Tên đề tài thiết kế: Thiết kế Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đồng hồ đo chính xác.
2. Sinh viên thiết kế: - Lớp TĐH2 -K 48.
3. Cán bộ hư¬ớng dẫn: PGS - TS Đặng Quốc Thống.
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. Mở đầu:
1.1 Giới thiệu chung về nhà máy: Vị trí địa lý, kinh tế; Đặc điểm công nghệ; Đặc điểm và phân bố của phụ tải; Phân loại phụ tải điện
1.2 Nội dung tính toán thiết kế; Các tài liệu tham khảo
2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy.
3. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy:
3.1. Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng.
3.2. Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian (Trạm biến áp chính) hoặc trạm phân phối trung tâm.
3.3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy.
4. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí.
5. Tính toán bù công suất phản kháng cho Hệ thống cung cấp điện của nhà máy.
6. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sữa chữa cơ khí.
CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A0
1. Sơ đồ nguyên lý Hệ thống cung cấp điện toàn nhà máy.
2. Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xưởng Sữa chữa cơ khí.
CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY
1. Điện áp: tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nguồn (trạm biến áp khu vực) đến nhà máy.
2. Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn.
3. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực :
250 MVA.
4. Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: dùng loại dây AC hoặc cáp XLPE.
5. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 10 km.
6. Nhà máy làm việc 3 ca.
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
Nhà máy đồng hồ đo chính xác được xây dựng trên địa bàn huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội, với quy mô tương đối lớn, bao gồm 9 phân xưởng và nhà làm việc.
MỤC LỤC
Trang
Chương I: 3
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
Chương II: 5
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Chương III: 23
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
Chương IV: 58
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP
CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
Chương V: 65
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT
CHO NHÀ MÁY
Chương VI: 70
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG
CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị
và nhà cao tầng
Tác giả : Nguyễn Công Hiền (chủ biên)
Nguyễn Mạnh Hoạch
2. Thiết kế cung cấp điện
Tác giả : Ngô Hồng Quang
3. Mạng điện
Tác giả : Bùi Ngọc Thư
75 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2343 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đồng hồ đo chính xác (Đông Anh - Hà Nội), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng. Các TBA B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 6 KV xuống 0,4 KV để cung cấp cho các TBA phân xưởng.
Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các TBA
Chọn MBA phân xưởng
Kết quả chọn lựa MBA cho các TBA phân xưởng:
Tên TBA
SĐM
(KVA)
UC/UH
(KV)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
UN
(%)
Số máy
Đơn giá (106Đ)
Thành tiền
(106Đ)
TBATG
3200
22/6,3
11,5
37
7
2
242
484
B1
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B2
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B3
500
6,3/0,4
1
7
4
2
38
76
B4
500
6,3/0,4
1
7
4
2
38
76
B5
500
6,3/0,4
1
7
4
2
38
76
Tổng
1024
Xác định tổn thất điện năng ΔA trong các MBA
Tổn thất điện năng ΔA trong các TBA được tính theo công thức
[KWh]
Trong đó
N : số MBA ghép song song
t : Thời gian MBA vận hành, t = 8760 h (suốt năm)
τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, tra bảng với Tmax = 5500 h và cosφnm = 0,73. Ta tìm được τ = 4300 h
ΔP0, ΔPN Tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA.
Stt : Công suất tính toán của MBA.
SdmB : Công suất định mức của MBA.
Tính toán cho TBATG:
Sttnm = 4402,56 KVA
SdmB = 3200 KVA
ΔP0 = 11 KW
ΔPN = 37 KW
Ta có :
Tính toán tương tự ta có tổn thất
Tên TBA
Số
máy
STT (KVA)
SĐM (KVA)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
ΔA
(KWh)
TBATG
2
4402,56
3200
11,5
37
343294,23
B1
2
1574,11
800
1,4
10,5
111929,31
B2
2
1322
800
1,4
10,5
86174,82
B3
2
867,69
500
1
7
70613,52
B4
2
835,54
500
1
7
66751,92
B5
2
922,34
500
1
7
77512,15
Tổng
756275,95
Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện
Chọn cáp cao áp từ TBATG về các TBA phân xưởng
Nhà máy đồng hồ đo chính xác làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 5500 h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 (Trang 294, TL1), tìm được jkt = 2,7 A/mm2.
Tiết diện kinh tế của cáp:
Các cáp từ TBATG về TBA phân xưởng đều là cáp lộ kép nên
Dựa vào trị số Fkt tính được, ta tra bảng để lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất.
Điều kiện kiểm tra phát nóng
Trong đó :
ISC : Dòng điện khi xảy ra sự cố đứt cáp, ISC = 2.IMAX
KHC = k1. k2
k1 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, chọn k1 = 1.
k2 : Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáplà 300 mm. Theo PL 4.22, ta tìm được k2 = 0,93
Vì chiều dài cáp từ TBATG đến TBA phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, ta có thể bỏ qua, không cần kiểm tra lại theo điều kiện ΔUCP.
Chọn cáp từ TBATG đến B1
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 140A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
(Không thỏa mãn)
Tăng tiết diện cáp lên 35 mm2, ICP = 170A thì thỏa mãn điều kiện trên.
0,93.170 = 158,1 (A) > 151,46 (A)
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 35 mm2.
Chọn cáp từ TBATG đến B2
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 140A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 25 mm2.
Chọn cáp từ TBATG đến B3
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 16 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 110A do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 16 mm2.
Chọn cáp từ TBATG đến B4
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 16 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 110A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 16 mm2.
Chọn cáp từ TBATG đến B5
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 16 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 110A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 16 mm2.
Chọn cáp hạ áp từ TBA phân xưởng đến các phân xưởng.
Ta chỉ xét đến các đoạn hạ áp khác nhau giữa các phương án. Các đoạn giống nhau bỏ qua, không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế giữa các phương án. Đối với PA I, ta chỉ cần chọn cáp từ TBA B3 đến Phòng thí nghiệm trung tâm (số 6 trên mặt bằng), từ TBA B4 đến phân xưởng lắp ráp số 2 (số 4) và trạm bơm (số 8).
Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đường cáp ở đây ngắn, tổn thất điện áp là không đáng kể. Do đó, ta có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện ΔUCP.
- Chọn cáp từ TBA B3 đến đến phòng thí nghiệm trung tâm, sử dụng cáp lộ kép .
Điệu kiện chọn cáp :
.
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo, tiết diện (3x70+35)mm2, với ICP = 246 A.
Chọn cáp từ TBA B4 đến phân xưởng lắp ráp số 2, sử dụng cáp lộ kép.
Điệu kiện chọn cáp :
.
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi (cáp 3 lõi + trung tính ) cách điện PVC do hãng Lens chế tạo, tiết diện (3x240+95)mm2, với ICP = 538 A.
Chọn cáp từ TBA B4 đến trạm bơm, sử dụng cáp lộ kép.
Điệu kiện chọn cáp :
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo, tiết diện (3x35 + 25) mm2 , với ICP = 158 A.
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
Đơn giá
(103 Đ/m)
Thành tiền
(103 Đ)
TBATG-B1
(3x35)
225
0,668
0,08
84
37800
TBATG-B2
(3x25)
115
0,927
0,05
70
16100
TBATG-B3
(3x16)
75
1,47
0,06
60
9000
TBATG-B4
(3x16)
150
1,47
0,11
60
18000
TBATG-B5
(3x16)
150
1,47
0,11
60
18000
B3-6
3x70 + 35
115
0,268
0,02
120
27600
B4-4
3x240 + 95
30
0,0754
0,001
380
22800
B4-8
3x35+25
190
0,524
0,05
80
30400
Tổng
173400
Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây.
Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây được tính theo
Trong đó:
n : Số đường dây đi song song.
Tổn thất trên đoạn TBATG – B1:
Tính toán tương tự cho các đường dây khác.
Đường cáp
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
STT
(KVA)
ΔP
(KW)
TBATG-B1
225
0,668
0,08
1574,11
5,51
TBATG-B2
115
0,927
0,05
1322
2,43
TBATG-B3
75
1,47
0,06
867,69
1,25
TBATG-B4
150
1,47
0,11
835,54
2,13
TBATG-B5
150
1,47
0,11
922,34
2,6
B3-6
115
0,268
0,02
239,79
7,96
B4-4
30
0,0754
0,001
713,6
3,53
B4-8
190
0,524
0,05
121,94
5,1
Tổng ΣΔP
30,51
Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây.
Tổn thất điện năng trên các đường dây tính theo công thức:
Trong đó:
τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 4300 h.
Lựa chọn máy cắt và kiểm tra cầu chì
Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp.
Dòng điện cưỡng bức qua lộ 1 và lộ 2 chính là dòng quá tải sự cố khi cắt một MBA.
Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS, máy cắt loại 8DJ20, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 630 A.
Kết quả tính toán
Tên
trạm
Loại máy cắt
Cách điện
IĐM
(A)
UĐM
(KV)
ICẮT N3S
(KA)
ICẮT NMAX
(KV)
Số lượng
Thành tiền
(106 Đ)
TBATG
8DJ20
SF6
630
24
7,2
31,5
63
250
125
3
3
960
630
B1
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
B2
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
B3
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
B4
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
B5
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
Tổng
3690
Chi phí tính toán:
Khi tính toán vốn đầu tư xây sựng mạng điện ở đây chỉ xét đến giá thành các loại cáp, MBA và máy cắt điện,… khác nhau giữa các phương án (K = KB + KD + KMC ), những phần giống nhau không xét tới.Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây : ΔA1 = ΔAB + ΔAD
Chi phí tính toán của PA1
- Vốn đầu tư
K1 = KB + KD + KMC
= (1024 + 173,4 + 3690).106 = 4887,4. 106 ( VN đồng)
- Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây
ΔA1 = ΔAB + ΔAD
= 756275,95 + 131193 = 887468,95 KWh.
Chi phí tính toán
3.3.2. Phương án 2:
Sử dụng TBA trung gian nhận điện từ hệ thống về, hạ xuống 6 KV, sau đó cung cấp cho các TBA phân xưởng. Các TBA B1, B2, B3, B4 hạ điện áp từ 6 KV xuống 0,4 KV để cung cấp cho các TBA phân xưởng.
Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các TBA
Chọn MBA phân xưởng
Kết quả chọn lựa MBA cho các TBA phân xưởng:
Tên TBA
SĐM
(KVA)
UC/UH
(KV)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
UN
(%)
Số máy
Đơn giá (106Đ)
Thành tiền
(106Đ)
TBATG
3200
22/6,3
11,5
37
7
2
242
484
B1
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B2
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B3
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B4
630
6,3/0,4
1,2
8,2
4
2
65
130
Tổng
1082
Xác định tổn thất điện năng ΔA trong các MBA
Tổn thất điện năng ΔA trong các TBA được tính theo công thức
[KWh]
Tên TBA
Số
máy
STT (KVA)
SĐM (KVA)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
ΔA
(KWh)
TBATG
2
4402,56
3200
11,5
37
343294,23
B1
2
1574,11
800
1,4
10,5
111929,31
B2
2
1322
800
1,4
10,5
86174,82
B3
2
1463,44
800
1,4
10,5
100071,59
B4
2
1162,13
630
1,2
8,2
58238,21
Tổng
699708,16
Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện
Chọn cáp cao áp từ TBATG về các TBA phân xưởng
Nhà máy đồng hồ đo chính xác làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 5500 h, sử dụng cáp lõi đồng, tra bảng 5 (Trang 294, TL1), tìm được jkt = 2,7 A/mm2.
Tiết diện kinh tế của cáp:
Các cáp từ TBATG về TBA phân xưởng đều là cáp lộ kép nên
Dựa vào trị số Fkt tính được, ta tra bảng để lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất.
Điều kiện kiểm tra phát nóng
Trong đó :
ISC : Dòng điện khi xảy ra sự cố đứt cáp, ISC = 2.IMAX
KHC = k1. k2
k1 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, chọn k1 = 1.
k2 : Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm. Theo PL 4.22, ta tìm được k2 = 0,93
Vì chiều dài cáp từ TBATG đến TBA phân xưởng ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ, ta có thể bỏ qua, không cần kiểm tra lại theo điều kiện ΔUCP.
Chọn cáp từ TBATG đến B1
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 140A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
(Không thỏa mãn!)
Tăng tiết diện cáp lên 35 mm2, ICP = 170A thì thỏa mãn điều kiện trên.
0,93.170 = 158,1 (A) > 151,46 (A)
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 35 mm2.
Chọn cáp từ TBATG đến B2
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 140A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 25 mm2.
Chọn cáp từ TBATG đến B3
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 140A do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
(Không thỏa mãn).
Ta tăng tiết diện cáp lên 35 mm2, ICP = 170 A thì thỏa mãn được điều kiện trên. (0,93.170 = 158,1 > 140,82)
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 35 mm2.
Chọn cáp từ TBATG đến B4
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn cáp gần nhất F = 25 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 140A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Kiểm tra điều kiện phát nóng
(Thỏa mãn)
Vậy ta chọn cáp XLPE của FURUKAWA, F = 25 mm2.
Chọn cáp hạ áp từ TBA phân xưởng đến các phân xưởng.
Ta chỉ xét đến các đoạn hạ áp khác nhau giữa các phương án. Các đoạn giống nhau ta bỏ qua, không xét tới trong quá trình so sánh kinh tế giữa các phương án. Đối với PA II, ta chỉ cần chọn cáp từ TBA B3 đến phân xưởng lắp ráp số 2 (số 4 trên mặt bằng) và đến trạm bơm (số 8); từ TBA B4 đến phòng thí nghiệm trung tâm (số 6) .
Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đường cáp ở đây ngắn, tổn thất điện áp là không đáng kể. Do đó, ta có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện ΔUCP.
- Chọn cáp từ TBA B3 đến đến phân xưởng lắp ráp số 2, sử dụng cáp lộ kép .
Điệu kiện chọn cáp :
.
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo, tiết diện (3x300)mm2, với ICP = 621 A.
Chọn cáp từ TBA B3 trạm bơm, sử dụng cáp lộ kép.
Điệu kiện chọn cáp :
.
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi (cáp 3 lõi + trung tính ) cách điện PVC do hãng Lens chế tạo, tiết diện (3x35 + 25) mm2, với ICP = 158 A.
Chọn cáp từ TBA B4 đến phòng thí nghiệm trung tâm, sử dụng cáp lộ kép.
Điệu kiện chọn cáp :
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo, tiết diện (3x70 + 50)mm2 , với ICP = 246 A.
Kết quả thu được trong bảng sau.
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
Đơn giá
(103 Đ/m)
Thành tiền
(103 Đ)
TBATG-B1
(3x35)
225
0,668
0,08
84
37800
TBATG-B2
(3x25)
115
0,927
0,05
70
16100
TBATG-B3
(3x35)
75
0,668
0,03
84
12600
TBATG-B4
(3x25)
150
0,927
0,07
70
21000
B3-4
3x300
150
0,06
0,005
480
144000
B3-8
3x35+25
300
0,524
0,08
80
48000
B4-6
3x70+50
75
0,268
0,01
120
18000
Tổng
297500
Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây.
Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây được tính theo
Trong đó:
n : Số đường dây đi song song.
Đường cáp
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
STT
(KVA)
ΔP
(KW)
TBATG-B1
225
0,668
0,08
1574,11
5,51
TBATG-B2
115
0,927
0,05
1322
2,43
TBATG-B3
75
0,668
0,03
1463,44
1,78
TBATG-B4
150
0,927
0,07
1162,13
2,63
B3-4
150
0,06
0,005
713,6
17,63
B3-8
300
0,524
0,08
121,94
8,24
B4-6
75
0,268
0,01
239,79
3,98
Tổng ΣΔP
42,2
Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây.
Tổn thất điện năng trên các đường dây tính theo công thức:
Trong đó:
τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 4300 h.
Lựa chọn máy cắt và kiểm tra cầu chì
Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp.
Dòng điện cưỡng bức qua lộ 1 và lộ 2 chính là dòng quá tải sự cố khi cắt một MBA.
Chọn dùng các tư hợp bộ của hãng SIEMENS, máy cắt loại 8DJ20, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 630 A.
Kết quả tính toán
Tên
trạm
Loại máy cắt
Cách điện
IĐM
(A)
UĐM
(KV)
ICẮT N3S
(KA)
ICẮT NMAX
(KV)
Số lượng
Thành tiền
(106 Đ)
TBATG
8DJ20
SF6
630
24
7,2
31,5
63
250
125
3
3
960
630
B1
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
B2
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
B3
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
B4
8DJ20
SF6
630
7,2
63
125
2
420
Tổng
3270
Chi phí tính toán
Khi tính toán vốn đầu tư xây sựng mạng điện ở đây chỉ xét đến giá thành các loại cáp, MBA và máy cắt điện,… khác nhau giữa các phương án (K = KB + KD + KMC ), những phần giống nhau không xét tới.Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các TBA và trên đường dây : ΔA1 = ΔAB + ΔAD
Chi phí tính toán của PA2
- Vốn đầu tư
K2 = KB + KD + KMC
= 1082 + 297,5 + 3270 = 4649,5 .106 ( VN đồng)
- Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây
ΔA2 = ΔAB + ΔAD
= 699708,16 + 181460 = 881168,16 KWh.
Chi phí tính toán
3.3.3. Phương án 3:
Sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) nhận điện từ hệ thống về cấp cho các TBA phân xưởng. Các TBA B1, B2, B3, B4, B5 hạ điện áp từ 22 KV xuống 0,4 KV để cấp điện cho các phân xưởng.
Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các TBA
Chọn MBA phân xưởng
Kết quả chọn lựa MBA cho các TBA phân xưởng:
Tên TBA
SĐM
(KVA)
UC/UH
(KV)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
UN
(%)
Số máy
Đơn giá (106Đ)
Thành tiền
(106Đ)
B1
800
22/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B2
800
22/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B3
500
22/0,4
1
7
4
2
38
76
B4
500
22/0,4
1
7
4
2
38
76
B5
500
22/0,4
1
7
4
2
38
76
Tổng
540
Xác định tổn thất điện năng ΔA trong các MBA
Tổn thất điện năng ΔA trong các TBA được tính theo công thức
[KWh]
Tính toán tương tự ta có tổn thất
Tên TBA
Số
máy
STT (KVA)
SĐM (KVA)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
ΔA
(KWh)
B1
2
1574,11
800
1,4
10,5
111929,31
B2
2
1322
800
1,4
10,5
86174,82
B3
2
867,69
500
1
7
70613,52
B4
2
835,54
500
1
7
66751,92
B5
2
922,34
500
1
7
77512,15
Tổng
412981,72
Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện
* Chọn cáp từ PPTT đến B1
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn F = 16 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 110A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Các đường cáp khác ta chọn tương tự. Vì ta đã chọn tiết diện cáp vượt cấp nên không cần kiểm tra thêm điều kiện ΔU và ICP.
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
Đơn giá
(103 Đ/m)
Thành tiền
(103 Đ)
TPPTT-B1
16
225
1,47
0,17
60
27000
TPPTT-B2
16
115
1,47
0,08
60
13800
TPPTT-B3
16
75
1,47
0,06
60
9000
TPPTT-B4
16
150
1,47
0,11
60
18000
TPPTT-B5
16
150
1,47
0,11
60
18000
B3-6
3x70 + 35
115
0,268
0,02
120
27600
B4-4
3x240 + 95
30
0,0754
0,001
380
22800
B4-8
3x35 + 25
190
0,524
0,05
80
30400
Tổng
166600
Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây.
Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây được tính theo
Trong đó:
n : Số đường dây đi song song.
Tổn thất trên đoạn TPPTT – B1:
Tính toán tương tự cho các đường dây khác.
Đường cáp
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
STT
(KVA)
ΔP
(KW)
TBATG-B1
225
1,47
0,17
1574,11
0,87
TBATG-B2
115
1,47
0,08
1322
0,41
TBATG-B3
75
1,47
0,06
867,69
0,09
TBATG-B4
150
1,47
0,11
835,54
0,16
TBATG-B5
150
1,47
0,11
922,34
0,19
B3-6
115
0,268
0,02
239,79
7,19
B4-4
30
0,0754
0,001
713,6
3,18
B4-8
190
0,524
0,05
121,94
4,65
Tổng ΣΔP
16,74
Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây.
Tổn thất điện năng trên các đường dây tính theo công thức:
Trong đó:
τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 4300 h.
Lựa chọn máy cắt và kiểm tra cầu chì
Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp.
Dòng điện cưỡng bức qua lộ 1 và lộ 2 chính là dòng quá tải sự cố khi cắt một MBA.
Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS, máy cắt loại 8DJ20, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 630 A.
Kết quả tính toán
Tên
trạm
Loại máy cắt
Cách điện
IĐM
(A)
UĐM
(KV)
ICẮT N3S
(KA)
ICẮT NMAX
(KV)
Số lượng
Thành tiền
(106 Đ)
B1
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
B2
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
B3
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
B4
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
B5
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
Tổng
2100
Chi phí tính toán
Khi tính toán vốn đầu tư xây sựng mạng điện ở đây chỉ xét đến giá thành các loại cáp, MBA và máy cắt điện,… khác nhau giữa các phương án (K = KB + KD + KMC ), những phần giống nhau không xét tới.Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây : ΔA1 = ΔAB + ΔAD
Chi phí tính toán của PA3
- Vốn đầu tư
K3 = KB + KD + KMC
= (540 + 166,6 + 2100).106 = 2806,6. 106 ( VN đồng)
- Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây
ΔA3 = ΔAB + ΔAD
= 412981,72 + 71982 = 484963,72 KWh.
Chi phí tính toán
3.3.4. Phương án 4:
Sử dụng TPPTT nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho các TBA phân xưởng. Các TBA B1, B2, B3, B4 hạ điện áp từ 22 KV xuống 0,4 KV để cung cấp cho các TBA phân xưởng.
Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các TBA
Chọn MBA phân xưởng
Kết quả chọn lựa MBA cho các TBA phân xưởng:
Tên
TBA
SĐM
(KVA)
UC/UH
(KV)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
UN
(%)
Số
máy
Đơn giá (106Đ)
Thành tiền
(106Đ)
B1
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B2
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B3
800
6,3/0,4
1,4
10,5
5
2
78
156
B4
630
6,3/0,4
1,2
8,2
4
2
65
130
Tổng
598
Xác định tổn thất điện năng ΔA trong các MBA
Tổn thất điện năng ΔA trong các TBA được tính theo công thức
[KWh]
Tên TBA
Số
máy
STT (KVA)
SĐM (KVA)
ΔP0 (KW)
ΔPN
(KW)
ΔA
(KWh)
B1
2
1574,11
800
1,4
10,5
111929,31
B2
2
1322
800
1,4
10,5
86174,82
B3
2
1463,44
800
1,4
10,5
100071,59
B4
2
1162,13
630
1,2
8,2
58238,21
Tổng
356413,93
2- Chọn dây dẫn và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện
* Chọn cáp từ PPTT đến B1
Dòng điện cực đại
Tiết diện kinh tế của cáp:
Tra PL 4.30 (TL1), lựa chọn tiết diện tiêu chuẩn F = 16 mm2 (Cáp đồng 3 lõi, 6KV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, ICP = 110A, do hãng FURUKAWA (Nhật) chế tạo.)
