Luận văn Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí – xây dựng Nha Trang

ụng phương pháp tính tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng. *) Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng: Khi dòng điện chạy qua dây dẫn thì dây sẽ bị nóng lên. Nếu nhiệt độ tăng cao quá mức có thể làm hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ của dây dẫn. Mặc khác độ bền cơ học của kim loại dẫn điện cũng bị giảm xuống. Do đó nhà chế tạo cũng phải quy định nhiệt độ cho phép đối với từng loại dây dẫn tương ứng với môi trường lắp đặt. Nếu nhiệt độ đặt tại nơi nào đó khác với nhiệt độ qui định (theo TL 2 trang h1-26 là 300C ), ngoài ra còn phải kể đến các yếu tố khác như: cách đặt dây, số lượng mạch cáp đi chung…thì ta phải hiệu chỉnh lại dòng điện cho phép tiêu chuẩn của cáp theo hệ số điều chỉnh. Xác định hệ số K: Theo TL 2 trang h1 – 30 ta có: Với mạch chôn đất, K sẽ đặc trưng cho điều kiện lắp đặt: K = K4.K5.K6.K7 Trong đó: K4 : thể hiện ảnh hưởng cách lắp đặt. K5 : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau. K6 : thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp. K7 : thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đất. Chọn dây trung tính: Chọn dây trung tính theo điều kiện dây pha: CU Spha 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 Stt = Spha 16 25 35 50 70 70 95 120 150 185 185 TÍNH TOÁN CHỌN DÂY DẪN: Từ máy biến áp đến tủ phân phối chính của nhà máy: Dòng làm việc max (Ilv) của nhà máy tính luôn phần mở rộng là: (A) Theo chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt trong ngầm. K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,57 ( có 2 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo. Mỗi pha có 6 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 300 Tiết diện 6.300 mm2 Icp = 3390 (A) r0 = 0,0601 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,57 . 1,05 . 0,84 . 3390 = 1363,43 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 185 ; tiết diện : 185 mm2. Từ máy phát đến tủ phân phối chính của nhà máy: Dòng làm việc max (Ilv max) là: (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,57 ( có 6 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 6 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 240 Tiết diện 6.240 mm2 Icp = 3006 (A) r0 = 0,0754 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,57 . 1,05 . 0,84 . 3006= 1208,9 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 150 ; tiết diện : 150 mm2. 2.1. Từ tủ phân phối chính đến TPP1 : Dòng làm việc max (Ilv max) tại TPP1 là: Ilv max = Itt = 285,9 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,8 ( có 2 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 2 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 95 Tiết diện 2 x 95 mm2 Icp = 602 (A) r0 = 0,193 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,8 . 1,05 . 0,84 . 602 = 339,82 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 50 ; tiết diện : 50 mm2. Từ TPP1 đến TĐL1 (N3): Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL1 là: Ilv max = Itt3 = 176,12 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K5 = 0,8 ( có 2 mạch đặt gần nhau) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 120 Tiết diện 1 x 120 mm2 Icp = 343 (A) r0 = 0,153 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,8 . 1,05 . 0,84 . 