Đồ án môn học thiết kế hệ thống cung cấp điện đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà xưởng xí nghiệp công nghiệp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (331.14 KB, 19 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN</b>
<b>Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà xưởng xí nghiệp công nghiệp</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">3.3.5. Chọn và kiểm tra dây dẫn...16
<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO...19</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>DANH MỤC BẢNG BIỂU</b>
<i>Bảng 3. 1. Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt...6</i>
<i>Bảng 3. 2. Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải...6</i>
<i>Bảng 3. 3. Các điều kiện lựa chọn và kiểm tra thanh góp...8</i>
<i>Bảng 3. 4. Thông số MBA lựa chọn...11</i>
<i>Bảng 3. 5. Thông số aptomat từ TBA về TPP...11</i>
<i>Bảng 3. 6. Chọn aptomat cho TĐL...12</i>
<i>Bảng 3. 7. Thơng số phụ tải nhóm 1...12</i>
<i>Bảng 3. 8. Chọn aptomat bảo vệ cho các phụ tải...13</i>
<i>Bảng 3. 9. Chọn aptomat bảo vệ cho các phụ tải LM & CS...14</i>
<i>Bảng 3. 10. Tiết diện dây dẫn cho từng máy...17</i>
<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH</b> <i>Hình 3. 1. Sơ đồ cấp điện từ tủ động lực đên các phụ tải...10</i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN CÁCPHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ</b>
<b>3.1. Cơ sở lý thuyết</b>
Trong điều kiện vận hành của các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận cách điện khác có thể ở một trong ba chế độ sau: chế độ làm việc lâu dài, chế độ làm việc quá tải, chế độ làm việc ngắn mạch.
Chế độ làm việc lâu dài: các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác sẽ làm việc tin cậy nếu chúng được chọn theo dung điện áp định mức.
Chế độ làm việc quá tải: trong chế độ làm việc quá tải dòng điện qua khí cụ điện, sứ cách điện và bộ phận dây dẫn điện khác sẽ sẽ có trị số lớn hơn giá trị định mức. Sự làm việc tin cậy của các phần tử trên được đảm bảo bằng các quy định giá trị và thời gian điện áp hay dòng điện tăng cao mà không vượt quá giá trị cho phép.
Chế độ làm việc ngắn mạch: trong tình trạng ngắn mạch, các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác vẫn đảm bảo làm việc tin cậy nếu q trình lựa chọn chúng có các thông số theo đúng điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt.
Ngồi ra, cịn chú ý đến vị trí dặt thiết bị, nhiệt độ mối trường xung quanh. Mức độ ẩm ướt, mức độ ô nhiễm vv…
<b>3.1.1. Chọn máy biến áp.</b>
Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, công suất, chủng loại, kiểu cách và các tính năng khác của máy biến áp.
Số lượng máy biến áp đặt trong 1 trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải của trạm đó.
Với phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng, khơng được phép mất điện thì phải dặt 2 máy biến áp.
Với phụ tải loại 2 như xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, khách sạn, siêu thị,... thì phải tiến hành so sánh giữa các phương án cấp điện bằng 1 đường dây – 1 máy biến áp với phương án cấp điện bằng đường dây lộ kép và trạm 2 máy. Trong
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">thực tế, với những hộ tiêu thụ loại này thường dùng phương án lộ đơn – 1 biến áp cộng với máy phát dự phòng.
Với phụ tải loại 3 như phụ tải ánh sáng sinh hoạt, thơn xóm, khu chung cư, trường học, thường đặt 1 trạm biến áp.
Sau khi đã xác định được số lượng máy biến áp đặt trong trạm, công suất 1 máy được xác định theo công thức sau:
S<small>dmB</small> – công suất định mức của máy biến áp, nhà chế tạo cho
S<small>tt </small>– cơng suất tính tốn, là cơng suất u cầu lớn nhất của phụ tải mà người thiết kế cần tính toán xác định nhằm lựa chọn máy biến áp và các thiết bị điện khác 1,4 – hệ số quá tải
<b>3.1.2. Chọn máy cắt điện</b>
Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp (trên 1000 V). Ngoài nhiệm vụ đóng cắt dịng điện phụ tải phục vụ cho cơng tác vận hành, máy cắt cịn có chức năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện.
<i>+ Máy cắt ít dầu: dầu làm nhiệm vụ sinh khí dập tắt hồ quang, cách điện là chất rắn+ Máy cắt nhiều dầu: dầu vừa làm nhiệm vụ cách điện vừa làm nhiệm vụ dập hồ</i>
<i>+ Máy cắt khơng khí: dùng khí nén dập tắt hồ quang</i>
<i>+ Máy cắt chân không: hồ quang được dập tắt trong mơi trường chân khơng</i>
<i>+ Máy cắt tự sinh khí: dùng vật liệu cách điện tự sinh khí ở nhiệt độ cao để dập tắt</i>
hồ quang
<i>+ Máy cắt điện từ: hồ quang bị lực điện từ đẩy vào khe hở hẹp và bị dập tắt trong đó+ Máy cắt phụ tải: đó chính là dao cắt phụ tải dùng kết hợp với cầu chì. Dao cắt phụ</i>
tải có nhiệm vụ đóng cắt dịng phụ tải, cịn cầu chì làm nhiệm vụ cắt ngắn mạch
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">Để đẩm bảo khả năng dập tắt hồ quang, người ta chế tạo trong buồng dập hồ quang 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, v.v… chỗ cắt tùy ý theo cấp điện áp. Cấp điện áp càng cao càng bố trí nhiều chỗ cắt.
