Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (760.69 KB, 37 trang )
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, trong xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất
nước đang diễn ra một cách mạnh mẽ. Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng
vai trò rất quan trọng. Nó là một dạng năng lượng đặc biệt, có rất nhiều ưu điểm như:
dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác( như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng...),
dễ dàng truyền tải và phân phối... Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi
trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống. Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của
nền kinh tế, đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng
trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ... tăng lên không ngừng. Để đảm
bảo những nhu cầu to lớn đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và
tin cậy.
Do đó đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện là yêu cầu bắt buộc với sinh viên
ngành hệ thống điện. Quá trình thực hiện đồ án sẽ giúp chúng ta có những hiểu biết
tổng quan nhất về hệ thống điện cũng như các thiết bị trong thiết kế hệ thống điện.
Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí”, sau một
thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Trần Quang Khánh, đến nay, về cơ
bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này. Do thời gian có hạn nên không thể
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để
đồ án này được hoàn thiện hơn. Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp
ứng nhiệm vụ công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Quang Khánh đã giúp em hoàn thành
đồ án này.
Hà Nội, tháng 06 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Trang 1
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Đồ án 1
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Sinh viên:
Lớp:
Đ4LT-H3
I. Dữ kiện:
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Xưởng này được trang bị 15 loại thiết bị tiêu thụ điện. Số liệu về kích thước của phân
xưởng (dài, rộng, cao), độ rọi yêu cầu của chiếu sáng phân xưởng, khoảng cách l từ
nguồn điện đến nhà xưởng, công suất của mỗi thiết bị tiêu thụ điện được cho như sau:
Kíchthước
,m
E
axb
h
Lux
m
16x
38
4,4
100
58
l
yc
Công suất của các thiết bị
1
2
3
3,5 3,6 4,5
4
5
3
2x1,
2
6
7
8
9
10
11 12 13 14 15
2,1 0,6 0,8 6,5 2,8
3
4,
5
2,
8
Tổn thất điện áp cho phép từ nguồn điện đến đầu vào của các thiết bị tiêu thụ điện
là
∆U
CP
= 2,5%. Cần bù công suất phản kháng để đạt đến hệ số công suất là cos ϕ
= 0,9. Thời gian hoàn vốn
T
tc
gian sử dụng công suất cực đại
điện
S
N
k
= 8 năm, hệ số khấu hao thiết bị
T
max
kh
= 6%. Thời
= 3500 h. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu
= 2,65 MVA. Thời gian tồn tại của dòng điện ngắn mạch
t
N
= 2,5 s. Hệ số
công suất và hệ số sử dụng của các thiết bị tiêu thụ điện được cho như sau:
STT
Tên thiết bị tiêu thụ điện
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Bể ngâm dung dịch kiềm
Bể ngâm nước nóng
Bể ngâm tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy quấn dây
Máy quấn dây
Máy khoan bàn
Máy khoan đứng
Bàn thử nghiệm
Máy mài
Máy hàn
Trang 2
Hệ số sử dụng
0,35
0,32
0,3
0,36
0,57
0,60
0,51
0,55
0,62
0,45
0,53
k
sd
cos ϕ
1
1
1
1
0,80
0,80
0,78
0,78
0,85
0,70
0,82
Lớp D4LT-H3
6
4
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
12
13
14
15
Máy tiện
Máy mài tròn
Cần cẩu điện
Máy bơm nước
0,45
0,4
0,32
0,46
0,76
0,72
0,8
0.82
I. Nội dung của bản thuyết minh
1. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng
2. Tính toán phụ tải điện
- Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải thông thoáng và làm mát
- Phụ tải động lực
- Phụ tải tổng hợp
3. Vạch các sơ đồ cung cấp điện, chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý
4. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện
- Chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện động lực, chọn tiết diện dây dẫn của mạng
điện chiếu sáng
- Chọn thiết bị bảo vệ
5. Tính toán và chọn tụ bù công suất phản kháng
6. Dự toán
II. Bản vẽ
1. Mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các thiết bị
2. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng
3. Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết bị
được chọn
4. Bảng số liệu tính toán mạng điện
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG
Trang 3
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứng các
yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả
của chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý
cùng sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan hoàn cảnh. Thiết kế
chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
-
Không bị loá mắt
-
Không loá do phản xạ
-
Không có bóng tối
-
Phải có độ rọi đồng đều
-
Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định
-
Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.
Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu
sáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung ) . Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc
chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các
bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp.
Chọn loại bóng đèn chiếu sáng: gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh
quang. Các phân xưởng thường ít dung đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số
là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ không đồng bộ, nguy hiểm
cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động. Do đó người ta thường sử dụng
đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc
hình chữ nhật .
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa có kích thước a.b.H là
16.38.4,4 m ,Coi trần nhà màu trắng , tường màu vàng , sàn nhà màu sám ,với độ rọi
yêu cầu là Eyc = 100 lux .
Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 60 lux nhiệt độ màu cần thiết là
sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi .Mặt khác vì là xưởng sữa chữa có nhiều máy
điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất là 200W với quang thông là F= 3000
lumen .
Chọn độ cao treo đèn là :
h’ = 0,5 m ;
Chiều cao mặt bằng làm việc là : hlv = 0,8 m ;
Chiều cao tính toán là : h = H – hlv = 4,4 – 0,8 = 3,6 m ;
Tỉ số treo đèn:
j=
h'
0,5
1
=
= 0,122 < => thỏa mãn yêu cầu.
'
h + h 3, 6 + 0,5
3
Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng
cách giữa các đèn được xác định là L/h =1,5 (bảng 12,4) tức là:
L = 1,5. h = 1,5.3,6 = 5,4 m.
