Đồ án Thiết kế mạng điện cho một phân xưởng

của nhóm sdk của nhóm ∑ ∑ = == 13 1 13 1 . i ñmi i ñmisdi sdnh P Pk k =0.7 + Tính số thiết bị hiệu quả hqn của nhóm: ∑ ∑ = = ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ = 13 1 2 213 1 . i ñmi i ñmi hqnh P P n =12 Tra bảng A2 tìm maxK từ sdk và hqn suy ra maxK =1.15 + Công suất tính tốn của nhóm được tính như sau: ƒ Công suất trung bình của nhóm: tbP = ∑ = 13 1 . i ñmisdnh Pk = 0.7x17= 11.9 (KW). ƒ Công suất tác dụng tính tốn của nhóm: tbmaxttnh P.KP = ttnhP =1.15x11.9 = 13.685 (KW). ƒ Công suất phản kháng tính tốn của nhóm: Vì hqn =12 > 10 do đó Q ttnh = Q tb = tbP .tg tbϕ vậy: Q ttnh = 11.9 x 0.84 = 10 (Kvar). + Công suất biểu kiến tính tốn của nhóm: 2 ttnh 2 ttnhttnh QPS += = 22 10 13.685 + = 16.95 (KVA). + Dòng tính tốn của nhóm : d ttnh ttnh U.3 S I = = 38,0.3 16,95 = 25.75 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm: [ ]sd(max)ñmttmaxmmñn k.IIII −+= Với: maxmmI = 101 (A), ñmI = 20.5 (A) , sdk = 0.7 , ttnhI = 25.75 (A) ĐAMH thiết kế cung cấp điện 12 Vậy:Iđnnh = 112.4 (A) TĐL nhóm 2: Với Uđm=Ud=380 (V) + Tính dòng định mức của các thiết bị : ϕ= Cos.U.3 P I d ñm ñm Kết quả tính tốn ghi trong bảng: + Hệ số công suất của nhóm tbCosϕ được tính như sau: ∑ ∑ = == 3 1 3 1 . i ñmi i ñmii tb P PCos Cos ϕ ϕ = 55 5.38 = 0.7 Suy ra tbtgϕ = tg [arc cos(0.765)] = 1.02 + Tính hệ số sử dụng của nhóm sdk của nhóm ∑ ∑ = == 3 1 3 1 . i ñmi i ñmisdi sdnh P Pk k = 55 33 = 0.6 + Tính số thiết bị hiệu quả hqn của nhóm: ∑ ∑ = = ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ = 3 1 2 23 1 . i ñmi i ñmi hqnh P P n =1089 552 = 2.777 + Công suất tính tốn của nhóm được tính như sau: ƒ do số thiết bị thực tế n<4 và nhqnh = 2.777<4 nên phụ tải tính tốn được xác định theo công thức: P tt nh = ∑ = n 1i ñmiP = 55 (KW) STT Tên thiết bị Pđm(KW) ϕϕ tgcos ksd Iđm(A) Imm(A) 1 Đ.cơ bồn quay A 22 02,1 7,0 0.6 47.75 238.75 2 Đ.cơ bồn quay A 22 02,1 7,0 0.6 47.75 238.75 3 Đ.cơ bồn quay B 11 02,1 7,0 0.6 23.875 119.37 ĐAMH thiết kế cung cấp điện 13 Q tt nh = ∑ ñmiQ = P tt nh .tg nhϕ =55x1.02=56.1 (KVar) + Công suất biểu kiến tính tốn của nhóm: 2 ttnh 2 ttnhttnh QPS += = 22 1,56 55 + = 78.56 (KVA). + Dòng tính tốn của nhóm : d ttnh ttnh U.3 S I = = 38,0.3 78.56 = 119.36 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm : [ ]sd(max)ñmttmaxmmñn k.IIII −+= Với: maxmmI = 238.75 (A), ñmI = 47.75 (A) , sdk = 0,6 , Ittnh = 119.36 (A) Vậy: ñnI = 329.46 (A) TĐL nhóm 3 : Với Uđm=Ud=380 (V) + Tính dòng định mức của các thiết bị : ϕ= Cos.U.3 P I d ñm ñm Kết quả tính tốn ghi trong bảng: + Hệ số công suất của nhóm tbCosϕ được tính như sau: STT Tên thiết bị Pđm (KW) ϕ ϕ tg cos ksd Iđm(A) Imm(A) 1 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 2 Đ.cơ bơm nước lên tháp sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 3 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 4 Đ.cơ bơm Silicate lên tháp sấy 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 5 