Máy cắt điện được chọn và kiểm tra theo các điều kiện ghi trong các bảng sau:
<i>Bảng 3. 1. Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt</i>
<i>Bảng 3. 2. Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải</i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>3.1.3. Chọn aptomat bảo vệ phụ tải.</b>
Áptơmát là thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch.
Do có ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an tồn, đóng cắt đồng thời 3 pha và khả năng tự động hóa cao, nên áptomat mặc dù có giá đắt hơn vẫn ngày càng được dùng rộng rãi trong lưới điện hạ áp công nghiệp cũng như lưới điện ánh sáng sinh hoạt
Aptomat được chế tạo với điện áp khác nhau: 400V, 440V, 500V, 600V, 690V.
Người ta cũng chế tạo các loại áptomat một pha, hai pha, ba pha với số cực khác nhau: một cực, hai cực, ba cực, bốn cực.
Ngoài ra người ta còn chế tạo loại áptomat chống rò điện, áptomat chống rò tự động cắt mạch điện nếu dòng rị có trị số 30mA, 100mA hoặc 300mA tùy loại.
Thanh góp cịn được gọi là thanh cái hoặc thanh dẫn. Thanh góp được dùng trong các tủ điện phân phối, tủ động lựa hạ áp, trong các tủ máy cắt, các trạm phân phối trong nhà, ngoài trời cao áp. Với các tủ điện cao hạ áp và trạm phân phối trong nhà thường dùng thanh góp cứng, với trạm phân phối ngồi trời thường dùng thanh góp mềm.
Người ta chế tạo thanh góp nhiều kiểu dáng, chủng loại. Có thanh góp bằng đồng và thanh góp bằng nhơm. Thanh góp nhơm thường dùng với dịng điện nhỏ (200 đến 300 A), thanh góp đồng dùng cho mọi trị số dịng điện.
Thanh góp được chế tạo hình chữ nhật. Khi dịng điện lớn thì dung thanh góp ghép từ 2, 3 thanh chữ nhật. Với dòng điện rất lớn (trên 3000A) người ta chế tạo thanh góp hình máng, hình ống. Cũng chế tạo thanh góp hình trịn và vành khăn.
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">Thanh góp được chọn theo dịng phát nóng cho phép (hoặc theo mật độ kinh tế của dòng điện) và kiểm tra theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt dòng ngắn mạch.
<i>Bảng 3. 3. Các điều kiện lựa chọn và kiểm tra thanh góp</i>
Dịng điện phát nóng lâu dài cho phép, K<small>1</small> = 0,95 với thanh góp đặt ngang
K<small>2</small> – hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường <small>cp</small> - ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh góp Với thanh góp nhơm, <small>cp </small>= 700 kG/cm<small>2</small>
Với thanh góp nhơm, <small>cp </small>= 1400 kG/cm<small>2</small>
<small>tt </small>- ứng suất tính tốn, xuất hiện trong thanh góp do tác động của lực
l – khoảng cách giữa các sứ của 1 pha, cm a – khoảng cách giữa các pha, cm
W – mômen chống uốn của các loại thanh dẫn, kG.m, có cơng thức tính tốn ở bảng 7.2 (tài liệu tham khảo)
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">Với thanh góp mềm, thường chọn theo Jkt, và ngoài điều kiện ổn định động, ổn định nhiệt dòng ngắn mạch còn phải kiểm tra thêm điều kiện tổn thất vầng quang.
