Đồ án Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy

Tính tƣơng tự cho các tuyến còn lại ta có bảng sau: Bảng 3.4 Đƣờng cáp R4, X4, IN4, kA ixk4; kA SN4 MVA BATT-B1 0,0033 0,0134 17,209 43,806 11,92 BATT-B2 0,0027 0,0112 20,25 51,54 14.,02 BATT-B3 0,0028 0,0112 19,51 49,66 13,51 BATT-B4 0,0027 0,0112 19,51 49,66 13,51 BATT-B5 0,0040 0,0139 15,93 40,55 11,03 BATT-B6 0,0145 0,0384 5,61 14,28 3,88 3.4. CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ. 3.4.1. Chọn và kiểm tra máy cắt  Điều kiện chọn và kiểm tra: - Điện áp định mức, kv : UđmMC Uđm.m - Dòng điện lâu dài định mức, A : Iđm.MC Icb - Dòng điện cắt định mức, kA : Iđm.cắt IN - Dòng ổn định động, kA : Iđm.đ ixk - Dòng ổn định nhiệt : tđm.nh I nh.dm qd t t a. Chọn máy cắt đƣờng dây trên không 35kV - Chọn máy cắt SF6 loại 8DB10 do SIEMENS chế tạo có bảng thông số sau: Loại Uđm, kv Iđm, A INmax, kA IN, kA 8DA10 36 2500 110 40 - Kiểm tra: Inmax IN = 3,82 (KA) 53 IN ixk = 9,7 (kA) Máy cắt có dòng định mức Iđm > 1000A do đó không phải kiểm tra dòng ổn định nhiệt. b. Chọn máy cắt hợp bộ 10,5kv - Các máy cắt nối vào thanh cái 6,3kv chọn cùng một loại SF6, ký hiệu 8DC11 do SIEMENS chế tạo có bảng thông số sau: Loại Uđm,kV Iđm, A Iđm.C, 2s kA iđ, kA 8DC11 12 1250 25 63 - Kiểm tra : Iđm.cắt IN = 3,43 (kA) iđm.đ ixk = 8,7 (KA) 3.4.2. Chọn và kiểm tra Aptomat - Với trạm 2 MBA ta đặt 2 tủ aptomat tổng, 2 tủ aptomat nhánh và 1 tủ aptomat phân đoạn. - Với trạm 1MBA ta đặt 1 tủ aptomat tổng và 1 tủ aptomat nhánh. - Mỗi tủ aptomat nhánh đặt 2 aptomat.  Aptomat đƣợc chọn theo dòng làm việc lâu dài: m.dmdmA dm tt ttmax.lvdmA UU U*3 S III - Với aptomat tổng sau máy biến áp, để dự trữ có thể chọn theo dòng định mức của MBA. dm B.dm B.dmA.dm U.3 S II - Aptomat phải đƣợc kiểm tra khả năng cắt ngắn mạch : ICắt đm IN  Dòng qua các aptomat: - Dòng lớn nhất qua aptomat tổng, MBA 800 kVA 54 )(7,1154 4,0.3 800 max AI - Dòng lớn nhất qua aptomat tổng, MBA 400 kVA )(35,577 4,0.3 400 max AI - Dòng lớn nhất qua aptomat tổng, MBA 1000 kVA )(3,1443 4,0.3 1000 max AI - Dòng lớn nhất qua aptomat tổng, MBA 630 kVA )(3,909 4,0.3 630 max AI Bảng 3.5. Kết quả chọn aptomat cho trạm BA Trạm biến áp Loại Số lƣợng Uđm ( V ) Iđm (A) ICắt (kA) B1(2x800 KVA) CM1250N 2 690 1250 50 B2,B3,B4 (2 x 1000 KVA) CM1600N 6 690 1600 50 B5 (2 x 630 KVA) CM1001N 2 690 1000 25 B6 (1x 200KVA) NS400N 2 690 400 25 3.4.3. Chọn biến dòng điện BI - Chọn biến dòng do SIEMENS chế tạo loại 4MA72 có thông số kỹ thuật cho ở bảng sau. Ký hieu Uđm kV Uchịu đựng kV Uchịu áp xung kV I1 đm A I2.đm A Iôđ.động kA 4MA72 12 28 75 20 - 2500 1 hoặc 5 120 55 3.4.4. Chọn máy biến áp BU - Chọn máy biến điện áp 3 pha 5 trụ do Liên Xô chế tạo loại HTM-10 có các thông số kỹ thuật sau: Loại Uđm, V Công suất định mức theo cấp chính xác VA Sđm VA Sơ cấp Thứ cấp 0,5 1 3 HTM-10 10000 100 120 120 200 1200 56 CHƢƠNG 4. BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. Điện năng đƣợc tiêu thụ chủ yếu trong các xí nghiệp, công nghiệp. Các xí nghiệp này tiêu thu khoảng trên 70% tổng số điện năng sản suất ra, vì thế vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong xí nghiệp có ý nghĩ rất lớn. Về mặt sản xuất ra là phải tận dụng hết khả năng của các nhà máy phát điện đễ sản xuất ra nhiều điện nhất, đồng thời về mặt dùng điện phải hết sức tiết kiệm, giảm tổn thất điện năng đến mức tiết nhỏ nhất. Phấn đấu để 1kWh điện ngày càng làm ra nhiều sản phẩn hoặc chi phí điện năng cho một sản phẩn ngày càng giảm Tính chung trong toàn bộ hệ thống thƣờng có 10-15% năng lƣợng bị phát ra bị mất mát trong quá trình truyền tải và phân phối. 1. ý nghĩa việc nâng cao hệ số cos Công suất phản kháng đƣợc tiêu thụ ở động cơ không đồng bộ, MBA, trên đƣờng dây tải điện và mọi nơi có từ trƣờng . Yêu cầu của công suất phản kháng chỉ có thể giảm đến tối thiểu chứ không thể triệt tiêu vì nó cần thiết để tạo ra từ trƣờng là yếu tố trung gian thiết trong quá trình chuyển hoá điện năng. Công suất tác dụng P là công suất đƣợc tiến hành nhƣ cơ năng hoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện , còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong máy điện xuay chiều, nó không sinh ra công. Trong xí nghiệp công nghiệp các động cơ không đồng bộ tiêu thụ khoảng 65- 75%, MBA 15-22% các phụ tải khác 5-10% tổng dung lƣợng công suất phản kháng yêu cầu. Việc bù công suất phản kháng cho xí nghiệp nhằm nâng cao hệ số công suất đến cos =(0,9-0,95) Nâng cao hệ số công suất cos là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng hệ số công suất đƣợc nâng lên sẻ đƣa đến hiệu quả sau đây : + Giảm tổn thất công suất trong mạng điện: 57 Chúng ta đã biết tổn thất công suất trên đƣờng dây đƣợc tính P = )Q()P(2 2 2 2 2 22 PPR U Q R U P R U QP Khi giảm Q ta giảm đƣợc thành phần tổn thất P(Q) do Q gây ra + Giảm tổn thất điện năng trong mạng U = )Q()P( UUX U Q R U P U X.QR.P Khi giảm Q ta giảm đƣợc thành phần tổn thất U(Q) do Q gây ra + Tăng khả năng truyền tải đƣờng dây và MBA: Khả năng truyền tải của đƣờng dây và MBA phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức là phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng: I = U.3 QP 22 Khi giảm Q -> khả năng truyền tải đƣợc tăng lên Vì những lý do trên ngoài việc nâng cao hệ số công suất cos , bù công suất phản kháng trở thành vấn đề quan trọng 2. Các biện pháp nâng cao hệ số cos a. Nâng cao hệ số cos tự nhiên: Tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ giảm bớt lƣợng công suất phản kháng Q: - Thay đổi cải tiến quy trình công nghệ để các chế độ làm việc hợp lý nhất - Thay thế các động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn - Hạn chế động cơ chạy không tải - Dùng động cơ đồng bộ thay thế cho động cơ không đồng bộ - Nâng cao chất lƣợng sửa chữa - Thay thế những MBA làm việc non tải bằng MBA có công suất nhỏ hơn b. Dùng biện pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số cos : Nâng cao hệ số công suất bằng phƣơng pháp bù. Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp công suất phản kháng để giảm đƣợc lƣợng công suất phản kháng truyền tải trên đƣờng dây do đó nâng cao hệ số cos của 58 mạng điện. Biện pháp bù không giảm đƣợc lƣợng công suất phản kháng của hộ tiêu thụ mà chỉ giảm đƣợc lƣợng công suất truyền tải trên đƣờng dây. Để đánh giá hiệu quả việc giảm tổn thất công suất tác dụng chúng ta đƣa ra một chỉ tiêu đó là đƣơng lƣơng kinh tế của công suất phản kháng kkt. Đƣơng lƣợng kinh tế của công suất phản kháng kkt là lƣợng công suất tác dụng (kW) tiết kiệm đƣợc khi bù (kVAr) công suất phản kháng: Ptiết kiệm = kkt.Qbù 4.2. XÁC ĐỊNH DUNG LƢỢNG NHÀ MÁY. Theo kết quả tính toán ta có số liệu công suất toàn nhà máy: Ptt = 6987,189(kW) Qtt = 6389,985 (kVAr) Stt = 9468,51 (kVA) Hệ số công suất của xí nghiệp là: 73,0 51,9468 189,6987 cos tt tt S P Bài toán đặt ra cần phải nâng cao hệ số cos lên 0,95 Tổng công suất phản kháng cần bù cho nhà máy để nâng cao hệ số công suất cos 1=0,73 lên cos 2 = 0,95 là: Qb = Ptt(tg 1 - tg 2). Trong đó: - Ptt Công suất tính toán của toàn nhà máy - tg 1: Trị số ứng với hệ số cos 1 trƣớc khi bù với cos 1 = 0,73-tg 1 = 0,93 - tg 2: Trị số ứng với hệ số cos 2 sau khi bù với cos 2 = 0,95-tg 2 = 0,32 - hệ số xét tới khả năng nâng cao hệ số cos bằng những biện pháp không đặt thiết bị bù = 1 - Qb tổng dung lƣợng cần bù ⇒ Qb = 6987,189.(0,93 – 0,32) =4305,7 (kVAr) 59 4.3. CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT VÀ THIẾT BỊ BÙ. 4.3.1. Chọn thiết bị bù. Để bù công suất phản kháng cho xí nghiệp 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 thể 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 phân tích ở trên thì thiết bị Tụ bù thƣờng đƣợc dùng để lắp đặt để nâng cao hệ số công suất cho các xí nghiệp. 60 4.3.2. 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 tuỳ thuộc vào cấu trúc hệ thống cấp điện của đối tƣợng 4.3.3. Tính toán phân phối dung lƣợng bù. - Sơ đồ nguyên lý đặt thiết bị bù : 0,4KV - Sơ đồ thay thế .  Tính dung lƣợng bù cho từng mạch : Công thức: phân phối dung lƣợng bù cho một nhánh của mạng hình tia. i td bXNii.b R R ).QQ(QQ ( KVAR ) Trong đó: + Qi : công suất phản kháng tiêu thụ của nhánh i . (KVAR) + QXN : công suất phản kháng toàn xí nghiệp (KVAR) + Qb : công suất phản kháng bù tổng (KVAR) - Điện trở tƣơng đƣơng của toàn mạng : 1 R 1 ... R 1 R 1 R 1 R 1 i.321td 35KV 10KV BAT T Qb Cáp BAP Xi Pi+JQi Qbi 10KV RCi RBi 0,4KV Qb (Qi - Qbi) 61 Trong đó : + Ri = ( RC.i + RB.i ): Điện trở tƣơng đƣơng của nhánh thứ i . ( ) + RC.i : điện trở cáp của nhánh thứ i. ( ). + )( S U.P R 2 dm 2 N Bi : điện trở của máy biến áp phân xƣởng . 4.3.4. Xác định điện trở trên cáp Bảng 4.1: Kêt quả điện trở các nhánh cáp. Thứ tự đƣơng cáp l(km) F(mm2) ro( /km) R( ) 1 TPPTT-B1 0.06 3*25 0.927 0.02781 2 TPPTT-B2 0.055 3*35 0.668 0.01837 3 TPPTT-B3 0.115 3*35 0.668 0.03841 4 TPPTT-B4 0.085 3*35 0.927 0.0394 5 TPPTT-B5 0.185 3*25 0.927 0.08575 6 B4-B6 0.085 3*16 1.47 0.06248 + Xác định điện trở MBA Điện trở MBA đƣợc xác định : RB = 3 2 dm 2 dmN 10. S U.P Trong đó: - PN Tổn thất công suất MBA khi ngắn mạch . (Tra bảng PL.2-2 MBA 1000-10/0,4) ta có PN = 13(kW) - Uđm Điện áp định mức của MBA Uđm = 10 (kV) - Sđm Dung lƣợng định mức của MBA Sđm = 1000 (kVA) ⇒ )(3,1 1000 10*13 2 2 BR Trạm đặt 2 máy do đó ta có: 62 )(65,0 2 3,1 2 B B R R Số liệu tính toán trạm BAPX: Tên trạm SđmB(KVA) Số máy RB( ) B1 800 2 0,82 B2 1000 2 0,65 B3 1000 2 0,65 B4 1000 2 0,65 B5 630 2 1,03 B6 200 1 8,625 Bảng 4.2. Kết quả điện trở của các trạm biến áp. TT Tên nhánh RB( ) Rc( ) R=RB + Rc 1 PPTT-B1 0,82 0.02781 0,847 2 PPTT-B2 0,65 0.01837 0,668 3 PPTT-B3 0,65 0.03841 0,688 4 PPTT-B4 0,65 0.0394 0,689 5 PPTT-B5 1,03 0.08575 1,115 5 B4-B6 8,625 0.06248 8,687 Bảng 4.3. Kêt quả tính điện trở các nhánh. , 111111 1 654321 RRRRRR Rtd )(151,0 687,8 1 115,1 1 689,0 1 688,0 1 668,0 1 847,0 1 1 tdR 63 4.4. XÁC ĐỊNH DUNG LƢỢNG BÙ CHO MỖI PHÂN NHÁNH. Với tổng dung lƣợng bù đã xác định bài toán đặt ra là với tổng dung lƣợng đó phải phân phối sao cho tổn thất công suất tác dụng, do công suất phản kháng gây ra là nhỏ nhất để hiệu quả đƣợc lớn nhất . Nhà máy bù cho theo kiểu mạng hình tia :công suất phản kháng đƣợc phân ra trên các nhánh Công thức tinh dung lƣợng bù các nhánh: Q Q Q Q R R bi i b td i ( )  Tính công suất bù Qb1 cho nhánh TPPTT-B1. )(81,871 847,0 151,0 )7,430548,7987(19,15281 KVArQb Tên nhánh Qi, KVAR QXN, KVAR Qb , KVAR Qb.i, KVAR TPPTT-B1 1528,19 7978,48 4305,7 871,818 TPPTT-B2 2110,28 7978,48 4305,7 1278,02 TPPTT-B3 1660 7978,48 4305,7 851,93 TPPTT-B4 1601,1 7978,48 4305,7 794,258 TPPTT-B5 1450,74 7978,48 4305,7 952,131 TPPTT-B6 180.92 7978,48 4305,7 116,922  Tính tƣơng tự công suất bù cho các nhánh khác, kết quả ghi trong bảng sau: Bảng 4.4: Kêt quả dung lƣợng bù các nhánh. Q Qbù Q1 Qb1 Q2 Qb2 Q3 Qb3 64 4.5. CHỌN THIẾT BỊ BÙ. 1. Tụ điện: Là loại thiết bị tụ điện tĩnh, làm việc với dòng điện vƣợt trƣớc điện áp do đó có thể sinh ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng Ƣu điểm: Tổn thất công suất tác dụng bé, không có phần quay nên lắp ráp dễ dàng Nhƣợc điểm: Nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực tụ điện 2. Máy bù đồng bộ: Là động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải. Do không có phụ tải nên máy bù đồng bộ đƣợc chế tạo gọn nhẹ và rẻ hơn động cơ đồng bộ cùng công suất. Nhƣợc điểm: Có phần quay nên lắp ráp, bảo quản và vận hành khó khăn. 3. Động cơ không đồng bộ rôto dây quấn đƣợc đồng bộ hoá: Khi cho dòng điện một chiều vào rôto động cơ không đồng bộ dây quấn, động cơ sẻ làm việc nhƣ một động cơ đồng bộ với dòng điện vƣợt trƣớc điện áp. Do đó có khả năng cung cấp công suất phản kháng cho mạng. Nhƣợc điểm: Loại động cơ này có tổn thất công suất khá lớn Do tổng công suất bù của nhà máy Qb = 4865,09(KVAR) Ta quyết định chọn thiết bị bù là tụ điện tĩnh, bù tất cả phía hạ áp là loại thiết bị điện tĩnh làm việc với dòng điện vƣợt trƣớc điện áp do đó có thể sinh ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng. + Sơ đồ nối dây tụ điện hạ áp Gồm thiết bị đóng cắt và bảo vệ có thể là cầu dao, cầu chì . Tụ điện áp thấp là loại tụ điện 3 pha các phần tử nối thành hình tam giác phía trong: 65 + Dung