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 6 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 1 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 7 Đ.cơ bơm Silicate vào bể 2 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 8 Đ.cơ bơm nước sinh hoạt 4 75,0 8,0 0.7 7.6 38 ĐAMH thiết kế cung cấp điện 14 ∑ ∑ = == 8 1 8 1 . i ñmi i ñmii tb P PCos Cos ϕ ϕ = 0.8 Suy ra tbtgϕ = tg [arc cos(0.8)] = 0.75 + Tính hệ số sử dụng sdk và hệ số thiết bị hiệu quả hqn của nhóm : ∑ ∑ = == 8 1 8 1 . i ñmi i ñmisdi sdnh P Pk k = 0.7 ∑ ∑ = = ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ = 8 1 2 28 1 . i ñmi i ñmi hqnh P P n = 8 Tra bảng A2 tìm maxK từ sdk và hqn ta được maxK =1.2 + Công suất tính tốn của nhóm được tính như sau : • Công suất trung bình của nhóm: tbP = ∑ = 13 1 . i ñmisdnh Pk = 0.7x32= 22.4 (KW). • Công suất tác dụng tính tốn của nhóm: tbmaxttnh P.KP = =1.2x22.4 = 26.88 (KW). • Công suất phản kháng tính tốn của nhóm: Vì hqn = 8 <10 do đó Q ttnh =1.1 Q tb = 1.1 tbP .tg tbϕ vậy : Q ttnh = 1.1x22.4x0.75=18.48 (Kvar). + Công suất biểu kiến tính tốn của nhóm: 2 ttnh 2 ttnhttnh QPS += = 22 48.18 26.88 + = 32.62 (KVA). + Dòng tính tốn của nhóm : d ttnh ttnh U.3 S I = = 38,03 32.62 x = 49.56 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm : [ ]sdnhdmttnhmmdnnh kIIII .(max)max −+= Với : maxmmI = 38 (A), ñmI = 7.6 (A) , sdk = 0,7, Ittnh = 49.56 (A) Vậy : ñnI = 82.24 (A) ĐAMH thiết kế cung cấp điện 15 III.Tính tốn cho tủ phân phối chính : o Tâm phụ tải tủ chính : ƒ X = ∑ ∑ = = 3 1 3 1 j dmj j dmjj P P*X = 565.95 2.1424 = 14.9 (m) ƒ Y = ∑ ∑ = = 3 1 3 1 j dmj j dmjj P P*Y = 565.95 876 = 9.16 (m) o Công suất tính tốn cho tủ chính của phân xưởng : ƒ Pttpx = ∑ = 3 1j ttnhjP = 95.565 (KW) ƒ Qttpx = ∑ = 3 1j ttnhjQ = 84.58 (KVar) Suy ra : Sttpx = kdt 22 ttpxttpx QP + =114.856 (KVA) Với : kdt =là hệ số đồng thời có giá trị từ 0.85 ÷ 1 ta chọn kdt = 0.9 (chỉ có 3 mạch chính dẫn đến các TĐL-bảng B16_trang B35_Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện) + Dòng tính tốn của nhóm : d ttnh ttnh U.3 S I = = 38,03 114.856 x = 174.5 (A) + Dòng đỉnh nhọn của nhóm : [ ]sdnhdmttnhmmdnnh kIIII .(max)max −+= Với : maxmmI = 329.46(A), ñmI = 47.75 (A) , sdk = 0,68, Ittnh = 174.5 (A) Vậy : ñnI = 471.5 (A) o Dời tủ chính về vị trí thuận lợi : STT Tủ phân phối Xnh(m) Ynh(m) Pđm(KW) 1 Tủ phân phối nhóm 1 (TĐL1) 6.06 6.64 13.685 2 Tủ phân phối nhóm 2 (TĐL2) 21.621 6.6 55 3 Tủ phân phối nhóm 3 (TĐL3) 5.66 15.7 26.88 ĐAMH thiết kế cung cấp điện 16 ƒ X = 14 (m) ƒ Y = 18.5 (m) IV.Tính tốn bù hệ số công suất : 1. Ýù nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất : Nâng cao hệ số công suất ϕcos là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng. Phần lớn các thiết bị dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gần các hộ dùng điện các máy sinh ra 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 có bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất ϕcos của mạch được nâng cao, giữa P, Q và góc