thiết kế hệ thống điện cho phân xưởng cơ khí, chương 12 doc

Ch-ơng 12
Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân x-ởng
xửa chữa cơ khí
I. Giới thiệu chung.
1. Phân bố phụ tải của phân x-ởng.
Phân x-ởng sửa chữa cơ khí có diện tích 1100 m
2
gồm 70
thiết bị đ-ợc chia làm 7 nhóm. Công suất tính toán của phân x-ởng
là 148,22 kVA, trong đó có 16,5 kW sử dụng cho hệ thống chiếu
sáng. Để cấp điện cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí ( PXSCCK) ta
sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Điện năng từ trạm biến áp B3 đ-ợc đ-a về
tủ phân phối của phân x-ởng. Trong tủ phân phối đặt một aptomat
tổng và 8 aptomat nhánh cấp điện cho 7 tủ động lực và 1 tủ chiếu
sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc vận hành và
quản lý. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ
hỗn hợp, các phụ tải có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện
trực tiếp từ thanh cái của tủ, các phụ tải có công suất nhỏ và ít quan
trọng hơn đ-ợc ghép thành các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ
đồ liên thông. Để dễ dàng cho việc thao tác và tăng độ tin cậy cung
cấp điện, tại mạch các đầu vào và ra của tủ đều đặt các aptomat làm
nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ qua tải và ngắn mạch cho các thiết bị
trong phân x-ởng. Tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi dùng
cầu dao và cầu chì song đây cũng là xu h-ớng cấp điện cho các xí
nghiệp công nghiệp hiện đại.
2. Trình tự thiết kế.
* Lựa chọn ph-ơng án cấp điện
* Lựa chọn thiết bị điện
* Tính toán ngắn mạch hạ áp
II. Lựa chọn các ph-ơng án cấp điện.
Sơ đồ cung cấp điện cho các thiết bị trong phân x-ởng phụ

thuộc vào công suất các thiết bị, số l-ợng và sự phân bố của chúng
trong mặt bằng phân x-ởng.
Sơ đồ cần đảm những điều kiện sau:
* Đảm bảo độ tin cậy
* Thuận tiện cho việc lắp ráp vận hành
* Có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối -u
* Cho phép dùng các ph-ơng pháp lắp đặt công nghiệp
Các sơ đồ sử dụng trong mạng điện phân x-ởng:
- Sơ đồ hình tia
- Sơ đồ đ-ờng dây trục chính
Tuỳ theo các bộ phận sản xuất mà ta chọn các sơ đồ đi dây cụ thể.
III. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối
Tủ phân phối dặt tại tâm phụ tải của phân x-ởng có toạ độ (68,68)
Hình 4.1. Sơ đồ tủ phân phối
3.1. Chọn cáp từ trạm biến áp phân x-ởng về tủ phân phối của
phân x-ởng
Cáp từ trạm biến áp cung cấp cho PXSCCK về tủ phân phối
của phân x-ởng tải điện áp 400 V cần phải chịu đựng dòng điện là:
I
cp
=
38,0.3
22,148
.3

dm
ttpx
U
S
=225,2 A

Do đó chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi, cách điện PVC do hãng Lens chế
tạo loại 3G70 mm
2
có I
cp
= 254 A trong nhà. Vì trạm biến áp đặt tại
vị trí có toạ độ (46,65) nên đ-ờng cáp này có độ dài 111 m
3.2. Chọn tủ phân phối cho phân x-ởng
Tủ phân phối cho phân x-ởng phải gồm 8 đầu ra tới các tủ động lực
từ tủ động lực số 1 đến tủ động lực số 8. Tủ phân phối phải có U
đm
0,4 kV, chịu dòng
I
cp
225,2 A ở đầu vào và đầu ra dòng điện trong khoảng 100 A.
3.3. Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối
* Phía đầu và phía cuối của đ-ờng cáp từ trạm biến áp B3 đến
tủ phân phối ta đặt các aptomat loại NS250N do Merlin Gerin chế
tạo có thông số nh- sau:
Số cực I
đm
, A U
đm
, V I
cắtN
, kA
3 250 690 8
Bảng 4.1. Thông số kỹ thuật của máy cắt NS250N
Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với aptomat:
I

cp
3,208
5,1
250.25,1
5,1
.25,1
5,1

dmAkddt
II
A
* Các aptomat từ tủ phân phối tới tủ động lực các nhóm phụ
tải của phân x-ởng chọn nh- sau:
I
đmi
I
cpi
=
dm
tti
U
S
.3
Trong đó S
tti
là công suất của nhóm i, U
đm
= 380 V. Các I
cpi
lấy từ

bảng 2.3. Với chiếu sáng thì P
cs
= 16,5 kW
Kết quả tính ghi trong bảng 4.2.
Tuyến
cáp
I
tt
A
Loại
MCCB
Số cực I
đm
, A U
đm
, V I
cắtN
, kA
TPP-
ĐL1
17,40 C60a 3 40 440 3
TPP-
ĐL2
79,84 NC-
125H
3 125 415 10
TPP-
ĐL3
9,45 C60a 3 40 440 3
TPP-

ĐL4
8,1 C60a 3 40 440 3
TPP-
ĐL5
23,22 C60a 3 40 440 3
TPP-
ĐL6
25,4 C60a 3 40 440 3
TPP-
ĐL7
46,16 NC-
125H
3 125 415 10
TPP-
TCS
25,07 C60a 3 40 440 3
Bảng 4.2. Thông số của các MCCB dùng cho tủ động lực và chiếu
sáng
3.4. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực
Các đ-ờng cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực và chiếu sáng
đ-ợc đi trong rãnh cáp nằm dọc t-ờng phía trong và bên cạnh lối đi
lại của phân x-ởng. Cáp đ-ợc 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 không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Điều kiện chọn cáp:
K
hc
.I
cp

I
tt
Trong đó:
I
tt
Dòng điện tính toán của nhóm phụ tải
I
cp
Dòng điện phát nóng cho phép, t-ơng ứng với từng loại dây,
từng tiết diện
k
hc
Hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy k
hc
= 1.
Điều kiện kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ của cáp, ở đây
là aptomat:
I
cp

5,1
.25,1
5,1
dmAkddt
II

Chọn cáp từ phân phối tới tủ động lực 1 ( ĐL1):
I
cp
I

tt
= 17,40 A
I
cp

5,1
40.25,1
=33,3 A
Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp hạ áp cách điện PVC 3G2,5 do
hãng LENS chế tạo có I
cp
= 41 A (đặt trong nhà)
Các đ-ờng cáp khác chọn hoàn toàn t-ơng tự, kết quả ghi trong
bảng 4.3.
Tuyến
cáp
I
tt
, A I
đmA
I
kddt
/1,5 Loại cáp I
cp
,A
TPP-ĐL1 17,40 40 33,33 3G2,5 41
TPP-ĐL2 79,84 100 83,33 3G10 87
TPP-ĐL3 9,45 40 33,33 3G2,5 41
TPP-§L4 8,1 40 33,33 3G2,5 41
TPP-§L5 23,22 40 33,33 3G2,5 41

TPP-§L6 25,4 40 33,33 3G2,5 41
TPP-§L7 46,16 100 83,33 3G10 87
TPP-TCS 25,07 40 33,33 3G2,5 41
B¶ng 4.3. Th«ng sè cña c¸c c¸p tõ TPP tíi c¸c tñ ®éng lùc