Là nối đất các bộ phận kim loại của các thiết bị điện bình thường không
mang điện áp nhưng khi cách điện bị hỏng rò điện ra ngoài hay một lí do nào
đó mà bộ phận này bị mang điện áp. Nhờ có nối đất các thiết bị này mà điện áp
bước và điện áp tiếp xúc nhỏ không gây nguy hiểm cho người khi chạm vào
vỏ.
Hệ thống này bao gồm các cọc và dây dẫn nối đất. Điện trở nối đất phải
đảm bảo 4
Rnđ
116 trang |
Chia sẻ: baoanh98 | Lượt xem: 786 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ính 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
05.11045.5
50
100
1076.1
45.5
238
Monen uốn:
cmkG
lF
M tt .5.10
10
10005.1
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
/44.33
5.23.0
5.106
.
.6
cmkG
hb
M
tt
Ứng suất cho phép của thanh đồng : 2/1400 cmkGcp
2/44.33 cmkGttcp
Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt:
qđtIS ..
Ta có:
7 - hệ số phụ thuộc vào vật liệu.
kAI 14.2
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-79-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
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
968.475325
968.411.014.27..
mmmmS
mmtI qđ
3.3.3.1.7. Chọn và kiểm tra cáp 10kV.
Trong mục 3.2.4 chương này ta đã chọn được cáp theo ktj , đã kiểm tra theo
điều kiện phát nóng. Các thông số của cáp đã ghi trong bảng 3.4 vì vậy ta chỉ kiểm
tra lại cáp theo điều kiện sau:
qđN tIF ..
Ta có:
7 - 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 xưởng.
qđt - thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch theo tính toán.
Ta chỉ cần kiểm tra cho tuyến cáo có dòng ngắn mạch lớn nhất. Tuyến cáp từ
trạm biến áp trung gian đến B2 có dòng ngắn mạch lớn nhất kAI N 12.22
21638.9.. mmFtI qđN
Vậy mạng cáp đã chọn đạt tiêu chuẩn ổn định nhiệt.
3.3.3.2. Chọn thiết bị cho trạm biến áp phân xƣởng.
Vì các trạm biến áp phân xưởng đặt không xa trạm biến áp trung gian nên
phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì. Dao cách ly dùng để cách ly máy biến
áp khi sửa chữa, cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp. Phía
hạ đặt aptomat tổng và các aptomat nhánh. Thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng
aptomat phân đoạn.
3.3.3.2.1. Chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp.
Ta chọn cùng loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ cho việc mua
sắm, lắp đặt, vận hành và thay thế. Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức, kV : kVUU mangđmđmDCL 10
Dòng điện lâu dài định mức, A : AII lvDCLđm 03.42
103
560
3.1max
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-80-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Dòng ổn định động, kA : kAii xkôdd 38.5
Chọn dao cách ly loại 3DC do SIEMENS chế tạo có các thông số sau:
Loại dao cách
ly kV
U đm
A
I đm
kA
I Nt
kA
I N max
3DC 12 400 16 40
3.3.3.2.2. Chọn và kiểm tra cầu chì cao áp.
Cầu chì được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức:
kVUU mangđmđmCC 10
Công suất cắt định mức:
kVASSđmcatCC
"
Dòng cắt định mức:
kAII catđm
"
Dòng điện định mức:
đm
đmBAqtsc
cbCCđm
U
Sk
II
.3
.
Đối với trạm B1, B6:
A
U
Sk
II
đm
đmBAqtsc
cbCCđm 03.42
103
5603.1
.3
.
Chọn cầu chì ống cao áp loại 3GD1 210-3B có thống số như sau:
Loại cầu chì
kV
U đm
A
I đm
kA
I catN
A
I cat min
3GD1 210-3B 12 50 40 225
Đối với trạm B2, B4:
A
U
Sk
II
đm
đmBAqtsc
cbCCđm 51.13
103
1803.1
.3
.
Chọn cầu chì ống cao áp loại 3GD1 203-3B có thống số như sau:
Loại cầu chì
kV
U đm
A
I đm
kA
I catN
A
I cat min
3GD1 203-3B 12 16 63 62
Đối với trạm B3, B5:
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-81-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
A
U
Sk
II
đm
đmBAqtsc
cbCCđm 12
103
1603.1
.3
.
Chọn cầu chì ống cao áp loại 3GD1 203-3B có thống số như sau:
Loại cầu chì
kV
U đm
kA
I đm
kA
I catN
A
I cat min
3GD1 203-3B 12 16 63 62
3.3.3.2.3. Chọn và kiểm tra aptomat (aptomat tổng và aptomat phân đoạn).
Aptomat là thiết bị đóng cắt hạ áp có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch.
Aptomat được chọn theo điều kiện sau:
Điện áp định mức: kVUU mangđmđmA 4.0
Dòng điện định mức:
đm
đmBAqtsc
cbAđm
U
Sk
II
.3
.
Dòng cắt định mức: kAII NđmAcat
Đối với trạm B1, B6:
A
U
Sk
II
đm
đmBAqtsc
cbAđm 78.1050
4.03
5603.1
.3
.
Đối với trạm B2, B4:
A
U
Sk
II
đm
đmBAqtsc
cbAđm 75.337
4.03
1803.1
.3
.
Đối với trạm B3, B5:
A
U
Sk
II
đm
đmBAqtsc
cbAđm 22.300
4.03
1603.1
.3
.
Chọn aptomat do hãng Merlin Gerin chế tạo. Kết quả chọn trong bảng sau:
Tên
trạm kA
I N Loại Số
lượng V
U đm
A
I đm
kA
I N max Số cực
B1 22.396 C1251N 3 690 1250 25 4
B2 10.07 NS400E 3 500 400 15 4
B3 9.06 NS400N 3 690 400 10 4
B4 10.03 NS400E 3 500 400 15 4
B5 9.06 NS400N 3 690 400 10 4
B6 14.35 C1251N 1 690 1250 25 4
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-82-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Chƣơng 4
THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƢỞNG CƠ KHÍ
4.1.ĐẶT VẤN ĐỀ.
Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích 5952m2 gồm thiết bị được chia
làm 4 nhóm. Công suất tính toán của phân xưởng là 471.02 kVA, trong đó có
89.28kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng.
Để cấp điện cho phân xưởng cơ khí ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Điện năng được
lấy từ một 1 phân đoạn TG 35kV qua trạm biến áp trung gian đưa về tủ phân phối
của phân xưởng qua đường cáp. Trong tủ phân phối đặt 1 aptomat tổng và 5 aptomat
nhánh cấp cho 4 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng.
