Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xích Líp - Đông Anh - Hà Nội

2.11 Lựa chọn thiết bị điện cho nhà bảo vệ: + Nhà bảo vệ: diện tích 19,89(m2), bao gồm các thiết bị quạt treo tường ,quạt thông gió và ổ cắm điện. - Với ổ cắm: ta chọn loại ổ cắm đôi, công suất 500W(15Ampe). Số lượng là 4 chiếc. - Với quạt thông gió: ta chọn loại ốp trần và gắn tường, do Trung Quốc sản xuất. Model ECPL/EWPL có các thông số sau 220/50HZ và 55W. - Với quạt trần chọn loại vinaWind công ty điện cơ Thống Nhất có các thông số 220v-50Hz-80W. Số lượng 1. - Ngoài ra cạnh cửa ra vào xí nghiệp ta còn một bộ động cơ xửa xếp có công suất 750 W. *Để có được công suất đặt của điều hòa, ta thực hiện qui đổi sau : Ta có 12.000 BTU = 1KW Vậy với các điều hòa tương ứng sẽ có các công suất là: Điều hòa 12.000BTU có công suất 1KW Điều hòa 18.000BTU có công suất 1,5KW Điều hòa 24.000BTU có công suất 2KW Bảng thống kê lựa chọn thiết bị cho các phòng: Nhà phụ trợ Tên phòng Diện tích S (m2) Điều hòa (Công suất×số lượng) Quạt trần ổ cắm điện Quạt thông gió Tổng công suất Pdl(W) T 1 Phòng làm việc 1 114,93 2000W×3 0 500W×10 11000 Phòng làm việc 2 89,544 (2000W×2) +(1000W×1) 0 500W×10 10000 Phòng làm việc 3 59,616 1500W×2 0 500W×7 6500 Phòng làm việc 4 45,36 (1000W×1) +(1500W×1) 0 500W×7 6000 Phòng làm việc 5 86,58 (2000W×2) +(1000W×1) 0 500W×10 10000 Phòng trực 28,08 0 80W×1 500W×3 1580 Phòng trưng bày 145,704 2000W×4 0 500W×12 60W×1 14060 Nhà WC tầng 1 56,16 0 0 0 60W×1 60 T 2 Phòng làm việc 6 101,52 (2000W×2) +(1500W×1) 0 500W×10 10500 Phòng làm việc 7 86,85 (2000W×2) +(1000W×1) 0 500W×10 10000 Phòng họp 119,964 2000W×3 0 500W×10 11000 Phòng kế toán 59,616 1500W×2 0 500W×7 6500 Kho kế toán 45,36 0 80W×1 500W×1 580 Phòng giám đốc 86,58 (2000W×2) +(1000W×1) 0 500W×10 10000 Phòng phó gd 1 59,124 1500W×2 0 500W×7 6500 Phòng phó gd 2 74,736 2000W×2 0 500W×10 9000 Phòng WC tầng 2 56,16 0 0 0 60W×1 60 Nhà bảo vệ + (động cơ cửa xếp 750W) 119,93 80W×1 500W×4 60W×1 2890 2.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phòng, các tầng và cả tòa nhà Sau khi đã lựa chọn và tính toán được các thiết bị và chiếu sáng của mỗi phòng,ta sẽ tính được công suất tính toán cho mỗi phòng, cho mỗi tầng và cho cả khu nhà. Đây là khu văn phòng ta có hệ số hệ số cos=0,8. Hệ số Knc= 0,8. (tra giáo trình ccd-34) Ðối với phòng làm việc số 1: phòng có diện tích 114,93m2, bao gồm các thiết bị điều hòa, quạt thông gió, ổ cắm điện. Khi số giá trị Pd=Pdh+Ptg+Poc+PcsVới: PĐ là công suất đặt. Pdh là công suất các máy điều hòa. Ptg là công suất quạt thông gió. Poc là công suất ổ cắm điện. Pcs là công suất chiếu sáng tổng cho 1 phòng Ta có công suất đặt của phòng làm việc số 1 là: PĐ = åP = PCS + Ptg+ PĐH + POC PĐ = 960 + 11000 = 11960(W) = 11,96(KW) Với hệ số Ksd = 0,8 ta có công suất tính toán của phòng làm việc số 1 là: Ptt = Pd × ksd = 11,96 × 0,8 = 9568(W) = 9,568(KW) Với hệ số cos=0,8 ta tính được dòng điện tính toán theo công thức: Itt = = = 54,4(A) Đối với các phòng còn lại ta cũng áp dụng cách tính trên để tìm được công suất tính toán.Việc tính toán này sẽ giúp ích