọn cáp là : Icp > Itt Chọn cáp đồng 4.5.3.Lựa chọn aptomat cho tủ phân phối. Tủ phân phối đƣợc chọn bao gồm 1 đầu vào( nhận điện từ B3) và 8 đầu ra trong đó 7 đầu ra cung cấp cho 4 tủ động lực, 1 đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng. AT AT1 AT8 ĐL1 . . ĐL7 CS Hình 4.8– Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối. 4.5.3.1.Lựa chọn aptomat tổng. Aptomat tổng đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại C1001N giống aptomat đầu nguồn 4.5.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh. Ta có bảng phụ tải tính toán các nhóm Bảng 4.17 - Phụ tải tính toán của các nhóm. Nhóm phụ tải Tủ động lực Stt (kVA) Itt (A) 1 ĐL5 65.88 100.109 2 ĐL6 197.43 299.97 3 ĐL 171.315 260.28 4 ĐL8 133.57 202.94 5 ĐLđúc 121.695 184.89 6 ĐLhành chính 42.43 64.47 +chọn aptomat cho tủ động lực 1 Dòng điện tính toán của nhóm A U S I đm tt tt 109.100 38.0.3 88.65 .3 1 Vậy chọn aptomat mã hiệu NS225E có Iđm=225(A) Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tƣơng tự Bảng 4.18 - Kết quả chọn aptomat tổng và nhánh cho các tủ phân phối. Aptomat Mã hiệu Uđm (V) Iđm (A) Icắt (kA) Số cực Aptomat tổng C1001N 690 1600 25 4 1 NS225 500 225 7.5 4 2 NS400E 500 400 15 4 3 NS400E 500 400 15 4 4 NS225 500 225 7.5 4 5 C100E 500 100 7.5 4 4.5.3.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. Các đƣờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đƣợc đi trong rãnh cáp nằm dọc trong tƣờng và bên cạnh lối đi lại . Cáp đƣợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng aptomat: 5.1 25.1 5.1 đmAkđđn cp II I Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: AII ttcp 95.109 )(5.187 5.1 22525.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp ta chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC có F=550 mm 2 với Icp=192A Các tuyến cáp khác đƣợc chọn tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 4.19 - Kết quả chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực Tuyến cáp Itt,(A) Ikđnh/1.5,(A) Fcáp,(mm 2 ) Icp,(A) TPP – ĐL1 100.19 187.5 50 192 TPP – ĐL2 299.97 333.33 120 346 TPP – ĐL3 260.28 333.33 120 346 TPP – ĐL4 202.94 187.5 70 246 TPP – DL5 64.47 83.3 16 100 4.5.3.4. Lựa chọn các thiết bị trong tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xƣởng. Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nhƣ các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đựt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế tạo có sẵn cầu dao, cầu chì, và khởi động từ, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng. AT ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC A Hình 4.9 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực. 4.2.3.4.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực. Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống nhƣ các aptomat nhánh tƣơng ứng trong tủ phân phối. Bảng 4.20 - Thông số của aptomat tổng tủ động lực. Aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Icắt(kA) Số cực 1 NS225 500 225 7.5 4 2 NS400E 500 400 15 4 3 NS400E 500 400 15 4 4 NS225 500 225 7.5 4 5 C100E 500 100 7.5 4 4.5.3.4.2.Lựa chọn các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị. Các aptomat nhánh đến từng thiết bị hay nhóm thiết bị cũng đƣợc lựa chọn theo các điều kiện ở trên. Chọn aptomat cho 3 băng tải thêu kết có Pđm=3.5kW )(94.19 8.0.38.0.3 5.32 .cos.3 38.0 A U P II kVUU đm tt ttđmA đml mmđmA Vậy ta chọn aptomat loại C60a có Iđm =40(A) Các aptomat cho các thiết bị khác đƣợc chọn tƣơng tự 4.5.5.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ. Tất cả các dây dẫn trong phân xƣởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong ống thép có đƣờng kính ¾’’ chon dƣới nền phân xƣởng Chọn cáp đến máy mài AII ttcp 94.19 )(33.33 5.1 4025.1 5.1 25.1 5.1 A II I đmAkđđncp Ta chọn cáp 4G4 có Icp=42(A) Các đƣờng cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại đƣợc chọn tƣơng tự Bảng 4.21- Kết quả chọn aptomat và cáp đến từng thiết bị. Tên máy Phụ tải Aptomat Dây dẫn Pđm (kW) Iđm (A) Loại Iđm (A) Ikđnh/1.5 Loại Icp (A) Dôthep 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nhóm 1 Ba động cơ băng tải thêu kết 3 3.5 19.94 C60a 40 42 4G4 42 3/4” Hai động cơ băng tải thêu kết 2 3.5 13.2 C60a 40 42 4G4 42 3/4” Nhóm 2 Hai động cơ bơm tuần hoàn 2 75 284.87 NS400E 400 333.33 4G120 346 3/4” Hai động cơ băng tải thêu kết 2 1.5 5.69 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Ba động cơ băng tải thêu kết 3 1.5 8.54 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Nhóm 3 Một động cơ bơm tuần hoàn 30 56.97 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” Một động cơ nghiền vôi 30 56.97 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” Ba động cơ rỡ bụi 3 3.5 19.94 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Nhóm 4 Một động cơ nghiền vôi 5.5 10.44 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Một động cơ nghiền than 18.5 35.13 C60a 40 33.33 4G4 42 3/4” Một động cơ nghiền than 22 41.78 C60N 63 52.5 4G6 54 3/4” Một động cơ nghiền than 30 56.97 C100E 100 83.33 4G16 100 3/4” 4.6. Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối số 1 STT Tên thiết bị Công suất Số lƣợng 1 Quạt gió lò gió nóng 11 2 2 Quạt gió trƣớc lò 15 2 3 Quạt gió trƣớc máng 11 2 4 Quạt gió đỉnh lò 11 2 5 Quạt gió trợ cháy 160 3 6 Động cơ trạm bơm tuần hoàn 160 6 7 Động cơ trạm bơm tuần hoàn 130 3 8 Động cơ xe kíp 110 2 9 Động cơ băng chuyền 11 10 10 Động cơ cầu trục 7.5 4 11 Động cơ băng chuyền 30 4 12 Động cơ lọc bụi túi vải 1.5 30 13 Máy khoan 0.65 2 14 Máy tiện 4.5 3 15 Máy hàn 2 3 16 Máy quấn 1.5 2 Hình. 4.22. Tên thiết bị trong tủ số 1 CHƢƠNG 5 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO TOÀN NHÀ MÁY 5.1.ĐẶT VẤN ĐỀ. Phần lớn hộ công nghiệp trong quá trình làm việc tiêu thụ từ mạng điện cả công suất tác dụng P lẫn công suất phản kháng Q. Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng là: động cơ không đồng bộ (tiêu thụ khoảng 60-65% tổng công suất phản kháng của mạng điện xí nghiệp), máy biến áp (tiêu thụ khoảng 20-25%). Đƣờng dây và các thiết bị khác (tiêu thụ khoảng 10%), tùy thuộc vào thiết bị điện mà xí nghiệp cá thể tiêu thụ một lƣợng công suất phản kháng nhiều hay ít. Truyền tải một lƣợng công suất phản kháng qua dây dẫn và máy biến áp sẽ gây ra tổn thất điện áp, tổn thất điện năng lớn và làm giảm khả năng truyền tải trên các phần tử của mạng điện do đó để có lợi cho về kinh tế - kỹ thuật trong lƣới điện cần nâng cao hệ số công suất tự nhiên hoặc đƣa nguồn bù công suất phản kháng tới gần nơi tiêu thụ để tăng hệ số công suất cos làm giảm lƣợng công suất phản kháng nhận từ hệ thống điện. Nâng cao hệ số công suất tự nhiên bằng cách: Thay các động cơ non tải bằng các động cơ có công suất nhỏ hơn. Giảm điện áp đặt vào động cơ thƣờng xuyên non tải. Hạn chế động cơ không đồng bộ chạy non tải. Thay động cơ không đồng bộ bằng động cơ đồng bộ. Nếu tiến hành các biện pháp trên để giảm lƣợng công suất phản kháng tiêu thụ mà hệ số công suất của xí nghiệp vẫn chƣa đạt yêu cầu thì phải dùng biện pháp khác đặt thiết bị bù công suất phản kháng. 5.2.CHỌN THIẾT BỊ BÙ VÀ VỊ TRÍ ĐẶT. 5.2.1.Chọn thiết bị bù. Để bù công suất phản kháng cho nhà máy có thể dùng các thiết bị bù sau:  Máy bù đồng bộ: Có khả năng điều chỉnh trơn. Tự động với giá trị công suất phản kháng phát ra (có thêt tiêu thụ công suất phản kháng.) Công suất phản kháng không phụ thuộc điện áp đặt vào, chủ yếu phụ thuộc vào dòng kích từ. Giá thành cao. Lắp ráp, vận hành phức tạp. Gây tiếng ồn lớn. Tiêu thụ một lƣợng công suất tác dụng lớn.  Tụ điện: Tổn thất công suất tác dụng ít. Lắp đặt, vận hành đơn giản, ít bị sự cố. Công suất phản kháng phát ra phụ thuộc vào điện áp đặt vào tụ. Có thể sử dụng nơi khô ráo bất kỳ để đặt bộ tụ. Giá thành rẻ. Công suất phản kháng phát ra theo bậc và không thể thay đổi đƣợc. Thời gian phục vụ, độ bền kém. Theo các phân tích ở trên thì tụ bù thƣờng đƣợc lắp đặt để nâng cao hệ số công suất cho các xí nghiệp. 5.2.2.Vị trí đặt thiết bị bù. Về nguyên tắc để có lợi nhất về mặt giảm tổn thất điện áp, tổn thất điện năng cho đối tƣợng dùng điện là đặt phân tán các bộ tụ bù cho từng động cơ điện, tuy nhiên nếu đặt phân tán quá sẽ không có lợi về vốn đầu tƣ, lắp đặt và quản lý vận hành. Vì vậy, việc đặt thiết bị bù tập trung hay phân tán là tùy thuộc vào cấu trúc hệ thống cấp điện của đối tƣợng. Do tính chất của phụ tải nhà máy bao gồm cả phujtair dùng điện áp 6,3kv và điện áp 0,4 kv do đó ta tiến hành bù ở thanh cái các trạm phân phối lò cao +cơ điện và thêu kết +đúc +hành . Mặt khác do khỏng cách từ máy biến áp hạ áp tới các phụ tải dùng điện là ngắn do vậy tổn thất điện áp là không đáng kể. 5.3.XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ. 5.3.1.Tính hệ số tbcos của toàn nhà máy. Ta có: 51.0 26.17220 108,8767 cos nmtt nmtt S P Hệ số cos tối thiểu do nhà nƣớc quy định từ ( 95.085.0 ), nhƣ vậy ta phải bù sông suất phản kháng cho nhà máy để nâng cao hệ số cos . 5.3.2.Tính dung lƣợng bù tổng của toàn nhà máy. Dung lƣợng bù của nhà máy cần phải đƣợc xác định để hệ số tbnmcos đạt đến giá trị tối thiểu do nhà nƣớc quy định (theo quy định hiện hành thì hệ số công suất của nhà máy không đƣợc nhỏ hơn ( 95.085.0 ). Nhƣ vậy việc tính dung lƣợng bù ở đây là dung lƣợng bù cƣỡng bức để đạt giá trị quy định mà không phải xác định dung lƣợng bù kinh tế của hộ dùng điện. Vì vậy dung lƣợng bù của xí nghiệp xác định theo biểu thức sau: ).