Các đường cáp khác ta chọn tương tự. Vì ta đã chọn tiết diện cáp vượt cấp nên không cần kiểm tra thêm điều kiện ΔU và ICP.
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
Đơn giá
(103 Đ/m)
Thành tiền
(103 Đ)
PPTT-B1
16
225
1,47
0,17
60
27000
PPTT-B2
16
115
1,47
0,08
60
13800
PPTT-B3
16
75
1,47
0,06
60
9000
PPTT-B4
16
150
1,47
0,12
60
18000
B3-4
3x300
150
0,06
0,005
480
144000
B3-8
3x35+25
300
0,524
0,08
80
48000
B4-6
3x70+50
75
0,268
0,01
120
18000
Tổng
277800
Xác định tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây.
Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây được tính theo
Trong đó:
n : Số đường dây đi song song.
Đường cáp
L
(m)
R0
(Ω/km)
R
(Ω)
STT
(KVA)
ΔP
(KW)
TPPTT-B1
225
1,47
0,17
1574,11
0,87
TPPTT-B2
115
1,47
0,08
1322
0,41
TPPTT-B3
75
1,47
0,06
1463,44
0,31
TPPTT-B4
150
1,47
0,12
1162,13
0,61
B3-4
150
0,06
0,005
713,6
15,91
B3-8
300
0,524
0,08
121,94
7,43
B4-6
75
0,268
0,01
239,79
3,59
Tổng ΣΔP
29,13
Xác định tổn thất điện năng trên các đường dây.
Tổn thất điện năng trên các đường dây tính theo công thức:
Trong đó:
τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, τ = 4300 h.
Lựa chọn máy cắt và kiểm tra cầu chì
Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp.
Dòng điện cưỡng bức qua lộ 1 và lộ 2 chính là dòng quá tải sự cố khi cắt một MBA.
Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS, máy cắt loại 8DJ20, cách điện bằng SF6, không cần bảo trì. Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 630 A.
Kết quả tính toán
Tên
trạm
Loại máy cắt
Cách điện
IĐM
(A)
UĐM
(KV)
ICẮT N3S
(KA)
ICẮT NMAX
(KV)
Số
lượng
Thành tiền
(106 Đ)
B1
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
B2
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
B3
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
B4
8DJ20
SF6
630
24
63
125
2
420
Tổng
1680
Chi phí tính toán
Khi tính toán vốn đầu tư xây sựng mạng điện ở đây chỉ xét đến giá thành các loại cáp, MBA và máy cắt điện,… khác nhau giữa các phương án (K = KB + KD + KMC ), những phần giống nhau không xét tới.Tổn thất điện năng trong các phương án bao gồm tổn thất điện năng trong các TBA và trên đường dây ΔA4 = ΔAB + ΔAD
Chi phí tính toán của PA4
- Vốn đầu tư
K4 = KB + KD + KMC
= (598 + 277,8 + 1680). 106 = 2555,8 .106 ( VN đồng)
- Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây
ΔA4 = ΔAB + ΔAD
= 356413,93 + 125259 = 481672,93 KWh.
Chi phí tính toán
Bảng tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phương án
PHƯƠNG ÁN
TỔN THẤT
ĐIỆN NĂNG
CHI PHÍ TÍNH TOÁN (106 Đ)
PA I
887468,95
1987,13
PA II
881168,16
1927,31
PA III
484963,72
1116,45
PA IV
481672,93
1056,73
Nhận xét:
Từ những kết quả tính toán trên, ta thấy phương án 3 và 4 tương đương nhau về mặt kinh tế, do có chi phí tính toán chênh nhau không đáng kể ( ≤ 5%). Phương án 4 có số trạm biến áp ít hơn nên sẽ thuận lợi hơn trong công tác xây lắp, quản lý và vận hành. Do vậy, ta chọn phương án này làm phương án thiết kế.
3.4. Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn
3.4.1. Chọn dây dẫn từ TBATG về TPPTT:
Đường dây cung cấp từ TBA trung gian về TPPTT của nhà máy dài 10 km, sử dụng đường dây trên không, dây nhôm, lõi thép, lộ kép.
Với mạng cao áp có Tmax lớn, dây dẫn được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế jKT , tra theo bảng 5 (trang 294, TL 1), dây dẫn AC, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 4300 h, ta có jKT = 1,1 mm2.
Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn
Tiết diện kinh tế
Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50 mm2 . Tra bảng 4.12 (TL1) dây dẫn AC- 50 có ICP = 225 A.
Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép:
Với dây dẫn AC- 50 có khoảng cách trung bình hình học Dtb = 2, theo PL 4.6 (TL1), có r0 = 0,65 Ω/km, x0 = 0,392 Ω/km.
Dây đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép
Vậy ta chọn dây AC- 50.
3.4.2. Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện:
1. Tính toán ngắn mạch phía cao áp:
Sơ đồ nguyên lý
BATG
MC
ĐDK
MC
BATT
BAPX
Cáp
DCL
CC
N1
N2
N3
N4
Sơ đồ thay thế
HT
XHT
ZD
ZBATT
ZBAPX
ZC
N1
N2
N3
N4
Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện cần tính toán 5 điểm ngắn mạch như sau:
N : Điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt và thanh góp.
N1 , N2, … N4 : Điểm ngắn mạch phía cao áp các TBA phân xưởng để kiểm tra cáp và thiết bị cao áp trong các trạm.
Điện kháng của hệ thống được tính theo công thức
Trong đó :
SN là công suất ngắn mạch về phía hạ áp của MBA trung gian. SN = 250 MVA
U = Utb = 24 KV.
Điện trở và điện kháng của đường dây
Trong đó:
r0 , x0 là điện trở và điện kháng trên 1 km dây dẫn. (Ω/km).
l : Chiều dài đường dây.
Do ngắn mạch nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I’’ bằng dòng điện ngắn mạch ổn định nên có thể viết
Trong đó: ZN – Tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch thứ i (Ω)
U – Điện áp của đường dây. (KV)
Trị số dòng ngắn mạch xung kích được tính theo :
ĐƯỜNG CÁP
F
(mm2)
L
(m)
R0 (Ω/km)
X0 (Ω/km)
R
(Ω)
X
(Ω)
TPPTT-B1
(3x35)
225
0,668
0,105
0,08
0,012
TPPTT-B2
(3x25)
115
0,927
0,109
0,05
0,006
TPPTT-B3
(3x35)
75
0,668
0,105
0,03
0,004
TPPTT-B4
(3x25)
150
0,927
0,109
0,07
0,008
TBATG- TPPTT
AC-50
10000
0,65
0,392
3,25
1,96
- Tính điểm ngắn mạch N tại thanh góp TPPTT
- Tính tương tự cho các điểm ngắn mạch khác, ta có kết quả tính toán ngắn mạch:
ĐIỂM NGẮN MẠCH
IN (KA)
IXK (KA)
N1
2,56
6,51
N2
2,56
6,51
N3
2,57
6,54
N4
2,56
6,51
N
2,59
6,59
2. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện:
Lựa chọn và kiểm tra máy cắt, thanh dẫn của TPPTT:
Máy cắt 8DC11 được chọn theo các điều kiện sau:
+ Điện áp định mức
+ Dòng điện định mức
+ Dòng điện cắt định mức
+ Dòng điện động ổn định cho phép
Thanh dẫn chọn loại vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động.
Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU:
BU được chọn theo điều kiện :
Điện áp định mức
Chọn loại BU 3 pha 2 cuộn dây 4MS34, kiểu hình trụ do Siemens chế tạo.
Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS34
THÔNG SỐ KỸ THUẬT
4MS34
UĐM (KV)
24
U chịu đựng tần số công nghiệp (KV)
50
U chịu đựng xung 1,2/50µ
125
U1đm (KV)
22√3
U2đm (KV)
110/ √3
Tải định mức (VA)
400
Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng điện BI:
BI được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức
Dòng điện sơ cấp định mức
Chọn BI loại 4ME14, kiểu hình trụ do Siemens chế tạo.
Thông số lỹ thuật của BI loại 4ME14
THÔNG SỐ KỸ THUẬT
4ME14
UĐM (KV)
24
U chịu đựng tần số công nghiệp 1(KV)
50
U chịu đựng xung 1,2/50µ (KV)
125
I1đm (KV)
5- 2000
I2đm (KV)
1 hoặc 5
Iôđ nhiệt 1s (KA)
80
Iôđ ng 1s (KA)
120
Lựa chọn chống sét van:
Chống sét van lựa chọn theo cấp điện áp Uđm.m = 22 KV.
Chọn loại chống sét van do hãng COOPER chế tạo có Uđm = 24 KV, đỡ ngang AZLP501B24.
3.4.3. Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng.
1. Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp:
Ta sẽ dùng một loại dao cách ly cho tất cả các TBA để dễ dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế. Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức Uđm.MC ≥ Uđm.m = 22 KV.
Dòng điện định mức Iđm. CL ≥ Ilvmax = 2. Ittnm =
Dòng điện ổn định cho phép : iđm.đ ≥ ixk = 6,59 KA.
Chọn loại 3DC do Siemens chế tạo
Thông số kỹ thuật
UĐM (KV)
IĐM (A)
INT (KA)
INMAX (KA)
24
630
16- 31,5
40 - 80
2. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp:
Ta sẽ dùng chung một loại cầu chì cao áp cho tất cả các TBA để dễ dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế. Cầu chì được chọn theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức Uđm.CC ≥ Uđm.m = 22 KV.
Dòng điện định mức
Dòng điện ổn định cho phép : iđm.đ ≥ iN = 6,59 KA.
Chọn loại cầu chì 3GD1 413- B4 do Siemens sản xuất.
Thông số kỹ thuật
UĐM (KV)
IĐM (A)
I CẮTNMIN (KA)
ICẮTN (KA)
24
63
16 - 31,5
31,5
3. Lựa chọn thanh góp:
Các thanh góp được chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép. Dòng điện cưỡng bức tính với TBA B1 có STT = 1574,11 KVA.
.
Chọn loại thanh dẫn bằng đồng có kích thước (100 x 10) mm2 , mỗi pha ghép 3 thanh, với ICP = 4650 A.
4. Lựa chọn và kiểm tra Aptomat:
MCCB tổng, MCCB phân đoạn và MCCB nhánh đều chọn dùng các MCCB của Merlin Gerin chế tạo.
MCCB được chọn theo các điều kiện sau.
- Đối với MCCB tổng và MCCB phân đoạn.
Điện áp định mức Uđm.CC ≥ Uđm.m = 0,38 KV.
Dòng điện định mức Iđm. A ≥ Ilvmaxi
Với
TBA B1, B2, B3 :
TBA B4:
Kết quả chọn MCCB tổng và MCCB phân đoạn.
TÊN TRẠM
LOẠI
UĐM (V)
IĐM (A)
ICẮT N (KA)
SỐ CỰC
B1,B2,B3
CM1600N
690
1600
50
3-4
B4
CM1250N
690
1250
50
3-4
- Đối với MCCB nhánh
Điện áp định mức Uđm.CC ≥ Uđm.m = 0,38 KV.
Dòng điện định mức
Trong đó, n là số MCCB nhánh đưa điện về phân xưởng.
Kết quả lựa chọn.
Tên phân xưởng
STT
(KVA)
ITT
(A)
Loại
Số
lượng
UĐM
(V)
IĐM
(A)
1. Phân xưởng tiện cơ khí
1574,11
2392
AM25
2
690
2500
2. Phân xưởng dập
1322
2008
AM25
2
690
2500
3. Phân xưởng lắp ráp số 1
627,9
954
AM10
2
690
1000
4. Phân xưởng lắp ráp số 2
713,6
1084
AM12
2
690
1250
5. Phân xưởng sửa chữa cơ khí
141,86
215,53
NS 225E
2
500
225
6. Phòng thí nghiệm trung tâm
239,79
364,32
NS 400E
2
500
400
7. Phòng thực nghiệm
569,48
865,23
AM10
2
690
1000
8. Trạm bơm
121,94
185,26
NS 225E
2
500
225
9. Phòng thiết kế
211
320,58
NS 400E
2
500
400
5. Kiểm tra cáp đã chọn:
Để đơn giản ta chỉ kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất IN = 2,59 KA
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt
Trong đó:
α : Hệ số nhiệt độ, cáp lõi đồng α = 6.
: Dòng điện ngắn mạch ổn định.
tqđ : Thời gian quy đổi, được xác định như tổng thời gian tác động của bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện gần điểm sự cố với thời gian tác động toàn phần của máy cắt điện, tqđ = f(β’’,t)
Ở đây, t là thời gian tồn tại ngắn mạch , lấy t = 0,5 s.
β ’’ =1 ( ngắn mạch xa nguồn)
Tra đồ thị ta tìm được tqđ = 0,4.
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
Vậy cáp 16 mm2 đã chọn cho các tuyến là hợp lý.
6. Kết luận :
Các thiết bị đã lựa chọn cho mạng điện cao áp của nhà máy đều thỏa mãn các điều kiện kỹ thuật cần thiết.
CHƯƠNG 4:
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP
CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ.
4.1. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối:
Sơ đồ tủ phân phối
AT
A6
A1
4.1.1. Chọn cáp từ TBA B4 về tủ phân phối của phân xưởng
Theo kết quả tính toán chương III, ta có:
Chọn cáp từ TBA B4 về phân xưởng sửa chữa cơ khí, sử dụng cáp lộ kép.
Điệu kiện chọn cáp :
.
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi (cáp 3 lõi + trung tính ) cách điện PVC do hãng Lens chế tạo, tiết diện (3x35 + 25) mm2, với ICP = 158 A.
Trong tủ hạ áp của TBA B4 , ở đầu đường dây đến tủ phân phối đã đặt 1 MCCB loại NS 225E do Merlin Gerin chế tạo, Iđm.A = 225 A.
Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với MCCB
Vậy tiết diện cáp chọn là hợp lý.
4.1.2. Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối
Các MCCB được chọn theo các điều kiện tương tự đã trình bày ở chương III. Kết quả được ghi trong bảng sau.
Tuyến cáp
ITT
(A)
Loại
IĐM
(A)
UĐM
(V)
ICẮT N
(A)
Số cực
TPP- ĐL1
16,03
C60L
25
440
20
4
TPP- ĐL2
75,28
NC100H
100
440
6
4
TPP- ĐL3
66
NC100H
100
440
6
4
TPP- ĐL4
15,62
C60L
25
440
20
4
TPP- ĐL5
23,78
C60L
25
440
20
4
TPP- ĐL6
44,87
C60N
63
440
6
4
MCCB TỔNG
215,53
NS225E
225
500
7,5
4
4.1.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực
Các đường cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực (TĐL) được đi trong rãnh cáp nằm dọc tường phía trong 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 định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua việc kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Điều kiện cho cáp khc . ICP ≥ ITT
Trong đó:
ITT : Dòng điện tính toán của nhóm phụ tải.