ϕ có quan hệ như sau: Khi hệ số ϕcos được nâng cao thì đưa đến những hiệu quả sau: - Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện. - Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện. - Tăng khả năng truyền tải của dây và MBA. 2. Xác định dung lượng bù: Dung lượng bù được xác định theo công thức sau: Qbù )( chpxttpx tgtgP ϕϕ −= trong đó: pxϕ =ứng với hệ số công suất(cos ) của phân xưởng chϕ =ứng với hệ số công suất(cos chϕ ) của phân xưởng sau khi chọn hệ số cos chϕ = 0.9 ÷ 0.95 ta chọn cos chϕ =0.92 suy ra tg chϕ = 0.426 với :Pttpx = 95.565 (KW) , Qttpx = 84.58 (KVar), Sttpx = 114.856 (KVA) cos = ttpx ttpx S P = 856,114 565,95 = 0.832 suy ra tg pxϕ = 0.667 Suy ra : Qbù =95.565(0.667 - 0.426) =23 (KVar) Sau khi bù thì công suất của phân xưởng là: P Qarctg=ϕ pxϕ pxϕ ĐAMH thiết kế cung cấp điện 17 Spx(sau bù) =Kđt 22 )( buttpxttpx QQP −+ = 102.32 (KVA) 3. Chọn thiết bị bù : Với : buøQ = 23 ( KVar) Chọn loại thiết bị bù là tụ điện và dung lượng tụ cần phải chọn là:23 (Kvar) ¾ Với dung lượng như thế ta chọn bộ tụ: Loại: KC2-0.38-50-3Y3 Công suất định mức :50 Kvar Điện dung định mức : 1102 Fμ Kiểu tụ : đấu tam giác ¾ Sau khi chọn máy bù, công suất phản kháng được bù vào là: = 50(Kvar) ¾ Vậy sau khi bù công suất của phân xưởng là: ttxbQ =Qttpx – = 84.58 – 50 = 34.58(Kvar) Pttx = 95.565 (KW) Spx(sau bù) = Kđt 22 )( buttpxttpx QQP −+ = 91.467 (KVA) ¾ Hệ số công suất sau khi đặt tụ bù: tgϕ = 565.95 58.34= ttx ttxb P Q = 0.36 suy ra : cosϕ = 0.94 -Đối chiếu với cách tra bảng E.17 trang E_26 và E_27 –Hướng Dẫn Thiết Kế ø Lắp Đặt Điện (NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) với ϕcos =0.83 sau bù cos chϕ =0.92 thì Qtg= 0.243x Pttpx=0.243x95.565=23.2(Kvar) và ϕcos =0.83 sau bù ϕcos =0.94 thì Qtg= 0.31x Pttpx=0.31x95.565=29.6(Kvar) ta thấy: ttxbQ = 34.58 (Kvar) so với Qthanhgóp =Qtg= 29.6 (Kvar) thì rõ ràng chênh lệch không đáng kể -Như vậy việc chọn máy bù có Q =50(Kvar) là hồn tồn hợp lý lúc đó hệ số công suất của phân xưởng được nâng lên 0.94 ¾ Sơ đồ nối dây máy bù buøQ buøQ ĐAMH thiết kế cung cấp điện 18 ¾ Khi vận hành máy bù phải đảm bảo điều kiện sau : Tụ điện phải đặt ở nơi khô ráo, ít bụi bặm, không dễ nổ, dễ cháy và không có khí ăn mòn. + Điều kiện nhiệt : Phải giữ cho nhiệt độ không khí xung quanh tụ điện không vượt quá + 350C. + Điều kiện điện áp : phải giữ điện áp trên cực của tụ điện không vượt quá 110% điện áp định mức. Khi điện áp của mạng vượt quá giới hạn cho phép nói trên thì phải cắt tụ điện ra khỏi mạng. + Trong lúc vận hành nếu thấy tụ điện bị phình ra thì phải cắt ngay ra khỏi mạng, vì đó là hiện tượng của sự cố nguy hiểm, tụ có thể bị nổ. V.Chọn máy biến áp cho phân xưởng : 1. Cơ sở lý thuyết : Trong thực tế có nhiều phương pháp để chọn máy biến áp (MBA) sử dụng cho phân xưởng ,nhà máy ,xí nghiệp. Tuy nhiên ta chỉ giới thiệu một số phương pháp thường gặp để chọn. Thông thường trong thiết kế chọn MBA cho phân xưởng ta chỉ chọn từ 1 đến 2 MBA, ở đây ta giới thiệu hai