cho ta trong quá trình thiết kế và lựa chọn tủ điện,đường dây sau này. Ta có bảng tính công suất phụ tải các phòng như sau: Nhà phụ trợ Tên phòng Pcs (W) Pđl (W) Ptt (W) Itt(A) Tủ điện T1 Phòng làm việc 1 960 11000 9568 54,4 H1.1 Phòng làm việc 2 720 10000 8576 48,7 H1.2 Phòng làm việc 3 480 6500 5584 31,7 H1.4 Phòng làm việc 4 480 6000 5184 29,5 H1.5 Phòng làm việc 5 720 10000 8576 48,7 H1.6 Phòng trực + 20 đèn hành lang 160+1200 2352 1379,2 13,4 H1.8 Phòng trưng bày 1200 14060 12208 69,4 H1.7 Nhà vệ sinh1+2 đèn hành lang 90+120 60 216 1,2 H1.3 T1 51291,2 TPP4 T2 Phòng làm việc 6 960 10500 9168 52 H2.1 Phòng làm việc 7 720 10000 8576 48,7 H2.8 Phòng họp 960 11000 9568 54,4 H2.2 Phòng kế toán 480 6500 5584 31,7 H2.4 Kho kế toán 320 580 720 4 H2.5 Phòng giám đốc 720 10000 8576 48,7 H2.6 Phòng phó gd 1 480 6500 5584 31,7 H2.7 Phòng phó gd 2 720 9000 7776 44,2 H2.9 Nhà vệ sinh tầng 2 90 60 120 0,68 H2.3 Hành lang tầng 2 960 768 4,4 TĐ2 T2 56440 TĐ2 Nhà bảo vệ 255 2890 2516 14,3 TPP4 Từ các số liệu vừa thống kê trên, ta sẽ tính được PTTT cho mỗi tầng và cho cả khu nhà phụ trợ sản xuất: Tầng 1 gồm 8 phòng và hành lang(n=9): PT1 = Ptt T1 × Kdt = 51291,2 × 0,7 = 35903,8(W) Tầng 2 gồm 9 phòng và hành lang: PT2 = Ptt T2 × Kdt = 56440 × 0,7 = 39508(W) Cả khu nhà chỉ có 2 tầng nên ta có: PttT = (PT1 + PT2) × Kdt = 35903,8 + 39508 = 75411,8(W). Với hệ số cos=0,8 ta tính được công suất toàn phần của toàn khu nhà: Stt = 94264,8(VA) = 94,265(KVA) IV. THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHIẾU SÁNG PHỤC VỤ BẢO VỆ VÀ GIAO THÔNG ĐI LẠI TRONG NHÀ MÁY 4.1 Khái niệm cơ bản về đèn chiếu sáng công cộng 4.1.1 Các thông số hình học : h là chiều cao đèn l là chiều rộng mặt đường e là khoảng cách giữa 2 bộ đèn liên tiếp a là khoảng cách hình chiếu của đèn đến mép đường s là khoảng cách hình chiếu của đèn đến chân cột. Các loại cần đèn S = 0,5; 1; 1,5; 2; 2,4 Hình 2.2: Sơ đồ cột đèn đường 4.1.2 Phân loại bộ đèn đường: Căn cứ vào biểu đồ cường độ sáng bộ đèn đường được chia làm 3 kiểu: +Kiểu chụp sâu: Ánh sáng phát ra trong phạm vi hẹp, tránh được chói lóa và thường dùng cho những nơi có địa hình đặc biệt như: Khúc cua, đường dốc. +Kiểu chụp vừa: Ánh sáng phát ra trong phạm vi trung bình, dùng rộng rãi nhất là đèn Natri cao/thấp áp và thủy ngân cao áp. Kiểu này dùng cho các loại đường thông thường và phổ biến nhất. +Kiểu chụp rộng: Ánh sáng phát ra rộng theo mọi hướng, có khả năng gây chói lóa cho người quan sát cho người quan sát, để hạn chế chói lóa thường đặt bóng trong các quả cầu mờ. Loại này dùng chiếu sáng vỉa hè,đường đi nội bộ, dải phân cách rộng. 900 800 Imax Hình 2.3: Góc chiếu của đèn Bộ đèn chụp rộng tương đối lóa mắt và ít gặp trong chiếu sáng đường ô tô,nhưng thường dùng cho các vùng có nhiều người đi bộ (quảng trường, nơi dạo mát, khu nhà ở). Độ chói của chúng có thể chấp nhận được khi đặt đèn trong các quả hình cầu khuếch tán ánh sáng được tính toán một cách hợp lí. Các bộ đèn chụp vừa phân bố ánh sáng rộng thường thích hợp với nguồn sáng dạng ống có độ chói nhỏ, ví dụ đèn Natri thấp áp hay Natri cao áp, đèn ống huỳnh quang. 