Trang 4
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Căn cứ vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là L d =
3,2 mét và Ln =2,9m => p=1,6m; q=1,45m;
Kiểm tra điều kiện:
hay
3, 2
3, 2
2,9
2, 9
< 1, 45 ≤
< 1, 6 ≤
và
=>thỏa mãn
3
2
3
2
Như vậy là bố trí đèn là hợp lý.
Vậy số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo đồng đều chiếu sáng là Nmin = 65;
Hệ số không gian:
kkg =
a.b
16.38
=
= 3,13
h(a + b) 3, 6.(16 + 38)
Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của
trần:tường:sàn là 70:50:30 . Tra bảng phụ lục ứng với hệ số phản xạ đã nêu trên và hệ
số không gian là kkg =4,337 ta tìm được hệ số lợi dụng k ld = 0,6; Hệ số dự trữ lấy bằng
kdt=1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là η = 0,58 . Xác định quang thông tổng
F∑ =
E yc .S .kdt
η .kld
=
100.16.38.1, 2
= 209655,17 (lumen)
0,58.0, 6
Số lượng đèn tối thiểu là:
N=
F∑ 209655,17
=
= 65,52 = N min = 65
Fd
3200
Như vậy tổng số đèn cần lắp đặt là 65 được bố trí như sau:
Kiểm tra độ rọi thực tế:
E=
Fd .N .η.kld 3200.65.0,58.0, 6
=
= 99, 72 (lux) ~ Eyc=100lux
a.b.δ dt
16.38.1, 2
Ngoài chiếu sáng chung còn trang bị thêm cho mỗi máy 1 đèn công suất 100 W
để chiếu sáng cục bộ, cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinh mỗi phòng 1 bóng 100
W.Như vậy cần tất cả 19 bóng dùng cho chiếu sáng cục bộ.
Trang 5
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung
cấp điện , giúp cho việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ sư . Phụ tải tính toán có
giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn
hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ được đảm bảo .
Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu , hệ
số tham gia cực đại . Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ
khí , vì đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị , biết đựoc công suất
và quấ trình công nghệ của từng thiết bị nên ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để
tổng hợp nhóm phụ tải động lực . Nội dung chính của phưong pháp như sau :
- Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng , mỗi nhóm khoảng từ 7 – 8
thiết bị , mỗi nhóm đó sẽ được cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng , lấy điện từ 1 tủ
phân phối chung . Các thiết bị trong nhóm nên có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân
xưởng . Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc , số lượng thiết bị trong 1
nhóm không nên quá 8 vì gây phức tạp trong vận hành , giảm độ tin cậy cung cấp
điện .
- Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức sau :
k sdΣ =
ΣPi .k sdi
ΣPi
- Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm n hd ( là 1 số qui đổi gồm có
nhd thiết bị giả định có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tiêu thụ
công suất đúng bằng công suất tiêu thụ của nhóm thiết bị thực tế ) . Các nhóm ở đây
đều trên 4 thiết bị nên ta xác định tỷ số k =
Pmax
, sau đó so sánh k với kb là hệ số ứng
Pmin
Σ
với k sd của nhóm . Nếu k > k b , lấy nhd = n , là số lượng thiết bị thực tế của nhóm .
Ngược lại có thể tính nhd theo công thức sau :
nhd =
( ΣP )
2
i
ΣPi2
- Hệ số nhu cầu của nhóm sẽ được xác định theo biểu thức sau :
1 − k sdΣ
knc = k +
n hd
Σ
sd
- Cuối cùng phụ tải tính toán của cả nhóm là :
Ptt = knc. ΣPi
2.1. Phụ tải chiếu sáng .
Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời kđt =1).
Pcs chung = kđt.N .Pd = 1.65.200 = 13000 W
Trang 6
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Chiếu sáng cục bộ :
Pcb = (15+ 4).100 = 1900 W
Vậy tổng công suất chiếu sáng là:
Pcs = Pcs chung + Pcb = 13000 + 1900 = 14900 W = 14,9 kW
Vì đèn dùng sợi đốt nên hệ số cos
của nhóm chiếu sáng là 1
2.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát
Phân xưởng trang bị 30 quạt trần mỗi quạt có công suất là 120 W và 10 quạt hút
mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8;
Tổng công suất chiếu sáng và làm mát là:Plm = 30.120 +10.80 = 4400 W = 4,4 kW
2.3. Phụ tải động lực.
Trước khi tính toán cần qui các phụ tải làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại về chế độ
làm việc làm việc dài hạn , theo công thức :
ε , kW .
P = Pđặt .
Trong đó :
-
Pđăt : là công suất của phụ tải lấy theo trong bảng 1.2 , tức là công suất định mức của
phụ tải .
-
P : công suất qui về chế độ làm việc dài hạn của thiết bị .
-
ε : hệ số tiếp điện của thiết bị
* Nhóm 1
Bảng 2.1 Bảng phụ tải nhóm 1.
TT
Tên thiết bị
Sốhiệu
ksd
cos φ
P
P2
P.cosφ
P.ksd
1
Bể ngâm dung dịch kiềm
1
0,35
1
3,5
12,25
3,5
1,225
2
Bể ngâm nước nóng
2
0,32
1
3,6
12,96
3,6
1,152
3
Bể ngâm tăng nhiệt
3
0,3
1
4,5
20,25
4,5
1,35
4
Tủ sấy
4
0,36
1
3
9
3
1,08
5
Máy bơm nước
15
0,46
0,82
4
16
1,92
1,368
17,6
60,22
16,52
6,175
Tổng
- Số lượng hiệu dụng nhóm 1:
nhdn1 =
(∑ Pi ) 2 17, 6 2
=
= 4,8
∑ Pi 2
60, 22
- Hệ số sử dụng nhóm 1:
Trang 7
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
k sdn1 =
∑ Pi .k sdi 6,175
=
= 0, 36
∑ Pi
17, 6
- Hệ số nhu cầu nhóm 1:
kncn1 = k sdn1 +
1 − ksdn1
nhdn1
= 0, 36 +
1 − 0,36
= 0, 652
4,8
- Tổng công suất phụ tải nhóm 1:
Pn1 = kncn1. ∑ Pi = 0, 625.17 = 10, 625 (kW)
- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 1:
cosφn1 =
∑ Pi .cos φi
16,52
=
= 0,97
∑ Pi
17
*Nhóm 2:
Bảng 2.2. Bảng phụ tải nhóm 2.
