thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy bơm nông nghiệp, chương 15 ppsx

Chng 15:
Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị
điện
a. Lựa chọn và kiểm tra máy cắt, thanh dẫn của TPPT:
Các máy cắt tại trạm PPTT gồm có 2 máy cắt nối đ-ờng dây
trên không cấp điện cho trạm và hai phân đoạn thanh góp. Trên
mỗi phân đoạn có 5 máy cắt nối thanh góp với các tuyến cáp cấp
điện cho 5 trạm biến áp phân x-ởng. Một máy cắt nối giữa hai
phân đoạn thanh góp. Các máy cắt có nhiệm vụ đóng cắt mạch điện
cao áp, đồng thời cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận
hành, máy cắt còn có chức năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các
phần tử của hệ thông điện. Căn cứ vào các số liệu kỹ thuật đã tính
toán đ-ợc của nhà máy, ta chọn các tủ hợp bộ của Siemens có các
thông số ghi trong bảng 3.20
* Máy cắt 8DC11 đ-ợc chọn theo các điều kiện sau:
- Điện áp định mức: U
đm.MC
= 36 kV

U
đm.m
= 35 kV
- Dòng điện định mức: I
đm.MC
= 1250 A

I
lvmax
= 2. I
ttnm
=

89,28


A
- Dòng điện cắt định mức: I
đm.căt
= 25 kA

I
N
= 3,093 kA
- Dòng điện ổn định động cho phép: i
đm.đ
= 63 kA

i
xk
=
7,873 kA
* Thanh dẫn chọn v-ợt cấp nên không cần kiểm tra ổn định
động.
b. Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU:
BUđ-ợc chọn theo điều kiện:
Điện áp định mức: U
đm.BU

U
đm.m
= 35 kV
Chọn loại BU 3 pha 5 trụ 4MS36, kiểu hình trụ do hãng

Siemens chế tạo.
Bảng 3.24 Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS36.
Thông số kỹ thuật 4MS36
U
đm
( kV) 36
U chịu đựng tần số công nghiệp 1
(kV)
70
U chịu đựng xung 1,2/50

s ( kV) 170
U
1đm
( kV) 35/
3
U
2đm
( kV) 120/
3
Tải định mức ( VA ) 400
c. Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng BI:
BI đ-ợc chọn theo các điều kiện sau:
- Điện áp định mức: U
đm.BI

U
đm.m
= 35 kV
- Dòng điện sơ cấp định mức:

I
đm.BI

qtbt dmBA
max
S .S
I
1,3.800
14,3
1,2
1,2. 3.35 1,2. 3.35



A
Chọn BI loại 4ME16, kiểu hình trụ do hãng Siemens chế tạo.
Bảng 3.25 Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME16.
Thông số kỹ thuật 4ME16
U
đm
( kV) 36
U chịu đựng tần số công nghiệp 1 70
(kV)
U chịu đựng xung 1,2/50

s ( kV) 170
I
1đm
( A) 5 1200
I

2đm
( A) 1 hoặc 5
I
ôđnhiêt 1s
( kA) 80
I
ôđ động
( kA) 120
d. Lựa chọn chống sét van.
Chống sét van đ-ợc chọn theo cấp điện áp, U
đm.m
= 35 kV
Chọn loại chống sét van do hãng COOPER chế tạo có U
đm
= 36
kV loại giá đỡ khung AZLP501B36.
3. Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp:
Dao cách ly có nhiệm vụ chủ yêu là cách ly phần mang điện và
không mang điện, tạo ra khoảng cách an toàn trông thấy, phục vụ
cho công tác sửa chữa, kiểm tra và bảo d-ỡng l-ới điện. Dao cách
ly cũng có thể cắt dòng không tải của máy biến áp nếu công suất
máy không lớn lắm. Dao cách ly đ-ợc chế tạo ở mọi cấp điện áp.
Ta dùng chung dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ
dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế. Dao cách ly đ-ợc chọn
theo các điều kiện sau:
- Điện áp định mức : U
đm.CL
U
đm.m
= 35kV