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 được 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 được 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 xưởng. 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.
4.2.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn.
Để cấp điện cho toàn phân xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối ngay liền kề
tường phân xưởng nằm trong phân xưởng. Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu
đường dây đén tủ phân phối đã đặt 1 aptomat đầu nguồn loại C801N có Iđm = 800A.
Bảng 4.1 - Thông số kĩ thuật aptomat C801N.
Loại Số lượng Iđm,(A) Uđm,(V) IcắtN,(kA)
C801N 1 800 690 25
4.2.2.Chọn cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối của phân xƣởng.
Dây dẫn và cáp được chọn theo điều kiện phát nóng (dòng điện làm việc lâu
dài cho phép)
ttcp IIkk 21
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-83-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Trong đó:
k1: là hệ số kể đến môi trường đặt cáp (ngoài trời, trong nhà, dưới đất).
k2: hệ số hiệu chỉnh theo số lượng cáp đặt trong rãnh.
Icp: dòng điện lâu dài cho phép.
Itt: dòng điện tính toán của phân xưởng cơ khí.
Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đường 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:
)(67.666
5.1
80025.1
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
Phân xưởng sửa chữa cơ khí được xếp vào hộ loại 3 nên dung cáp lộ đơn để
cung cấp điện
)(64.715
38.0.3
02.471
.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 được chọn bao gồm 1 đầu vào 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.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-84-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
4.2.3.1.Lựa chọn aptomat tổng.
Aptomat tổng được chọn theo dòng làm việc lâu dài. Chọn aptomat loại
C801N giống aptomat đầu nguồn
4.2.3.2.Lựa chọn aptomat nhánh.
Ta có bảng phụ tait 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 ĐL1 72.364 109.95
2 ĐL2 206.886 314.33
3 ĐL3 100.29 152.37
4 ĐL4 105.18 159.81
Chiếu sáng ĐL5 89.28 133.17
+chọn aptomat cho tủ động lực 1
Dòng điện tính toán của nhóm máy 1 đi qua aptomat nhánh đặt trong tủ phân phối
phân xưởng là:
A
U
S
I
đm
tt
tt 95.109
38.0.3
364.72
.3
1
Vậy chọn aptomat mã hiệu NC125H có Iđm=125 (A)
Aptomat từ tủ phân phối đến các tủ động lực khác chọn tương 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 C801N 690 800 25 4
1 NC125H 415 125 10 4
2 NS400N 690 400 10 4
3 NS250N 690 250 8 4
4 NC125H 415 125 10 4
5 NC250N 690 250 8 4
4.2.4.Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực.
Các đường cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực được đi trong rãnh cáp nằm
dọc trong tường và bên cạnh lối đi lại của phân xưởng. Cáp được chọn theo điều
kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-85-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
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
)(7.104
5.1
12525.1
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=16
mm
2
với Icp=113 A
Các tuyến cáp khác được chọn tương 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 72.364 104.17 16 113
TPP – ĐL2 314.33 333.33 120 343
TPP – ĐL3 152.37 208.33 50 210
TPP – ĐL4 159.81 104.17 16 113
TPP – ĐL5 135.65 208.33 50 210
4.2.5.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 như 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.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-86-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
AT
ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC
A
Hình 4.2 - Sơ đồ nguyên lý tủ động lực.
4.2.5.1.Lựa chọn các aptomat tổng của tủ động lực.
Các aptomat tổng của các tủ động lực chọn loại giống như các aptomat nhánh
tương 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 NC125H 415 125 10 4
2 NS400N 690 400 10 4
3 NS250N 690 250 8 4
4 NC125H 415 125 10 4
5 NC250N 690 250 8 4
4.2.5.2.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 được lựa chọn theo
các điều kiện ở trên.
Ví dụ ta chọn aptomat cho máy mài có Pđm=1kW
)(52.2
6.0.38.0.3
1
.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 được chọn tương tự
4.2.5.3.Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-87-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Tất cả các dây dẫn trong phân xưởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC đặt trong
ống thép có đường kính ¾’’ chon dưới nền phân xưởng
Chọn cáp đến máy mài
AII ttcp 53.2
)(33.33
5.1
4025.1
5.1
25.1
5.1
A
II
I đmAkđđncp
Ta chọn cáp 4G2.5 có Icp=41(A)
Các đường cáp từ tủ động lực đến các thiết bị còn lại được chọn tương 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
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Nhóm 1
Máy mài 1 2.53 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 9 22.79 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 12 30.39 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy cưa 2 5.06 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy khoan 5 12.66 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 7 17.33 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện phay 9 22.79 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy bào 15 37.98 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy mài MFnghiêng 7 17.73 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Nhóm 2
Máy tiện 6.7 16.97 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy cưa 2 5.06 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện đứng 110 278.55 NS400E 400 333.33 4G120 343 3/4”
Máy phay khoan 20 50.64 C60N 63 52.5 4G4 53 3/4”
Máy phay khoan 16 40.52 C60N 63 52.5 4G4 53 3/4”
Nhóm 3
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-88-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Máy mài 1 2.53 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện phay 9 22.79 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Mày bào 15 37.98 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 6.7 16.97 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 70 177.27 NS225E 225 187.5 4G50 206 3/4”
Máy phay vạn năng 6 15.19 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy mài MF nghiêng 7.5 18.99 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy khoan bàn 1.5 3.8 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy khoan cần 1.5 3.8 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy bào 6.3 15.95 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy xọc 16 40.52 C60N 63 52.5 4G4 53 3/4”
Máy khoan đứng 3 7.6 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Nhóm 4
Máy khoan cần 1.5 3.8 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 22 55.71 C60N 63 52.5 4G4 53 3/4”
Máy tiện 8 20.26 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 15 37.98 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy tiện 6.7 16.97 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy phay bán răng 8.7 22.03 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy mài 7 17.74 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Máy mài 32 81.03 C100E 100 83.33 4G10 87 3/4”
Máy mài lỗ 20 50.64 C60N 63 52.5 4G4 53 3/4”
Máy mài 6 15.19 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Cẩu trục 14 35.45 C60a 40 33.33 4G2.5 41 3/4”
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-89-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Chƣơng 5
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ
NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO 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%). Đường dây
và các thiết bị khác (tiêu thụ khoảng 10%), tùy thuộc vào thiết bị điện mà xí
nghiệp cá thể tiêu thụ một lượng công suất phản kháng nhiều hay ít.