<b>3.1.5. Chọn dây cáp theo điều kiện phát nóng cho phép từ tủ động lực về phụ tải</b>
Để dẫn điện từ tủ động lực đến các máy dùng cáp cao su tổng hợp, cáp được chọn theo dòng cho phép và kiểm tra theo điều kiện kết hợp với aptomat bảo vệ:
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b>3.2. Sơ đồ cấp điện</b>
<i>Hình 3. 1. Sơ đồ cấp điện từ tủ động lực đên các phụ tải</i>
<b>3.3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị đo lường3.3.1. Chọn máy biến áp</b>
Điều kiện lựa chọn MBA phải thõa mãn điều kiện sau: S<small>đm</small> ≥ S<small>tt</small> = 129,54 kVA
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11"><i>Bảng 3. 4. Thông số MBA lựa chọn</i>
Chọn aptomat từ trạm biến áp về tủ phân phối Xét đường đây từ biến áp đến tủ TPP có I<small>tt</small>= 196,82 (A) Tổng trở biến áp quy về phía hạ áp Vậy chọn aptomat có thơng số như sau:
<i>Bảng 3. 5. Thông số aptomat từ TBA về TPP</i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">Chọn aptomat bảo vệ cho các phụ tải:
Lựa chọn aptomat 1 bảo vệ cho bể ngâm tăng nhiệt:
Chọn aptomat có U<small>dmA</small> = 600(V); I<small>dm </small>= 15 (A) Lựa chọn aptomat 2 bảo vệ cho tủ sấy:
<i><small>dmAdmLD</small></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">Chọn aptomat có U<small>dmA</small> = 600(V); I<small>dm </small>= 30(A)
Tính tốn tương tự ta có bảng chọn aptomat bảo vệ cho các phụ tải trong nhóm 1
<i>Bảng 3. 9. Chọn aptomat bảo vệ cho các phụ tải LM & CS</i>
Tên thiết bị Aptomat Loại <sup>U</sup><sup>dm</sup>
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">Chọn thanh góp đồng, tiết diện hình chữ nhật, M25x3 có I<small>cp</small> = 340 (A) Tổng trở biến áp quy về phía hạ áp
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">Với = 6 và t<small>qd</small> = t<small>c</small> = 0,5 s, kết quả kiểm tra thanh góp đã chọn ở bảng sau:
Dịng điện phát nóng lâu dài cho
phép, (A) <i><sup>K K I</sup></i><sup>1</sup><sup>. .</sup><sup>2</sup> <i><sup>cp</sup></i> <sup></sup><sup>1.1.340</sup><sup></sup><i><sup>I</sup><sup>cb</sup></i> <sup></sup><sup>231</sup> Khả năng ổn định động, (kG/cm<small>2</small>) <i><small>cp</small></i> <sup>1400</sup><i><small>tt</small></i> <sup>190,4</sup>
Khả năng ổn định nhiệt, (mm<small>2</small>) <i>F</i> 25.3 75 . .<i>l</i><sub></sub> <i>t<sub>qd</sub></i> 6.4,9. 0,5 20,7
Vậy chọn thanh cái M25x3 là thõa mãn.
Tương tự ta chọn được thanh góp cho các tủ động lực:
Vậy chọn biến dòng 500/5A
<b>3.3.5. Chọn và kiểm tra dây dẫn</b>
a) Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho từng máy.
- Lựa chọn cáp hạ áp ba lõi đồng cách điện PVC loại nửa mềm đặt có định do CADIVI chế tạo và tra trong sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện của Ngô Hồng Quang ở bảng 4.13.
-
Kí hiệu: Vật liệu dẫn điện (C-F), C là số lõi của dây dẫn, F là tiết diện.(M là dây dẫn chất liệu đồng)
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17"><i>Bảng 3. 10. Tiết diện dây dẫn cho từng máy</i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">b) Lựa chọn dây dẫn cho phụ tải chiếu sáng.
- Lựa chọn cáp hạ áp lõi đồng cách điện PVC loại nhiều sợi (dây dẫn đôi mềm xoắn) do CADIVI chế tạo và tra trong sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện của Ngô Hồng Quang ở bảng 4.8.
ST T
Tên thiết bị <i>I (A)<sub>dm</sub>P (kW)<small>dm</small></i> Loại dây dẫn
c) Lựa chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp nhà xưởng.
- Chọn cáp đồng và dây làm 2 lộ để đảm bảo độ tin cậy cấp điện. - Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải lớn nhất là:
- Tiết điện dây cao áp được chọn theo mật độ kinh tế dòng diện. Đối với cáp đồng 3 pha T<small>max</small>=4000h ta tra đợc J<small>kt</small>= 3,1(A/mm<small>2</small>) (Phụ lục 4 giáo trình
Chọn cáp vặn xoắn 3 lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo có tiết diện <i><sup>50mm</sup></i><sup>2</sup>có r<small>0</small>=0,387 Ω/km,x<small>0</small>=0,124Ω/km. Và có dịng điện cho phép 205 (Tra bảng 4.57 trong sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện của Ngô Hồng Quang trang 273).
Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn: <i>I<small>sc</small></i> <i>k k I</i><small>1 2</small> <i><small>cp</small></i>. Trong đó:
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">- I<small>cp</small>: Dòn điện chạy trên dây cáp lúc làm việc bình thường. - I<small>sc</small>: Dịng điện chạy trên dây cáp.
- k<small>1</small>: Hệ số chỉnh theo nhiệt độ môi trường, do tính tốn sơ bộ nên chọn k<small>1</small>=0,96.
- k<small>2</small>: Hệ số xét tới điều kiện tỏa nhiệt phụ thuộc số lộ cáp cùng đặt trong một hào cáp, do tính tốn sơ bộ nên chọn k<small>2</small>=0,9.
Kiểm tra tổn thất điện áp:
Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp.
<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO</b>