343 = 193,6 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 70 ; tiết diện : 70 mm2. Từ TPP1 đến TĐL2 (N4) : Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL2 là: Ilv max = Itt = 141,51 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,8 ( có 3 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 95 Tiết diện 2 x 95 mm2 Icp = 301 (A) r0 = 0,193 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,8 . 1,05 . 0,84 . 301 = 169,9 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 50 ; tiết diện : 50 mm2. 2.2. Từ tủ phân phối chính đến TPP2 : Dòng làm việc max (Ilv max) tại TPP2 là: Ilv max = Itt = 605,4 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,7 ( có 3 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 3 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 300 Tiết diện 3 x 240 mm2 Icp = 1503 (A) r0 = 0,0754 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,7 . 1,05 . 0,84 . 1503 = 742,36 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 120 ; tiết diện : 120 mm2. Từ TPP2 đến TĐL1 (Phân xưởng gò hàn N1): Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL1 là: Ilv max = Itt N1 = 140 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,6 ( có 5 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 120 Tiết diện 1 x 120 mm2 Icp = 343(A) r0 = 0,153 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,6 . 1,05 . 0,84 . 343 = 145,2 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 70 ; tiết diện : 70 mm2. Từ TPP2 đến TĐL2 (Phân xưởng gò hàn N2): Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL2 là: Ilv max = Itt N2 = 54,78 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,6 ( có 5 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 25 Tiết diện 1 x 25 mm2 Icp = 144 (A) r0 = 0,727 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,6 . 1,05 . 0,84 . 144 = 60,96 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 16 ; tiết diện : 16 mm2. Từ TPP2 đến TĐL3 (Phân xưởng mạ kẽm N5): Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL3 là: Ilv max = Itt N5 = 274 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,6 ( có 5 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 2 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 120 Tiết diện 2 x 120 mm2 Icp = 686 (A) r0 = 0,153 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,6 . 1,05 . 0,84 . 686 = 290,42 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 70 ; tiết diện : 70 mm2. Từ TPP2 đến TĐL4 (Phân xưởng rèn N6): Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL4 là: Ilv max = Itt N6 = 71,4 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,6 ( có 5 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 2 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 35 Tiết diện 2 x 35 mm2 Icp = 174 (A) r0 = 0,524 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,6 . 1,05 . 0,84 . 174 = 73,66 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 25 ; tiết diện : 25 mm2. Từ TPP2 đến TĐL5 (Phân xưởng gò hàn N7) Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL5 là: Ilv max = Itt N7 = 230,95 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,6 ( có 5 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 300 Tiết diện 3 x 240 mm2 Icp = 565 (A) r0 = 0,0601 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,6 . 1,05 . 0,84 . 