Truyền tải một lượng 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 lưới điện
cần nâng cao hệ số công suất tự nhiên hoặc đưa nguồn bù công suất phản kháng tới
gần nơi tiêu thụ để tăng hệ số công suất cos làm giảm lượng 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 thường 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 lượng công suất phản kháng tiêu thụ
mà hệ số công suất của xí nghiệp vẫn chưa 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.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-90-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Gây tiếng ồn lớn.
Tiêu thụ một lượng 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 được.
Thời gian phục vụ, độ bền kém.
Theo các phân tích ở trên thì tụ bù thường được 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 tượng 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 tư, 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 tượng, theo kinh nghiệm ta đặt thiết bị bù ở phía hạ áp của
trạm biến áp phân xưởng tại tủ phân phối. Ở đây ta coi giá tiền đơn vị (đ/kVAr) thiết
bị bù hạ áp lớn không đáng kể so với giá tiền đơn vị tổn thất điện năng qua máy biến
áp.
5.3.XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƢỢNG BÙ.
5.3.1.Tính hệ số tbcos của toàn nhà máy.
Ta có:
79.0
81.2164
98.1716
cos
nmtt
nmtt
S
P
Hệ số cos tối thiểu do nhà nước quy định từ ( 95.085.0 ), như 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 lượng bù của nhà máy cần phải được xác định để hệ số tbnmcos đạt đến
giá trị tối thiểu do nhà nước quy định (theo quy định hiện hành thì hệ số công suất
của nhà máy không được nhỏ hơn ( 95.085.0 ). Như vậy việc tính dung lượng bù ở
đây là dung lượng bù cưỡng bức để đạt giá trị quy định mà không phải xác định
dung lượng bù kinh tế của hộ dùng điện. Vì vậy dung lượng bù của xí nghiệp xác
định theo biểu thức sau:
).( 21 tgtgPQ ttnmb
Trong đó:
ttnmP - phụ tải tính toán của toàn nhà máy.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-91-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
1tg - tương ứng với 1cos (hệ số công suất trước khi bù).
2tg - tương ứng với 2cos (hệ số công suất cần đạt tới).
79.0cos 1 78.01tg
95.0cos 2 33.02tg
)(641.772)33.078.0(98.1716 kVArQb
5.3.3.Phân bố dung lƣợng bù cho các trạm biến áp phân xƣởng.
Từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng là mạng hình tia
gồm 6 nhánh có sơ đồ nguyên lý và sơ đồ tính toán như sau:
BATG
Cáp
BAPX
)( ii jQP
bQ
biQ
0.4kV
10kV35kV
bQ
CiR iBR
)( bii QQ
10kV 0.4kV
Hình 5.1 – Sơ đồ nguyên lý và thay thế tính toán dung lƣợng bù nhà máy.
Tính dung lượng bù cho từng mạch:
Công thức phân phối dung lượng bù cho một nhánh cuat mạng hình tia.
)().( 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 tương đương của nhánh thứ i (Ω)
)(
1
...
111
1
321 i
tđ
RRRR
R
iR - điện trở tương đương của nhánh BATG-Bi (Ω)
)(iBiCi RRR
iCR - điện trở cáp của nhánh thứ i (Ω).
iBR - điện trở của biến áp phân xưởng thứ i (Ω).
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-92-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
)(10
.
3
2
2
đmBA
BAđmN
iB
S
UP
R
Từ kết quả chọn máy biến áp trong chương 3 ta có kết quả sau:
Bảng 5.1 – Kết quả tính điện trở của mỗi nhánh
Nhánh
)(
iBR
)(
iCR
)(
iBiCi RRR
BATG – B1 0.83 0.103 0.933
BATG – B2 3.24 0.038 3.278
BATG – B3 4.1 0.056 4.156
BATG – B4 3.24 0.176 3.416
BATG – B5 4.1 0.059 4.159
BATG – B6 1.66 0.123 1.783
)(37.0
783.1
1
159.4
1
416.3
1
156.4
1
278.3
1
933.0
1
1
tđR
Xác định dung lượng bù tối ưu cho từng nhánh:
)(94.347
933.0
37.0
).64.77248.1318(4.5641 kVArQb
)(67.98
278.3
37.0
).64.77248.1318(28.1602 kVArQb
)(94.120
156.4
37.0
).64.77248.1318(53.1693 kVArQb
)(33.78
416.3
37.0
).64.77248.1318(45.1374 kVArQb
)(32.141
159.4
37.0
).64.77248.1318(88.1895 kVArQb
)(34.216
783.1
37.0
).64.77248.1318(61.3296 kVArQb
Kết quả tính toán được tổng kết trong bảng sau:
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
B1 KC1-0.38-20-Y1 20 18 360 347.94
B2 KC1-0.38-20-Y1 20 6 120 98.67
B3 KC1-0.38-20-Y1 20 6 120 120.94
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-93-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
B4 KC1-0.38-20-Y1 20 4 80 78.33
B5 KC1-0.38-20-Y1 20 8 160 141.32
B6 KC1-0.38-20-Y1 20 11 220 216.34
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 1060
Lượng công suất phản kháng truyền trong lưới cao áp toàn nhà máy:
kVArQQQ ttnm 48.258106048.1318
Hệ số công suất của nhà máy sau khi bù:
151.0
98.1716
48.258
ttnmP
Q
tg
Vậy 99.0cos
Kết luận: Sau khi đặt tụ bù cho lưới hạ áp của nhà máy hệ số công suất đã đạt yêu
cầu.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-94-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Chƣơng 6
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHUNG CHO PHÂN
XƢỞNG CƠ KHÍ.
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 lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, an toàn
trong sản xuất và sức khỏe người lao động. Nếu ánh sáng không đủ, người lao động
sẽ phải làm việc trong trạng thái căng thẳng, hại mắt và ảnh hưởng đến sức khỏe.
Điều này sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng 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 được 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 phân xưởng cơ khí sẽ dùng bóng đèn sợi đốt
sản xuất tại Việt Nam.
Phân xưởng cơ khí có một dãy nhà:
Chiều rộng mb 48
Chiều dài ma 124
Tổng diện tích là 25952m
Nguồn điện sử dụng là VU 220 lấy điện từ tủ chiếu sáng của trạm biến áp
phân xưởng 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 xưởng (tính đến trần của phân xưởng), h= 4.5m
hc- khoảng cách từ trần đến đèn, hc = 0.7m
hlv- chiều cao từ nền phân xưởng đến mặt công tác, hlv = 0.8m
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-95-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Hệ số phản xạ của tường %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 xưởng cơ khí ở đây sẽ áp dụng phương 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. Thường lấy 4.18.0Z .