ICP : Dòng điện phát nóng cho phép, tương tứng với từng loại dây, từng tiết diện.
khc : Hệ số hiệu chỉnh, ở đây ta lấy bằng 1.
Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng Aptomat.
Chọn cáp từ tủ phân phối đến ĐL1.
Kết hợp 2 điều kiện trên, ta chọn cáp đồng 1 lõi PVC do Lens chế tạo, tiết diện 1,5 mm2, với ICP = 24 A.
Các tuyến cáp khác chọn tương tự, kết qua như sau.
Tuyến cáp
ITT (A)
ICKDT/1,5
FCÁP (mm2)
ICP (A)
TPP- ĐL1
16,03
20,83
1,5
24
TPP- ĐL2
75,28
83,33
16
107
TPP- ĐL3
66,00
83,33
16
107
TPP- ĐL4
15,62
20,83
1,5
24
TPP- ĐL5
23,78
20,83
1,5
24
TPP- ĐL6
44,87
52,5
66
58
4.2. Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí để kiểm tra cáp và Aptomat
4.2.1 Các thông số của sơ đồ thay thế
- Điện trở và điện kháng MBA:
- Thanh góp trong tủ phân phối- TG1
Kích thước 100 x 10 mm2 mỗi pha ghép 3 thanh.
Chiều dài : l = 1,2 m.
Khoảng cách trung bình hình học. D = 300 mm.
Tra PL 4.11 (TL1), tìm được:
- Thanh góp trong tủ phân phối – TG2
Chọn theo điều kiện
Chọn loại thanh cái bằng nhôm có kích thước 25 x 3 mm2 với ICP = 265 A.
Chiều dài l = 1,2 m.
Khoảng cách trung bình hình học D = 300 mm.
Tra phụ lục 4.11 (TL1), tìm được :
Điện trở và điện kháng của MCCB
Tra PL 3.12 và 3.13 (TL 1) ta tìm được:
MCCB loại CM1250N : RA1 = 0,07 mΩ
XA1 = 0,048 mΩ
MCCB loại NS225E: RA2 = 0,38 mΩ
XA2 = 0,31 mΩ
RT2 = 0,6 mΩ
MCCB loại NC100H: RA3 = 1,3 mΩ
XA3 = 0,86 mΩ.
RT3 = 0,75 mΩ.
Cáp đồng tiết diện ( 3x35+25 ) mm2 – C1 (Từ B4 về PXSCCK)
Chiều dài l = 190 m. Tra phụ lục 4.7 (TL 1), tìm được
Cáp đồng tiết diện 16 mm2 – C2 (Từ tủ phân phối đến ĐL3)
Chiều dài l = 30 m. Tra phụ lục 4.7 (TL 1), tìm được
4.2.2. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn
1. Tính ngắn mạch tại N1
Kiểm tra lại MCCB NS225E có ICẮTN = 7KA (Thỏa mãn)
Kiểm tra cáp C1.
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
Vậy ta chọn cáp ( 3x35+25 ) mm2 là hợp lý.
2. Tính ngắn mạch tại N2
Kiểm tra lại MCCB NC100H có ICẮTN = 6 KA (Thỏa mãn)
Kiểm tra cáp C2, tiết diện 16 mm2
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
Vậy ta chọn cáp 16 mm2 là hợp lý.
4.3. Lựa chọn thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xưởng
4.3.1. Các MCCB tổng của các tủ động lực có thông số tương tự các aptomat nhánh tương ứng trong tủ phân phối, kết quả lựa chọn ghi trong bảng sau.
Tủ động lực
ITT
(A)
Loại
IĐM
(A)
UĐM
(V)
ICẮT N (KV)
Số cực
ĐL1
16,03
C60L
25
440
20
4
ĐL2
75,28
NC100H
100
440
6
4
ĐL3
66,00
NC100H
100
440
6
4
ĐL4
15,62
C60L
25
440
20
4
ĐL5
23,78
C60L
25
440
20
4
ĐL6
44,87
C60N
63
440
6
4
4.3.2. Các MCCB và dây dẫn đến các thiết bị và nhóm thiết bị trong các tủ động lực cũng được chọn theo các điều kiện đã nêu ở phần trên.
Ví dụ, trong nhóm 1, khi chọn MCCB cho đường cáp từ tủ ĐL1 đến máy bào ngang có PĐM = 4,5 KW.
Ta chọn MCB loại NC45A do Merlin Gerin chế tạo có IĐM = 25 A.
Chọn dây dẫn từ tủ ĐL 1 đến máy cưa kiểu đai.
Điều kiện phát nóng cho phép
0,95.ICP ≥ IĐM = 2,53 A. è ICP ≥ 2,66 A
Kết hợp với điều kiện khi chọn MCB, ta chọn dây có F = 1,5 mm2, với ICP = 24A.
Đối với các thiết bị có PĐM nhỏ hơn 4,5 KW, để đơn giản, ta có thể chọn vượt cấp, tất cả đều dùng dây 1,5 mm2.
Các MCCB và đường cáp khác chọn tương tự như trên, kết quả cho trong bảng sau.
Tên máy
Số trên
hình vẽ
Phụ tải
Dây dẫn
MCB
PĐM (KW)
IĐM
(A)
F
(mm2)
ICP
(A)
D
Mã hiệu
IĐM
(A)
IKDDT/1,5
(A)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nhóm 1
Máy cưa kiểu đai
1
1,0
2,53
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
5,06
Khoan bàn
3
0,65
1,65
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
3,3
Máy mài thô
5
2,8
7,09
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Máy khoan đứng
6
2,8
7,09
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Máy bào ngang
7
4,5
11,40
1,5
24
3/4"
NC45A
25
22,8
Máy xọc
8
2,8
7,09
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Nhóm 2
Máy mài tròn vạn năng
9
2,8
7,09
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Máy phay răng
10
4,5
11,40
1,5
24
3/4"
NC45A
25
22,8
Máy phay vạn năng
11
7,0
17,73
4
45
3/4"
V40H
40
35,46
Máy tiện ren
12
8,1
20,51
4
45
3/4"
C60N
63
41,02
Máy tiện ren
13
10,0
25,32
6
58
3/4"
C60N
63
50,64
Máy tiện ren
14
14,0
35,45
10
80
3/4"
NC100H
100
70,9
Máy tiện ren
15
4,5
11,40
1,5
24
3/4"
NC45A
25
22,8
Máy tiện ren
16
10,0
25,32
4
45
3/4"
C60N
63
50,64
Máy tiện ren
17
20,0
50,64
25
138
3/4"
NC125H
125
101,28
Nhóm 3
Máy khoan đứng
18
0,85
2,15
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
4,3
Cầu trục
19
20,96
53,06
25
138
3/4"
NC125H
125
106,12
Máy khoan bàn
22
0,85
2,15
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
4,3
Bể dầu có tăng nhiệt
26
2,5
6,33
1,5
24
3/4"
NC45A
25
12,66
Máy cạo
27
1,0
2,53
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
5,06
Máy mài thô
30
2,8
7,09
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Nhóm 4
Máy nén cắt liên hợp
31
1,7
5,44
1,5
24
3/4"
NC45A
25
10,88
Máy mài phá
33
2,8
7,09
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Quạt lò rèn
34
1,5
3,80
1,5
24
3/4"
NC45A
25
7,6
Máy khoan đứng
38
0,85
2,15
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
4,3
Nhóm 5
Bể ngâm dung dịch kiềm
41
3,0
7,60
1,5
24
3/4"
NC45A
25
15,2
Bể ngâm nước nóng
42
3,0
7,60
1,5
24
3/4"
NC45A
25
15,2
Máy cuốn dây
46
1,2
3,04
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
6,08
Máy cuốn dây
47
1,0
2,53
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
5,06
Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt
48
3,0
7,6
1,5
24
3/4"
NC45A
25
15,2
Tủ xấy
49
3,0
7,6
1,5
24
3/4"
NC45A
25
15,2
Máy khoan bàn
50
0,65
1,65
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
3,3
Máy mài thô
52
2,8
7,09
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Bàn thử nghiệm thiết bị điện
53
7,0
17,73
4
45
3/4"
V40H
40
35,46
Chỉnh lưu selonium
69
0,6
1,52
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
3,04
Nhóm 6
Bể khử dầu mỡ
55
3,0
7,60
1,5
24
3/4"
NC45A
25
15,2
Lò điện để luyện khuôn
56
5,0
12,66
2,5
33
3/4"
V40H
40
25,32
Lò điện để nấu chảy babit
57
10,0
25,32
6
58
3/4"
C60N
63
50,64
Lò điện để mạ thiếc
58
3,5
8,86
1,5
24
3/4"
NC45A
25
17,72
Quạt lò đúc đồng
60
1,5
3,80
1,5
24
3/4"
NC45A
25
7,6
Máy khoan bàn
62
0,65
1,65
1,5
24
3/4"
AΠ-25-3
6,4
3,3
Máy uốn các tấm mỏng
64
1,7
4,30
1,5
24
3/4"
NC45A
25
8,6
Máy mài phá
65
2,8
7,10
1,5
24
3/4"
NC45A
25
14,18
Máy hàn điểm
66
13
32,92
10
80
3/4"
NC100H
100
65,84
CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY.