- Dòng điện định mức : I
đm.CL
2.I
ttnm
= 2.I
ttnm
= 89,28 A
- Dòng điện ổn định động cho phép : I
đm.đ
i
xk
= 7,828
Chọn loại dao cắt 3DC do Siemens chế tạo.
Bảng 3.26 - Thông số kỹ thuật của dao cách ly:
Loại DC U
ĐM
, kV I
đm
, A I
Nt
, kA I
Nmax
, kA
3DC 36 630 20 - 31,5 50 - 80
4 . Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp:
Cầu chì là thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ cắt đứt mạch điện khi có
dòng điện lớn quá trị số cho phép đi qua. Vì thế chức năng của cầu
chì là bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Trong l-ới điện cao áp ( > 1000
V ) cầu chì th-ờng dùng ở các vị trí sau:
- Bảo vệ máy biến áp đo l-ờng ở các cấp điện áp.

- Kết hợp với cầu dao phụ tải thành bộ máy cắt phụ tải để bảo
vệ các đ-ờng dây trung áp.
- Đặt phía cao áp của các trạm biến áp phân phối để bảo vệ
ngắn mạch cho máy biến áp.
Cầu chì đ-ợc chế tạo nhiều kiểu, ở nhiều cấp điện áp khác
nhau.
ở cấp điện áp trung áp và cao áp , th-ờng dùng loại cầu chì
ống .
Ta dùng chung cầu chì cho tất cả các trạm biến áp để dễ dàng
cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế. Cầu chì đ-ợc chọn theo các
điều kiện sau:
- Điện áp định mức : U
đm.cc
U
đm.m
= 35 kV
- Dòng điện sơ cấp định mức : I
đm.cc

I
max
=
qtbt dmBA
dm.m
k .S
1,3.800
17,2
3.U 35. 3

A
- Dòng điện cắt định mức : I
đm.cắt
I
Nmax
= I
N3
= 3,073 kA
B
3
có dòng ngắn mạch trên thanh cái là lớn nhất
Chọn loại cầu chì 3GD1 604-5B do hãng Siemens chế tạo.
Bảng 3.27 Thông số kỹ thuật của cầu chì loại 3GD1 604-
5B.
Loại CC
U
đm
, kV I
đm
, A
I
cắtNmin
,
kA
I
cắtN
,kA
3GD1 604-
5B

36 20 120 31,5
5. Lựa chọn và kiểm tra áp tô mát (MCCB Miniable Circle
Circuit Breaker)
Ta dùng chung MCCB phân đoạn và MCCB nhánh đều chọn
dùng các MCCB do hãng Merlin Gerin chế tạo để dễ dàng cho việc
mua sắm, lắp đặt và thay thế.
Đối với MCCB tổng đ-ợc chọn theo các điều kiện sau:
- Điện áp định mức : U
đm.A
U
đm.m
= 0,38 kV
- Dòng điện định mức : I
đm.A
I
lvmax
với
qtbt dmBA
lvmax
dm.m
k .S
I
3.U



A
Cụ thể chọn các áptômát nh- sau:
+ Trạm biến áp B
1

, B
2
, B
3
:
S
đmBA
= 800 kVA.
I
lvmax
=
1,3.800
1580,12
3.0,38



A
+ Trạm biến áp B
4
, B
5
:
S
đmBA
= 630 kVA.
I
lvmax
=
1,3.630

1244,34
3.0,38



A
Bảng 3.28 Kết quả chọn MCCB tổng và MCCB phân đoạn.
Tên
trạm
Loại Số
l-ợng
U
đm
(V)
I
đm
(A)
I
cắt N
(kA) Số cực
B
1
, B
2
,
B
3
CM1600N 3 690 1600 50 4
B
4

, B
5
CM1250N 3 690 1250 50 4
Đối với MCCB nhánh:
- Điện áp định mức: U
đm.A
U
đm.m
= 0,38 kV
- Dòng điện định mức: I
đm.A
I
tt
với
ttpx
tt
S
I
n. 3.0,38