phương pháp chọn MBA đó là: chọn MBA theo quá tải thường xuyên và chọn theo quá tải sự cố. ƒ Chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố: Khi chọn công suất MBA theo điều kiện quá tải sự cố, khi một MBA hư thì công suất định mức của MBA còn lại phải thỏa: S MBA ≥ qtsc ttx k S ĐAMH thiết kế cung cấp điện 19 trong đó:S MBA : công suất định mức của MBA Sttx : công suất phụ tải tổng của phân xưởng. kqtsc: hệ số quá tải sự cố. k qtsc = 1,4 nếu MBA đặt ở ngồi trời k qtsc = 1,3 nếu MBA đặt trong nhà ƒ Chọn MBA theo điều kiện quá tải thường xuyên: - Công suất MBA được chọn sẻ nhỏ hơn công suất của tồn phân xưởng tức là: S MBA < Sttpx - Từ đồ thị đặc trưng phụ tải phân xưởng ta chuyển về dạng đồ thị phụ tải hai bậc, và S1, S 2 được tính như sau: + S1= ∑ ∑ i i 2 i t t.S với: S i _ tính từ vùng quá tải trở đi trong thời gian ∑ it = 10h, -Trong trường hợp có hai vùng quá tải thì tính S1từ vùng có diện tích quá tải lớn nhất về phía vùng quá tải còn lại. + S 2 = ∑ ∑ i ii t tS .2 với: S i _ phần công suất quá tải. ∑ it _ tổng thời gian quá tải. -Trong trường hợp có nhiều vùng quá tải thì chọn vùng quá tải có diện tích lớn nhất để tính. Sau khi tính được S1và S 2 ta tính hệ số quá tải và hệ số non tải: ƒ hệ số non tải: k1 = dmMBAS S1 ƒ hệ số quá tải: k 2 = dmMBAS S2 -Từ k1, k 2 ta sẽ kiểm tra tình trạng làm việc của MBA bằng cách tra đồ thị 36 đường cong của MBA: nếu cp22 kk < thì MBA chịu được quá tải, còn ngược lại thì không chịu được quá tải khi đó ta phải chọn lại MBA. ¾ Đồ thị phụ tải ĐAMH thiết kế cung cấp điện 20 ƒ Đối với phân xưởng thì công suất phụ tải tổng là: S ttx = 91.467 (KVA). Để xưởng phát triển trong tương lai từ 5 đến 10 năm sau ta sẽ chọn công suất MBA lớn hơn phụ tải tổng của tồn phân xưởng. 2. Phương án chọn MBA: + Phương án 1: Chọn hai MBA như nhau có công suất SđmB = 50 (KVA) (loại 10/0.4) kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố: SđmB ≥ qtsc ttx k S )(3,654,1 467,91 KVASdmB =≤ (do đặt MBA ngồi trời nên kqtsc = 1,4) Như vậy phương án này không thỏa mản điều kiện chọn máy. + Phương án 2: Chọn một MBA có công suất lớn hơn phụ tải tổng tồn phân xưởng. MBA được chọn như thế nên ta sẽ không kiểm tra điều kiện quá tải của MBA. Chọn MBA có công suất: S MBA =160 > 91.467 (KVA) MBA do ABB chế tạo có các thông số là : − S MBA =160(KVA), oPΔ =500(W), NPΔ =2950 (W) ,U N (%) = 4,5 − điện áp :10/0,4(KV) − kích thước :dài-rộng-cao :1260-770-1420 (m) − trọng lượng :820 (Kg) ĐAMH thiết kế cung cấp điện 21 Như vậy : phương án có một MBA có khối lượng là 820 (Kg) đáp ứng được khả năng tải điện cho cả xí nghiệp và (mục đích chọn Sđm =160 KVA mà không chọn Sđm =100 KVA) là có thể tăng tải lên khi mở rộng phân xưởng trong tương lai(vì MBA có công suất khá lớn so với tải) Tuy nhiên,thường thì người ta chọn phương án 2 MBA, vì khi có sự cố một máy bị hư thì máy còn lại vẫn có thể làm việc(trong điều kiện quá tải) và duy trì điện áp cho phân xưởng . ¾ Sơ đồ nối dây MBA và máy bù ĐAMH thiết kế cung cấp