lƣợng của tụ diện: Qtđ = 2. .fU 2 .C = 0,314.U 2 .C Trong đó: - U điện áp đặt lên cực của tụ kV - C điện dung của tụ điện F + Lựa chọn tụ điện: - Lựa chọn tụ cho nhánh 1 Chọn loại KC2-0,38-50-3Y3 do Liên Xô(cũ) chế tạo tra trong bảng 6.12(sách tra cứu) có thông số sau: Bảng 4.5. Thông số của tụ bù Loại Uđm(kV) Qđm(kVAr) C( F) Số pha KC2-0,38-50-3Y3 0,38 50 1102 3 Số tụ sẽ bù trong mỗi nhánh 43,17 50 818,8711 dm b Q Q n Nhánh 1 chọn 18 bộ tủ bù Công suất thực tế bù : 18.50 = 900(kVAr) + Tƣơng tự ta cũng đi lựa chọn dung lƣợng bù cho các nhánh khác đƣợc kết quả bảng sau: Bảng 4.6. Dung lƣợng bù công suất phản kháng các nhánh Tên trạm Loại Qbi Số bộ Qbthực tế Số pha B1 KC2-0,38-50-3Y3 871,818 18 900 3 B2 KC2-0,38-50-3Y3 1278,02 26 1300 3 B3 KC2-0,38-50-3Y3 851,93 17 850 3 B4 KC2-0,38-50-3Y3 794,258 16 800 3 B5 KC2-0,38-50-3Y3 952,131 19 950 3 B6 KC2-0,38-50-3Y3 116,922 3 150 3 66 Vậy tổng dung lƣợng bù là: Qb = 900 + 1300 +850 + 800 + 950 + 150 = 4950(kVAr) Thay vào công thức: Qb = Ptt(tg 1 - tg 2)  22,0189,6987 495093,0.189,6987. 1 2 tt btt P QtgP tg  cos 2 = 0,97 Thoả mãn yêu cầu - Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt 2 máy. Hình 4.1. Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đăt 2 máy. â Tủ aptomat tổng Tủ bù cos Tủ bù cos Tủ aptomat tổng Tủ phân phối cho các phân xƣởng Tủ aptomat phân đoạn Tủ phân phối cho các phân xƣởng 67 TBATG TG 10 KV 8DA10 11x3DC-12KV 8DC11-12KV 11x8DH10-10KV B1 B2 B3 B4 B5 B6 AC-95 2 X L P E ( 3 X 1 6 ) 2 X L P E ( 3 X 2 5 ) 2XLPE (3X25) 2XLPE (3X35) 2XLPE (3X35) Qb1 Qb1 Qb2 Qb2 Qb3 Qb3 Qb4 Qb4 Qb5 Qb6Qb5 2XL PE (3X 35)2X LPE (3X3 5) Hình 4.2. Sơ đồ nguyên lý tụ bù cho các PX toàn nhà máy. 68 CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN ĐỘNG LỰC PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 5.1. SƠ ĐỒ CUNG CẤP MẠNG ĐIỆN PHÂN XƢỞNG. 5.1.1. Đánh giá các phụ tải của phân xƣởng sửa chữa cơ khí Tổng công suất định mức (Pđm) của các thiết bị dùng điện trong PXSCCK là 205,55 KW trong đó có 74% là của các thiết bị điện là máy cắt gọt, mài để gia công kim loại vừa và nhỏ, yêu cầu về cung cấp điện không cao lắm, điện áp yêu cầu không có gì đặc biệt mà chỉ là điện áp 0,38 KV . Còn lại 26 % là công suất của các lò điện và bể điện phân, nhóm này có thể đƣợc xếp vào phụ tải loại II của phân xƣởng. Nhƣ vậy qua phân tích trên ta đánh giá phụ tải phân xƣởng SC cơ khí là hộ loại III. 5.1.2. Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân xƣởng SC cơ khí a/ Giới thiệu các kiểu sơ đồ: Có một số kiểu sơ đồ chính nhƣ sau:  Sơ đồ hình tia.  Sơ đồ đƣờng dây chính (phân nhánh)  Sơ đồ thanh dẫn.  Sơ đồ hỗn hợp. Tủ ĐL Tủ PP Tủ ĐL HV-5.1 Tủ ĐL Tủ PP Đ Đ HV-5.2 69 * HV-5.1 và HV-5.2 - Kiểu sơ đồ hình tia mạng cáp, các thiết bị đùng điện đƣợc cung cấp trực tiếp từ các tủ động lực TĐL hoặc từ các tủ TPP bằng các đƣờng cáp độc lập. Kiểu sơ đồ CCĐ này có độ tin cậy CCĐ cao, nhƣng chi phí đầu tƣ lớn thƣờng đƣợc dùng cho các hộ có yêu cầu cao về liên tục CCĐ (hộ loại I hoặc II). Với phân xƣởng sửa chữa cơ khí ta chọn kiểu sơ đồ hỗn hợp mạng cáp (tức là từ TPP sẽ có các đƣờng cáp dẫn đến các hoặc dẫn đến một vài thiết bị có công suất rất lớn. Từ đến các thiết bị có thể đƣợc cấp điện bằng các đƣờng cáp độc lập cho các thiết bị có công suất lớn và quan trọng. Các thiết bị nhỏ lẻ, phân tán có thể đƣợc cấp chung từ cùng một đƣờng cáp. Trƣờng hợp có các nhóm thiết bị công suất khá lớn, phân bố tập chung cũng có thể chọn hệ thống thanh dẫn cho các nhóm này.). 5.1.3.Chọn vị trí tủ động lực và tủ phân phối Nguyên tắc chung: + Vị trí tủ nên ở gần tâm của phụ tải (điều này sẽ giảm đƣợc tổn thất, cũng nhƣ giảm chi phí về dây.v.v...). + Vị trí tủ phải không gây ảnh hƣởng đến giao thông đi lại trong phân xƣởng. + Vị trí tủ phải thuận tiện cho việc lắp đặt và vận hành. + Vị trí tủ phải ở nơi khô ráo, chánh đƣợc bụi, hơi a-xit và có khả năng phòng cháy, nổ tốt. + Ngoài ra vị trí tủ còn cần phù hợp với phƣơng thức lắp đặt cáp. Cần chú ý rằng trong thực tế đôi lúc vị trí tủ còn phải tuân thủ những điều kiện đặc biệt khác hoặc chỉ một trong những điều kiện trên buộc phải đƣợc đảm bảo. Lúc đó vị trí tủ phải đƣợc ƣu tiên theo các điều kiện riêng đó. 70 5.2. CHỌN TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC. 5.2.1.Nguyên tắc chung + Đảm bảo điều kiện làm việc dài hạn. U UdmTU dmmang (5-1) I IdmTU lv max (5-2) + Số lộ vào và ra phải phù hợp với sơ đồ đi dây. Đồng thời dòng điện định mức của các lộ đƣờng dây ra phải thoả mãn biểu thức sau; I Idmra lv max (5-3) + Thiết bị đóng cắt và bảo vệ của tủ phải phù hợp với sơ đồ đi dây và yêu cầu CCĐ của phụ tải. + Kiểu loại tủ phải phù hợp với phƣơng thức đi dây và lắp đặt các đƣờng cáp. Ngoài ra kiểu loại tủ còn phải đƣợc chọn để thoả mãn các yêu cầu riêng khác về điều kiện khí hậu, địa hình và môi trƣờng xung quanh nơi lắp đặt. Ilvmax trong các biểu thức (5-2), (5-3) là dòng điện lâu dài cực đại đi trong đƣờng cáp đấu vào các lộ đó của tủ. Còn I dmTU hoặc Idmra là dòng định mức của lộ vào lớn nhất và các lộ ra của tủ. Nhƣ vậy giữa TĐL và TPP về nguyên tắc không có gì khác biệt. Sự khác biệt giữa chúng thƣờng là do ý đồ của ngƣời thiết kế nhằm đảm bảo các yêu cầu của việc bảo vệ cùng tính linh hoạt trong vận hành của sơ đồ cộng với tính kinh tế của từng dự án. 5.2.2Chọn tủ PP và TĐL Thông thƣờng ngƣời ta thƣờng chọn tủ phân phối có sơ đồ nguyên lý nhƣ (HV-5.3). Gồm đầu vào có một Aptômát tổng và đầu ra là các Aptômát nhánh. Kiểu tủ này vận hành an toàn, thao tác thuận tiện xong giá thành cũng cao, dùng trong trƣờng hợp vị trí của tủ PP cách xa trạm biến áp phân xƣởng. Hoặc để giảm chi phí phía đầu vào của tủ PP chỉ có hệ thông cầu dao và cầu chì và phía đầu ra cũng tƣơng tự nhƣ vậy. 71 Thông thƣờng tủ động lực thƣờng đƣợc chọn chỉ gồm có cầu dao và cầu chì nhƣ HV-5.4a. Trƣờng hợp sơ đồ đi dây kiểu liên thông ngƣời ta sẽ sử dụng tủ nhƣ sơ đồ HV-5.4b. Tuy nhiên tuỳ thuộc vào tính chất công việc, vào yêu cầu CCĐ của phụ tải và khả năng kinh tế của từng xí nghiệp mà các tủ động lực đôi khi còn đƣợc chọn giống nhƣ tủ phân phối (HV-6.3) hoặc giống nhƣ các tủ của HV-6.4 nhƣng tất cả các lộ ra đƣợc trang bị Aptômát hoặc bộ cầu dao và cầu chì. Dựa vào tình hình cụ thể của thực tế ta chọn : a) Tủ phân phối : - Tủ phân phối của phân xƣởng đƣợc lắp đặt 1 aptomat tổng và 6 aptomat nhánh, chọn loại tủ có một mặt thao tác do hãng Merlin Gerin chế tạo. HV-5.3 Cáp vào tủ PP HV-5.4a Cáp vào tủ PP HV-5.4b Cáp vào tủ PP 72 Hình 5.5. Sơ đồ tủ phân phối - Chọn aptomat tổng : Chọn theo dòng làm việc lâu dài )(38,216 38,0.3 42,142 .3 max A U S II dm ttpx lvdmAT Chọn aptomat tổng loại NS250N có Iđm= 250A. - Aptomat đầu nguồn đặt tại trạm biến áp phân xƣởng đƣợc chọn nhƣ aptomat tổng loại NS250N - Chọn aptomat nhánh: Để đồng bộ ta chọn cùng một loại aptomat cho các nhánh và chỉ cần chọn cho nhánh có dòng làm việc lớn nhất.  