(Các hệ số được 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/
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-96-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Căn cứ vào bề rộng của phòng ta chọn L = 5.5m
Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng ta bố trí như sau:
Dãy nhà có chiều dài 124m và chiều rộng 48m ta bố trí 25 dãy đèn, mỗi dãy
đèn gồm 9 bóng, khoảng cách giữa các đèn là 5.5m, khoảng cách từ tường phân
xưởng đến dãy đèn gần nhất là 2m. Tổng cộng đèn cần dùng là 225 bóng.
Chỉ số phòng:
53.11
)48124(3
48124
).(
.
baH
ba
Với hệ số phản xạ của tường %30tu và hệ số phản xạ của trần %50tr .
Tra phụ lục VIII.1 - “thiết kế cấp điện” ta tìm được hệ số sử dụng ksd =0.48, lấy
k=1.3, hệ số tính toán Z = 1.1
)(27.2364
48.0225
3.11.1595230
.
...
lumen
kn
kZSE
F
sd
Phân xưởng dùng đèn sợi đốt tiêu chuẩn có công suất 200W có quang thông:
F = 2528 lumen
Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng:
kWWPnP đencs 4545000200225.
6.3.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG.
Để cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của toàn phân xưởng ta đặt một tủ
chiếu sáng trong phân xưởng bao gồm một aptomat tổng 3 pha 3 cực và 25 aptomat
nhánh 1 pha 2 cực, mỗi aptomat bảo vệ cho 9 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 37.68
138.03
45
cos3
Chọn aptomat loại C100E 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 37.68.
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
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-97-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Vậy AII ttcp 37.68
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 4G10 cách điện PVC do LENS chế tạo có AI cp 87
Chọn aptomat nhánh (dãy có 9 bóng).
Điện áp định mức:
kVUU đmmangđmA 22.0
Dòng điện định mức:
A
U
Pn
II
mangđm
đèè
ttđmA 18.8
22.0
2.09.
.
Chọn aptomat loại C60a do hãng Merin Gerin chế tạo có các thông số sau:
kAIVUAI Nđmđm 3,440,40 , loại 2 cực.
Chọn cáp từ tủ chiếu sáng đến các bóng đèn.
Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép:
1
18.8.
hc
ttcphc
k
AIIk
AIcp 18.8
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
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-98-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Chƣơng 7
THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUNG ÁP CẤP ĐIỆN
CHO NHÀ MÁY
Nhà máy được cấp điện từ trạm biến áp trung gian bằng đường dây trên không
lộ kép 35kV, kéo dài 15km, sử dụng dây AC-35
7.1.MỘT SỐ QUI ĐỊNH KHI TÍNH TOÁN.
Ta chọn vùng khí hậu loại 3 để tính toán đường dây trên không. Vùng khí hậu
này có các số liệu sau :
- Lúc nhiệt độ không khí thấp nhất :
+ Nhiệt độ : θmin = 5
o
C
+ Tốc độ gió : v = 0 m/s
- Lúc nhiệt độ không khí cao nhất :
+ Nhiệt độ : θmax = 40
o
C
+ Tốc độ gió : v = 0 m/s
- Lúc bão
+ Nhiệt độ : θbão = 25
o
C
+ Tốc độ gió : v = 35 m/s
Tra bảng ta tìm được thong số của dây AC-35
Bảng 7.1 – Tỷ tải dây AC-35
Loại dây FAl
(mm
2
)
FFe
(mm
2
)
g1
(N/m.mm
2
)
g2
(N/m.mm
2
)
g3
(N/m.mm
2
)
AC – 35 36.9 6.2 32.2.10-3 134. 10-3 138. 10-3
Bảng 7.2 – Đặc tính cơ lý của dây AC – 35
Vật liệu σgh
(N/mm
2
)
E
(N/mm
2
)
α
)
1
(
C
β=1/E
Al 157 61.6.10
3
23.10
-6
16.234.10
-6
Fe 1175 193.10
3
12.10
-6
5.102.10
-6
7.2.LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA ĐƢỜNG DÂY.
7.2.1.Chọn khoảng cột
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-99-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Khoảng cột l = 100m
Như vậy toàn tuyến có 150 cột. Vị trí thứ nhất là cột xuất tuyến ở trạm biến áp
trung gian, vị trí 150 là cột cuối cùng sát tường bao nhà máy.
7.2.2.Chọn cột
Dự định cho 2 lộ dây đi trên 1 cột, dây dẫn 3 pha đặt trên 3 xà cách nhau 1m,
cột chôn sâu 2m nên ta chọn cột cao 12m. Tại các vị trí cột trung gian đặt 1 cột
LT12B , vị trí đầu và cuối tuyến đặt 2 cột LC12C
Bảng 7.3 – Thông số lĩ thuật cột li tâm LC12
Loại cột Qui cách
d1/d2 - h
Mác bê
tông
V
(m
3
)
M
(kG)
Lực đầu
cột(kG)
LT12B 190/330-
12000
400 0.44 1200 720
LT12C 190/330-
12000
400 0.44 1200 900
7.2.3.Chọn xà
Tại các cột trung gian sử dụng xà đơn (X1)
Cột đầu và cột cuối dung xà kép (X2)
Xà làm bằng thép góc L73.73.7 dài 2m
Kèm xà và chống xà dung thép góc L60.60.6
7.2.4.Chọn sứ
Tại các cột đều sử dụng sứ đứng thủy tinh do xí nghiệp thủy tinh cách điện Hải
Phòng sản xuất
7.2.5.Chọn móng cột
Chọn dung móng không cấp
Với cột trung gian móng có kích thước : 1.1,2.2 m
Cột đầu và cột cuối móng có kích thước : 1,2.1,4.2 m
7.3.TÍNH ỨNG SUẤT VÀ ĐỘ VÕNG CỦA DÂY DẪN
- Xác định hệ số giãn nở dài của dây phức hợp AC – 35 :
AlFe
AlAlFeFe
AC
EaE
EaE
35
Trong đó :
a là hệ số, 95.5
2.6
9.36
Fe
Al
F
F
a
EAl là modun đàn hồi của nhôm
EFe là modun đàn hồi của thép
αAl là hệ số giãn nở dài của nhôm
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-100-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
αFe là hệ số giãn nở dài của thép
thay số ta có
)/1(10167.19
106.6195.510196
106.61102395.5101961012 6
33
3636
35 CAC
- Xác định modun đàn hồi của dây AC-35 :
23
33
35 /10938.80
95.51
10196106.6195.5
1
mmN
a
EEa
E FeAlAC
- Xác định hệ số kéo dài đàn hồi của dây AC – 35 :
)/(10355.12
10938.80
11 26
3
35
35 Nmm
EAC
Ac
- Xác định ứng suất cho phép dây AC-35 :
Vì khi lực tác dụng lên dây dẫn thì nhôm bị phá hủy trước, nên phải dựa vào ứng
suất của nhôm để tính toán.