4.1.3 Những kiểu bố trí đèn điển hình: a) Bố trí đèn 1 phía (một bên đường): Đó là trường hợp đường tương đối hẹp hoặc 1 phía có hàng cây, chỗ uốn cong. Trong trường hợp này sẽ bố trí đèn ở ngoài chỗ uẩn khúc để đảm bảo hướng tầm nhìn cho phép đánh giá tầm quan trọng chỗ rẽ. Sự đồng đều của độ rọi ngang được đảm bảo bằng giá trị hl b) Bố trí 2 bên so le: Dành cho các đường 2 chiều, độ rọi nói chung sẽ đều hơn những phải tránh chỗ uốn khúc không có lợi khi lái xe. Tính đồng đều của độ chói ngang đòi hỏi cao của đèn h 1/3. c) Bố trí 2 bên đối diện: Đối với đường rất rộng hoặc khi cần đảm bảo độ cao nhất định cho đèn. Sự đồng đều của độ chói ngang cần thiết có h0,5.l d) bố trí theo trục đường: Được sử dụng trong trường hợp đòi hỏi giải phân cách ở giữa. Sự bố trí như vậy chỉ cho phép sử dụng một cột có 2 đầu nhô ra, đồng thời cũng là đường cung cấp điện. Khi nguồn cấp là dây treo, các đèn được treo theo trục đường bằng các cột đỡ tương đối xa nhau, cách bố trí này đảm bảo tầm nhìn rất tốt và rất ít gây lóa mắt, cần lưu ý việc bảo dưỡng các đèn bố trí kiểu này gây trở ngại cho việc đi lại vì cần có xe cầu thang đỗ trên đường. e) Kiểu bố trí hỗn hợp: Nếu đường quá rộng có thể phối hợp các phương án với nhau. 4.2 Thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng đường cho công ty Đường đi lại trong nhà máy là đường cấp C loại đường bê tông xi măng sạch, số lượng người đi lại không nhiều, lại có hàng cây phía bên đường, có đoạn đường uốn cong. Chiều rộng đường là 7m (đoạn viền quanh các phân xưởng) và 10m (đoạn giữa 2 khu, 2 phân xưởng). Riêng đoạn đường từ cổng thường trực vào đến nhà máy rộng 25m. Ta sẽ thiết kế chiếu sáng cho từng khu vực riêng biệt để phục vụ sinh hoạt và lưu thông vận chuyển hàng hóa trong nhà máy. Ta dự kiến sẽ sử dụng đèn phóng điện cho khu vực này, loại cao áp Sodium, thích nghi với chiếu sáng giao thông và khu công cộng. Trước khi đi vào thiết kế cụ thể, ta sẽ tìm hiểu về các thông số chính của đèn và cách bố trí đèn. 4.2.1 Thiết kế chiếu sáng cho đoạn đường có chiều rộng là 7 và 10m trên sơ đồ mặt bằng nhà máy: a) Xác định tỉ số R: Với loại đường này ta chọn bộ đèn kiểu chụp vừa, phân bố ánh sang bán rộng (650-750) để hạn chế chói lóa và đảm bảo phân bố ánh sáng đều.Vì đường trong phân xưởng có mật độ đi lại không cao, hơn nữa không cần thiết phải quan sát tầm xa hay nhìn tập trung. Nên chọn bộ đèn phân bố bán rộng là phù hợp. Ta nhận thấy độ rọi trên mặt đường không phụ thuộc vào tình trạng lớp phủ mặt đường, trái lại độ chói lại phụ thuộc rất lớn vào các yếu tố này. Trong khi đi vào thiết kế chiếu sáng cho đường giao thông, khác với nhà xưởng, ta phải lưu tâm đến giá trị độ chói của đường. Tra bảng 4.14 (KTCS) với đường bê tông xi măng sạch, đèn phân bố ánh sáng bán rộng: Ta có R=8. Với R là tỉ số giữa độ rọi trung bình (Etb) và độ chói trung bình (Ltb). R= Với bề rộng lòng đường là 7- 10 m ta chọn cách bố trí đèn 1 phía là kinh tế nhất. Hơn nữa với loại đường có hàng cây bên đường và có đoạn uốn cong, thích hợp bố trí đèn 1 phía. Hệ số đồng đều của độ rọi đảm bảo khi