( 21 tgtgPQ ttnmb Trong đó: ttnmP - phụ tải tính toán của toàn nhà máy. 1tg - tƣơng ứng với 1cos (hệ số công suất trƣớc khi bù). 2tg - tƣơng ứng với 2cos (hệ số công suất cần đạt tới). 51.0cos 1 68.11tg 95.0cos 2 33.02tg )(365.11923)33.068.1(1808.8767 kVArQb 5.3.3.Phân phối dung lƣợng bù cho các trạm Từ trạm biến áp trung gian về các trạm phân phối trung tâm là mạng hình tia, có sơ đồ nguyên lý và sơ đồ tính toán nhƣ sau: Hình 5.1 – Sơ đồ nguyên lý và thay thế tính toán dung lƣợng bù nhà máy. Công suất bù đặt tại các điểm bù đƣợc xác định bởi công thức: )().( kVAr R R QQQQ i tđ bnmibi Trong đó: iQ - công suất phản kháng tiêu thụ của nhánh i (kVAr). nmQ - công suất phản kháng toàn nhà máy (kVAr) bQ - công suất phản kháng bù tổng (kVAr) tđR - điện trở tƣơng đƣơng của nhánh thứ i (Ω) )( 1 ... 111 1 321 i tđ RRRR R Ω )(iBiCi RRR iCR - điện trở cáp của nhánh thứ i (Ω). iBR - điện trở của biến áp phân xƣởng thứ i (Ω). Các đƣờng cáp từ TBATG tới các trạm phân phối 6,3 kv lò cao+ cơ điện và thêu kết+hành chính+đúc+bãi, đƣợc cho trong bảng sau: Bảng 5.1. Kết quả các tuyến cáp Đƣờng dây Loại cáp l( m ) r0( Ω / km ) R ( Ω ) PPTT PP L.Cao+ C.Điện XLPE( 1 300) 57.125 0.079 4.51 PPTT PP Thêu kết + HC+ 2XLPE( 1 300) 25.5 0.079 2.005 TBATG TPPTT 3XLPE(1 300) 50 0.079 5.2 Công suất tính toán của nhà và của các trạm là Snm = 8767.7008 +j14821.40 Kva SLC+CĐ = 7723.24 + j5117.27 Kva STK+HC+Đ = 3212.29 +j13725.27 Kva Điện trở tƣơng đƣơng của mạng cao áp nhà máy là )(02.62.5 005.1 1 51.4 1 1 tđR Xác định dung lƣợng bù dặt tại thanh cái của trạm PP lò cao + cơ điện = 5117- ( 14821 – 11923.365 ) = 1744.24 Kvar Xác định dung lƣợng bù tại thanh cái hạ của thêu kết + hành chính +đúc +bãi = 10914.18 Kvar Tại mỗi trạm pp dùng thanh cái phân đoạn do vậy dung lƣợng bù đƣợc phân bố đều cho hai phân đoạn. Chọn các tụ bù 7.2kv do COOPER ( Mỹ ) chế tạo. Bảng 5.2 – Kết quả phân bố dung lƣợng bù trong nhà máy Trạm biến áp Loại tụ bùQ kVAr Số bộ Tổng bùQ kVAr bùQ yêu cầu kVAr TPP 6,3kV lò cao +cơ điện CEP160A6 300 6 1800 1744.24 TPP 6,3Kv thêu kết+hànhchính+đúc CEP180B6 500 22 11000 10914.18 Tủ aptomat Đến các tủ phân phối Tủ bù cosφ Tủ bù cosφ Đến các tủ phân phối Tủ aptomat Tủ aptomat Hình 5.2 – Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù cosφ trong trạm đặt 2 máy biến áp. Tủ aptomat Đến các tủ phân phối Tủ bù cosφ Hình 5.3 – Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù cosφ trong trạm đặt 1 máy biến áp. Hệ số công suất (cosφ) của nhà máy sau khi đặt tụ bù: Tổng công suất phản kháng của tụ bù: kVArQ 12800 Lƣợng công suất phản kháng truyền trong lƣới cao áp toàn nhà máy: kVArQQQ ttnm 4.20211280040.14821 Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù: 23.0 1808.8767 4.2021 ttnmP Q tg Vậy 97.0cos Kết luận: Sau khi đặt tụ bù cho lƣới cao áp của nhà máy đã đạt yêu c CHƢƠNG 6 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO KHU VỰC THÊU KẾT 6.1.