Ta lấy nhiệt độ môi trường chế tạo dây là θ0 = 15
o
C
2lg /5.78
2
157
2
mmN
hA
cp
-Xác định ứng suất dây AC – 35 lúc bảo và lúc θmin
2366
0
/27.106
6.61
938.80
].106.61).2515).(10167.191023(5.78[
].).)(([
mmN
E
E
E
ACbao
Al
AC
AlbaoACAlcpACbao
2366
min0min
/041.100
6.61
938.80
].106.61).515).(10167.191023(5.78[
].).)(([
mmN
E
E
E
ACbao
Al
AC
AlACAlcpAC
- Xác định khoảng vượt tới hạn:
m
gg
l
ACACbao
bao
baoAl
th 52.83
)
041.100
102.32
()
27.106
10138
(
)525(102324
)()(
)(24
2
3
2
3
6
2
min
min2
min
Với khoảng vượt l = 100m > lth thì ứng suất lớn nhất σmax sẽ xuất hiện khi bão.
Giải phương trình trạng thái để tìm σACmax :
)(
..24
.
..24
.
2
22
2
22
mn
AC
AC
ACmAC
m
ACm
ACnAC
n
ACn
glgl
Trạng thái m có : gm =g3 = 138.10
-3
(N/m.mm
2) , σACm=σACbao=106.27 N/mm
2,
θm=θbao=25
o
C
Trạng thái m=n có : gn =g3 = 138.10
-3
(N/m.mm
2) , σACn cần tìm, θm=θmax=40
o
C
Thay số vào phương trình trạng thái ta giải được σACθmax=83.26 N/mm
2
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-101-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Từ đây ta tìm được độ võng của dây dẫn theo công thức :
m
gl
f
AC
48.0
26.838
102.32100
.8
. 32
max
1
2
7.4.KIỂM TRA KHOẢNG CÁCH AN TOÀN
Điều kiện kiểm tra là :
Ho = h – f – h1 – h2 ≥hcp
Trong đó
hcp :chiều cao thấp nhất cho phép của cột (hcp=6m)
h : chiều cao của cột (h = 12m)
f : độ võng của dây (f = 0.48m)
h1 : khoảng cách từ điểm treo dây trên xà dưới cùng đến đỉnh cột
(h1=2m)
h2 : độ chôn sâu cột (h2 = 2m)
suy ra Ho = 12 - 0.48 – 2 – 2 = 7.52m
vậy cột đã đảm bảo khoảng cách an toàn.
7.5.KIỂM TRA ĐỘ UỐN CỘT TRUNG GIAN
Cột trung gian khi làm việc chịu các lực do gió bão tác động lên than cột và lên
dây dẫn trong khoảng cột.
7.5.1.Mômen do lực gió tác dụng lên thân cột MPc
Lực gió tác động lên cột là :
)(....
16
81.9 2 NvFCPc
Trong đó :
α: hệ số biểu thị sự phân bố không đồng đều của gió trên khoảng cột
( với v=35m/s thì α=0.75)
v: tốc độ gió
C: hệ số động lực của không khí phụ thuộc vào bề mặt chịu gió (với
cột tròn thì C=1.1)
F: diện tích mặt chịu gió
22
21 6.2)212.(
2
33.019.0
).(
2
mhh
dd
F
Thay số ta tính được Pc
)(222.10256.2357.075.0
16
81.9 2 NPc
Mô men do lực gió tác động lên than cột gây ra là :
HPM cPc
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-102-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Trong đó H là độ cao mà lực Pc đặt vào
m
hh
dd
dd
H 551.4
3
212
33.019.0
33.019.02
3
.
.2 2
21
21
Do đó ta có ).(784.4665551.4222.1025 mNHPM cPc
7.5.2.Mômen do lực gió tác dụng lên dây dẫn MPd
Tải trọng gió lên 1 dây là :
NlFgPd 4691003510134..
3
2
Lực gió tác động lên dây dẫn ở các độ cao 10m, 9m, 8m
Mô men do lực gió tác dụng lên dây dẫn là
).(25326)8910(46922 mNHPM dPc
7.5.3.Tổng mô men ngoại lực tác dụng lên cột
).(784.2999125326784.4665 mNMMM PdPci
Tổng mô men tác dụng lên tiết diện cột sát đất là:
).(15.39589784.299911.12.1)%10( mNMMnM iitt
Qui đổi mô men tính toán về lực đầu cột :
kGN
hh
M
P tttt 559.403915.3958
212
15.39589
2
Ptt = 403.559kG < Pcp = 720kG nên cột làm việc an toàn
7.6.KIỂM TRA ĐỘ UỐN CỘT CUỐI
Cột cuối luôn bị kéo về 1 phía bởi sức kéo của dây.
Lực kéo của 1 dây là:
NFT ACACbao 24.4580)2.69.36(27.106
Lực do sức kéo của dây đặt vào cột ở các độ cao 10m, 9m, 8m.
Mô men do lực gió tác dụng lên than cột gây ra như với cột trung gian là:
).(784.4665551.4222.1025 mNHPM cPc
Mô men tính toán tổng đặt lên tiết diện cột sát mặt đất là:
itt MnM
Trong đó:
n : hệ số quá tải(tra bảng ta được n=1.3)
iM : tổng mô men ngoại lực tác dụng lên cột
Thay số ta có:
).(37.327598))8910(24.45802784.4665(3.1 mNMnM itt
Qui đổi về lực đầu cột ta có:
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-103-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
kGN
hh
M
P tttt 43.3339837.32759
212
37.327598
2
Cột cuối dung 2 cột TL12C có lực đầu cột cho phép là 900kG
kGPkGP cptt 1800900243.3339
Vậy cột làm việc không an toàn. Do điều kiện đất đai cho phép quyết định
đặt cho cột đầu và cột cuối 2 dây néo.
7.7.KIỂM TRA MÓNG CỘT TRUNG GIAN
Ta có thể kiểm tra móng theo công thức sau đây:
)...(
1
. 032
1
QFEF
F
Sk n
Trong đó:
k: hệ số an toàn cột trung gian, k=1.5
S: tổng lực ngang tác động lên cột
kNNPPS cd 84.3222.3839222.10254696.6
F1, F2, F3 tính theo công thức sau
)1.(..5.0.
).(
..