TT Tên thiết bị
Sốhiệu
ksd
cosφ
P
P2
P.cosφ
P.ksd
1
Máy quấn dây
6
0,6
0,8
2,1
4,41
1,68
1,26
2
Máy khoan bàn
7
0,51
0,78
0,6
0,36
0,468
0,306
3
Máy khoan đứng
8
0,55
0,78
0,8
0,64
0,624
0,44
4
Cần cẩu điện
14
0,32
0,8
6
42,25
5,525
4,03
5
Máy mài
10
0,45
0,7
2,8
7,84
1,96
1,26
12,
8
55,5
10,257
7,296
Tổng
- Số lượng hiệu dụng nhóm 2:
nhdn 2 =
(∑ Pi ) 2 12,82
=
= 2,95
∑ Pi 2
55,5
- Hệ số sử dụng nhóm 2:
k sdn 2 =
∑ Pi .ksdi 7, 296
=
= 0,57
∑ Pi
12,8
- Hệ số nhu cầu nhóm 2:
kncn 2 = k sdn 2 +
1 − k sdn 2
nhdn 2
= 0,57 +
1 − 0,57
= 0,83
2,95
- Tổng công suất phụ tải nhóm 2:
Pn 2 = kncn 2 . ∑ Pi = 0,83.12,8 = 10, 264 (kW)
- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 2:
Trang 8
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
cosφn 2 =
∑ Pi .cos φi
10, 257
=
= 0,8
∑ Pi
12,8
*Nhóm 3:
Bảng 2.3. Bảng phụ tải nhóm 3.
TT Tên thiết bị
Sốhiệu
ksd
cosφ
P
P2
P.cosφ
P.ksd
1
Máy hàn
11
0,53
0,82
3
9
2,46
1,59
2
Máy tiện
12
0,45
0,76
4,5
20,25
3,42
2,025
3
Máy mài tròn
13
0,4
0,72
2,8
7,84
2,016
1,12
4
Máy quấn dây
5
0,3
0,6
6
36
4,8
1,92
5
Bàn thử nghiệm
15
0,62
0,85
4
16
0,8
1,84
20,3
Tổng
89,09
13,496
8,495
- Số lượng hiệu dụng nhóm 3:
nhdn 3
( ∑ Pi ) 2 20,32
=
=
= 4, 63
∑ Pi 2
89, 09
- Hệ số sử dụng nhóm 3:
k sdn3 =
∑ Pi .k sdi 8, 495
=
= 0, 42
∑ Pi
20,3
- Hệ số nhu cầu nhóm 3:
kncn 3 = ksdn 3 +
1 − ksdn 3
nhdn 3
= 0, 42 +
1 − 0, 42
= 0, 69
4, 63
- Tổng công suất phụ tải nhóm 3:
Pn 3 = kncn 3 . ∑ Pi = 0, 69.20,3 = 13,98 (kW)
- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 3:
cosφn 3 =
∑ Pi .cos φi
13, 496
=
= 0, 66
∑ Pi
20,3
Bảng 2.6. Bảng tổng hợp phụ tải động lực của các nhóm:
TT
Phụ tải
ksdni
cosφni Pni
1
Nhóm 1
0,36
0,97
10,625
2
Nhóm 2
0,57
0,8
10,264
Trang 9
Pni.Pni
Pni.cosφni
Pni.ksdni
112,891
10,3063
3,825
105,35
8,2112
5,85048
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
3
Nhóm 3
0,42
0,66
Tổng
13,98
195,44
9,2268
5,8716
34,869
413,68
27,74
15,54
- Số lượng hiệu dụng:
nhd =
(∑ Pni ) 2 34,869 2
=
= 2,94
∑ Pni2
413, 68
- Hệ số sử dụng phụ tải động lực:
k sd ∑ =
∑ Pni .k sdni 15,54
=
= 0, 445
∑ Pni
34,869
- Hệ số nhu cầu phụ tải động lực:
knc ∑ = ksd ∑ +
1 − k sd ∑
nhd
= 0, 445 +
1 − 0, 445
= 0, 77
2,94
- Tổng công suất phụ tải động lực:
Pdl ∑ = knc ∑ . ∑ Pni = 0, 77.34,869 = 26,85 (kW)
- Hệ số công suất trung bình của phụ tải tổng hợp:
cosφtb =
∑ Pni .cos φni
27, 74
=
= 0,8
∑ Pni
34,869
2.4. Phụ tải tổng hợp
Bảng 2.7. Kết quả tính toán phụ tải:
Số thứ tự
Phụ tải
P ; KW
1
Chiếu sáng
14,9
1
2
Thông thoáng, làm mát
4,4
0,8
3
Động lực
26,85
0,8
Xác định phụ tải tổng hợp theo phương pháp số gia:
- Tổng công suất tính toán của 2 nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát:
Pcslm = 14,9 + ((
4, 4 0,04
) − 0, 41).4, 4 = 17, 473 (kW)
5
- Tổng công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
P∑ = 26,85 + ((
17, 473 0,04
) − 0, 41).17, 473 = 38, 055 (kW)
5
- Hệ số công suất tổng hợp:
Trang 10
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
cos φ∑ =
∑ Pi .cos φi 14, 9.1 + 4, 4.0,8 + 26,85.0,8
=
= 0,86
∑ Pi
14,9 + 4, 4 + 26,85
- Công suất biểu kiến của phụ tải phân xưởng:
=> S∑ =
P∑
38, 055
=
= 44, 25 (kVA)
Cosφ∑
0,86
=> Q∑ = S ∑ .Sinsφ∑ = 44, 25. 1 − 0,86 2 = 22,58 (kVAr)
CHƯƠNG III.