565 = 239,2 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 150 ; tiết diện : 150 mm2 2.3. Từ tủ phân phối chính đến TĐL6 (Phân xưởng đúc trụ): Dòng làm việc max (Ilv max) tại TĐL6 là: Ilv max = Itt = 132 (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,65 ( có 4 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 95 Tiết diện 1 x 95 mm2 Icp = 301 (A) r0 = 0,193 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,65 . 1,05 . 0,84 . 301 = 138,05 (A) Chọn dây trung tính: loại 1 x 50 ; tiết diện : 50 mm2. Tương tự các động cơ còn lại của các phân xưởng được tính như trên và được đưa ra bảng kết quả. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng: Dòng làm việc max (Ilv max) tại tủ chiếu sáng là: Ilv max = (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,65 ( có 4 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 1 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 1 x 35 Tiết diện 1 x 35 mm2 Icp = 174 (A) r0 = 0,524 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,65 . 1,05 . 0,84 . 174 = 79,8 (A) Chọn dây trung tính: loại 3G x 25 ; tiết diện : 25 mm2. 3.1. Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến PX chính (tiện, phay, bào, gò, hàn, mạ kẽm): Dòng làm việc max (Ilv max) là: Ilv max = (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,54 ( có 7 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 3 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 3G x 10 Tiết diện 10 mm2 Icp = 87 (A) r0 = 1,38 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,54 . 1,05 . 0,84 . 87 = 33,15 (A) Chọn dây trung tính: loại 3G x 10 ; tiết diện : 10 mm2. 3.2. Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến PX đúc trụ (TĐL6): Dòng làm việc max (Ilv max) là: Ilv max = (A) Theo tiêu chuẩn IEC ta có: (A) Toàn bộ dây dẫn nhà máy đặt ngầm K4 = 0,8 (đặt trong hầm cáp) K5 = 0,54 ( có 7 mạch đặt gần nhau) K6 = 1,05 (đất ẩm) K7 = 0,84 ( nhiệt độ đất là 350C, cách điện PVC) (A) Vậy chọn cáp đồng 3 lõi hạ áp cách điện PVC do Lens chế tạo, mỗi pha có 1 dây (TL 4 trang 301 – 302) Loại 3G x 10 Tiết diện 10 mm2 Icp = 87 (A) r0 = 1,83 () Dòng điện hiệu chỉnh: I’cp = K4.K5.K6.K7.Icp = 0,8 . 0,54 . 1,05 . 0,84 . 87 = 33,15 (A) Chọn dây trung tính: loại 3G x 10 ; tiết diện : 10 mm2. Tương tự các dây còn lại của các phân xưởng và văn phòng được tính như trên và được đưa ra bảng kết quả. B – TÍNH NGẮN MẠCH MỤC ĐÍCH: Ngắn mạch là hiện tượng các pha chập với nhau (đối với mạng điện trung tính cách điện) hoặc các pha chạm nhau và chạm đất (đối với mạng trung tính trực tiếp nối đất). Nói cách khác, nó là hiện tượng nối tắt qua tổng trở rất nhỏ có thể xem như gần bằng 0. Do đó ngắn mạch là sự cố nghiêm trọng và thường xảy ra trong hệ thống cung cấp điện. Vì vậy các phần tử trong hệ thống cung cấp phải được tính toán và được lựa chọn sao cho không những làm việc tốt trong trạng thái bình thường mà còn chịu được khi có sự cố trong giới hạn quy định cho phép. Để chọn lựa tốt các phần tử của hệ thống cung cấp điện, chúng ta phải dự đoán được tình trạng ngắn mạch như: dòng ngắn mạch, công suất ngắn mạch. Các số liệu này còn là căn cứ quan trọng để thiết kế hệ thống bảo vệ, xác định phương thức vận hành của hệ thống cung cấp điện… (chẳng hạn như định khả năng cắt của thiết bị bảo vệ, kiểm tra ổn định của thanh góp…) Vì vậy việc tính toán ngắn mạch là không thể thiếu được khi thiết kế hệ thống cung cấp điện. Trong thực tế ta thường gặp các dạng ngắn mạch sau: Ngắn mạch 3 pha. Ngắn mạch 2 pha. Ngắn mạch 1 pha và 2 pha chạm đất. Trong đó xác suất xảy ra ngắn mạch 1 pha là nhiều nhất chiếm đến 65% nhưng nó chỉ có tính chất thoáng qua, còn tính chất ngắn mạch 3 pha là ít nhất chỉ chiếm 5%; nhưng ta cần xét kỹ dạng này vì ngắn mạch 3 pha qua tổng trở bằng 0 (hay còn gọi là ngắn mạch kim loại) là tình trạng sự cố nặng nề nhất và nó cũng quyết định tình trạng làm việc của hệ thống điện. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN: Xác định trở kháng và cảm kháng của hệ thống quy về thứ cấp: Tra bảng h11 – trang h1 – trang 47 ứng với công suất ngắn mạch của hệ thống ta sẽ có giá trị của trở kháng Ra và cảm kháng Xa. Xác định tổng trở của máy biến áp: do MBA đấu nên tổng trở máy biến áp được tính theo công thức sau: ZMBA = Trong đó: U20 : điện áp dây pha thứ cấp khi không tải (V) Un : điện áp ngắn mạch % của máy biến áp khi không tải (%) Pn : công suất định mức của máy biến áp (KVA) Trở kháng RMBA của máy biến áp : Với PCU = PK = 3.I2đm . RMBA Trong đó: PK = PCU : Tổn thất ngắn mạch của máy biến áp (W) In : Dòng điện định mức của máy biến áp (A) Un : Điện áp ngắn mạch % của máy biến áp khi không tải (%) U20 : Điện áp dây phía thứ cấp khi không tải (V) Pn : Công suất định mức của máy biến áp (KVA) RMBA : Điện trở MBA. Cảm kháng XMBA của máy biến áp : Xác định các trở kháng va cảm kháng của máy biến áp : 3.1. Trở kháng Ra của máy phát : Trở kháng của máy phát nhỏ không đáng kể so với cảm kháng nên ta có thể bỏ qua và xem Ra = 0 Tr-j4{1} Điện kháng của máy phát: Điện kháng siêu quá độ của máy phát được biểu thị bằng % bởi nhà sản xuất (nó tương tự như điện áp ngắn mạch của máy biến áp) Giá trị của nó được qui đổi theo công thức sau: Trj4{1} Trong đó: x”d% : Điện kháng siêu quá độ biểu thị theo % Un (V) : Điện áp định mức máy phát. Pn (KVA) : Công suất định mức máy phát. Điện kháng quá độ x’d của máy phát được biểu thị bằng % bởi nhà sản xuất. Giá trị được qui đổi theo công thức sau: Trong đó: - x’d(%) : Điện kháng quá độ biểu thị theo % Un (V) : Điện áp định mức máy phát. Pn (KVA) : Công suất định mức máy phát. Điện kháng quá độ x’0 của máy phát được biểu thị bằng % bởi nhà sản xuất. Giá trị được qui đổi theo công thức sau: Trong đó: - x’0(%) : Điện kháng quá độ biểu thị theo % Un (V) : Điện áp định mức máy phát. - Pn (KVA) : Công suất định mức máy phát. Trong trường hợp nếu thiếu dữ kiện chính xác ta có thể dùng giá trị sau: Tr-j4{1} Điện kháng siêu quá độ : x” = 20% Điện kháng quá độ : x’ = 30% Điện kháng thứ tự không : x’ = 30% Xác định trở kháng và cảm kháng của CB: Trong lưới hạ thế, tổng trở các aptomát nằm phía trước vị trí sự cố có thể bỏ qua, còn cảm kháng cần phải tính đến, giá trị của cảm kháng do nhà chế tạo cung cấp. Nếu không có thể lấy giá trị bằng 0,15m (Tr-H-49{1}) Xác định trở kháng và cảm kháng của thanh góp: Trong tính toán ngắn mạch, trở kháng của thanh góp được bỏ qua và tổng trở (cảm kháng)phải được tính đến và bằng X = 0,15m cho một mét chiều dài (khi f = 50Hz và X = 0,18m khi f = 60Hz). Khi khoảng cách của thanh dẫn tăng gấp 2 lần thì cảm kháng sẽ tăng khoảng 10% (Tr-H-49{1}) Xác định trở kháng và cảm kháng của dây dẫn : Trở kháng của dây dẫn : Cảm kháng của dây dẫn : Với : L : Chiều dài dây dẫn (m) N : Số dây dẫn trong một pha. R0 : Trở kháng của dây dẫn (m) X0 : Cảm kháng của dây dẫn (m) Nếu không có thể lấy: x0 = 0,08 (m) Xác định dòng