Chọn aptomat loại NS225E có Iđm=225A. - Bảng thông số kỹ thuật của các aptomat Loại Số cực Uđm ,V Iđm ,A Icắt N , kA NS250N 3 690 250 8 NS225N 3 500 225 7,5 b) Tủ động lực. Chọn tủ động lực đầu vào có đặt cầu dao- cầu chì và có 8 đầu ra, tủ có một mặt thao tác do SIEMEN chế tạo. AT A6 A1 73 Hình 5.6. Sơ đồ tủ động lực - Điều kiện chung cho tất cả các loại cầu chì là: Iv0 > Idc. - Chọn cầu chì cho phụ tải không phải động cơ : Idc Ilv.max - Chọn cầu chì cho phụ tải động cơ : + Cầu chì nhánh cấp điện cho 1 động cơ, chọn theo 2 điều kiện: D.dmmm dc D.dmdc I.K I II + Cầu chì nhánh cấp điện cho 2 hoặc 3 động cơ, chọn theo 2 điều kiện: 1 1 .max. . . n sdiDidmmm dc Didmdc kII I II - Cầu chì tổng (CCT) cấp điện cho cả nhóm động cơ, chọn theo 3 điều kiện : )I.kI(I I II D.dmsdhomn.ttmax.mm dc homn.ttdc CDT CCT CC8 CC1 74 + Điều kiện chọn lọc ,Idc của cầu chì phải lớn hơn ít nhất 2 cấp so với Idc của cầu chì nhánh lớn nhất. Trong đó : + Itt.nhóm : dòng tính toán của nhóm phụ tải + Idc : dòng chảy của cầu chì + Iđm.Đ dòng định mức của động cơ + Kmm : hệ số mở máy . + Imm.max : dòng mở máy lớn nhất + Ksd : hệ số sử dụng + : Hệ số tính toán, phụ thuộc đặc điểm của mạng. - Đối với động cơ không đồng bộ thì Kmm=5 7 - Các máy công cụ coi khởi động không tải lấy =2,5 , máy biến áp hàn khởi động có tải lấy =1,6  Chọn cầu chì cho tủ ĐL1 (nhóm 1) - Cầu chì bảo vệ cho máy cƣa kiểu đại 1 kW: AI AII dc dmdc 06,5 5,2 5.53,2 53,2 Chọn Idc =30A - Cầu chì bảo vệ khoan bàn 0,65 kW : AI AII dc dmdc 3,3 5,2 5.64,1 64,1 Chọn Idc =30A - Cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2,8 kw 75 AI AII dc dmdc 18,14 5,2 5.09,7 09,7 Chọn Idc= 30A - Cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 2,8 kW : AI AII dc dmdc 18,14 5,2 5.09,7 09,7 Chọn Idc= 30A - Cầu chì bảo vệ máy mài ngang 4,5 kW: - AI AII dc dmdc 79,22 5,2 5. 39,11 Chọn Idc=30A - Cầu chì bảo vệ cho máy xọc 2,8 kw AI AII dc dmdc 18,14 5,2 5.09,7 09,7 Chọn Idc= 30A - Cầu chì bảo vệ cho máy mài tròn vạn năng 2,8 kw: AI AII dc dmdc 18,14 5,2 5.09,7 09,7 Chọn Idc= 30A - Aptomat tổng cho tủ ĐL1 - kw AII ttndc 17,20hom Chọn loại aptomat NC100H. 76 - Các tủ động lực khác tính chọn Idc cầu chì tƣơng tự , kết quả đƣợc ghi trong bảng 5-3 (ở trang sau) 5.3. CHỌN CÁP CHO MẠNG PHÂN XƢỞNG. 5.3.1. Chọn cáp từ trạm biến áp đến phân xƣởng - Theo điều kiện phát nóng: Khc.Icp Itt.PX (1) - Cáp đƣợc bảo vệ bằng aptomat. cphc kd I.K I (2) Trong đó : + Khc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trƣờng đặt cáp và số đƣờng cáp đặt song song + Ikđ : dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện. + = 1,5 : đối với khởi động nhiệt . = 4,5 : đối với khởi động điện từ . - Dòng Ikđ đƣợc chọn theo dòng khởi động nhiệt , Ikđ.nhiệt Iđm.aptomat . Để an toàn thƣờng lấy Ikđ.nhiệt =1,2Iđm.aptomat và =1,5. Cáp đƣợc bảo vệ bằng aptomat loại NS250N có Iđm= 250A, và đi từng tuyến riêng trong hầm cáp, Khc = 1 ta có Ikđ.nhiệt=1,2.250 = 3000 A => )(200 5,1 300 A I I kdcp => Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do LEN chế tạo, ký hiệu 4 G 70 mm 2 có Icp = 246A. - Kiểm tra điều kiện 1: Icp Itt .PX = 216,38A. 5.3.2. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực  Chọn cáp từ TPP-ĐL1 77 - Ta cũng chọn theo điều kiện (1) và (2) ở trên . Cáp đƣợc bảo vệ bằng aptomat loại NS225E có Iđm = 225A, và đi riêng từng tuyến trong đất , Khc = 1 Để an toàn ta chọn Ikđ.nh = 1,2Iđm.aptomat và = 1,5 . => dòng khởi động nhiệt Ikđ.nh = 1,2.225 = 270A Ta có : A I I kdcp 180 5,1 270 Chọn cáp đồng 4 lõi 4G50 có Icp = 192 A. - Kiểm tra điều kiện : Khc.Icp Itt.nhóm => AII ttnhlomcp 59,103 . Cáp chọn thoả mãn.  Chọn tƣơng tự các tuyến khác, kết quả ghi trong bảng sau : B 5.1. Kết quả chọn cáp từ TPP-TĐL Tuyến cáp Itt ,A FCáp ,mm 2 Icp ,A PP-ĐL1 20,17 50 192 PP-ĐL2 103,59 50 192 PP-ĐL3 14,69 50 192 PP-ĐL4 24,76 50 192 PP-ĐL5 52,03 50 192 5.3.3. Chọn cáp từ tủ động lực đến từng thiết bị  Điều kiện chọn : cphc dc dmcphc I.K I II.K Trong đó: + Mạng động lực bảo vệ bằng cầu chì =3 + Dòng dây chảy Idc của cầu chì bảo vệ đã đƣợc chọn ở trên. 78 + Tủ có 8 lộ ra ,ta có Khc=0,7  Chọn cáp cho nhóm phụ tải 1 - Dây cáp từ tủ ĐL1 đến máy cƣa kiểu đại 1kW: Chọn cáp loại 4G2.5 là loại cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có Icp = 41A; Idc = 30A. + Kiểm tra điều kiện :0,7 . 41 = 28,7 > 2,53 (A) + Kết hợp với Idc = 60(A) ta có: dc' cp I I 10 3 30 7,28 Các thiết bị khác và nhóm khác cũng chọn tƣơng tự, kết quả ghi trong bảng sau: 79 Bảng 5.2. Kết quả tông hợp. Tên máy Phụ tải Cầu chì Dây dẫn Pđm, kw Iđm, A Mã hiệu Idc, A Mã hiệu Fc, mm 2 Icp, A Nhóm 1 Máy cưa kiểu đai 1 2.53 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Khoan bàn 0.65 1.64 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy mài thô 2.8 7.09 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy khoan đứng 2.8 7.09 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy mài ngang 4.5 11.39 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy xọc 2.8 7.09 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy mài tròn vạn năng 2.8 7.09 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Cộng nhóm 1 : 17.35 43.9 NC 100H 100 Nhóm 2 Máy phay răng 4.5 11.39 H-2-100 50 4G2.5 2.5 41 Máy phay vạn năng 7.8 19.75 H-2-100 50 4G2.5 2.5 41 Máy tiện ren 8.1 20.51 