A
Trong đó: n Số MCCB nhánh đ-a điện về phân x-ởng.
Kết quả lựa chọn các MCCB nhánh đ-ợc ghi trong bảng 3.29.
Bảng 3.29 Kết quả lựa chọn MCCB nhánh, loại 4 cực của
Merlin Gerin
Tên phân
x-ởng
S

tt
(kVA)
I
tt
(A) Loại SL U
đm
(V)
I
đm
(A)
I
cắt N
(kA)
p/x kết cấu
kim loại
1484 1084,81 C1251N 2 690 1250 25
p/x lắp ráp
cơ khí
944,89 717,81 C801N 2 690 800 25
p/x đúc 1062,6 807,23 C1001N 2 690 1000 25
p/x nén khí 610,85 464,05 NS600E 2 500 600 15
p/x rèn 1344 1021 C1251N 2 690 1250 25
Trạm bơm 427 324,38 NS400E 2 500 400 15
p/x sửa chữa
cơ khí
140,7 213,77 NS250E 1 500 250 15
p/x gia công
gỗ
277,56 210,85 NS250E 2 500 250 15
Bphận hành

chính và
x-ởng thiết
kế
75,08 114,07 NC125H 1 415 125 10
Bphận KCS
và kho
thành phẩm
472 717,13 C801N 1 690 800 25
Khu nhà xe 46,32 70,38 NS100L 1 690 100 50
Lựa chọn thanh góp
Thanh góp là nơi nhận điện năng từ nguồn cung cấp đến và
phân phối điện năng cho các phụ tải tiêu thụ. Thanh góp là phần tử
cơ bản của thiết bị phân phối. Thanh góp còn đ-ợc gọi là thanh cái
hoặc thanh dẫn.
Tuỳ theo dòng phải tải mà thanh dẫn có cấu tạo khác nhau. Khi
dòng nhỏ thì dùng thanh cứng hình chữ nhật. Khi dòng điện lớn thì
dùng thanh dẫn ghép từ 2 hay 3 thanh hình chữ nhật đơn trên mỗi
pha. Nếu dòng điện quá lớn thì dùng thanh dẫn hình máng để giảm
hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng gần, đồng thời tăng khả năng làm
mát cho chúng.
Các thanh góp đ-ợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép:
k
hc
.I
cp

I
cb
=
tt

dm
S
1484,7
2255,77
3.U 3.0,38



A
Chọn thanh góp bằng đồng có kích th-ớc ( 60

8 ) mm
2
, mỗi
pha ghép 3 thanh với I
cp
= 2790 ( A ).
Kiểm tra thanh dẫn đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt:

qd
F a.I . t


Trong đó: a khoảng cách giữa các pha; a = 240 mm = 24
cm.
I
oo
= I
N
= 3,091 kA dòng điện ngắn mạch ổn định.

t
qd
- thời gian quy đổi đ-ợc xác định nh- tổng thời gian tác
động của bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện gần điểm sự cố với thời
gian tác động toàn phần của máy cắt điện, t
qd
= f (

,t ) với


I
I
''
,ngắn mạch xa nguồn
(I
N
= I

= I
oo
) nên

= 1.
Tra đồ thị, ta tìm đ-ợc t
qđ
= 0,4
Tiết diện ổn định nhiệt của thanh góp:

qd

F a.I . t

=
24.3,091. 0,4 46,92

2
mm



Vậy thanh góp (60

8) mm
2
là hợp lý.
7. K
iểm tra cáp đã chọn:
Để đơn giản ở đây chỉ cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn
mạch lớn nhất I
N3
= 3,091 ( kA )
Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt:

qd
F .I . t


Trong đó:

- hhệ số nhiệt độ, cáp lõi đồng = 6

I
oo
dòng điện ngắn mạch ổn định.
t
qd
- thời gian quy đổi đ-ợc xác định nh- tổng thời gian tác
động của bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện gần điểm sự cố với thời
gian tác động toàn phần của máy cắt điện, t
qd
= f (

,t ) với


I
I
''
,ngắn mạch xa nguồn
(I
N
= I

= I
oo
) nên

= 1.
Tra đồ thị, ta tìm đ-ợc t
qđ
= 0,4

Tiết diện ổn định nhiệt của cáp:


qd
F .I . t

=
6.3,091. 0,4 11,73

2
mm



Vậy cáp 50 mm
2
đã chọn cho các tuyến là hợp lý
8. Kêt luận:
Các thiết bị đã lựa chọn cho mạng điện cao áp của nhà máy đều
thoả mãn các điều kiện kỹ thuật cần thiết.