ngắn mạch 3 pha : Trong trường hợp nguồn cung cấp điện là máy biến áp Dòng ngắn mạch 3 pha được xác định bằng phương pháp tổng trở theo công thức sau : Trong đó : U20 : Điện áp dây phía thứ cấp khi không tải (V) Rtđ : Trở kháng tổng từ nguồn đến điểm ngắn mạch (m) Xtđ : Cảm kháng tổng từ nguồn đến điểm ngắn mạch (m) PHẦN TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 3 PHA: Trường hợp dùng máy biến áp : Sơ đồ nguyên lý : Máy phát RMF , XMF N1 N2 N3 Rd1 , Xd1 Rd2 , Xd2 RBA , XBA CP Tổng Động Cơ TPPC TPPX TĐL MBA Xác định trở kháng và cảm kháng của hệ thống quy về thứ cấp: Tra bảng H1-36{1}, ứng với công suất ngắn mạch của hệ thống 800 KVA ta có: Trở kháng : Rht = 0,035 (m) Cảm kháng : Xht = 0,353 (m) Xác định trở kháng và điện kháng của MBA : Với MBA có các thông số sau: SđmBA = 800 KVA UđmBA = 380 KV Số pha : 3 pha. Tổn thất không tải = = 1400 W Tổn thất ngắn mạch Điện áp ngắn mạch Un% = 5% Trở kháng của máy biến áp: Cảm kháng của MBA : Xác định trở kháng và cảm kháng của dây dẫn từ MBA đến TPPC: Với : l = 0,07 km r0 = 0,0754 m/km ; x0 = 0,08 m/km Rd = r0 . l/6 = 0,0754 . 0,07/6 = 0,88 (m) Xd = x0 . l/4 = 0,08 . 0,07/6 = 0,93 (m) Xác định trở kháng và cảm kháng tổng từ MBA đến TPPC : Rtđ = RHT + RBA + RCB + RTG + Rd = 0,053 + 2,37 + 0 + 0 + 0,88 = 3,3 (m) Xtđ = XHT + XBA + XCB + XTG + Xd = 0,353 + 8,71 + 0,15 + 0,15 + 0,93 = 9,83(m) Dòng ngắn mạch tại N1 – TPPC * Tính ngắn mạch N2 – TPP1: Điện Trở và cảm kháng của dây dẫn từ TPPC đến TPP1 : Với : l = 0,051 km r0 = 0,193 m/km ; x0 = 0,08 m/km Rd = r0 . l/2 = 0,193 . 0,051/2 = 4,92 (m) Xd = x0 . l/2 = 0,08 . 0,051/2 = 2,04 (m) Điện trở và cảm kháng của CB : RCB = 0 (m) XCB = 2 . 0,15 = 0,3 (m) (Do dây dẫn từ TPPC đến TPP1 có 2 CB) Điện trở và cảm kháng của thanh góp : RTG = 0 (m) XTG = 0,15 (m) Xác định trở kháng và cảm kháng tổng từ MBA đến TPPC : Rtđ1 = Rtđ + Rd + RCB + RTG = 3,3 +4,92 + 0 + 0 = 8,22 (m) Xtđ = Xtđ + Xd + XCB + XTG = 9,83 + 2,04 + 0,3 + 0,15 = 12,32(m) Dòng ngắn mạch tại N2 – TPP1 * Tính ngắn mạch N3 (TPP1 – TĐL1): Điện Trở và cảm kháng của dây dẫn từ TPPC đến TPP1 : Với : l = 0,01 km r0 = 0,153 m/km ; x0 = 0,08 m/km Rd = r0 . l/2 = 0,153 . 0,01) = 1,53 (m) Xd = x0 . 1 = 0,08 . 0,01 = 0,8 (m) Điện trở và cảm kháng của CB : RCB = 0 (m) XCB = 2 . 0,15 = 0,3 (m) (Do dây dẫn từ TPPC đến TPP1 có 2 CB) Điện trở và cảm kháng của thanh góp : RTG = 0 (m) XTG = 0,15 (m) Xác định trở kháng và cảm kháng tổng từ MBA đến TPPC : Rtđ2 = Rtđ1 + Rd2 + RCB + RTG = 8,22 + 1,53 + 0 + 0 = 9,75 (m) Xtđ2 = Xtđ1 + Xd2 + XCB + XTG = 12,32 + 0,8 + 0,3 + 0,15 = 13,57(m) Dòng ngắn mạch tại N3 – TPP1 Trường hợp dùng máy phát: Máy phát có các thông số sau: Sđm MF = 750 (KVA) Uđm MF = 400 (KV) Số pha : 3 pha X’d = 30% Trở kháng của máy phát: RMF = 0 (m) Điện kháng của máy phát : Điện trở và cảm kháng của dây dẫn từ máy phát đến TPPC với : l = 0,02 (Km) r0 = 0,0754 (m/Km) ; x0 = 0,08 (m/Km) Rd = r0 . l/2 = 0,0754 . 0,02/2 = 0,754 (m) Xd = x0 . l/2 = 0,08 . 0,02/2 = 0,8 (m) Điện trở và cảm kháng của CB: RBC = 0 (m) XBC = 2 . 