H-2-100 50 4G2.5 2.5 41 Máy tiện ren 10 25.32 H-2-100 80 4G2.5 2.5 41 Máy tiện ren 14 35.45 H-2-100 80 4G4 4 53 Máy tiện ren 4.5 11.39 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy tiện ren 10 25.32 H-2-100 80 4G2.5 2.5 41 Máy tiện ren 20 50.64 H-2-250 120 4G10 10 87 Cầu trục 24.2 61.28 H-2-250 200 4G16 16 113 Cộng nhóm 2 : 103.1 261.07 NC 125H 125 Nhóm 3 Máy khoan đứng 0.85 2.15 H-2-100 40 4G2.5 2.5 41 Bàn 0.85 2.15 H-2-100 40 4G2.5 2.5 41 máykhoan bàn 0.85 2.15 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Bể dầu có tăng nhiệt 2.5 6.33 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy cạo 1 2.53 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 80 Máy mài thô 2.8 7.09 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy nén cắt liên hợp 1.7 4.30 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy mài phá 2.8 7.09 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Quạt lò rèn 1.5 3.79 H-2-100 40 4G2.5 2.5 41 Máy khoan đứng 0.85 2.15 H-2-100 40 4G2.5 2.5 41 Cộng nhóm 3 : 15.7 39.75 NC 100H 100 Nhóm 4 Bể ngâm dung dịch kiềm 3 7.59 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Bể ngâm nước nóng 3 7.59 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy cuốn dây 1.2 3.03 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy cuốn dây 1 2.53 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 3 7.59 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Tủ sấy 3 7.59 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy khoan bàn 0.65 1.64 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy mài thô 2.8 7.09 H-2-100 40 4G2.5 2.5 41 Bàn thử ngiệm thiết bị điện 7 17.72 H-2-100 40 4G2.5 2.5 41 Cộng nhóm 4: 24.65 62.41 NC 100H 100 Nhóm 5 Bể khử dầu mỡ 3 7.59 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Lò điện để luyện khuôn 5 12.66 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Lò điện để nấu chảy babit 10 25.32 H-2-100 60 4G2.5 2.5 41 Lò điện để mạ thiếc 3.5 8.86 H-2-100 60 4G2.5 2.5 41 Quạt lò đúc đồng 1.5 3.79 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy khoan bàn 0.65 1.64 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Máy uốn các tấm mỏng 1.7 4.30 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Mỏy mài phá 2.8 7.09 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 máy hàn điểm 16 40.51 H-2-100 100 4G6 6 66 Chỉnh lưu sêlênium 0.6 1.51 H-2-100 30 4G2.5 2.5 41 Cộng nhóm 5: 44.75 113.31 NC 100H 100 81 1 3 5 6 7 8 9 NS 225 E ? ? NS 250 N NS 250 N T B A DL - 1 DL - 2 17 19 12 14 15 1613 250 200 250 120 100 50 100 80 100 80 100 30 100 80 100 50 10 11 100 30 100 30 100 30 100 30 100 30 100 30 100 30 4 G 2.5 4 G 44 G 10 4 G 16 4 G 2.5 4 G 70 4 G 50 4 G 50 4 G 50 4 G 50 P dm(kW) I tt (A) 1 2,53 0,65 1,64 7,09 2,8 2,8 7,09 2,8 7,09 2,8 7,09 4,5 11,39 4 G 50 4 G 2.5 4 G 2.5 100 30 100 40 100 40 100 30 100 30 100 30 100 30 100 30 3634333130272622118 DL - 3 P dm(kW) I tt (A) 4,5 11,39 4,5 11,39 14 35,45 10 25,32 7,8 19,75 8,1 20,51 10 25,32 20 50,64 24,2 61,28 4 G 2.5 4 G 6 100 30 100 100 100 30 100 30 100 30 100 30 100 60 100 30 69666564626058575655 DL - 5 P dm(kW) I tt (A) 0,85 2,15 0,85 2,15 0,85 2,15 0,85 2,15 2,8 7,09 2,8 7,09 1 2,53 2,5 6,33 1,7 4,3 1,5 3,79 4,3 1,7 8,86 3,5 7,09 2,8 1,64 0,65 1,51 0,6 12,66 5 7,59 3 I tt (A) P dm(kW) 1,5 3,79 10 25,32 16 40,51 DL - 4 535250494847464241 100 40 100 30 100 30 100 30 100 30 100 30 100 30 100 30 4 G 2.5 4 G 2.5 7,59 3 3,03 1,2 I tt (A) P dm(kW) 3 7,59 3 7,59 3 7,59 1 2,53 0,65 1,64 2,8 7,09 7 17,72 NC 100H NC 100H NC 100H NC 125HNC 100H Hình 5.7. Sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp PXSCCK. 82 Hình 5.8. Mặt bằng đi dây xƣởng cơ khí. 83 CHƢƠNG 6. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 61. NGUYÊN TẮC VÀ TIÊU CHUẨN CHIẾU SÁNG. 6.1.1.Yêu cầu đối với chiếu sáng Trong công nghiệp cũng nhƣ trong công tác và đời sống, ánh sáng nhân tạo rất cần thiết, nó thay thế và bổ sung cho ánh sáng thiên nhiên. Việc chiếu sáng ảnh hƣởng trự tiếp đến năng suất lao động và sức khoẻ của ngƣời lao động trong công tác cũng nhƣ trong sinh hoạt. Vì vậy chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu tối thiểu nhất định, các yêu cầu này đƣợc xem nhƣ tiêu chuẩn chất lƣợng ánh sáng, là nguyên tắc để định ra tiêu chuẩn và thiết kế chiếu sáng. - Đảm bảo độ chiếu sáng đủ và ổn định. + Nguyên nhân làm ánh sáng dao động là sự dao động của điện áp, vì vậy tiêu chuẩn quy định điện áp chỉ đƣợc dao động với UCf = 2,5% Uđm. Trong xí nghiệp nguyên nhân gây ra dao động là chế độ làm việc không đều của máy công cụ. + Một nguyên nhân khác làm ánh sáng dao động là sự rung động cơ học của đèn điện cho nên đèn phải đƣợc giữ cố định. - Quang thông phân bố đều trên toàn mặt chiếu sáng (mặt công tác). + Không có các miền cố độ chênh lệch quá lớn về độ sáng, không có các bóng tối quá, đặc biệt là các bóng tối di động. Sự chênh lệch độ chiếu sáng làm mắt luôn phải điều tiết để thích nghi do đó chóng mỏi mệt, các bóng tối di động dễ gây ra tai nạn lao động. 84 - Không có ánh sáng chói trong vùng nhìn của mắt, làm mắt chóng mỏi và khó điều tiết, nếu ánh sáng chói quá sẽ gây ra hiệu ứng Pukin hoặc mù. Nguyên nhân của ánh sáng chói có thể là: nguồn sáng có dây tóc lớn lộ ra ngoài, có các vật phản xạ mạnh. Nguồn sáng chớp cháy, để hạn chế ánh sáng chói có thể dùng ánh sáng gián tiếp, góc bảo vệ thích hợp, bóng đèn mờ. 6.1.2. Tiêu chuẩn chiếu sáng Tiêu chuẩn chiếu sáng quy định độ chiếu sáng tối thiểu cho các nơi, các loại công tác khác nhau. Tiêu chuẩn đƣợc xây dựng trên cơ sở cân nhắc về kinh tế, kỹ thuật nhằm bảo đảm vừa đủ các yêu cầu đã nêu, độ chiếu sáng tối thiểu đƣợc quy định căn cứ vào các yêu cầu sau: - Kích thƣớc của vật nhìn khi làm việc và khoảng cách của nó tới mắt, hai yếu tố này đƣợc thể hiện thông qua hệ số K : K a / b a : kích thƣớc vật nhìn b : khoảng cách từ vật nhìn tới mắt Nếu K càng nhỏ thì độ chiếu sáng càng phải lớn - Mức độ tƣơng phản giữa vật nhìn và nền. Nếu độ tƣơng phản càng nhỏ thì càng khó nhìn, do đó nếu độ tƣơng phản nhỏ thì đòi hỏi độ chiếu sáng lớn. - Hệ số phản xạ của vật nhìn và nền, nếu hệ số phản xạ lớn thì độ chiếu sáng cần nhỏ. - Cƣờng độ làm việc của mắt, phụ thuộc vào đặc điểm riêng biệt của từng công tác. Nếu công tác đòi hỏi tập trung thị giác thì đòi hỏi độ chiếu sáng cao. Ngoài các yếu tố trên khi quy định các quy định chiéu sáng còn xét đến các yếu tố riêng biệt khác nhƣ sự cố mặt của các vật dễ gây nguy hiểm trong điện công tác, sự có mặt của các thiết bị tự chiếu sáng ... 