h>l. Ta chọn: h = 10 ; S = 1,5 ; a = 1m; b) xác định khoảng cách giữa 2 đèn liên tiếp: Sử dụng loại đèn chụp vừa, độ đồng đều của độ chói đòi hỏi tỉ số e/h < 3,5, tỷ số e/h max tra ở bảng 4.13(KTCS). Với h=10, khoảng cách cực đại sẽ được tính bằng công thức : e = h(e/h) max. e = 3,5×10=35 (m) Vậy khi thiết kế ta sẽ bố trí các cột đèn lien tiếp cách nhau 35m . c) Xác định hệ số sử dụng quang thông: Chọn bộ đèn master của Hapuco có đồ thị tra hệ số sử dụng như hình vẽ bên. Bảng tra hệ số theo tỉ số a/h và l-a/h +Với chiều rộng đường là 7m = = 0,6 => hệ số sử dụng 2 = 0,24 với 2 là hệ số sử dụng phía trước đèn. ==0,2 => hệ số sử dụng 1=0,05 với 1 là hệ số sử dụng phía sau đèn. Hệ số sử dụng quang thông chung của bộ đèn: =1+2=0,24+0,05=0,29. +Với chiều rộng đường là 10m: ==0,9 => hệ số sử dụng 2=0,36 với 2 là hệ số sử dụng phía trước đèn. ==0,5 => hệ số sử dụng 1=0,05 với 1 là hệ số sử dụng phía sau đèn. Hệ số sử dụng quang thông chung của bộ đèn: =1+2=0,36+0,05=0,41. d) Xác định công suất bóng đèn. Tính quang thông đèn: +Với chiều rộng đường là 7m: =R×Ltb×l×e×=8×7×1×35×=10138. +Với chiều rộng đường là 10m =R×Ltb×l×e×=8×10×1×35×=10244. Chọn lọai đèn chiếu sang Sodium cao áp(hơi natri cao áp) loại 100w 12000lm 4.2.2 Đoạn đường từ cổng thường trực vào đến nhà máy rộng 25m: Đây là đoạn đường rộng, tập trung nhiều xe cộ ra vào, lại không có ngăn cách ở giữa. Vì vậy ta sẽ chọn phương án thiết kế bố trí đèn chiếu sang hai bên đối diện. Vì cả 2 bên đường bố trí đèn là tương đương nhau, nên ta chỉ tính cho 1 bên, sau đó tính toán chiếu sang tổng hợp. Chọn góc nghiêng chiếu sang 150 đèn cap áp hơi natri thích hợp với chiếu sáng công cộng. Với phương án này, độ đồng đều được đảm bảo khi l>1,5h. Ta dự định chọn cột cao 12m. a) Tương tự như phần tính toán với đoạn đường 7 và 10 m, ta chọn: R=8 với đường bê tông xi măng sạch, đèn phân bố ánh sang bán rộng b) Với h=12m, khoảng cách cực đại sẽ được tính bằng công thức : e=h(e/h) m. Tỷ số e/h max tra ở bảng 4.13(KTCS).Với loại đèn chụp rộng,hai bên đối xứng chọn e/h max =3,5. E=3,5×12=42 Vậy khi thiết kế ta sẽ bố trí các cột đèn liên tiếp cách nhau 42m . c) Xác định hệ số sử dụng quang thông: Chọn bộ đèn master của Hapulico có góc nghiêng 150 + Với chiều rộng đường là 25m ==1,9 => theo Bảng tra hệ số theo tỉ số a/h và l-a/h trên, ta có hệ số sử dụng 2=0.52 với 2 là hệ số sử dụng phía trước đèn. ==0,166 => hệ số sử dụng 1=0,04 với 1 là hệ số sử dụng phía sau đèn. Hệ số sử dụng quang thông chung của bộ đèn: =1+2=0,52+0,04=0,56. d) Xác định công suất bóng đèn. Tính quang thông đèn: +Với chiều rộng đường là 25m: =R×Ltb×l×e×=8×25×1×56×=30000lm Chọn đèn cao áp Sodium 250w-3200lm. 4.3 Xác định phụ tải tính toán cho hệ thống đền đường chiếu sáng nhà máy Như vậy, theo mặt băng cần thiết kế ta sẽ có 3 lộ đèn: Lộ 1 : gồm 14 bóng cao áp Sodium 100W Lộ 2 : gồm 8 bóng cao áp Sodium 250W Lộ 3 : gồm 15 bóng cao áp Sodium 100W Ta có : Stt = 4.4 Lựa chọn và thiết kế tủ điều khiển chiếu sáng 4.4.1 Chọn Aptomat bảo vệ: 4.4.1.1 Chọn Aptomat từ trạm biến áp về tủ chiếu sáng Điều kiện : UđmA Uđmlđ = 0,4KV IđmA