VẠCH CÁC SƠ ĐỒ VÀ CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN HỢP LÝ
Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau :
- An toàn và liên tục cấp điện
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ
- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điều
chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp...
- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất
Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải được
bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà . Vì
vậy ta đật máy phía ngoài nhà xưởng ngay sát tường như minh hoạ dưới đây . Khi xây
dựng ngoài như thế cần chú ý đến điều kiện mỹ quan .
3.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng:
- Hệ số điền kín đồ thị có thể được xác định theo biểu thức:
Kdk =
Stb
T
3500
= M =
= 0,39 < 0,75
SM 8760 8760
Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải 40% trong khoảng thời gian cho
phép không quá 6 giờ.
- Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng, vì ở góc phía cửa ra vào không có phụ
tải, nên ta có thể đặt trạm biến áp ở bên trong, ngay sát tường nhà xưởng, tiết kiệm
được dây dẫn của mạng hạ áp.
3.2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp :
Ta chọn công suất và sô lượng máy biến áp 22/0,4 kV theo 3 phương án sau:
Phương án 1: dùng 2 máy 2.31,5 kVA.
Phương án 2: dùng 2 máy 2.50 kVA.
Phương án 3: dùng 1 máy 75 kVA.
Trang 11
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Bảng 3.1. Bảng số liệu các máy biến áp hãng ABB.
SBa , kVA
∆P0 ; kW
∆Pk ; kW
Vốn đầu tư , 106đ
2.31,5
0,15
0,7
140,6
2.50
0,24
1,25
150,7
1.70
0,28
1,4
86,9
Dưới góc độ an toàn kĩ thuật, các phương án không ngang nhau về độ tin cậy cung
cấp điện. Đối với phương án 1 và phương án 2, khi có sự cố xảy ra ở 1 trong 2 máy biến
áp, máy còn lại sẽ phải gánh toàn bộ phụ tải loại I và II của phân xưởng, đối với phương
án 3 sẽ phải ngừng cung cấp điện cho toàn phân xưởng. Để đảm bảo tương đồng về kỹ
thuật của các phương án cần phải xét đến thành phần thiệt hại do mất điện khi có sự cố
xảy ra trong các máy biến áp.
Hàm chi phí tính toán quy đổi cho từng phương án:
Z = p.V + C + Yth đ/năm .
C: thành phần chi phí do tổn thất. C = ∆A.c∆
Với c∆ : giá thành tổn thất điện năng.
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:
i(1 + i)Th
0,1(1 + 0,1) 25
=
= 0,11
atc =
(1 + i)Th − 1 (1 + 0,1) 25 − 1
Th là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm.
Hệ số khấu hao của trạm biến áp thểlấy bằng 6,4 %
Do đó : pBA = atc + kkh = 0,11 + 0,064 = 0,174
Khi so sánh thiệt hại do mất điện chỉ cần xét đến phụ tải loại I và loại II, vì có
thể coi phụ tải loại III ở các phương án là như nhau:
* Phương án 1:
Phụ tải trong thời gian sự cố 1 máy biến áp bao gồm phụ tải loại I và loại II
Ssc = Stt. m1+ 2 = 44,25.0,85 = 37,612( kVA )
Hệ số quá tải:
kqt =
S sc 37, 612
=
= 1,55 > 1, 4
Sn
31,5
Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải khi xảy ra sự cố, bởi vậy khi có sự
cố 1 trong 2 máy biến áp, ta chỉ cần cắt 15% phụ tải loại III mà không cần cắt phụ tải
loại II.
Trang 12
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Tổn thất trong máy biến áp được xác định theo biểu thức:
∆Pk 2 S2
∆A 2 = 2.∆P02 .8760 +
.
.τ
2 S2nBA 2
0,7 44,252
= 2.0,15.8760 +
.
.1968,16 = 3987,36 kWh
2 31,52
Chi phí cho thành phần tổn thất là:
C = 3987,36.103 = 3987360đ
Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :
Z2 = (0,174.140,6+ 3987360 ) =3,98738.106đ
* Phương án 2:
Phụ tải trong thời gian sự cố 1 máy biến áp bao gồm phụ tải loại I và loại II
Ssc = Stt. m1+2 = 44,25.0,85 = 37,612( kVA )
Hệ số quá tải:
kqt =
S sc 37, 612
=
= 0, 752 < 1, 4
Sn
50
Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải khi xảy ra sự cố, bởi vậy khi có sự
cố 1 trong 2 máy biến áp, ta chỉ cần cắt 15% phụ tải loại III mà không cần cắt phụ tải
loại II.
Tổn thất trong máy biến áp được xác định theo biểu thức:
∆Pk 2 S2
∆A 2 = 2.∆P02 .8760 +
.
.τ
2 S2nBA 2
1,25 44, 252
= 2.0,24.8760 +
.
.1968,16 = 5168, 24(kWh)
2
502
Chi phí cho thành phần tổn thất là:
C =5168,24.103 = 5168240 (đ)
Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :
Z2 = (0,174.150,7+ 5168240) =5,168266.106(đ)
* Phương án 3:
Nếu xảy ra sự cố thì ngừng cung cấp điện cho toàn phân xưởng.