5.1. Đặt vấn đề
Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế vì các xí nghiệp này tiêu thụ khoảng 55% tổng số điện năng sản xuất ra. Hệ số công suất là một trong các chỉ tiêu đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không. Nâng cao hệ số công suất coslà chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối sử dụng điện.
Phần lớn thiết bị tiêu thụ điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Công suất tác dụng là công suất được biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hóa trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh công. Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa nhà máy và hộ tiêu thụ là một quá trình dao động. Mỗi chu kỳ của dòng điện Q thay đổi 4 lần, giá trị trung bình của Q trong một nửa chu kỳ của dòng điện bằng 0. Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng của động cơ sơ cấp quay máy phát điện. Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ không nhất thiết phải là nguồn. Vì vậy để tránh phải truyền tải một lượng Q lớn trên đường dây, người ta đặt gần các hộ dùng điện các máy phát sinh Q (tụ điện, máy bù đồng bộ …) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm như vậy được gọi là bù công suất phản kháng. Khi bù công suất phản kháng thì góc lệch giữa dòng điện và điện áp giảm đi, do đó hệ số công suất của mạng được nâng cao, giữa P, Q và cos có quan hệ sau:
Khi lượng P không đổi nhờ bù công suất phản kháng, lượng Q truyền tải trên đường dây giảm xuống, do đó góc giảm, kết quả là cos tăng lên.
Hệ số công suất nâng cao đưa lại các hiệu quả sau:
+ Giảm được tổn thất công suất và điện năng trong mạng điện.
+ Giảm tổn thât điện áp trong mạng điện.
+ Tăng khả năng truyển tải của đường dây và máy biến áp.
+ Tăng khả năng phát của máy phát điện.
Các biện pháp nâng cao hệ số công suất:
Nâng cao hệ số công suất tự nhiên: là tìm các biện pháp để các hộ dùng điện giảm bớt lượng công suất phản kháng tiêu thụ: như hợp lý hóa các quá trình sản suất, giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thay thế các động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng các động cơ có công suất hợp lý hơn ,… Nâng cao hệ số công suất tự nhiên rất có lợi vì đem lại hiệu quả kinh tế lâu dài mà không cần phải đặt thêm thiết bị bù.
5.2. Chọn thiết bị bù
Để bù công suất phản kháng cho các hệ thống cung cấp điện có thể sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ quá kích thích,… ở đây ta lựa chọn các tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy. Sử dụng các bộ tụ có ưu điểm là tiêu hao ít cống suất tác dụng, không có phần quay như máy bù đồng bộ nên lắp ráp, vận hành, bảo dưỡng dễ dàng. Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vỡ thế tuỳ theo sự phỏt triển của phụ tải mà ta lắp được tụ điện vào mạng khiện hiệu suất sử dụng cao mà không phải bỏ vốn cùng một lúc. Tuy nhiên tụ điện cũng có nhược điểm nhất định. Trong thực tế đối với nhà máy có công suất không thật lớn thường dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng.
Vị trí thiết bị bù ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả bù. Các bộ tụ điện bù có thể đặt ở trạm phân phối trung tâm, thanh cái cao áp hạ áp của trạm biến áp phân xưởng, tại các tủ phân phối tủ động lực, hoặc tại các đầu cực của phụ tải lớn. Để xác định chính xác vị trí và dung lượng bù cần phải tính toán so sánh kinh tế kỹ thuất cho từng phương án đặt bù cho hệ thống cung cấp điện cụ thể. Song theo kinh nghiệm thực tế, trong trường hợp công suất và dung lượng bù công suất phản khỏng của nhà máy, thiết bị không thật lớn có thể phân bố dung lượng bù cần thiết tại thanh cái hạ áp của các trạm biến áp phân xưởng để giảm nhẹ vốn đầu tư và công tác quản lý vận hành.
5.3. Xác định và phân bố đơn vị bù.
5.3.1. Xác định dung lượng bù.
Như đã tính toán ở chương II, ta có:
Phụ tải tính toán toàn nhà máy
STTNM = 4402,56 KVA
Hệ số công suất của toàn nhà máy
cosφNM = 0,73
Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy được xác định theo công thức sau
Qbù = PTTNM . (tgφ1 – tgφ2).α
Trong đó
PTTNM – Phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy (KW)
φ1 - Góc ứng với hệ số công suất trung bình trước khi bù. (cos φ1 = 0,74)
φ2 – Góc ứng với hệ số công suất bắt buộc trước khi bù (cos φ2 = 0,95)
α – Hệ số xét tới khả năng nâng cao cosφ bằng những biện pháp không đòi hỏi đặt thiết bị bù, φ = 0,9 – 1.
Như vậy, dung lượng bù cần thiết của nhà máy đồng hồ đo chính xác là:
Qbù = PTTNM . (tgφ1 – tgφ2).α = 3194,4 .(0,91 – 0,33).1 = 1852,75 KVAR.
5.3.2. Phân bố dung lượng bù cho các TBA phân xưởng.
Từ trạm PPTT về các TBA phân xưởng là mạng hình tia với 5 nhánh. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế tính toán như sau
Công thức tính dung lượng bù tối ưu cho các nhánh của mạng hình tia
Trong đó:
Qbi – Công suất phản kháng cần bù đặt tại phụ tải thứ i (KVAR)
Qi – Công suất tính toán phản kháng ứng với phụ tải thứ i (KVAR).
Rtđ – Điện trở tương đương của mạng. (Ω)
( 1/Ω)
Với Ri = RBi + RCi .
RBi – Điện trở của TBA (Ω).
RCi – Điện trở đường cáp (Ω).