Itt = 8 (A) Ta chọn Aptomat do Clipsal chế tạo có Iđm =25 (A). Loại Số cực Uđm(V) Iđm(A) INmax(KA) G4CB3050C 3 400 25 6 4.4.1.2 Chọn Aptomat cho các lộ đèn: Để cấp chiếu sáng cho cả khu vực, ta chia làm 3 lộ. Lộ 1 gồm 14 đèn có công suất mỗi đèn là 100W. Với cos đèn là 0,85 ta có: Ittl1 = = 2,5 (A) Ta chọn Aptomat do Clipsal chế tạo có Iđm =10 (A). Loại Số cực Uđm(V) Iđm(A) INmax(KA) G4CB3010C 3 400 16 6 * Lộ 2 gồm 8 đèn có công suất mỗi đèn là 250W.Với cos đèn là 0,85 ta có: Ittl1 = = 3,6 (A) Ta chọn Aptomat do Clipsal chế tạo có Iđm =10 (A). Loại Số cực Uđm(V) Iđm(A) INmax(KA) G4CB3010C 3 400 16 6 * Lộ 3 gồm 15 đèn có công suất mỗi đèn là 100W.Với cos đèn là 0,85 ta có: Ittl1 = = 2,7 (A) Ta chọn Aptomat do Clipsal chế tạo có Iđm =10 (A). Loại Số cực Uđm(V) Iđm(A) INmax(KA) G4CB3010C 3 400 16 6 4.4.2 Chọn dây dẫn điện: 4.4.2.1 Chọn dây dẫn điện từ MBA đến TCS1 Ta lựa chọn tiết diện dây theo điều kiện dòng phát nóng cho phép: Icp × K1 × K2 Itt Với hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ K1=1 Cáp đi riêng nên K2=1 Xét điều kiện bảo vệ bằng Aptomat : K1.K2.ICP ³ Với IđmA = 16A Ta chọn dây Cu/PVC/PVC/(46)mm2 có phụ tải dòng điện 48 A 4.4.2.2 Chọn dây điện cho các lộ đèn: Tính toán tương tự trên ta chọn dây Cu/PVC/PVC dẫn cho các lộ và có bảng thống kê sau: `Lộ Itt(A) IđmA(A) Icp(A) S(mm2) 1 2,5 16 37 4 2 3,6 16 37 4 3 2,7 16 37 4 4.4.3 Một số thiết bị khác trong tủ chiếu sáng: +01 Công tơ hữu công 380V/220-25A +02 Khởi động từ 3P 380V-25A +01 bộ khóa chuyển mạch +01 bộ điều khiển tự động,đặt chế độ đóng cắt theo thời gian Hệ thống chiếu sáng được điều khiển đóng cắt tự động bằng role thời gian đặt trong tủ điều khiển chiếu sáng,việc điều khiển được thực hiện theo các chế độ: +Chế độ buổi tối: bật 100% số đèn. +Chế độ đêm khuya :chỉ bật 1/3 số đèn. +Chế độ ban ngày tắt 100% số đèn. 4.5 Kiểm tra điều kiện tổn thất: Các mạng điện chiếu sáng khác với mạng phân phối ở chỗ phụ tải của mạng này là các đèn,nói chung có cùng một công suất,cùng một hệ số công suất,các đèn bố trí đều và làm việc đồng thời.Trong mọi trường hợp giá trị điện áp rơi đối với các đèn ở cuối đường dây không vượt quá 5% (11V).Nếu điện áp rơi vượt quá giá trị cho phép thì quang thông đèn sẽ suy giảm rõ rệt và thậm chí đèn không thể bật sáng được. 4.5.1 Tính toán tổn thất điện áp: Kiểm tra điều kiện tổn thất cho phép là 3% để có sự lựa chọn dây dẫn cho phù hợp. Ta sẽ làm với lộ 1 gồm 14 bóng đèn cao áp 100W. Theo sơ đồ ta có: +Đoạn tủ cs-1A dài 14m gồm 1 đèn 100W +Đoạn 1A-3C dài 70m gồm 2 đèn 100W +Đoạn 3C-4A dài 35m gồm 1 đèn 100W +Đoạn 4A-5B dài 35m gồm 1 đèn 100W +Đoạn 1A-7A dài 218m gồm 6 đèn 100W +Đoạn 3C-14B dài 77m gồm 2 đèn 100W +Đoạn 4A-6C dài 38m gồm 1 đèn 100W Hình 5: Sơ đồ mạng chiếu sáng Ta sẽ tính dòng điện ở đầu mỗi đoạn: I7 = = 0.18(A) Tính toán tương tự ta cũng có: I6 = 0,18(A) I5 = = 0,36(A) I3 = =1,08(A) I4 = I6 + I7 + = 0,54(A) I2 = I4 + I5 + = 1,26 (A) I1 = I2 + I3 + = 2,52(A) Đường có tải lớn nhất là:1A=>3C=>4A=>5B Với: A= = 0,47 Với U = 6,6V P = 22 đối với dây đồng. Từ đó suy ra tiết điện từng đoạn dây: S1 = A = 0,74 