85 6.2. HÊ THỐNG CHIẾU SÁNG. Có hai hệ thống chiếu sáng chung và chiếu sáng kết hợp giữa chiếu sáng chung và chiếu sáng bộ phận. - Chiếu sáng chung là hệ thống chiếu sáng mà toàn bộ mặt công tác đƣợc chiếu sáng bằng đèn chung. + Ƣu điểm là mặt công tác đƣợc chiếu sáng đều hợp với thị giác, mặt khác có thể dùng công suất đơn vị lớn, hiệu suất sử dụng cao . + Nhƣợc điểm là lãng phí điện năng và chỉ chiếu sáng đƣợc một phía từ đèn tới. - Chiếu sáng kết hợp là hệ thống chiếu sáng trong đó một phần ánh sáng chiếu chung, phần còn lại chiếu riêng cho nơi công tác. + Ƣu điểm là độ chiếu sáng ở nơi công tác đƣợc nâng cao do chiếu sáng bộ phận, có thể điều khiển quang thông theo hƣớng cần thiết và có thể tắt các chiếu sáng bộ phận khi không cần thiết do đó tiết kiệm điện. 6.3. CÁC LOẠI VÀ CHẾ ĐỘ CHIẾU SÁNG. 6.3.1. Các loại chiếu sáng Có hai loại chiếu sáng - Chiếu làm việc đảm bảo đủ ánh sáng cần thiết ở nơi làm việc và trên phạm nhà máy. - Chiếu sáng sự cố đảm bảo lƣợng ánh sáng tối thiểu khi mất ánh sáng làm việc, hệ thống chiếu sáng sự cố cần thiết để kéo dài thời gian làm việc của công nhân vận hành và đảm bảo an toàn cho ngƣời rút ra khỏi phòng sản xuất. 6.3.2 Chế độ chiếu sáng - Chiếu sáng trực tiếp, toàn bộ ánh sáng đƣợc chuyển trực tiếp đến mặt thao tác. 86 - Chiếu sáng nửa trực tiếp, phần lớn ánh sáng chuyển trực tiếp vào mặt thao tác, phần còn lại chiếu sáng gián tiếp. - Chiếu sáng nửa gián tiếp, phần lớn ánh sáng chiếu gin tiếp vào mặt công tác, phần còn lại chiếu trực tiếp - Chiếu sáng gián tiếp, toàn bộ ánh sáng đƣợc chiếu gián tiếp vào mặt công tác. Chiếu sáng trực tiếp có hiệu quả cao nhất, kinh tế nhất nhƣng để có độ chiếu sáng đều đèn phải treo cao, dễ sinh ánh sáng chói. Các chế độ chiếu sáng còn lại hiệu suất thấp vì một phần ánh sáng bị hấp thụ nên thƣờng đƣợc dùng trong khu vực hành chính, sinh hoạt, còn đối với phân xƣởng sửa chữa cơ khí ta dùng chế độ chiếu sáng trực tiếp. 6.4. CHỌN HỆ THỐNG VÀ ĐÈN CHIẾU SÁNG. 6.4.1 Chọn hệ thống chiếu sáng Việc chọn hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu chiếu sáng và ƣu điểm của hệ thống chiếu sáng . - Hệ thống chiếu sáng chung: khi yêu cầu đảm bảo độ sáng đồng đều trên mặt bằng sản xuất, không đòi hỏi cƣờng độ thị giác cao và lâu, không thay đổi hƣớng chiếu trong quá trình công tác. - Hệ thống chiếu sáng cục bộ: khi những nơi mà các bộ mặt công tác khác nhau yêu cầu độ chiếu sáng khác nhau và đƣợc chia thành từng nhóm ở các khu vực khác nhau trên mặt công tác. - Hệ thống chiếu sáng kết hợp: khi những nơi thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu. Vậy đối với phân xƣởng sửa chữa cơ khí đòi hỏi độ chính xác cao trong quá trình làm việc nên ta chọn hệ thống chiếu sáng kết hợp. 87 6.4.2. Chọn loại đèn chiếu sáng Thƣờng dùng hai loại đèn sau : + Bóng đèn sợi đốt + Bóng đèn huỳnh quang. Các phân xƣởng sản xuất ít dùng đèn tuýp, thƣờng dùng đèn sợi đốt, vì đèn tuýp nhậy với tần số f = 50Hz gây ra ảo giác không quay đối với các động cơ không đồng bộ, nguy hiểm cho ngƣời vận hành máy, dễ gây tai nạn lao động, ta dùng đèn sợi đốt cho phân xƣởng sửa chữa cơ khí. 6.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG VÀ DUNG LƢỢNG BÓNG ĐÈN. 6.5.1. Các phƣơng pháp tính - Phƣơng pháp điểm: bỏ qua quang thông phản xạ, thƣờng để tính toán cho những nơi: chiếu sáng ngoài trời, chiếu sáng lối đi, những nơi có phản xạ thấp nhƣ hầm lò, bến cảng, đƣờng đi.... - Phƣơng pháp quang thông: tính đến sự phạn xạ ánh sáng, thƣờng dùng cho trƣờng hợp chiếu sáng trong nhà và hội trƣờng.... 6.5.2. Phƣơng pháp hệ số sử dụng quang thông 1 - Chỉ số hình dạng của phòng: )ba(H b.a 111 11 1 - Ksdqt: Hệ số sử dụng quang thông, tra bảng theo các hệ số phản xạ của tƣờng, nền, trần và loại đèn, hình dạng.... Mặt khác Kseqt lại đƣợc tra ở bảng theo: [PL VIII1: TKCCĐ trang 324] Ksdqt = f ( tr , t, nền, , loại đèn) [Phụ lục VIII.1. : TKCCĐ trang 324] 88 ich.h qt.sd K + h.ích = Etb.S.Kd.tr : quang thông hữu ích Trong đó : Etb : độ rọi trung bình S : diện tích chiếu sáng Kd.tr : hệ số dữ trữ, tra bảng theo tính chất của môi trƣờng (bảng B5.2. trang 124: TKCĐ) + các.đèn = 0.n : quang thông tổng của các đèn. n : số đèn 0 : quang thông của đèn Emin:độ rọi tiêu chuẩn, chon theo loại hình công việc (B5.3 trang 135: TKCĐ) Z :hệ số tính toán, tra bảng theo tỉ số L/H (Bảng 5-1 trang 134: TKCĐ) H : độ cao treo đèn L : khoảng cách giữa các đèn  Etb = Z E min + Độ cao treo đèn H so với mặt thiết bị làm việc H = h - h1 - h2 h : chiều cao nhà xƣởng. h1: khoảng cách từ trần đến bóng đèn h1 = 0,5 0,7m h2 : độ cao mặt bàn làm việc h2 = 0,7 1m 89 + )ba(H b.a : chỉ số của phòng.kích thƣớc a.b + , tƣờng, trần, nền : tra bảng tìm ra hệ số sử dụng quang thông Ksd.qt Vậy ta có : .Z K.S.E K tr.dmin qt.sd max ich.huu qt.sd tb qt.sd tr.dmin K 3,1.S.E Z.K K.S.E + Chọn loại đèn có công suất đèn P0, quang thông 0 Số lƣợng bóng đèn : n = 0 Công suất chiếu sáng tổng : Pcs =n.P0 6.6. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PXSCCK. - Vì là xƣởng sản xuất, dự định dùng đèn sợi đốt. Chọn độ rọi E = 30 lx - Căn cứ vào trần nha cao 4,5m, măt công tác h2 = 0,8m, độ cao treo đèn cách trần 0,7m. H = 4,5 – 0,8 – 0,7 = 3m h1 h H h2 90 - Tra bảng với đèn sợi đốt, bóng vạn năng có L/H = 1,8, xác định đƣợc khoảng cách giữa các đèn. L = 1,8 H = 5,4m - Căn cứ vào bề rộng xƣởng (20m) chọn L = 5m. - Lấy hệ số phản xạ của tƣờng : tƣờng = 50% tƣơng ứng màu vàng. - Lấy hệ số phản xạ của trần : trần = 70% tƣơng ứng màu trắng. - Chỉ số hình dạng của phòng. 88,4 )2055.