Tổn thất trong máy biến áp được xác định theo biểu thức:
Trang 13
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
S2
∆A 3 = ∆P03 .8760 + ∆Pk3. 2 .τ
SnBA3
= 0, 28.8760 + 1,4.
44,252
.1968,16 = 3553,88(kWh)
702
Chi phí cho thành phần tổn thất là:
C = 3553,88.103 = 3553880 (đ)
Công suất thiếu hụt khi mất điện bằng 85% công suất của phụ tải loại II là:
Pth3 = m1+2. P∑ = 0,85.38,055 = 32,347 (kW)
Do đó thiệt hại do mất điện:
Yth3 = Pth3.gth.tf = 32,347.4500.24 = 3,494.106(đ ),
Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án:
Z3 = (0,174.86,9 + 3553880 +3494000) = 7,048.106(đ)
Các kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau.
Bảng 3.2. Bảng kết quả các phương án chọn MBA.
TT Các tham số
PA 1
PA 2
PA 3
1
Công suất trạm biến áp SBA, kVA
2.31,5
2.50
70
2
Tổng vốn đầu tư V, 106đ
140,6
150,7
86,9
3
Tổn thất điện năng ∆A , 103kWh/năm
3,98736
5,16824
3,55388
4
Chi phí tổn bù thất C∆ , 106đ/năm
3,98736
5,16824
3,55388
5
Thiệt hại do mất điện Yth, 106đ/năm
6
Tổng chi phí qui đổi Z, 106đ/năm
3,494
3,98738
5,168266
7,048
Ta thấy phương án 1 có chi phí qui đổi nhỏ nhất. Vậy ta đặt trạm biến áp gồm
2 máy 31,5 kVA.
3.3. Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu:
3.3.1. Sơ bộ chọn phương án:
Để cung cấp điện có thể có nhiều phương án đi dây, có thể dùng sơ đồ hình tia
có độ tin cậy cung cấp điện cao, có thể dùng sơ đồ đường trục, hoặc hỗn hợp.Với phân
xưởng nên áp dụng sơ đồ tia vì các thiết bị điện khá tập trung. Các phương án được
nêu chi tiết dưới đây.
Trang 14
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xưởng dự định đặt 1 tủ phân
phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 3 tủ động lực đặt rải rác cạnh tường
phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho các nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên.Căn
cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 2 phương án sau:
Phương án 1: Đặt tủ phân phối tại trung tâm phụ tải và từ đó kéo cáp đến từng
tủ động lực.
Phương án 2: Đặt tủ phân phối tại sát tường xưởng phía gần trạm biến áp phía
ngoài và kéo đường cáp đến từng tủ động lực.
3.3.2. Tính toán chọn phương án tối ưu:
Ta chọn dây dẫn cao áp từ nguồn điện vào trạm biến áp là dây nhôm, dây dẫn
hạ áp là cáp đồng 3 pha mắc trong hào cáp.
Tính toán cụ thể cho từng phương án:
a. Phương án 1: Đặt TPP tại trung tâm phân xưởng.
Hình 3.2. Sơ đồ đặt tủ phân phối phương án 1.
- Xác định dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp:
+ Dòng điện chạy trong dây dẫn cao áp:
I=
S
44, 25
=
= 1,161 A
3.U
3.22
Trang 15
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
+ Tiết diện dây cao áp có thể chọn theo mật độ dòng kinh tế. Căn cứ vào bảng số
liệu ban đầu ứng với dây nhôm AC theo bảng 9.pl.BT [ 1 ] ta tìm được
jkt = 1,1 A/mm2.
+ Tiết diện dây dẫn cần thiết:
F=
I 1,161
=
= 1, 055 mm2
jkt
1,1
+ Đối với đường dây cao áp, tiết diện tối thiểu không nhỏ hơn 35 mm 2nên ta
chọn loại dây AC - 35 nối từ nguồn vào trạm biến áp.
+ Xác định tổn hao thực tế:
∆U =
P.r0 + Q.x0
38, 055.0,92 + 22,58.0, 414
.L =
.58.10−3 = 0,12 V
U
22
+ Tổn thất điện năng:
∆A =
S2
44, 252
.
r
.
L
.
τ
=
.0,92.58.10−3.1968,16.10 −3 = 0, 425 kWh
0
2
2
U ca
22
+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ = 0,425.1000 = 0,425.103 đ/năm
+ Vốn đầu tư đường dây:
Tra bảng ta có suất vốn đầu tư đường dây cao áp
v0 = 218 (106 đ/km), vậy:
V = v0.L = 218.106.58.10-3 = 12,644.106đ
+ Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao đối với dây dẫn cao áp:
i.(1 + i) T
0,1.(1 + 0,1)15
p=
+ a kh =
+ 0,036 = 0,131 + 0,036 = 0,167
(1 + i) T − 1
(1 + 0,1)15 − 1
h
h
Chi phí quy đổi:
Z=pV+C = (0,167.12,644.106+0,425.103 = 2,112.106 đ/năm
- Dòng điện chạy trong dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối là:
I=
S
44, 25
=
= 67, 231 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 3500 h của cáp đồng jkt = 2,7 A/mm2
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=
I
67, 23
=
= 24,9 mm2
jkt
2, 7
Trang 16
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Ta chọn cáp XLPE.25 có r0=0,8 và x0 = 0,07 Ω /km
+ Xác định tổn hao thực tế:
∆U =
P.r0 + Q.x0
38, 055.0,8 + 22,58.0, 07
.L =
.19.10−3 = 1, 6 V
U ca
0,38
+ Tổn thất điện năng:
S2
44, 252
∆A = 2 .r0 .L.τ =
.0,8.19.10 −3.1968,16.10 −3 = 405, 66 kWh
2
U
0,38
+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ = 405,66.1000 =0,40566.106đ/năm
+ Vốn đầu tư đường dây:
Tra bảng 32,pl [ 2 ]ta có suất vốn đầu tư đường dây v0 =576.106đ/km, vậy:
V = v0.L = 576.106.19.10-3 = 10,944 .106đ
- Chi phí quy đổi:
Z = pV+C = (0,167.10,944+0,40566).106 = 2,233.106 đ/năm
- Dòng điện chạy trong dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực1 là:
I=
S
10, 953
=
= 16, 64 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với T M = 3500 h của cáp đồng j kt = 2,7A/mm2(bảng
9.pl.BT) [ 1 ].