mm2 Như vậy đoạn dây l1 ta chọn là dây có tiết diện 2,5mm2 với Aptomat 10A như trên là thỏa mãn. Tính toán tương tự như vậy ta cũng chọn được tiết diện dây cho tất cả các đoạn còn lại. Ta nhận thấy là chỉ số A rất bé, để tiết diện không chênh lệch và đồng bộ ta sẽ chọn tiết diện cho các đoạn từ l2 tới l7 là 4mm2. Tiến hành kiểm tra điện áp rơi trên từng đoạn theo dòng điện thực chạy qua. Điện áp rơi không được vượt quá 6,6=11,4V U(tủ cs-1A) = = 0,32 V U(1A-3C) = = 1,13 V U(3C-4A) = = 0,24 V U(4A-5B) = = 0,048 V Điện áp rơi lớn nhất trên nhánh từ tủ cs => 5B là 0,32 + 1,13 + 0,24 + 0,048 = 1,738 < 11,4 Các nhánh và các lộ còn lại ta cũng kiểm tra tương tự và chọn dây như sơ đồ nguyên lí. 4.6 Hệ thống tiếp địa cho cột đèn Ngoài hệ thống tiếp địa tại tủ chiếu sáng,tại mỗi cột đèn cũng cần đóng cọc tiếp địa để chống rò điện ra kết cấu thép của cột gây nguy hiểm. 4.6.1 Tiếp địa an toàn: Tại mỗi vị trí cột trên hệ thống chiếu sáng được đóng 1 cọc tiếp địa bằng thép góc L60x60x6 dài 2,5m làm tiếp địa an toàn. Đóng sâu dưới mặt đất tự nhiên 0,7m. Dây tiếp đất dùng loại CT- Ø8 hàn nối giữa cọc tiếp địa đế cột chiếu sáng. 4.6.2 Tiếp địa lặp lại: Để bảo vệ tuyến cáp chiếu sáng, dọc theo chiều dài tuyến cáp và tại những điểm rẽ nhánh phải bố trí tiếp địa lặp lại. Khoảng cách các điểm nối đất là 200 đến 250m. Hệ thống tiếp địa lặp lại gồm 2 cọc thép L60x6x6 dài 2.5m, dây tiếp đất dùng thép tròn Æ 8 mạ kẽm dài 2,8m hàn nối các đầu cọc tiếp địa với nhau sau đó nối với dây đồng Cu/PVC 10mm2 có chiều dài 3m thông qua 02 khóa cáp M10, tiếp đó bắt vào dây trung tính tại vị trí cột đèn chiếu sáng. Dây nối đất và đầu cọc tiếp địa được chọn sâu dưới mặt đất tự nhiên là 0,7m. CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO TOÀN NHÀ MÁY I. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU CẤP ĐIỆN CÁC NHÀ MÁY Thiết kế mạng điện trung áp nhà máy là công việc tiếp theo của thiết kế cung cấp điện cho nhà máy, thiết kế mạng trung áp ảnh hưởng đến việc thi công quản lí, vận hành cũng như về mặt kinh tế kĩ thuật. Mục đích của việc thiết kế mạng trung áp là việc tìm hướng đi đúng đắn nhất cho việc đưa điện năng từ nguồn tới các trạm biến áp của các khu vực trong nhà máy một cách hợp lí. Đảm bảo có lợi về mặt kinh tế,an toàn thuận tiện về mặt kĩ thuật. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lí phải thỏa mãn các yêu cầu sau: + Đảm bảo các chỉ tiêu kĩ thuật. + Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. + Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành. + An toàn cho người và thiết bị. + Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu cho sự phát triển của phụ tải. + Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế. II. VẠCH PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 2.1 Lựa chọn cấp điện áp cho đường dây truyền tải từ hệ thống về nhà máy Trong tính toán điện áp truyền tải thông thường người ta sử dụng một số công thức kinh nghiệm sau: (a) (b) (c) Trong đó: + U : Điện áp truyền tải tính bằng (kV) + l : Khoảng cách truyền tải tính bằng (km) + P : Công suất truyền tải tính bằng (1000 kW) Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy. Áp dụng công thức a: Thay các giá trị Sttkcn = 637,9kW và l = 5km vào công thức (3-1a) trên ta tính được: U=4,34=4,34=15,8 U = 15,8 kV. Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống đến xí nghiệp là Uđm =22 kV. 2.2 Chọn phương án cung cấp điện: Bảng công suất tính toán các phụ tải Số TT Tên PX cos Ptt (KW) Sttpx (KVA) Itt (A) Hộ loại Tủ phân phối 1 Sản xuất phụ tùng ô tô 0,6 140,4 234 355,5 1 TPP1 2 Lắp ráp 0,6 70,2 117 177,8 1 TPP2 3 Sản xuất phụ tùng xe máy 0,6 99 165 250,7 1 TPP3 4 Khu phụ trợ sản xuất 0,8 75,41 94,26 143,2 3 TPP4 5 Nhà bảo vệ 0,8 2,5 3,1 14,3 3 TPP5 6 Kho vật tư 0,6 12 20 30,4 3 TPP6 7 Kho thành phẩm 0,6 12 20 30,4 3 TPP7 8 Chiếu sáng đường 0,85 4,5 23 8 3 TPP8 Toàn nhà máy 416 658,65 Phương án cung cấp điện gồm có: cấp điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây, phương thức vận hành... Đó là những vấn đề quan trọng bởi vì xác định đúng đắn và hợp lí các vấn đề có ảnh hưởng trực tiếp tới vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả các hệ thống cung cấp điện. Sai lầm khi thiết kế sẽ gây hậu quả xấu lâu dài về sau. Do vậy phương án cung cấp điện hợp lí nếu thỏa mãn các yêu cầu sau: +Đảm bao các yêu cầu điện năng:đảm bảo tần số và điện áp định mức. +Thuận tiện trong vận hành,lắp ráp và sửa chữa. +Có chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật hợp lí. Ta có công suất tính toán các phân xưởng như sau: ST1 = Stt1 + Stt2 + Stt3 = 234 + 117 + 165 = 516(KVA) ST2 = Stt4 + Stt5 = 48,16 + 94,26 = 160,36(KVA) Công suất tính toán của toàn nhà máy: STCN=658,65(KVA) Hiệu suất của từng loại phụ tải là: NI= =76% NIII=23% Như vậy hộ loại 3 chiếm 23 % công suất toàn nhà máy. III. THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI Chọn dung lượng và số lượng máy biến áp cho trạm biến áp phải thỏa mãn điều kiện sau: Để tính dung lượng trạm biến áp thì phải dựa vào công suất tính toán STT là nơi chúng ta phải cấp điện để chọn được MBA có công suất định mức cho phù hợp. Về số lượng máy biến áp dựa vào nhận xét sau: + Đối với hộ loại 1 và 2: Trong trạm biến áp phải có ít nhất từ 2 máy trở lên. + Đối với hộ loại 3: Trong trạm Biến Áp chỉ cần 1 máy là đủ. 3.1 Chọn máy biến áp phân phối: Chọn công suất máy biến áp đảm bảo độ an toàn cung cấp điện (A.T.C.C.Đ). Máy biến áp được chế tạo với các cỡ tiêu chuẩn nhất định, việc lựa chọn công suất máy biến áp không những đảm bảo độ an toàn cung cấp điện, đảm bảo tuổi thọ của máy mà còn ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sơ đồ cung cấp điện. Các máy biến áp của các nước được chế tạo với các định mức khác nhau về nhiệt độ môi trường xung quanh, vì vậy khi dùng máy biến áp ở những nơi có điều kiện khác với môi trường chế tạo cần tiến hành hiệu chỉnh công suất định mức của máy biến áp. Điều kiện chọn công suất máy biến áp: Nếu 1 MBA : SđmB Stt Nếu 2 MBA: SđmB Stt KqscSđmBSsc Trong đó: + SđmB : Công suất định mức của MBA (KVA) + Stt : Công suất tính toán của phụ tải ( KVA) + Ssc : Công suất phụ tải mà trạm cần chuyển tải khi sự cố (KVA) + Kqtsc: Hệ số quá tải sự cố ; Kqtsc = 1,4.Khong quá 5 ngày 5 đêm. Theo đó ta xác định công suất cho trạm biến áp phân phối toàn nhà máy: Xét theo điều kiện sự cố: Như vậy phụ tải loại 3 chiếm tầm 23% toàn nhà máy.