điện 22 Chương 3 : Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ CB - Kiểm tra sụt áp và tính tốn ngắn mạch A. CHỌN DÂY DẪN: I.Cơ sở lý thuyết : 1,Chọn dây pha : Dây dẫn hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng: Icpdd K Ilv max≥ với : Ilv max là dòng điện làm việc lớn nhất của dây tải • Phụ tải là một thiết bị: dòng điện làm việc lớn nhất bằng dòng điện định mức của thiết bị ( Ilv max = Iđm ). • Phụ tải là một nhóm thiết bị: dòng điện làm việc lớn nhất bằng dòng điện tính tốn của nhóm thiết bị ( Ilv max = Ittnh ). - K là tích các hệ số hiệu chỉnh K1, K2 , K3 . K = K1K2K3 - K1 thể hiện ảnh hưởng cách lắp đặt. - K2 thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của 2 mạch kề nhau. - K3 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện. - Icpdd là dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn được chọn. Trong trường hợp cụ thể của xưởng: • Tất cả dây dẫn được đặt trên khay dọc tường nên K1 =1. • Nhiệt độ môi trường 300C : K3 =1. • Loại dây chọn cho hệ thống trong phân xưởng này đều là loại cáp đồng 2,Chọn dây trung tính (N): ĐAMH thiết kế cung cấp điện 23 Tiết diện của dây trung tính cần lựa chọn cho phân xưởng ngồi yếu tố tải còn phải dựa vào các yếu tố như :dạng của sơ đồ nối đất(TT,TN,IT...) và phương pháp bảo vệ chống chạm điện trực tiếp . -đối với mạch một pha: + FN =Fpha – nếu tải là bất đối xứng hoặc tải gây sóng hài,phóng điện hay khi FCu ≤ 16mm2 và FAl ≤ 25mm2 cho các mạch một pha. + FN = 0.5Fpha – cho các trường hợp còn lại (dây trung tính phải được bảo vệ thích hợp). -đối với hệ thống 3 pha: +khi FCu>16 mm2 hay FAl >25 mm2 thì FN =Fpha +các trường hợp còn lại chọn FN = 0.5Fpha 3,Chọn dây nối đất bảo vệ (PE): -Dây PE cần được bọc và sơn màu (vàng hoặc xanh lá) để dễ dàng phân biệt với các dây khác -Cần được bảo vệ chống hư hỏng cơ và hố -Với cùng một loại vật liệu : +Fpha ≤ 16mm2 thì FPE =Fpha +16 <Fpha ≤ 35 mm2 thì FPE =16mm2 +Fpha>35 mm2 thì FPE =0.5Fpha với : FN – tiết diện của dây trung tính (mm2) FPE– tiết diện của dây nối đất bảo vệ (mm2) Fpha – tiết diện của dây pha (mm2) FCu – tiết diện của dây dẫn bằng đồng (mm2) FAl – tiết diện của dây dẫn bằng nhôm (mm2) ĐAMH thiết kế cung cấp điện 24 II.Chọn dây cho phân xưởng : 1.chọn dây phía hạ áp của MBA : MBA có :Sđm=160(KVA),Uhạ=400(V) IđmMBA=231(A) ⇒ Icpdd ≥ IđmMBA=231(A) - chọn cáp đơn do LENS chế tạo dây loại 1x70. Do MBA đặt ngồi trời nên dòng điện cho phép là 268 (A). Rdd (20OC) = 0.268 ( km/Ω ) - chọn dây trung tính cùng loại có FN = 0.5Fpha ,loại 1x35, Icpdd = 169(A) Với Psc=500(MVA) suy ra: Isc = 5.45(KA) 2.Từ các máy biến áp đến tủ phân phối chính: Sau khi bù công suất phản kháng, tổng công suất biểu kiến cần từ các máy biến áp: SΣ=91.467 (KVA). Dòng điện tính tốn: Itt= 38.03 467,91 × = 139 (A) Hệ số hiệu chỉnh K2 =1 do có 1 mạch cáp trong một hàng đơn. ⇒ Icpdd 321 KKK I tt≥ = 139 (A) - chọn cáp đơn do LENS chế tạo dây loại 1x25. Do MBA đặt ngồi trời nên dòng điện cho phép là 144 (A). Rdd (20OC) = 