0,15 = 0,3 (m) (Do dây dẫn từ máy phát đến TPPC có 2 CB) Xác định trở kháng và cảm kháng tổng : Rtđ = RMF + Rd + RCB + RTG = 0 + 0,754 + 0 + 0 = 0,754 (m) Xtđ2 = Xtđ1 + Xd2 + XCB + XTG = 64 + 0,15 + 0,8 + 0,15 = 65,1(m) Dòng ngắn mạch tại N3 – TPP1 Dòng ngắn mạch 3 pha của máy phát bé hơn nhiều so với dòng ngắn mạch 3 pha do lưới điện cung cấp. Do vậy không cần tính ngắn mạch cho các vị trí còn lại của máy phát. Vì thế việc chọn thiết bị bảo vệ theo dòng ngắn mạch sẽ đảm bảo cho nguồn phát dự phòng. Nhận xét : với việc tính toán được dòng ngắn mạch 3 pha sẽ làm cơ sở cho việc chọn các thiết bị bảo vệ cho máy phát. C – CHỌN THIẾT BẢO VỆ CHO MẠNG ĐIỆN (CHỌN CB) GIỚI THIỆU: Aptomat (CB) là khí cụ điện dùng để bảo vệ ngắn mạch. Ngoài ra, các CB còn được sử dụng đóng ngắt mạch điện khi vận hàng thiết bị trong nhà máy. Các CB thường đặt trong tủ động lực, tủ phân phối… Điều kiện chọn CB: UđmCB Uđmmạng IđmCB Ilvmax (Itt) IcắtCB (ICU) IN Ir I’cp Trong đó : Ilvmax : Dòng làm việc lớn nhất của dây dẫn. I’cp : Dòng hiệu chỉnh cho phép của dây dẫn. IcắtCB : Dòng điện định mức cắt của CB. Ir : Dòng điện hiệu chỉnh của CB. IN : Dòng điện ngắn mạch ba pha. UđmCB : Điện áp định mức của CB. CHỌN CB: Chọn CB cho tủ phân phối chính : Dòng làm việc cực đại của nhà máy : Ilvmax = 1215,47 (A) Dòng hiệu chỉnh cho phép của dây dẫn : I’cp = 1363,43 (A) Dòng điện ngắn mạch 3 pha tại tủ phân phối : IN = 22,27 (KA) Theo TL6 ta chọn CB do hãng Merlin Gerin chế tạo với các thông số sau : Loại : CM1600H UđmCB = 660 (V) IđmCB = 1600 (A) IcắtCB = 85 (KA) Số cực : 3 – 4 Kiểm tra phối hợp CB với dây dẫn Dòng định mức CB có thể chỉnh định theo yêu cầu Chọn Trip STR-68U Hệ số chỉnh thô : Chọn K0 = 0,8 Dòng chỉnh thô : I0 = K0 . IđmCB = 0,8 . 1600 = 1280 (A) Hệ số chỉnh tinh : Chọn K0 = 0,95 Dòng chỉnh tinh Ir = Kr . I0 = 0,95 . 1280 = 1216 (A) Vậy Ir = 1216 (A) < I’cp = 1363,43 (A) * Kiểm tra theo dòng ngắn mạch : IcắtCB = 85 (KA) > IN = 22,27 (KA) Chọn CB cho tủ phân phối 1 : Dòng làm việc cực đại của nhà máy : Ilvmax = 285,9 (A) Dòng hiệu chỉnh cho phép của dây dẫn : I’cp = 339,82 (A) Dòng điện ngắn mạch ba pha tại tủ phân phối : IN = 15,6 (KA) Theo TL6 ta chọn CB do hãng Merlin Gerin chế tạo với các thông số sau : Loại : NS400 UđmCB = 690 (V) IđmCB = 400 (A) IcắtCB = 45 (KA) Số cực : 2 - 3 – 4 Kiểm tra phối hợp CB với dây dẫn Dòng định mức CB có thể chỉnh định theo yêu cầu Chọn Trip STR-53UE Hệ số chỉnh thô : Chọn K0 = 0,8 Dòng chỉnh thô : I0 = K0 . IđmCB = 0,8 . 400 = 320 (A) Hệ số chỉnh tinh : Chọn K0 = 0,9 Dòng chỉnh tinh Ir = Kr . I0 = 0,9 . 320 = 288 (A) Vậy Ir = 288 (A) < I’cp = 339,82 (A) * Kiểm tra theo dòng ngắn mạch : IcắtCB = 45 (KA) > IN = 15,6 (KA) Chọn CB cho tủ động lực 1 : Dòng làm việc cực đại là : Ilvmax = 176,12 (A) Dòng hiệu chỉnh cho phép của dây dẫn : I’cp = 193,6 (A) Dòng điện ngắn mạch ba pha tại tủ phân phối : IN = 13,82 (KA) Theo TL6 ta chọn CB do hãng Merlin Gerin chế tạo với các thông số sau : Loại : NS250 UđmCB = 690 (V) IđmCB = 160 (A) IcắtCB = 36 (KA) Số cực : 2 - 3 – 4 Kiểm tra phối hợp CB với dây dẫn Dòng định mức CB có thể chỉnh định theo yêu cầu Chọn Trip STR-23SE Hệ số chỉnh thô : Chọn K0 = 0,8 Dòng chỉnh thô : I0 = K0 . IđmCB = 0,8 . 250 = 200 (A) Hệ số chỉnh tinh : Chọn K0 = 0,9 Dòng chỉnh tinh Ir = Kr . I0 = 0,9 . 320 = 180 (A) Vậy Ir = 180 (A) < I’cp = 193,6 (A) * Kiểm tra theo dòng ngắn mạch : IcắtCB = 36 (KA) > IN = 13,82 (KA) Tính toán tương tự cho các CB còn lại và kết quả tính toán được đưa ra bảng số liệu D – CHỌN THANH GÓP MỤC ĐÍCH : Để việc đấu nối cáp (dây dẫn) tại các tủ phân phối được thuận tiện và dễ dàng đối với các tủ có nhiều nhánh dây ra đi và tiết diện của các nhánh dây dẫn lớn, đồng thời để bảo đảm yêu cầu v