)1(
5.11)1(
5.015.1
2
2
02
2
2
3
2
2
2
2
22
1
Ch
tg
khb
E
tg
h
d
tgF
tg
h
d
tgF
tg
h
H
h
H
F
n
H: là độ cao trung bình mà các lực ngang đặt vào
m
PP
PP
H
dc
dc 82.7
4696222.1025
274692551.4222.1025
23
)8910(2551.4
Với đất sét pha cát ẩm tự nhiên có 2
1
22
b
h
tra bảng ta được các thong số:
218.0467.0
7.14
839.040
39.0
32.1
2
0
tg
C
k
Từ đó ta tính được F1 = 11.55 F2 = 2.98
F3 = 1.86 En = 64.95
Q0: tổng trọng lượng của cột đặt lên nền kể cả móng
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-104-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
xdmc QQQQQ0
Trong đó:
Qc: trọng lượng cột, Qc=0.44*24.5=10.78kN
Qm: trọng lượng móng, Qm=1*1.2*2*24.5=58.8kN
Qd: trọng lượng dây, Qd=g1*l*F=32.2*10
-3
*100*3*35=338.1N
Qx: trọng lượng xà, sứ, Qx=0.5kN
Vậy Q0 là:
kNQQQQQ xdmc 4181.705.03381.08.5878.100
Cuối cùng kiểm tra được khả năng chịu lật của móng cột trung gian:
098.2876.5
)4181.7086.195.6498.2.(
55.11
1
84.35.1
Kết luận: móng làm việc an toàn
7.8.THIẾT KẾ MÓNG DÂY NÉO
Móng dây néo được chế tạo bằng bê tong cốt thép mác 200 có kích thước
1,0.1,5.0,3 chôn sâu 2m.
Dây néo làm bằng thép bện có σgh=685N/mm
2, cỡ Φ14. Cột được giữ bằng
2 dây néo, các dây néo làm với mặt đất góc 45o và tạo với nhau góc 60o.
2T
1T
nT
060
ttT
ttT
ttT 045
14
045
m2
m0
.1
a
b
Hình 7.1- Bố trí dây néo cho cột cuối
a)Hình chiếu bằng , b)Hình chiếu đứng
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-105-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
7.8.1.Phân bố lực trên dây néo
Phần trên ta đã tính được lực đầu cột cuối là Ptt=32759.837(N)
Khả năng chống uốn của cột kép là Pcp=18000(N)
Như vậy 2 dây néo phải chịu 1 lực:
)(837.1475918000837.32759 NPPT cptttt
Chiếu xuống mặt phẳng 2 dây néo(góc 45o)
)(56.208732837.147592 NTT ttn
Mỗi dây néo sẽ chịu 1 lực
)(05.12)(36.12051
3
56.20873
3
21 kNN
T
TT n
7.8.2.Kiểm tra khả năng chống nhổ của móng
Ta có thể kiểm tra móng theo công thức sau:
....
2
1
. 2 bhTk
Với móng cuối có k=2, T=12.05(kN)
Tra bảng với đất sét pha cát ẩm tự nhiên ta được:
62.0
2
1
7.14
587.0,704.1
04.5.0,400
h
d
BA
λ là sức bền thụ động của đất
1.3)587.062.01(704.1
5.1
2
3
2
)504.062.01(17.2
17.2
)40sin45.(cos45cos
)4540(cos
)sin.(coscos
)(cos
).1.(..
3
2
).1.(
222
2
2
2
2
'
222' BA
b
h
Vậy
71.1361.24
1.35.127.14
2
1
05.122 2
Kết luận: móng làm việc an toàn
7.8.3.Kiểm tra khả năng chịu kéo của của dây néo Φ14
Khả năng chịu kéo của dây thép bện Φ14 là:
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-106-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
kNTkNT
kNFT
ttgh
ghgh
76.1405.104
05.104685.
2
14
..
2
Vậy dây thép bện Φ14 thỏa mãn yêu cầu.
7.8.4.Kiểm tra móng cột cuối.
Các dây néo đã chịu phần lớn lực kéo, vì vậy móng cột cuối làm việc rất
nhẹ nhàng nên không cần kiểm tra chống lật.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-107-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Chƣơng 8
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XUỎNG
Trạm biến áp được thiết kế ở đây là trạm biến áp B2, trạm đặt 2 MBA
công suất mỗi máy là. Với trạm 2 MBA ta có thể bố trí 4 phòng. Nếu đặt
chung 2 MBA 1 phòng thì tiết kiệm được tường xây nhưng nguy hiểm khi xảy
ra cháy nổ. Đặt mỗi máy 1 phòng sẽ tốn kém hơn nhưng mức độ an toàn cao
hơn.
8.1.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN
CỦA TRẠM.
Trạm biến áp B1 cung cấp điện cho phân xưởng vỏ 1 và phân xưởng
phóng dạng. Do yêu cầu chung của nhà máy và tính chất của phụ tải nên trạm
biến áp B2 cần cung cấp điện lien tục. Phía cao áp nhận điện từ trạm BATG
bằng 2 đường dây qua dao cách ly và cầu chì cao áp vào 2 MBA 180kVA –
10/0.4kV. Phía hạ áp dung 5 tủ gồm:
- 01 tủ aptomat phân đoạn.
- 02 tủ đặt aptomat tổng, aptomat nhánh.
- 02 tủ đặt tụ bù.
Để kiểm tra thường xuyên trên mỗi thanh cái của 1 MBA đặt 3 đồng hồ
ampe kèm theo biến dòng điện, 1 đồng hồ vôn, 1 khóa chuyển mạch đo điện áp
pha dây, công tơ hữu công và vô công 3 pha
8.1.1.Chọn máy biến áp B2
Theo tính toán trong chương 3 trạm B2 đặt 2 MBA có công suất 180kVA
– 10/0.4kV do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo.
Bảng 8.1 – Thông số kỹ thuật MBA B1
Sđm
(kVA)
Uđm
(kV)
∆P0
(kW)
∆Pn
(kW)
uN% io%
180 10/0.4 0.45 2.1 4
8.1.2.Chọn thiết bị cao áp của trạm.
8.1.2.1.Chọn cáp cao áp.
Cáp từ trạm BATG đến trạm biến áp phân xưởng B1 được chọn loại cáp
đồng 3 lõi 10kV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA
(Nhật Bản) chế tạo có tiết diện 16mm2 (đã chọn ở chương 3)
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-108-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
8.1.2.2.Chọn dao cách ly và cầu chì cao áp.
Trạm đặt 2 MBA mỗi máy dung 1 DCL loại 3DC12 và cầu chì cao áp
loại 3GD1 208 – 3B do hãng SIEMENS chế tạo ( đã chọn trong chương 3)
8.1.2.3.Chọn sứ đỡ cao áp.