(3 20.55 ). . baH ba Từ tƣờng, trần, nền và 1 tra bảng PL-VIII [gt:TKCCĐ] đƣợc Ksd=0,51 - Phòng ít khói bụi, tro, mồ hóng lấy Kd.tr = 1,3 - Loại hình phân xƣởng cơ khí chính xác: lấy Emin = 30lx [bảng 5.3 - TKCĐ] - Chọn hệ số tính toán Z=1,2 Ta có : )(70098 51,0.2,1 3,1.20.55.30 . ..min lm KZ KSE sd dt - Dùng đèn sợi đốt, có P0 = 200W, 0 = 2528 lm [bảng 5.5 - TKCĐ] Số lƣợng bóng đèn 7,272528 70098 0 n  Từ hệ số L và số lƣợng bóng ta bố trí làm 4 dãy, cách nhau 5m,cách tƣờng 2,5m theo chiều rộng của xƣởng. chọn 28 bóng mỗi dãy 7 bóng cách nhau 6,5m, cách tƣờng 4,75m theo chiều dai của xƣởng.  Trong 2 phòng sinh hoạt, ta đặt thêm 2 bóng loại 100W. Vậy tổng công suất toàn xƣởng là: 91 Pcs = 28 bóng x 200W + 2 bóng x 100W = 5,8kw 6.6.1. Thiết kế mạng điện chiếu sáng: Đặt riêng một tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào lấy điện từ tủ PP của xƣởng. Tủ gồm một áptômát tổng 3 pha và 8 áptômát nhánh 1 pha, 7 áp tô mát mỗi áp tômát cấp điện cho 4 bóng đèn loại 200W và 1 áptômát cấp điện cho 2 bóng đèn loại 100W. )(8,8 3.38,0 8,5 3 A U P I dm cs cs Chọn cáp đồng, 4 lõi, vỏ PVC, do LENS sản xuất; có Icp=66A 4G6 b. Chọn áp tômát tổng: 50A, 3 pha của Đài loan, TO-50EC-50A. c. Chọn áp tômát nhánh: Các áp tômát nhánh chọn giống nhau, mỗi áp tômát cấp điện cho 4 bóng loại 200W và một áp tômát cấp điện cho 6 bóng loại 100W. Dòng qua áp tômát (1 pha). A64,3 22,0 2,0.4 I n Chọn 7 áp tômát 1 pha, Iđm = 10A do Đài Loan chế tạo. 10 QCE - 10A d. Chọn dây dẫn từ áp tômát nhánh đến cụm 4 và 6 đèn. Chọn dây đồng bọc, tiết diện 2,5mm2 M (2. 2,5) có Icp = 27A. e. Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với áp tômát. - Kiểm tra cáp 4G6 hệ số hiệu chỉnh k =1. A I A kdn 6,41 5,1 50.25,1 5,1 66 - Kiểm tra dây 2,5mm2 92 A33,8 5,1 10.25,1 A27 g. Kiểm tra độ lệch điện áp: Vì đƣờng dây ngắn, các dây đều đƣợc chọn vƣợt cấp không cần kiểm tra sụt áp. 8 x QCE-10A 8 x M ( 2 x 2,5 ) 4G6 TCS TPP TO-50EC-50A Hình 6.1. Sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng PXSCCK 93 Hình 6.2. Sơ đồ mặt bằng mạng chiếu sáng PXSCCK 94 KẾT LUẬN Đồ án này của em thực hiện dựa trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu thiết kế hệ thống mạng điện công nghiệp mạng. Thông qua đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện đã thực sự giúp em hiểu biết rõ ràng hơn về những gì em đã đƣợc học trong suốt thời gian qua. Đối với em, bản đồ án thực sự phù hợp với những kiến thức em đã tích lũy đƣợc khi học ngành thiết kế hệ thống cung cấp mạng điện. Do trình độ cũng nhƣ khả năng nhận thức có hạn, cộng với việc thiếu thốn trong tài liệu tham khảo và thời gian nghiên cứu, tìm hiểu đề tài còn hạn chế nên dù đã cố rát cố gắng nhƣng chắc rằng bản đồ án còn nhiều thiếu sót. Em mong các thầy cô châm trƣớc và nhận đƣợc sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô để có thể hiểu hơn và tiếp cận gần hơn với các công nghệ mới. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Minh đã hƣớng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này. Đồng thời em cũng xin cảm ơn tất cả các thầy cô đã dạy dỗ em trong những năm học vừa qua, nhờ các thầy cô em mới có đƣợc những kiến thức nhƣ ngày hôm nay. Đó chính là những kiến thức cơ bản giúp em thực hiện tốt nhiệm vụ tốt nghiệp và là nền tảng cho công việc sau này của em Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 10 tháng 07 năm 2011 Sinh viên thực hiện Lê Văn Tiến 95 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1. ÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CÁC PHÂN XƢỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY .................................................................................... 2 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. ........................................................................................... 2 1.2. QUY MÔ, CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY. ..................................................... 3 1.3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN THEO CÔNG SUẤT TRUNG BÌNH VÀ HỆ SỐ CỰC ĐẠI: Theo phƣơng pháp này .................................... 5 1.3.1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình phƣơng: ............................................................................................. 6 1.3.2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng: .................................................................................................................. 6 1.3.3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: ............ 7 1.3.4. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất: ............................................................................................................. 7 1.3.5. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lƣợng: ............................................................................. 8 1.4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PXSCCK. .............................. 9 1.4.1. Giới thiệu phƣơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax ......................................................................... 10 1.4.1.1.Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phƣơng pháp Ptb và kmax: ..... 13 1.5. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƢỞNG. ....... 22 1.7. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI. ............... 24 1.7.1. Tâm phụ tải điện .................................................................................... 24 1.7.2. Biểu đồ phụ tải điện .............................................................................. 25 CHƢƠNG 2. HIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO NHÀ MÁY ........ 28 2.1. YÊU CẦU ĐỐI VỚI CUNG CẤP ĐIỆN. ............................................... 28 96 2.2. LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI TỪ KHU VỰC VỀ XÍ NGHIỆP. ......................................................................................................... 28 2.2.1 Các công thức kinh nghiệm xác định điện áp truyền tải ........................ 28 2.3. VẠCH CÁC PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN. ................................................ 