0.727 ( km/Ω ) - chọn dây trung tính cùng loại có FN = 0.5Fpha ,loại 1x16, Icpdd = 113(A) 3.Từ tủ phân phối chính đến các tủ động lực 1,2,3 : ¾ TPPC-TĐL1 Công suất Stt = 16.95 (KVA) Dòng điện tính tốn Itt = 25.75 (A) Hệ số hiệu chỉnh K2 = 0.85 do trên khay cáp có 2 mạch cáp ⇒ Icpdd 321 KKK I tt≥ = 30.3 (A) - chọn cáp đơn do LENS chế tạo loại 1x2.5. Icpdd = 41(A) , ĐAMH thiết kế cung cấp điện 25 - chọn dây trung tính cùng loại(FN=Fpha), Rdd(20OC) =7.41( km/Ω ) ¾ TPPC-TĐL2 Công suất Stt =78.56 (KVA) Dòng điện tính tốn Itt = 119.36 (A) Hệ số hiệu chỉnh K2 = 1 do trên khay cáp có 1 mạch cáp ⇒ Icpdd 321 KKK I tt≥ = 119.36 (A) - chọn cáp đơn do LENS chế tạo loại 1x25,Icpdd =144 (A), Rdd(20OC) = 0.727 ( km/Ω ) - chọn dây trung tính cùng loại có FN = Fpha ,loại 1x25 ,Icpdd =144(A) ¾ TPPC-TĐL3 Công suất Stt =32.62 (KVA) Dòng điện tính tốn Itt = 49.56(A) Hệ số hiệu chỉnh K2 = 0.85 do trên khay cáp có 2 mạch cáp ⇒ Icpdd 321 KKK I tt≥ = 58.3 (A) - chọn cáp đơn do LENS chế tạo loại 1x6. Icpdd = 66 (A), Rdd(20OC) = 3.08 ( km/Ω ) - chọn dây trung tính cùng loại(FN=Fpha) 4.Từ tủ động lực đến các thiết bị : − tủ động lực 1 Kí hiệu thiết bị Số lượng K Iđm (A) Icpdd (A) Loại dây- FN=Fpha(mm2) Rdd( km/Ω ) (20OC) 1 1 0.7 2.1 5 VCm-0.5 37.1 2 1 0.7 3.8 7 VCm-0.75 24.74 ĐAMH thiết kế cung cấp điện 26 3 2 0.7 4.05 7 VCm-0.75 24.74 4 1 0.7 2.23 5 VCm-0.5 37.1 5 2 0.7 2.23 5 VCm-0.5 37.1 6 2 0.7 2.1 5 VCm-0.5 37.1 7 2 0.7 2.23 5 VCm-0.5 37.1 8 2 0.7 2.23 5 VCm-0.5 37.1 9 2 0.79 47.75 62 CVV-(4x)14 1.33 10 1 0.79 23.875 34 CVV-(4x)5.5 3.4 11 2 0.71 7.6 12 VCm-1.25 14.9 12 2 0.71 7.6 12 VCm-1.25 14.9 13 2 0.71 7.6 12 VCm-1.25 14.9 14 1 0.71 7.6 12 VCm-1.25 14.9 15 1 0.71 7.6 12 VCm-1.25 14.9 B.CHỌN CB: 1.Cơ sở lý thuyết: Chọn thiết bị bảo vệ cho mạng hạ áp của nhà máy là máy cắt hạ thế (CB). − Điều kiện chọn CB: UđmCB≥Ulưới − Dòng định mức của CB phải lớn hơn dòng làm việc lớn nhất: IđmCB ≥ Itt =Ilvmax − Trong một số trường hợp khi chọn CB cần kiểm tra khả năng tác động của CB theo điều kiện : Icắt nhanh CB > Iđn(=Ikđ) Ngồi các điều kiện trên thì để đảm bảo an tồn hơn nữa cần có các thiết bị bổ xung như thiết bị chống dòng rò RCD có độ nhạy cao,cầu chì,dao cách ly... ĐAMH thiết kế cung cấp điện 27 Chọn CB phối hợp với dây dẫn : − Thiết bị bảo vệ cần phải phối hợp với dây dẫn mà nó bảo vệ do : Icắtnhiêt=kIđmCB ,Kbv = kqt/k một cách gần đúng Kbv =1,nên có thể coi :IđmCB ≤ I’cp với CB không hiệu chỉnh : Icắtnhiệt = Iđm với CB hiệu chỉnh được : Icắtnhiêt = (0.4÷ 1)Iđm − Kiểm tra trong trường hợp ngắn mạch một pha và ba pha : Imm ≤ Icắttừ ≤ IN(1) IcắtCB ≥ I(3)N với : Icắttừ =(4 ÷ 6) Iđm Icắtnhanh=(2 ÷ 4) IđmCB trong đó : Kbv:hệ số thể hiện sự bảo vệ với dây dẫn kqt :hệ số quá tải ngắn hạn cho phép của dây dẫn trong khoảng ≤ 1h Icắtnhiệt: dòng tác động cắt nhiệt của CB Icắttư : dòng tác động cắt từ của CB Icắtnhanh: dòng tác động cắt nhanh của CB I’cp :dòng cho phép của dây sau khi đã hiệu chỉnh 2.Tính tốn và chọn CB: ¾ Bảng chọn CB cho các