Công thức tính toán
Điện trở đường cáp
ĐƯỜNG CÁP
F
(mm2)
L
(m)
R0 (Ω/km)
X0 (Ω/km)
RC
(Ω)
TPPTT-B1
(3x35)
225
0,668
0,105
0,08
TPPTT-B2
(3x25)
115
0,927
0,109
0,05
TPPTT-B3
(3x35)
75
0,668
0,105
0,03
TPPTT-B4
(3x25)
150
0,927
0,109
0,07
TBATG - TPPTT
AC-50
10000
0,65
0,392
3,25
Điện trở máy biến áp
Tên TBA
Số
máy
STT (KVA)
SĐM (KVA)
ΔPN
(KW)
RB
(mΩ)
B1
2
1574,11
800
10,5
2,67
B2
2
1322,00
800
10,5
2,67
B3
2
1463,44
800
10,5
2,67
B4
2
1162,13
630
8,2
2,08
Kết quả tính toán điện trở của các nhánh
Tên trạm
RC (Ω)
RB (Ω)
R = RB + RC (Ω)
PPTT – B1
0,08
0,00267
0,08267
PPTT – B2
0,05
0,00267
0,05267
PPTT – B3
0,03
0,00267
0,03267
PPTT – B4
0,07
0,00208
0,07267
Điện trở tương đương :
Dung lượng bù tối ưu cho từng nhánh
Với QBÙ = 1852,75 KVAR đã tính ở trên, ta có :
Kết quả phân bố dung lượng bù cho từng nhánh được ghi trong bảng sau
Tuyến cáp
QBÙ
(KVAR)
Loại tụ
QTỤ
(KVAR)
Số lượng
PPTT – B1
790,64
KC2-0,38-50-3Y3
50
16
PPTT – B2
429,75
KC2-0,38-50-3Y3
50
9
PPTT – B3
287,56
KC2-0,38-50-3Y3
50
6
PPTT – B4
338,14
KC2-0,38-50-3Y3
50
7
CHƯƠNG VI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG
CHO PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA 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 khoẻ 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 nhiều đến sức khoẻ, kết quả là hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và năng suất thấp, thậm chí còn gây tai nạn trong khi làm việc. Cũng vì vậy hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau đây :
+ Không bị lóa mắt
+ Không bị lóa mắt do phản xạ
+ Không tạo ra những khoảng tối bởi những vật bị che khuất
+ Phải có độ rọi đồng đều
+ Phải tạo được ánh sáng càng gần ánh sáng tự nhiên càng tốt.
6.2. Lựa chọn số lượng và công suất của hệ thống đèn chiếu sáng chung
- Hệ thống chiếu sáng chung của PXSCCK sẽ sử dụng bóng đèn sợi đốt do Việt Nam sản xuất.
- Diện tích cần chiếu sáng S = 2250 m2 ( chiều dài phân xưởng 75m, chiều rộng 30m, lấy theo tỉ lệ mặt bằng chung của toàn xí nghiệp)
- Nguồn điện sử dụng U = 220V lấy từ tủ chiếu sáng của PXSCCK
- Độ rọi đèn yêu cầu: 30 lx
- Hệ số dự trữ k = 1,3
- Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác
H = h - hc - hlv = 4,5 - 0,7 - 0,8 = 3 (m)
Trong đó
h - Chiều cao của phân xưởng (tính đến trần của phân xưởng)
hc- Khoảng cách từ trần đến đèn, hc = 0,7m.
hlv - Chiều cao từ nền phân xưởng đến mặt công tác, hlv = 0,8 m.
* Để tính toán chiếu sáng cho PXSCCK, ở đây ta sẽ áp dụng phương pháp hệ số sử dụng
- Công thức tính toán
F - Quang thông mỗi đèn (lumen)
E - Độ rọi yêu cầu (lux)
S - Diện tích cần chiếu sáng (m2)
Z - Hệ số, phụ thuộc loại đèn & tỉ số L/H, thông thường lấy
Z = 0,8 -1,4
K - Hệ số dự trữ
n - Số bóng đèn có trong hệ thống chiếu sáng chung
ksd - Hệ số sử dụng
Tra bảng 10-7 (TL 1) ta tìm được L/H =1,8
àL = 1,8.H = 1,8.3 = 5,4 m
Căn cứ vào chiều rộng của PXSCCK ( = 30m), ta chọn L = 5m
- Do đó ta sẽ bố trí đèn như sau:
PX SCCK bố trí 15 dãy đèn, mỗi dãy 6 bóng, khoảng cách giữa các đèn là 5m; khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần nhất theo chiều dài phân xưởng là 2,5m, theo chiều rộng phân xưởng là 2,5 m.
- Tổng số bóng đèn cần dùng là
N = 15.6 = 90 bóng
- Chỉ số của phòng
Ở đây do có sự không đồng bộ về kích thước giữa hai bản vẽ mặt bằng chung của xí nghiệp và bản vẽ chi tiết PXSCCK nên ta ưu tiên chọn kích thước đã được chỉ ra trong bản vẽ mặt bằng chung của xí nghiệp. Do đó, ta nhận được chỉ số phòng φ có giá trị > 5. Tại đây ta chọn ksd = 0,6 ứng với giá trị φ = 5.
Lấy Z = 1,2 và kdt = 1,3
- Tra sổ tay, lựa chọn loại đèn sợi đốt của Pháp
U = 220/230V; P = 100W; F = 1390 (lm)
- Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng
Pcs= P.n = 100.90 = 9000 (W) = 9 ( KW)
Thiết kế mạng điện của hệ thống chiếu sáng chung
Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng ta đặt một tủ chiếu sáng trong phân xưởng gồm 1 aptomat tổng, 3 pha, 4 cực và 15 aptomat nhánh, 1 pha, 2 cực cấp cho 15 dãy đèn dọc phân xưởng.
* Lựa chọn aptomat tổng
Ta lựa chọn aptomat theo điều kiện sau :
+ Điện áp định mức Uđm ≥ Uđm.m = 380V
+ Dòng điện định mức
Chọn loại aptomat C60a 0,5 à 63 (A) do Merlin Gerin sản xuất có các thông số sau Uđm = 440V Iđm = 40 A INmax = 3 KA.
* Lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng
- Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép
khc.Icp ≥ Itt = 13,67 A
Trong đó
Itt- Dòng điện tính toán của hệ thống chiếu sáng chung
Icp- Dòng điện cho phép của cáp
khc- Hệ số hiệu chỉnh, lấy = 1
- Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ, khi bảo vệ bằng aptomat ta có
- Chọn cáp CVV (3x14) có Icp = 62 (A)
* Lựa chọn aptomat nhánh
Mỗi dãy đèn có n = 6 bóng.
UđmA ≥ Uđm.m = 380V
- Chọn aptomat 4GCB2010C do Clipsal sản xuất, có các thông số sau Uđm= 230/400V, Iđm = 10(A), INđm = 6 KA.
* Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến các bóng đèn
- Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép
khc.Icp ≥ Itt = P/U = 100/220 = 0,45 (A)
- Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ. Khi bảo vệ bằng aptomat ta có
- Chọn cáp CVV (2x1) có Icp = 15(A)
MỤC LỤC
Trang
Chương I: 3
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
Chương II: 5
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Chương III: 23
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
Chương IV: 58
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP
CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
Chương V: 65
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT
CHO NHÀ MÁY
Chương VI: 70
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG
CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị
và nhà cao tầng
Tác giả : Nguyễn Công Hiền (chủ biên)
Nguyễn Mạnh Hoạch
Thiết kế cung cấp điện
Tác giả : Ngô Hồng Quang
Mạng điện
Tác giả : Bùi Ngọc Thư
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Cung cap dien NM dong ho thay Thong.doc