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=
I 16, 64
=
= 6,163 mm2
jkt
2,7
Ta chọn cáp XLPE.10 có r0=2 và x0 = 0,08 Ω /km (bảng 24.pl) [ 2 ]
+ Xác định tổn hao thực tế:
∆U =
P.r0 + Q.x0
10, 625.2 + 2, 66.0, 08
.L =
.19.10 −3 = 1, 07 V
U ca
0,38
+ Tổn thất điện năng:
S2
10,9532
∆A = 2 .r0 .L.τ =
.2.19.10 −3.1968,16.10−3 = 62,136 kWh
2
U ca
0,38
+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ =62,136.1000 = 0,62136.106đ/năm
+ Vốn đầu tư đường dây:
Trang 17
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Tra bảng 32.pl [ 2 ] ta có suất vốn đầu tư đường dây v0 = 405.106đ/km, vậy:
V = v0.L = 405.106 .19.10-3 =7,695.106đ
Chi phí quy đổi:
Z=p.V+C = (0,167.7,695+0,62136).106 = 1,906.106 đ/năm
- Dòng điện chạy trong dây dẫn từ tủ động lực 1 đến máy 1 là:
I=
S
3,5
=
= 5,32 A
3.U
3.0,38
Mật độ dòng kinh tế ứng với T M = 3500 h của cáp đồng j kt = 2,7A/mm2(bảng
9.pl.BT) [ 1 ].
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=
I
5,32
=
= 1,97 mm2
jkt
2, 7
Ta chọn cáp XLPE.10 có r0=8 và x0 = 0,09 Ω /km (bảng 24.pl) [ 2 ]
+ Xác định tổn hao thực tế:
∆U =
P.r0 + Q.x0
12.2 + 0.0, 08
.L =
.9.10−3 = 0,57 V
U ca
0,38
+ Tổn thất điện năng:
S2
122
∆A = 2 .r0 .L.τ =
.2.9.10−3.4267,9.10 −3 = 76, 609 kWh
2
U ca
0,38
+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ = 76,609.1000 = 0,08.106đ/năm
+ Vốn đầu tư đường dây:
Tra bảng 32.pl [ 2 ] ta có suất vốn đầu tư đường dây v0 = 405.106đ/km, vậy:
V = v0.L = 405.106.9.10-3 = 3,645.106đ
Chi phí quy đổi:
Z=p.V+C = (0,167.3,645+0,08).106 = 0,69.106 đ/năm
Tính toán tương tự cho các đoạn dây khác của phương án 1, ta có kết quả ghi
trong bảng số liệu sau:
Trang 18
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Đoạn dây
Ng-MBA
MBA-TPP
TPP-TĐL1
TPP-TĐL2
TPP-TĐL3
TĐL1-1
TĐL1-2
TĐL1-3
TĐL1-4
TĐL1-15
TĐL2-6
TĐL2-7
TĐL2-8
TĐL2-10
TĐL2-14
TĐL3-11
TĐL3-12
TĐL3-13
TĐL3-5
TĐL3-9
Công suất
P
Q
S
kW
38,055
38,055
10,625
10,264
13,980
3,500
3,600
4,500
3,000
2,400
2,100
0,600
0,800
6,500
2,800
3,000
4,500
2,800
6,000
4,000
161,079
kVA
44,250
44,250
10,95
12,83
21,18
3,50
3,60
4,50
3,00
2,93
2,63
0,77
1,03
9,29
3,50
3,66
5,92
3,89
7,50
4,71
193,87
kVAr
22,58
22,58
2,66
7,70
15,91
0,00
0,00
0,00
0,00
1,68
1,58
0,48
0,64
6,63
2,10
2,09
3,85
2,70
4,50
2,48
100,16
Dòng
I
Tiết diện
F
Fc
Điện trở
L
r0
A
1,161
67,231
16,642
19,493
32,182
5,318
5,470
6,837
4,558
4,447
3,988
1,169
1,558
14,108
5,318
5,559
8,996
5,909
11,395
7,150
mm2
1,056
24,900
6,164
7,220
11,919
1,970
2,026
2,532
1,688
1,647
1,477
0,433
0,577
5,225
1,970
2,059
3,332
2,188
4,220
2,648
km
0,058
0,019
0,019
0,011
0,020
0,005
0,015
0,005
0,010
0,009
0,006
0,006
0,018
0,016
0,014
0,015
0,009
0,017
0,007
0,008
0,287
mm2
AC-35
25
10
10
16
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
1,5
1,5
6
2,5
2,5
4
2,5
6
4
W/km
0,92
0,210
2
2
1,25
8
8
8
8
8
8
9
9
3,33
8
8
5
8
3,33
5
x0
Hao tổn
∆
DA
Chi phí
V0.106
W/km
0,414
0,06
0,08
0,08
0,07
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
V
0,12
0,47
1,07
0,61
0,98
0,37
1,14
0,47
0,63
0,46
0,27
0,09
0,34
0,94
0,83
0,95
0,54
1,01
0,38
0,43
đ/km
218
2007
725
576
892
405
405
405
179
265
355
485
179
355
179
179
265
485
355
405
kWh/năm
0,921
230,912
134,755
107,034
331,523
14,482
45,966
23,940
21,280
18,229
9,776
0,944
5,037
135,782
40,551
47,473
46,629
60,791
38,754
26,181
1340,96
V.106
C.106
Z. 106
đ
12,644
38,133
13,775
6,336
17,84
2,025
6,075
2,025
1,79
2,385
2,13
2,91
3,222
5,68
2,506
2,685
2,385
8,245
2,485
3,24
138,52
đ/năm
0,001
0,231
0,135
0,107
0,332
0,014
0,046
0,024
0,021
0,018
0,010
0,001
0,005
0,136
0,041
0,047
0,047
0,061
0,039
0,026
1,341
đ/năm
2,11
6,60
2,44
1,17
3,31
0,35
1,06
0,36
0,32
0,42
0,37
0,49
0,54
1,08
0,46
0,50
0,44
1,44
0,45
0,57
24,47
Bảng 3.3. Bảng kết quả tính toán phương án 1.