29 2.3.1. Chọn phƣơng án về các trạm biến áp phân xƣởng ................................ 29 2.3.2. Phƣơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xƣởng ................ 32 2.3.3.Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xƣởng ................................... 33 2.4. TÍNH TOÁN KINH TẾ - KĨ THUẬT LỰA CHỌN PA HỢP LÝ. ........ 34 2.4.1. Lựa chọn các thiết bị cao áp .................................................................. 34 2.4.2. Tính toán các phƣơng án ....................................................................... 35 2.4.2.1 Tính toán phƣơng án 1 ........................................................................ 35 2.4.2.2 . Phƣơng án II : .................................................................................... 41 CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH ................................................ 46 3.1. MỤC ĐÍCH TÍNH NGẮN MẠCH. ......................................................... 46 3.2. CHỌN ĐIỂM TÍNH NGĂN MẠCH VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ. ............................................................................................ 46 3.2.1.Chọn điểm tính ngắn mạch .................................................................... 46 3.2.2. Tính toán các thông số của sơ đồ .......................................................... 47 3.3. TÍNH TOÁN DÕNG NGẮN MẠCH. ..................................................... 49 3.4. CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ. ......................................................... 52 3.4.1. Chọn và kiểm tra máy cắt ..................................................................... 52 3.4.3. Chọn biến dòng điện BI ........................................................................ 54 3.4.4. Chọn máy biến áp BU ........................................................................... 55 CHƢƠNG 4. BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ....................................... 56 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. ......................................................................................... 56 4.2. XÁC ĐỊNH DUNG LƢỢNG NHÀ MÁY. ............................................. 58 4.3. CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT VÀ THIẾT BỊ BÙ. ................................................ 59 4.3.1. Chọn thiết bị bù. .................................................................................... 59 97 4.3.2. Vị trí đặt thiết bị bù . ............................................................................. 60 4.3.3. Tính toán phân phối dung lƣợng bù. ..................................................... 60 4.3.4. Xác định điện trở trên cáp ..................................................................... 61 4.4. XÁC ĐỊNH DUNG LƢỢNG BÙ CHO MỖI PHÂN NHÁNH. ............. 63 4.5. CHỌN THIẾT BỊ BÙ. ............................................................................. 64 CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN ĐỘNG LỰC PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ .................................................................................... 68 5.1. SƠ ĐỒ CUNG CẤP MẠNG ĐIỆN PHÂN XƢỞNG. ........................... 68 5.1.1. Đánh giá các phụ tải của phân xƣởng sửa chữa cơ khí ......................... 68 5.1.2. Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân xƣởng SC cơ khí ................... 68 5.1.3.Chọn vị trí tủ động lực và tủ phân phối ................................................. 69 5.2. CHỌN TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC. ...................................... 70 5.2.1.Nguyên tắc chung ................................................................................... 70 5.2.2Chọn tủ PP và TĐL ................................................................................. 70 5.3. CHỌN CÁP CHO MẠNG PHÂN XƢỞNG. .......................................... 76 5.3.1. Chọn cáp từ trạm biến áp đến phân xƣởng .......................................... 76 5.3.2. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực ........................................... 76 5.3.3. Chọn cáp từ tủ động lực đến từng thiết bị ............................................. 77 CHƢƠNG 6. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ ............................................................................................. 83 61. NGUYÊN TẮC VÀ TIÊU CHUẨN CHIẾU SÁNG. .............................. 83 6.1.1.Yêu cầu đối với chiếu sáng .................................................................... 83 6.1.2. Tiêu chuẩn chiếu sáng ........................................................................... 84 6.2. HÊ THỐNG CHIẾU SÁNG. ................................................................... 85 6.3. CÁC LOẠI VÀ CHẾ ĐỘ CHIẾU SÁNG. .............................................. 85 6.3.1. Các loại chiếu sáng ................................................................................ 85 6.3.2 Chế độ chiếu sáng ................................................................................. 85 6.4. CHỌN HỆ THỐNG VÀ ĐÈN CHIẾU SÁNG. ....................................... 86 98 6.4.1 Chọn hệ thống chiếu sáng ...................................................................... 86 6.4.2. Chọn loại đèn chiếu sáng ...................................................................... 87 6.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG VÀ DUNG LƢỢNG BÓNG ĐÈN................. 87 6.5.1. Các phƣơng pháp tính ........................................................................... 87 6.5.2. Phƣơng pháp hệ số sử dụng quang thông ............................................. 87 6.6. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PXSCCK. ........................................ 89 6.6.1. Thiết kế mạng điện chiếu sáng: ............................................................. 91 KẾT LUẬN .................................................................................................... 94 tµi liÖu tham kh¶o