Sứ đỡ phần cao áp gồm phần trong nhà dung sứ đỡ cầu chì, sứ đỡ thanh
cái cao áp trong buồng cao thế.
Điều kiện chọn sứ là:
2
3
21076.16.0 xkNttphcp i
a
L
FPP
Trong đó:
Fcp là lực tác động cho phép lên sứ (kG)
Fph là lực phá hoại qui định của sứ (kG)
Ftt là lực tính toán dòng điện tác động lên sứ (kG)
L là khoảng cách giữa các sứ đỡ của 1 pha, L=100cm
a là khoảng cách giữa các pha, a=50cm
ixkN3 là dòng ngắn mạch xung kích tại N3 (kA)
theo kết quả tính toán chương 3 ta có ixkN3 là 5.4 kA
)(03.14.5
50
100
1076.1 22 kGFtt
Tra bảng ta chọn sứ OΦ-10-375(OMA) có các thong số sau:
Bảng 8.2 – Thông số kĩ thuật sứ cao áp
Loại sứ Uđm
(kV)
Lực phá hoại
(kG)
Khối lượng
(kg)
OΦ-10-375 10 375 1.5
8.1.3.Chọn thiết bị hạ áp của trạm B2
8.1.3.1.Chọn thanh góp
Trạm dùng hệ thống thanh góp đặt trong tủ có số liệu tính toán sau:
A
U
S
I
đm
suco
lv 75.337
4.03
1803.1
3
max
Chọn thanh góp bằng đồng có kích thước 25 x 3 mm có Icp=340A
- kiểm tra ổn định động
MBA 180kVA - 10/0.4kV có )(0178.00052.0 jZB
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-109-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Dòng điện ngắn mạch :
kAA
Z
U
I
B
đm
N 45.1263.12453
)0178.00052.0(3
400
3 22
kAIi Nxk 83.2445.1241.1241.12
Dự định đặt ba thanh góp 3 pha cách nhau 15cm, mỗi thanh đặt trên 3 sứ
khung tủ cách nhau 70 cm.
Lực tác dụng lên 1 nhịp thanh dẫn:
kGi
a
L
F xktt 65.5083.24
15
70
1076.11076.1 2222
Mô men tác dụng lên 1 nhịp thanh dẫn:
).(55.354
10
7065.50
10
cmkG
LF
M tt
ứng suất tính toán trong vật liệu thanh dẫn:
x
tt
W
M
Trong đó : Wx là mô men chống uốn của tiết diện thanh dẫn với trục
thẳng góc với phương uốn khi đặt thanh dẫn nằm ngang
322 3125.05.23.0
6
1
6
1
cmhbWx
2/56.1134
3125.0
55.354
cmkG
W
M
x
tt
Với ứng suất cho phép của đồng là 1400kG/cm2 thì thanh dẫn đã chọn
thỏa mãn điều kiện ổn định động
- Kiểm tra ổn định nhiệt
nhoddanth FF .. hay qdNdanth tIF .
Trong đó:
Fth.dẫn =25 x 3 =75mm
2
αCu hệ số nhiệt của đồng, αCu=6
tqđ=0.4 s
IN=12.45 kA
Thay số ta có:
22. 24.474.045.12675 mmmmF danth
Vậy thanh dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt.
8.1.3.2.Chọn sứ đỡ hạ áp.
Theo tính toán ở trên ixk=24.83kA
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-110-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Ta có:
kGi
a
L
F xktt 64.5083.24
15
70
1076.11076.1 2222
Tra bảng ta chọn sứ OΦ-1-750 có thong số như sau
Bảng 8.3 thông số sứ hạ áp
Loại sứ Uđm
(kV)
Lực phá hoại
(kG)
Khối lượng
(kg)
OΦ-1-750 1 750 1.5
8.1.3.3.Chọn aptomat.
Chọn aptomat đã chọn ở chương 3
Aptomat tổng và aptomat phân đoạn chọn loại NS400E có thông số như
sau:
Bảng 8.4 – Thông số aptomat
Loại Uđm
(kV)
INmax
(kA)
Iđm
(A)
Số cực
NS400E 500 15 400 4
8.1.3.4.Chọn cáp tổng hạ áp.
Chọn theo điều kiện phát nóng
ttcp IIkk 21
Tra bảng ta được k1=1, k2=0.86
Dòng điện tính toán qua cáp:
A
U
Sk
I
đm
đmBAqtsc
tt 75.337
4.03
1803.1
3
Chọn số cáp đặt trong rãnh là 3 , khoảng cách giữa các sợi là 300mm
Ta có dòng qua mỗi 1 cáp là:
A
Un
Sk
I
đm
đmBAqtsc
tt 58.112
4.033
1803.1
3
Ta chọn cáp đồng 1 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có
F=16mm
2
, Icp=113A
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-111-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Bảng 8.5.Thông số kỹ thuật cáp tổng hạ áp
F
(mm
2
)
d
(mm)
M
(kg/km)
ro
(Ω/km)
Icp
(A)
Lõi Vỏ
min max
1 x 16 4.8 8.5 10.5 211 1.15 113
Cáp được bảo vệ bằng aptomat tổng C1001N có IđmA=400A.
Điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ:
5.1475.1
1133
40025.1
1133
25.1
'
. đmA
cp
nhkđ I
I
I
Vậy cáp đã chọn thỏa mãn.
8.1.3.5.Chọn thiết bị đo đếm.
- chọn đồng hồ Ampe
A
U
S
I
đm
sc
lv 75.337
4.03
1803.1
3
max.
Thang đo : 0 – 400A
Cấp chính xác :0.5
-Chọn công tơ hữu công (kWh) và công tơ vô công (kVAr)
Chọn công tơ 3 pha 3 phần tử có cấp chính xác như sau: kWh(1.5),
kVAr(2).
-Chọn vôn kế.
Thang đo: 0 – 500V
Cấp chính xác : 1.5
-Chọn khóa chuyển mạch
Chọn loại 7 vị trí trong đó có 3 vị trí pha, 3 vị trí dây và 1 ví trí cắt
8.1.3.6.Chọn máy biến dòng.
