thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi, chương 19 potx

Ch-ơng 19
Thiết kế mạng điện hạ áp
cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí
4.1 Sơ đồ cung cấp điện hạ áp phân x-ởng
sửa chữa cơ khí (SCCK)
Sau khi điện áp đ-ợc biến đổi từ 35 kV xuống 0,4 kV đ-ợc đ-a
tới tủ phân phối trung tâm nằm trong phân x-ởng. Tủ này có nhiệm
vụ phân phối điện tới 7 tủ động lực (TĐL) đặt tại 6 nhóm thiết bị
đã chia ở ch-ơng II và 1 tủ chiếu sáng.
Phân x-ởng Sửa chữa cơ khí có diện tích là 1190 m
2
, gồm 70
thiết bị đ-ợc chia làm 6 nhóm. Công suất tính toán của phân x-ởng
là 279,4 kVA, trong đó có 16,7 kW sử dụng cho hệ thống chiếu
sáng.
Để cấp điện cho phân x-ởng Sửa chữa cơ khí ( SCCK ) ta sử dụng
sơ đồ hỗn hợp. Điện năng từ trạm biến áp B
3
đ-ợc đ-a về tủ phân
phối của phân x-ởng. Trong tủ phân phối đặt 1 Aptômát tổng và 7
Aptômát nhánh cấp điện cho 6 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Từ
tủ phân phối đến các tủ động lực và chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình
tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. 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 bé và ít quan trọng hơn đ-ợc ghép thành
các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông (xích). Để dễ
dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu
vào và ra của tủ đều đặt các áptômát làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo
vệ quá 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 thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp
công nghiệp hiện đại.
Hình 4.1: Sơ đồ đi dây từ trạm biến áp B
3
tới các tủ động lực
của PX SCCK
4.2. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối
Tủ phân phối đ-ợc lựa chọn bao gồm 1 đầu vào và 7 đầu ra,
trong đó 6 đầu ra cung cấp cho 6 tủ động lực, đầu còn lại cung cấp
cho tủ chiếu sáng.

Phụ tải các nhóm trong phân x-ởng sửa chữa cơ khí:
I
tt.nh1
= 61,58 KA
I
tt.nh2
= 52,45 KA
I
tt.nh3
=62,44 KA
I
tt.nh4
=171,34 KA
I
tt.nh5
=76,88 KA
I
tt.nh6
= 87,61 KA

Để cấp điện cho toàn phân x-ởng dự định đặt một tủ phân phối
ngay gần phân x-ởng, nên đ-ờng dây từ trạm biến áp đến tủ phân
phối chỉ cần đặt một áptômát kiểu NS 600E trong tủ hạ áp của
trạm.
Căn cứ vào dòng điện tính toán đầu vào của tủ phân phối và
dòng đi ra của tủ phân phối chọn loại tủ do Siemens chế tạo, có cầu
dao cầu chì và khởi động từ cấp cho động cơ, có kích th-ớc dài
2200 mm; rộng 1000 mm; sâu 600 mm (tra PL IV.18 trang 292
sách thiết kế cấp điện).
1.
Chọn áptômát
a. Chọn áptômát A
N1
: (từ trạm B3 đến TG1 )
Theo kết quả tính toán ở ch-ơng III ta chọn đ-ợc áptômát loại
M16 có thông số nh- sau :
Loại U
đm
, V I
đm
, A I
cđm
, kA Số cực
M16 690 1600 40 3
Bảng 4.1: Các thông số kỹ thuật của áptômát tổng 1
b.Chọn áptômát nguồn 2 : A
N2
( Từ thanh góp 1 đến tủ phân phối
) và aptomat tổng (ngay tr-ớc tủ phân phối ) nh- trên hình vẽ
4.1

áptômát đ-ợc chọn theo điều kiện sau:
Điện áp định mức: U
đm AT

U
đm LĐ
= 380 V
Dòng điện định mức: I
đm AT

I
ttpx
= 424,5 A
Dòng điện cắt định mức: I
cđm AN
I
N3
= 6,611 kA
(dòng I
N3
đã tính ở ch-ơng III ).
Vậy ta chọn áptômát NS600E của Merlin Gerin có thông số nh-
sau :
Loại U
đm
, V I
đm
, A I
cđm
, kA Số cực

NS 600E 500 600 18 3
Bảng 4.2: Các thông số kỹ thuật của áptômát tổng 2 và aptomat
nguồn
c. Chọn áptômát nhánh: (từ tủ phân phối đến mỗi tủ động lực)
áptômát đ-ợc chọn theo điều kiện sau:
Điện áp định mức (V): U
đm Anh