Nguyễn Minh Đức
Trang 19
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
- Tính toán hao tổn điện áp cực đại trong mạng điện hạ áp:
+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 1 – các máy thuộc TĐL 1:
ΔUM1 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL1 + ΔUĐL1-4=0,47+1,31+0,63=2,41V
+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 2 – các máy thuộc TĐL 2:
ΔUM2 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL2 + ΔUĐL2-10= 0,47 + 0,78 + 0,94 = 2,19V
+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 3 – các máy thuộc TĐL 3:
ΔUM3 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL3 + ΔUĐL3-13= 0,47 + 1,32 + 1,01 = 2,8V
=> Hao tổn cực đại trong mạng điện hạ áp là:
ΔUMax = ΔUM3= 2,8V
- Hao tổn điện áp cho phép:
∆U cp =
∆U cp %.U dm
100
=
2, 5.380
= 9,5 V
100
Như vậy, ΔUMax< ΔUcp => mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật.
* Phương án 2: Đặt tủ phân phối ở bên cạnh tường phân xưởng.
Hình 3.3. Sơ đồ đặt tủ phân phối phương án
2.
Tính toán tương tự như phương án 1, ta có bảng kết quả của phương án 2 như sau:
Nguyễn Minh Đức
Trang 20
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Công suất
Đoạn dây
P
Q
Dòng
S
I
Tiết diện
F
Điện trở
Fc
L
r0
Hao tổn
x0
∆
DA
Chi phí
V0.106
V.106
C.106
Z. 106
đ/năm
V
kWh/năm
đ/km
đ
đ/nă
m
0,414
0,12
0,921
218
12,644
0,001
2,11
0,210
0,06
0,37
182,299
2007
30,105
0,182
5,21
0,006
2
0,08
0,34
42,554
725
4,35
0,043
0,77
10
0,022
2
0,08
1,22
214,069
576
12,672
0,214
2,33
11,919
1,970
16
2,5
0,032
0,005
1,25
8
0,07
0,09
1,57
0,37
530,437
14,482
892
405
28,544
2,025
0,530
0,014
5,30
0,35
5,470
2,026
2,5
0,015
8
0,09
1,14
45,966
405
6,075
0,046
1,06
4,50
6,837
2,532
2,5
0,005
8
0,09
0,47
23,940
405
2,025
0,024
0,36
0,00
3,00
4,558
1,688
2,5
0,010
8
0,09
0,63
21,280
179
1,79
0,021
0,32
2,400
1,68
2,93
4,447
1,647
2,5
0,009
8
0,09
0,46
18,229
265
2,385
0,018
0,42
TĐL2-6
2,100
1,58
2,63
3,988
1,477
2,5
0,006
8
0,09
0,27
9,776
355
2,13
0,010
0,37
TĐL2-7
0,600
0,48
0,77
1,169
0,433
1,5
0,006
9
0,09
0,09
0,944
485
2,91
0,001
0,49
TĐL2-8
0,800
0,64
1,03
1,558
0,577
1,5
0,018
9
0,09
0,34
5,037
179
3,222
0,005
0,54
TĐL2-10
6,500
6,63
9,29
14,108
5,225
6
0,016
3,33
0,09
0,94
135,782
355
5,68
0,136
1,08
TĐL2-14
2,800
2,10
3,50
5,318
1,970
2,5
0,014
8
0,09
0,83
40,551
179
2,506
0,041
0,46
TĐL3-11
3,000
2,09
3,66
5,559
2,059
2,5
0,015
8
0,09
0,95
47,473
179
2,685
0,047
0,50
TĐL3-12
4,500
3,85
5,92
8,996
3,332
4
0,009
5
0,09
0,54
46,629
265
2,385
0,047
0,44
TĐL3-13
2,800
2,70
3,89
5,909
2,188
2,5
0,017
8
0,09
1,01
60,791
485
8,245
0,061
1,44
TĐL3-5
6,000
4,50
7,50
11,395
4,220
6
0,007
3,33
0,09
0,38
38,754
355
2,485
0,039
0,45
TĐL3-9
4,000
2,48
4,71
7,150
2,648
4
0,008
5
0,09
0,43
26,181
405
3,24
0,026
0,57
kW
kVAr
kVA
A
mm2
mm2
km
38,055
22,58
44,250
1,161
1,056
AC-35
0,058
0,92
MBA-TPP
38,055
22,58
44,250
67,231
24,900
25
0,015
TPP-TĐL1
10,625
2,66
10,95
16,642
6,164
10
TPP-TĐL2
10,264
7,70
12,83
19,493
7,220
TPP-TĐL3
TĐL1-1
13,980
3,500
15,91
0,00
21,18
3,50
32,182
5,318
TĐL1-2
3,600
0,00
3,60
TĐL1-3
4,500
0,00
TĐL1-4
3,000
TĐL1-15
Ng-MBA
Nguyễn Minh Đức
Trang 21
W/km W/km
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
161,079 100,16 193,87
0,293
1506,10
138,10
1,506
Bảng 3.4. Bảng kết quả tính toán phương án 2.