Chọn theo các điều kiện sau:
-Điện áp định mức: Uđm>400V
-Dòng điện định mức: Iđm>Icb=337.75
Vậy ta chọn loại biến dòng TKM – 0.5 do Liên Xô chế tạo có IđmBI=800/5A
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-112-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Bảng 8.6 Thông số của máy biến dòng
Loại Uđm
(V)
Iđm
(A)
Cấp
chính xác
Sđm
(VA)
Số cuộn
dây thứ
cấp
Trọng
lượng
(kg)
TKM-0.5 500 800 0.5 10 1
Các đồng hồ và biến dòng điện cùng đặt trong 1 tủ hạ áp nên khoảng
cách dây nối ngắn và điện trở các đồng hồ k đáng kể do đó phụ tải tính toán
của mạch thứ cấp của máy biến dòng không ảnh hưởng nhiều đến sự làm việc
bình thường trong cấp chính xác yêu cầu vì vậy không cần kiểm tra điều kiện
phụ tải thứ cấp.
8.1.3.7.Chọn dây trung tính.
Vì cáp hạ áp là cáp đơn lõi nên ta chọn dây trung tính riêng cho mạng hạ
áp. Dây trung tính được chọn bằng 1 nửa tiết diện cáp hạ áp:
28
2
16
mmFtt
Vậy ta chọn cáp có F=10mm2
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-113-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
NS400E
NS400ENS400E
0.4kV
Từ phân đoạn thanh góp 1 Từ phân đoạn thanh góp 2
A A A
V
kWh kVArh
A A A
V
kWh kVArh
Cáp ngầm 10kV
2163// mmPVCXLPECu
Tủ cao áp 10KV gồm:
Dao cách ly 3DC12
Cầu chì 3GD1 208-3B
Cáp ngầm 10kV
2163// mmPVCXLPECu
Máy biến áp – 180kVA – 10/0.4kV
Cáp ngầm 0.4kV 1 lõi
cách điện PVC F=16
Biến dòng điện TKM–0.5 (800/5A)
Các thiết bị đo đếm
Aptomat tổng và
aptomat phân đoạn
Thanh góp 0.4kV
2)325( mmM
Hình 8.1.Sơ đồ nguyên lý của trạm biến áp
8.2.TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP.
8.2.1.Giới thiệu về hệ thống nối đất trạm.
8.2.1.1.Nối đất làm việc
Có nhiệm vụ đảm bảo cho sự làm việc bình thường của thiết bị hoặc một
số bộ phận của thiết bị theo chế độ làm việc đã được qui định sẵn như: nối đất
trung tính MBA, nối đất của máy biến điện áp
8.2.1.2.Nối đất an toàn
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-114-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Là nối đất các bộ phận kim loại của các thiết bị điện bình thường không
mang điện áp nhưng khi cách điện bị hỏng rò điện ra ngoài hay một lí do nào
đó mà bộ phận này bị mang điện áp. Nhờ có nối đất các thiết bị này mà điện áp
bước và điện áp tiếp xúc nhỏ không gây nguy hiểm cho người khi chạm vào
vỏ.
Hệ thống này bao gồm các cọc và dây dẫn nối đất. Điện trở nối đất phải
đảm bảo 4nđR
8.2.1.3.Nối đất chống sét.
Để bảo vệ các thiết bị trong trạm khi có sóng sét từ đường dây lan truyền
hoặc khi có sét đánh trực tiếp vào.
8.2.2.Tính toán hệ thống nối đất.
Máy biến áp B1 có 2 cấp điện áp 10/0.4 kV. Ở cấp hạ áp có dòng lớn vì
vậy điện trở nối đất của trạm yêu cầu không vượt quá 4Ω.
Theo số liệu địa chất ta có thể lấy điện trở suất của đất tại khu vực xây
dựng trạm là:
)/(106.0104.05.1 44maxmax cmk
Xác định điện trở nối đất của 1 cọc:
14
14
lg
2
2
lg
366.0
max1
t
tL
d
L
k
L
R c
Trong đó:
ρ: điện trở suất của đất (Ω/cm)
kmax=1.5 : hệ số mùa
d: đường kính ngoài của cọc
t: độ chôn sâu của cọc, tính từ mặt đất tới điểm giữa của cọc(cm)
Đối với thép góc có bề rộng là b thì đường kính ngoài đẳng trị được tính
theo công thức:
bd 95.0
Ta dung thép góc L 60x60x6 dài 2.5m để làm cọc thẳng đứng của thiết bị
nối đất, đặt cách nhau 2.5m và chôn sâu 0.7m.
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-115-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
Thép dẹt 40x4mm
Thép góc L 60x60x6mm
2.5m
0.8m 0.7,m
Hình 8.2.sơ đồ bố trí cọc
Với tham số cọc như trên, ta có thể tính gần đúng giá trị điện trở của 1
cọc như sau:
)(34.17106.000289.000298.0 4max1cR
Xác định sơ bộ số cọc:
ycc
c
R
R
n 1
Trong đó:
c : hệ số sử dụng cọc, tra bảng ta được 8.0c
Ryc: điện trở nối đất yêu cầu, Ryc=4Ω
Thay số ta được:
42.5
48.0
34.17
n
Vậy ta chọn số cọc là 6 cọc
Xác định điện trở thanh nối ngang:
)(
.2
lg
366.0 2
max
tb
L
L
Rt
Trong đó:
ρmax: điện trở suất của đất ở độ sâu chôn thanh nằm ngang (Ω/cm),
lấy độ sâu 0.8m, k=3 đối với đất ẩm
)/(102.13104.03 44max cmđ
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy đóng tàu Hạ Long GVHD:ThS. Nguyễn Đoàn Phong
-116-
Lê Anh Tuấn Lớp : ĐC1001
L: chiều dài mạch vòng tạo nên bởi các thanh nối(cm), mạch vòng
nối đất chôn xung quanh trạm có L=2.(5+6)=22m
b: bề rộng thanh nối, b=4cm
t: chiều sâu chôn thanh nối, t=80cm
Thay số ta có:
)(95.8
804
2200.2
lg102.1
2200
366.0 24
tR
Điện trở của thanh nối thực tế còn phải xét đến hệ số sử dụng thanh ksd,
tra bảng ta tìm được ksd=0.45
Điện trở thực của thanh :
88.19
45.0
95.8
45.0
' t
t
R
R
Điện trở nối đất của toàn bộ số cọc:
01.5
488.19
88.194
'
'
yct
tyc
c
RR
RR
R
Số cọc cần đóng:
3.4
01.58.0
34.171
cc
c
R
R
n (cọc)
Lấy tròn n=5 cọc
Kết luận: dùng 5 cọc thép góc L60.60.6 dài 2.5m chôn thành mạch vòng
34m nối với nhau bằng thanh thép dẹt 4.40 đặt cách mặt đất 0.8m. Điện trở nối
đất thực tế của hệ thống nhỏ hơn 4Ω
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 26.LeAnhTuan_DC1001.pdf