U
đm LĐ
= 380 V
Dòng điện định mức (A): I
đm Anh

I
tt nh
Dòng điện cắt định mức (kA): I
cđm Anh

I
N nhánh
( I
N nhánh
< I
N3
).
* Chọn áptômát nhánh từ tủ phân phối phân x-ởng đến TĐL - 1:
Điện áp định mức (V): U
đm Anh

U
đm LĐ
= 380 V
Dòng điện định mức (A): I
đm Anh

I
tt nh1
= 61,58 A
Chọn áptômát NC 125H của Merlin Gerin có I
đm A
= 125 A.
T-ơng tự ta có áptômát từ tủ phân phối phân x-ởng đến các tủ
động lực khác đ-ợc lựa chọn theo trong bảng sau:
Đ-ờng
cáp
I
tt
A
Loại
U
đm
V
I
đm
A
I
cn
kA
Số

cực
TPP-ĐL 1 61.58
NC125
H
415 125 10 3
TPP-ĐL 2 62.45
NC125
H 415 125 10 3
TPP-ĐL 3 62.44
NC125
H 415 125 10 3
TPP-ĐL 4 171.34 NS225E 500 225 10 3
TPP-ĐL 5 76.88
NC125
H 415 125 10 3
TPP-ĐL 6 87.61
NC125
H
415 125 10 3
Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật của áptômát nhánh đ-ợc chọn
2. Chọn cáp
Dây dẫn trong mạng điện thấp của phân x-ởng chọn theo điều
kiện phát nóng (dòng làm việc lâu dài cho phép) vì khoảng cách từ
trạm biến áp đến các tủ phân phối, từ TPP đến các TĐL cũng nh-
khoảng cách từ TĐL đến các thiết bị ngắn. Thời gian làm việc của
các động cơ ít nên chọn theo mật độ dòng j
kt
sẽ gây lãng phí vật
liệu nên dây dẫn chỉ lựa chọn theo điều kiện phát nóng.
a.Chọn cáp từ TBA B

3
đến tủ phân phối của phân x-ởng sửa chữa
cơ khí
k
1
. k
2
. I
cp


I
tt
Trong đó: k
1
hệ số kể đến môi tr-ờng lắp đặt cáp: trong nhà,
ngoài trời , d-ới đất. k
1
= 1;
k
2
hệ số hiệu chỉnh theo số l-ợng cáp đặt trong cùng rãnh,
k
2
= 1;
I
cp
dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn.
I
cp

I
ttpx
= 5,424
38,0.3
4,279
.3

dm
ttpx
U
S
A
* Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B
3
, ở đầu đ-ờng dây đến tủ
phân phối đã đặt 1Aptomat loại NS600E do hãng Merlin Gerin chế
tạo, I
đmA
= 600 A.

Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ bằng
áptômát:
I
cp

500
5,1
600.25,1
5,1

.25,1
5,1
.

dmATnhAkd
II
A
Nh- vậy chọn cáp đồng 3 lõi + trung tính, cách điện PVC do LENS
chế tạo loại: (3
240 + 120) có I
cp
= 538 A.
b .Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực
Các đ-ờng cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực
(TĐL) 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 thiết bị bảo vệ của cáp, khi
bảo vệ bằng áptômát : I
cp
5,1
.25,1
5,1
dmAkddt
II

Chọn cáp từ TPP - ĐL1:
k
hc
. I
cp

I
tt nh1
= 61,58 A
k
hc
. I
cp

500
5,1
600.25,1
5,1
.25,1
5,1
.

I
dmATdtkd
I
A
Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo loại 4G35 có
I
cp
= 158A.
Các tuyến cáp khác chọn t-ơng tự, kết quả ghi trong bảng:
Đ-ờng
cáp
I
tt
A
I
đmA
A
I
kđnh
/1,5
Loại

cáp
I
cp
A
TPP-ĐL I 61.58 125 104.17 4G25 158
TPP-ĐL II 62.45 125 104.17 4G25 158
TPP-ĐL III 62.44 125 104.17 4G25 158
TPP-§L IV 171.34 225 187.50 4G70 246
TPP-§L V 76.88 125 104.17 4G25 158
TPP-§L VI 87.61 125 104.17 4G25 158
B¶ng 4.4: KÕt qu¶ chän c¸p tõ TPP tíi c¸c tñ ®éng lùc
H×nh 4.2 - S¬ ®å tñ ph©n phèi cña PX SCCK