TPP : Itt(A) Icpdd (A) Mã hiệu CB IđmCB (A) Uđm (V) IcắtCB (KA) MBA-TPPC 139 144 NS250N 250 750 36 TPPC-TĐL1 25.75 41 NS100N 100 750 25 TPPC-TĐL2 119.36 144 NS160N 160 750 36 TPPC-TĐL3 49.56 66 NS100N 100 750 25 ¾ Chọn CB cho các động cơ : Kí hiệu thiết bị số lượng Iđm(A) Icpdd (A) Mã hiệu CB IđmCB (A) Uđm (V) IcắtCB (KA) 1 1 2.1 5 C60a 40 440 5 2 1 3.8 7 C60a 40 440 5 3 2(nhóm) 10.96 7 C60a 40 440 5 4 1 2.23 5 C60a 40 440 5 5 2 2.23 5 C60a 40 440 5 ĐAMH thiết kế cung cấp điện 28 6 2 2.1 5 C60a 40 440 5 7 2 2.23 5 C60a 40 440 5 8 2 2.23 5 C60a 40 440 5 9 2(nhóm) 151.88 62 NS250N 250 750 36 10 1 25.875 34 C60a 40 440 5 11 2(nhóm) 21.91 12 C60a 40 440 5 12 2(nhóm) 21.91 12 C60a 40 440 5 13 2(nhóm) 21.91 12 C60a 40 440 5 14 1 7.6 12 C60a 40 440 5 15 1 7.6 12 C60a 40 440 5 C.TÍNH TỐN SỤT ÁP : 1. Yêu cầu về độ sụt áp: Trong tính tốn cung cấp điện, tuy tổng trở các đường dây nhỏ nhưng không thể bỏ qua được. Khi mang tải luôn tồn tại sự sụt áp giữa đầu và cuối đường dây. Sự vận hành của các tải (động cơ, chiếu sáng …) phụ thuộc nhiều vào điện áp trên đầu vào của chúng và đòi hỏi giá trị điện áp gần với giá trị định mức. Do đó, sau khi chọn tiết diện dây dẫn phù hợp ta phải kiểm tra độ sụt áp để khi mang tải lớn nhất điện áp tại điểm cuối đường dây phải nằm trong phạm vi cho phép (ΔUcp) Độ sụt áp lớn nhất cho phép: do những yêu cầu vận hành, ảnh hưởng của điện áp đối với tuổi thọ các thiết bị nên theo qui định (theo tiêu chuẩn IEC ). + Đối với chiếu sáng, độ sụt áp < 6%. + Đối với các thiết bị khác, độ sụt áp < 8%. [Dựa theo Tài Liệu Hướng Dẫn Thiết Kế Lắp Đặt Điện Theo Tiêu Chuẩn Quốc Tế IEC - bảng H1-26,trang H1-35]. 2. phương pháp tính tốn sụt áp : Khi làm việc bình thường sụt áp trên dây dẫn thoả: UΔ max≤5%Uđm=0.05x380=19(V) L:Chiều dài dây (Km) R:điện trở của dây ( Km/Ω ) ĐAMH thiết kế cung cấp điện 29 F :tiết diện của dây dẫn (mm2) R0(Cu) = F kmmm /.5.22 2Ω R0(Al) = F kmmm /.36 2Ω -X được bỏ qua cho dây có tiết diện nhỏ hơn 50 mm2.Nếu không có thông tin nào khác thì cho X=0.08( Km/Ω ),X=LX0 , Rdây=LxR0 , , Uđm = 0.4 (KV) -Công thức kiểm tra sụt áp cho phép là : ≤+∑ = dmii n i ii UXQRP 1 ΔUcp và : UΔ max=ΔU+ΔUi+ΔUj với: - Pi ,Qi là công suất tác dụng và phản kháng trên phân đoạn i - Xi cảm kháng của phân đoạn i - ΔU :độ sụt áp từ MBA đến TPPC - ΔUi :độ sụt áp từ TPPC đến TĐL 1,2 3 - ΔUj :độ sụt áp từ TĐL đến thiết bị a. Sụt áp từ MBA đến TPPC ( UΔ ): Chính là sụt áp từ MBA đến thanh cái và từ thanh cái đến TPPC - L=L0+Lm =0.015 (Km), RO(MBA)=0.268( Km/Ω ),RO(dd)=0.727 ( Km/Ω ), - Ptt=95.565(KW),Qtt=84.58(Kvar) - Rdây=0.268x10 +0.727x5 =6.53x10-3(Ω ), Xdây=0.08x10 x10-3=0.8x10-3(Ω ) ⇒ UΔ =(RdâyPtt∑+Xdây.Qtt∑ )/Uđm = 1.91 (V) b. Sụt áp từ TPPC đến TĐL 1,2,3:( UiΔ ) ¾ TPPC-TĐL1: - L=0.019 (Km), R0=7.41 ( Km/Ω ), Ptt=13.685(KW), ⇒ UΔ 1=(RdâyPtt∑ +Xdây.Qtt∑ )/Uđm = 5 (V) ¾ TPPC-TĐL2: - L=0.030 (Km), R0=0.727 ( Km/Ω ), Ptt=55(KW), ⇒ UΔ 2 =(RdâyPtt∑ +Xdây.Qtt∑ )/Uđm = 3.15 (V) ĐAMH thiết kế cung cấp điện 30 ¾ TPPC-TĐL3: - L=0.007 (Km), R0=3.08 ( Km/Ω ), Ptt=26.88(KW), ⇒ UΔ 3 =(RdâyPtt∑ +Xdây.Qtt∑ )/Uđm = 1.53 (V) c.Tính sụt áp từ TĐL đến thiết bị: ( UΔ j ) Kí hiệu thiết bị Số lượng L(Km) 10-3 R0(20OC) ( km/Ω ) Loại dây- FN=Fpha(mm2) Pđm (Kw) UΔ j(V) UΔ max (V) 1A 1 14.7 37.1 VCm-0.5 1.1 1.58 8.5 2A 1 14.5 24.74 VCm-0.75 2 1.89 8.8 3A 2 15 24.74 VCm-0.75 2 1.95 8.86 4A 1 14 37.1 VCm-0.5 1.1 1.5 8.41 5B 1 11.2 37.1 VCm-0.5 1.1 1.2 8.1 6B 1 12.3 37.1 VCm-0.5 1.1 1.32 8.23 7B 1 13.5 37.1 VCm-0.5 1.1 1.45 8.36 8B 1 10 37.1 VCm-0.5 1.1 1.07 8 5C 1 7.6 37.1 VCm-0.5 1.1 0.8 7.7 6C 1 8.8 37.1 VCm-0.5 1.1 0.94 7.85 7C 1 10 37.1 VCm-0.5 1.1 1.07 8 8C 1 6.4 37.1 VCm-0.5 1.1 0.68 7.6 9A 2 7.5 1.33 CVV-(4x)14 22 0.6 5.64 10A 1 8 3.4 CVV-(4x)5.5 11 0.8 5.85 11 2 14.6 14.9 VCm-1.25 4 2.3 5.73 12 2 13.5 14.9 VCm-1.25 4 2.1 5.56 13 2 12.3 14.9 VCm-1.25 4 1.93 5.37 14 1 15.8 14.9 VCm-1.25 4 2.5 5.92 ĐAMH thiết kế cung cấp điện 31 15 1 14.6 14.9 VCm-1.25 4 2.3 5.73 Như vậy :độ sụt áp khi mang tải lớn nhất ( UΔ max)ở cuối đường dây đều nhỏ hơn 19V(<5%Uđm)cho thấy rằng dây dẫn đã chọn đảm bảo cho phân xưởng có độ sụt áp nằm trong phạm vi cho phép. D.TÍNH NGẮN MẠCH: Mục đích của tính tốn ngắn mạch là để xác định khả năng cắt của thiết bị bảo vệ,kiểm tra ổn định nhiệt của dây,kiểm tra độ nhạy của thiết bị bảo vệ,kiểm tra độ bền điện động. I.Tính ngắn mạch ba pha I(3)N : 1. Xác định dòng điện ngắn mạch thông qua tổng trở ngắn mạch ZT: Dòng điện ngắn mạch IN tại một điểm bất kỳ là: I(3)N= T 20 Z.3 U = TZ.3 400 trong đó: U20 : điện áp dây phía thứ cấp khi không tải (hở mạch). ZT: Tổng trở mỗi pha tới điểm ngắn mạch. I(3)N:dòng điện ngắn mạch 3 pha (KA). Các thành phần R, X, Z (Ω )được thể hiện qua giản đồ tổng trở. Phương pháp này sẽ chia lưới ra các đoạn và mỗi đoạn được đặc trưng bởi R và X . 2. Xác định trở kháng của máy biến áp:(tra bảng H1-48 Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC-Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật) -Với SđmB=160(KVA) tra bảng ta được : RBA=16.2(mΩ ),XBA=41(mΩ ) ,ZBA=44.1(m ) -Hay có thể được tính bằng công thức sau : RBA = 32 2 10 . ×Δ dmB HN S UP XBA = 10 2 0 0 × dmB HN S UU 3.Xác định trở kháng của dây dẫn : Tỗng trở của các phân đoạn nối tiếp sẽ được tính: ZT(i) = 2 )( 2 )( iTiT XR + với : RT(i) = RMBA +∑ LR XT(i) = XMBA +∑ LX Ω ĐAMH thiết kế cung cấp điện 32 -RT(i), XT(i) :tổng trở và trở kháng của các phân đoạn nối tiếp cần tính tại điểm ngắn mạch i và được tính :R = RoL , X = XoL -Cảm kháng Xo có thể được nhà chế tạo cung cấp.Đối với dây dẫn có tiết diện dây dẫn nhỏ hơn 50 mm2 cảm kháng có thể được bỏ qua, nếu không có số liệu nào khác có thể lấy Xo = 0.08(Ω/km). 4.Tính tốn : a.tính ngắn mạch tại TPPC: ZBA =44.1x10-3(Ω ) Rdây =R0L=6.53x10-3(Ω ) Xdây =X0L=0.8 x10-3(Ω ) Zdây=6.6x10-3(Ω ) Z∑ =50.7x10-3(Ω) I(3)N =Uđm/(1.732x Z∑ ) =400/( 3 x50,7.10-3) =4.56 (KA) b.tính ngắn mạch tại các TĐL: TĐL1: Xdây =0;Rdây=19x7,41.10-3 =140.8x10-3 (Ω) Z∑ =(140.8+50.7).10-3=191.5x10-3 (Ω) I(3)N =Uđm/( 3 x