ĐẶT VẤN ĐỀ. Trong các nhà máy xí nghiệp công nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lƣợng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, an toàn trong sản xuất và sức khỏe ngƣời lao động. Nếu ánh sáng không đủ, ngƣời lao động sẽ phải làm việc trong trạng thái căng thẳng, hại mắt và ảnh hƣởng đến sức khỏe. Điều này sẽ làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm và năng suất lao động thấp, thậm chí còn gây tai nạn trong khi làm việc. Vì vậy hệ thống chiếu sáng phải đảmbảo các yêu cầu sau: Không bị lóa mắt. Không bị lóa do phản xạ. Không tạo ra những khoảng tối bởi những vật bị che khuất. Phải có độ rọi đều. Phải tạo ra đƣợc ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên càng tốt 6.2.LỰA CHỌN SỐ LƢỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG CHUNG. Hệ thống chiếu sáng chung của khu vực thêu kết sẽ dùng bóng đèn sợi đốt Khu vực thêu kết có một dãy nhà gồm 3 tầng Chiều rộng mb 30 Chiều dài ma 100 Tổng diện tích là 23000m Nguồn điện sử dụng là VU 220 lấy điện từ tủ chiếu sáng của trạm biến áp phân xƣởng trạm B6. Độ rọi yêu cầu là lxE 30 (Tra bảng 5.3-trang 135 “thiết kế cấp điện”). Hệ số dự trữ 3.1k (Tra bảng 5.2-trang 134 “thiết kế cấp điện”). Khoảng cách từ đèn đến các mặt công tác: )(mhhhH lvc Trong đó: h- chiều cao phân xƣởng (tính đến trần của phân xƣởng), h=4.5m hc- khoảng cách từ trần đến đèn, hc = 0.7m hlv- chiều cao từ nền phân xƣởng đến mặt công tác, hlv = 0.8m Hệ số phản xạ của tƣờng %30tu Hệ số phản xạ của trần %50tr Vậy ta có: )(38.07.05.4 mhhhH lvc h = 4.5m hc = 0.7m hlv = 0.8m H = 3m Hình 6.1 – Sơ đồ tính toán chiếu sáng. Để tính toán chiếu sáng cho phân xƣởng cơ khí ở đây sẽ áp dụng phƣơng pháp hệ số ứng dụng: )( . ... lumen kn kZSE F sd Trong đó: F – quang thông của mỗi đèn (lumen). E – độ rọi yêu cầu (E = 30lx). S – diện tích cần chiếu sáng (m2). k – hệ số dự trữ. n – số bóng đèn có trong hệ thống chiếu sáng chung. ksd – hệ số sử dụng Z – hệ số phụ thuộc vào loại đèn và tỷ số L/H. Thƣờng lấy 4.18.0Z . (Các hệ số đƣợc tra tại các bảng (5.1), (5.2), (5.3), (5.4), (5.5) trang 134, 135 và bảng PL VIII.1 sách “thiết kế cấp điện”) Tra bảng 5.1 ta có mHLHL 4.538.18.18.1/ Căn cứ vào bề rộng của phòng ta chọn L = 5m Căn cứ vào mặt bằng phân xƣởng ta bố trí nhƣ sau: Dãy nhà có chiều dài 100m và chiều rộng 30m ta bố trí 20 dãy đèn, mỗi dãy đèn gồm 5 bóng, khoảng cách giữa các đèn là 5m, khoảng cách từ tƣờng phân xƣởng đến dãy đèn gần nhất là 2m. Tổng cộng đèn cần dùng là 100 bóng. Chỉ số phòng: 69.7 )30100(3 30100 ).( . baH ba Với hệ số phản xạ của tƣờng %30tu và hệ số phản xạ của trần %50tr . Tra phụ lục VIII.1 - “thiết kế cấp điện” ta tìm đƣợc hệ số sử dụng ksd =0.48, lấy k=1.3, hệ số tính toán Z = 1.1 )(25.2681 48.0100 3.11.1300030 . ... lumen kn kZSE F sd Phân xƣởng dùng đèn sợi đốt loại mới nhất của Pháp có công suất 200W có quang thông: F = 3000lumen Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xƣởng: kWWPnP đencs 2020000200100. 6.3.