Nguyễn Minh Đức
Trang 22
Lớp D4LT-H3
24,57
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
- Tính toán hao tổn điện áp cực đại trong mạng điện hạ áp
+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 1 – các máy thuộc TĐL 1:
ΔUM1 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL1 + ΔUĐL1-4= 0,37 + 0,41 + 0,63 = 1,41V
+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 2 – các máy thuộc TĐL 2:
ΔUM2 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL2 + ΔUĐL2-10= 0,37 + 1,57 + 0,94= 2,88V
+ Hao tổn cực đại từ TBA – TPP – TĐL 3 – các máy thuộc TĐL 3:
ΔUM3 = ΔUTBA-TPP + ΔUTPP-ĐL3 + ΔUĐL3-13= 0,37 + 2,1 + 1,01 = 3,48V
=> Hao tổn cực đại trong mạng điện hạ áp là:
ΔUMax = ΔUM3 = 3,48V
- Hao tổn điện áp cho phép:
∆U cp =
∆U cp %.U dm
100
=
2,5.380
= 9,5 V
100
Như vậy, ΔUMax = 3,48 V < ΔUcp= 9,5 V => mạng điện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật.
* Kết luận:
So sánh kết quả tính toán của 2 phương án, nhận thấy phương án 1 có tổng chi phí
quy đổi nhỏ hơn phương án 2:
Sự chênh lệch chi phí được xác định:
∆Z % =
Z 2 − Z1
24,54 − 24, 47
.100 =
.100 = 0, 29 %
Z2
24,54
Cả 2 phương án đều đảm bảo chỉ tiêu kĩ thuật, còn về kinh tế thì phương án 1
chiếm ưu thế hơn. Vậy chọn phương án 1 để tính toán thiết kế.
Nguyễn Minh Đức
Trang
23
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
CHƯƠNG IV
LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN.
Các tiết diện dây chọn được phải đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, không bị quá
nhiệt. Phương thức đi dây trong mạng cần hợp lý, tiện cho việc vận hành, sửa chữa.
4.1. Chọn tiết diện dây dẫn của mạng động lực, dây dẫn mạng chiếu sáng:
4.1.1. Dây dẫn mạng động lực.
+ Dòng điện chạy trong dây dẫn cao áp:
I=
S
44, 25
=
= 1,16 A
3.U
3.22
+ Tiết diện dây dẫn cần thiết:
F=
I 1,16
=
= 1, 054 mm2
jkt
1,1
+ Đối với đường dây cao áp, tiết diện tối thiểu không nhỏ hơn 35mm 2 nên chọn
loại dây AC - 35 nối từ nguồn vào trạm biến áp.
Tiết diện của dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối và từ tủ phân phối đến các tủ
động lực đã được chọn sơ bộ ở trên (bảng 3.3). Bây giờ tiến hành kiểm tra theo điều kiện
dòng điện cho phép:
Theo phương thức mắc trong hào cáp, tra trong bảng 15pl – 17pl [ 1 ], xác định
được các hệ số hiệu chỉnh : k1 = 0,95, k2 = 1, k3 = 0,96.
Ta tiến hành kiểm tra cho dây từ trạm biến áp tới tủ phân phối: theo trên dùng dây
XLPE.25, có dòng điện cho phép ở điều kiện chuẩn là: I cp = 280 A. Dòng điện hiệu chỉnh
cho phép:
Ilv = 206,008> k1.k2 .k3.Icp = 0,95.1.0,96.280 = 255,36 A. Nên tiết diện dây này là
thoả mãn.
Ta kiểm tra tương tự cho các đoạn còn lại, kết quả ghi trong bảng 4.1:
ứng với k1 = 0,95; k2 = 1 và k3 = 0,96
Nguyễn Minh Đức
Trang
24
Lớp D4LT-H3
Thiết kế cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp
Bảng 4.1 Kiểm tra điều kiện cho dây dẫn.
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Đoạn dây
F mm2
Ng-MBA
MBA-TPP
TPP-TĐL1
TPP-TĐL2
TPP-TĐL3
TĐL1-1
TĐL1-2
TĐL1-3
TĐL1-4
TĐL1-15
TĐL2-6
TĐL2-7
TĐL2-8
TĐL2-10
TĐL2-14
TĐL3-11
TĐL3-12
TĐL3-13
TĐL3-5
TĐL3-9
AC-35
25
10
10
16
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
1,5
1,5
6
2,5
2,5
4
2,5
6
4
Icp
175
119
70
70
94
30
30
30
30
30
30
27
27
51
30
30
40
30
51
40
K1.K2.K3.Icp
159,600
108,528
63,840
63,840
85,728
27,360
27,360
27,360
27,360
27,360
27,360
24,624
24,624
46,512
27,360
27,360
36,480
27,360
46,512
36,480
Ilv
Kết luận
1,1612613
67,23092
16,642286
19,493168
32,182443
5,3176998
5,4696341
6,8370427
4,5580284
4,446857
3,9882749
1,1687252
1,5583003
14,108183
5,3176998
5,5585713
8,9961088
5,9085554
11,395071
7,1498485
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Như vậy tất cả các dây dẫn của mạng đông lực đều có thiết diện thoả mãn điều
kiện dòng điện cho phép.
4.1.2. Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng:
- Ta chỉ chọn dây dẫn cho mạng chiếu sáng chung, còn chiếu sáng cục bộ được lấy
điện tại chỗ qua mạng động lực.
Nguyễn Minh Đức
Trang
25
Lớp D4LT-H3