Đây là những khu vực mà được phép cắt điện khi cần thiết với thời gian cho phép kể trên.Khi sử dụng 2 MBA mà 1 trong 2 máy mất điện thì máy còn lại sẽ có nhiệm vụ cấp điện cho toàn khu CN nhưng được phép trừ ra các khu vực loại 3,chính vì thế ta có công suất định mức của MBA cần đạt được theo điều kiện khi có sự cố là: Chọn MBA do Công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo loại có Sđm = 400 KVA . Bảng thông số kỹ thuật của máy biến áp phân phối Công suất định mức (KVA) Uđm (KV) Tổn hao (W) Dòng không tải Io% Điện áp ngắn mạch UN% Kích thước bao (mm) Trọng lượng (kg) Không tải Có tải Dài Rộng cao 400 10/0,4 840 4460 1,5 4 1580 980 1500 1800 3.2 Sơ đồ nguyên lý và mặt bằng trạm biến áp Xem bản vẽ nguyên lí 0.2 và mặt bằng 0.3 3.3 Xác định vị trí đặt trạm BA 3.3.1 Vị trí đặt trạm biến áp -Đặt tải trung tâm phụ tải -Thuận lợi đối với nguồn cung cấp -An toàn, liên tục -Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng -Tiết kiệm vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ nhất. 3.3.2 xác định tọa độ tâm phụ tải : Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy,vẽ một hệ trục tọa độ xoy, xác định phụ tải của phân xưởng, từ đó ta xác định được tọa độ tâm phụ tải của xí nghiệp M(x,y) được tính theo công thức sau: Công thức : =102 =130 Ta chọn vị trí đặt trạm biến áp thuận tiện và gần với tọa độ trọng tâm phụ tải của xí nghiệp nhất. Sơ đồ mặt bằng và đi dây của nhà máy (bản vẽ a4) 3.4 Thiết kế nối đất cho trạm biến áp Hệ thống nối đất thực hiện 3 chức năng: Làm việc, chống sét, an toàn. - Đối với mạng điện có điện áp dưới 1000v điện trở nối đất tại mọi thời điểm trong năm không được vượt quá 4 (). - Trạm biến áp phân phối kiểu xây, trên chu vi 28m với chiều dài a=10m, chiều rộng b=4m. Ta sử dụng cọc sắt góc L60606 dài 2,5m. Đóng ngập sâu xuống đất 0,7m, các cọc này được nối với nhau bằng cách hàn vào các thanh thép 404mm ở độ sâu 0.8m, các cọc cách nhau có khoảng cách a= 2,5m. Ta sẽ đóng cọc bên trong tường trạm (trong nhà) và mỗi cạnh sẽ cách tường 0,5m tạo thành mạch vòng có chu vi 30m (chiều dài 9m, chiều rộng 6m) Điện trở của đất nơi đặt TBA là p=0,4104 /m2. Hình 3.1: Chi tiết hệ thống cọc nối đất 3.4.1 Xác định điện trở nối đất của một thanh thép góc L Ta có: R1c=0,0298pKm=0,02980,41041,5 = 17,88 - Km là hệ số mùa,lấy bằng 1,5 ứng với thanh thép góc dài 2-3m,khi dầu trên thanh thép cách mặt đất 0,7m. - P là điện trở của đất nới đặt TBA. 3.4.2 Xác định sơ bộ số cọc theo biếu thức n= Từ chu vi l=2(a+b)=30cm và h/l=1. Với - h là khoảng cách các cọc - l là chiều dài cọc Tra theo bảng phụ lục 6.7 (GT: Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp đô thị và nhà cao tầng - Nguyễn Công Hiền) ta có Hệ số sử dụng cọc c=0,43 hệ số sử dụng thanh t=0,24 Số cọc sơ bộ: (cọc). (Điện trở nối đất theo yêu cầu =4) 3.4.3 Xác định điện trở thanh nối Rt=kmPlog=1,50,43104 lg=10,4() Với: - t là chiều sâu chô