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG. Để cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của toàn khu thêu kết ta đặt một tủ chiếu sáng bao gồm một aptomat tổng 3 pha 3 cực và 20 aptomat nhánh 1 pha 2 cực, mỗi aptomat bảo vệ cho 5 đèn.  Chọn aptomat tổng. Chọn theo điều kiện: Điện áp định mức: kVUU đmmangđmA 38.0 Dòng điện định mức: A U P II đmmang cs ttđmA 16.91 138.03 320 cos3 Chọn aptomat loại C100 E do hãng Merin Gerin chế tạo có các thông số sau: kAIVUAI Nđmđm 5.7,500,100 , 3 cực.  Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng. Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: AIIk ttcphc 16.91. Trong đó: Itt – dòng điện tính toán của hệ thống chiếu sáng chung. Icp – dòng điện cho phép ứng với từng loại dây. k – hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy k=1 Vậy AII ttcp 16.91 Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ, khi bảo vệ bằng aptomat. A II I đmAnhkđđmcap 33.83 5.1 10025.1 5.1 25.1 5.1 . Chọn cáp loại 4G16cách điện PVC do LENS chế tạo có AI cp 100  Chọn aptomat nhánh (dãy có 5 bóng). Điện áp định mức: kVUU đmmangđmA 22.0 Dòng điện định mức: A U Pn II mangđm đèè ttđmA 54.4 22.0 2.05. . Chọn aptomat loại V40H do hãng Merin Gerin chế tạo có các thông số sau: kAIVUAI Nđmđm 10,240,40 , loại 1+N cực  Chọn cáp từ tủ chiếu sáng đến các bóng đèn. Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: 1 54.4. hc ttcphc k AIIk AI cp 54.4 Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ, khi bảo vệ bằng aptomat. A II I đmAnhkđđmcap 33.33 5.1 4025.1 5.1 25.1 5.1 . Chọn cáp đồng 2 lõi tiết diện 2x1.5mm2 cách điện PVC do LENS chế tạo có AI cp 37 KẾT LUẬN Sau một khoảng thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp, đƣợc sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Nguyễn Đoàn Phong cùng các thầy cô giáo trong bộ môn Điện Tự Động Công Nghiệp, với sự nỗ lực của mình, và kiến thức của mình đã học trong 4 năm vừa qua. Đến nay em đã hoàn thành đƣợc bản đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện ganh Vạn Lợi”. Trong bản đồ án này em đã tìm hiểu và giải quyết đƣợc những vấn đề sau: Thu thập đầy đủ các thông số lien quan tới nhà máy luyện gang Vạn Lợi Lựa chọn đƣợc các phần tử của hệ thống Tính toán bù công suất Tính toán chiếu sáng cho khu vực thêu kết Do còn nhiều hạn chế do vậy trong đồ án của em vẫn còn nhiều sai xót, rất mong đƣợc sự đóng góp của thầy cô và các bạn. Hải Phòng, ngày tháng 10 năm 2010 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm (2001), Thiết kế cấp điện, NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội 2. Nguyễn Xuân Phú - Nguyễn Công HIền – Nguyễn Bội Khê (2001), Cung Cấp Điện, NXB Khoa học và kĩ thuật Hà Nội 3. Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch – (2001), Hệ Thống Cung Cấp Điện Của Xí Nghiệp Công Nghiệp Đô Thị Và Nhà Cao Tầng, NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội. 4. Ngô Hồng Quang (2002), Sổ Tay Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500 Kv, NXB Khoa Học và kĩ thuật Hà Nội. 5. TS. Ngô Hồng Quang, Giáo Trình Cung Cấp Điện, NXB Giáo Dục 6. Patrick Vandeplanque (2000), Kỹ Thuật Chiếu Sáng, NXB Khoa Học và Kĩ Thuật