4 thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.55 MB, 37 trang )
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN ...................................................................... 1
I.
ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG .................................................................................... 1
II.
THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN PHÂN XƯỞNG........... 1
III.
PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG .................................................... 4
CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY .................................................................. 11
I.
II.
VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG........................... 11
CHỌN SƠ ĐỒ ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ................................... 14
CHƯƠNG 3: CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ ...................................... 16
I.
II.
CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ...................... 16
TÍNH CHỌN CB BẢO VỆ CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ..................... 24
CHƯƠNG 4: TÍNH TỔN THẤT CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ......................... 28
I.
TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ..................... 28
II.
TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG .......... 30
III.
TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ........... 31
CHƯƠNG 5: TÍNH DUNG LƯỢNG BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG ..................... 32
I.
II.
HỆ SỐ CÔNG SUẤT .............................................................................................. 32
DUNG LƯỢNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ......................................... 32
KẾT LUẬN: ...................................................................................................................... 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ................................................................................................ 35
LỜI NĨI ĐẦU
Trong sự nghiệp cơng nghiệp hóa – hiện đại hóa nước nhà, cơng nghiệp Điện lực giữ một
vai trị đặc biệt quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất
trong các ngành kinh tế quốc dân. Khi xây dựng một nhà máy, một khu kinh tế, khu dân
cư, thành phố trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp năng
cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người. Sự phát triển của các ngành công
nghiệp và nhu cầu sử dụng điện năng đã làm cho sự phát triển không ngừng của hệ thống
điện cả về công suất truyền tải và mức độ phức tạp với sự yêu cầu về chất lượng, điện
năng ngày càng cao, địi hỏi người làm chun mơn cần phải nắm vững kiến thức cơ bản,
và hiểu biết sâu rộng về hệ thống điện. Từ đó có phương pháp tính tốn thiết kế cung cấp
điện thích hợp, để nguồn năng lượng được truyền tải từ nhà máy và trạm phân phối đến
nơi tiêu thụ một cách an toàn và hiệu quả. Việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện là
khơng đơn giản vì nó địi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp về nhiều chuyên
ngành khác nhau như cung cấp điện, thiết bị điện, an toàn điện, khí cụ điện, hệ thống
điện…Ngồi ra cịn phải có sự hiểu biết nhất định về các lĩnh vực liên quan như xã hội,
môi trường, về các đối tượng điện và mục đích kinh doanh của họ… Vì vậy đồ án môn
học Cung cấp điện là bước khởi đầu giúp cho sinh viên hiểu được một cách tổng quát
những công việc phải làm trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện và về chuyên
ngành Cung cấp điện
Đồ án môn học là kết quả của sự vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế để tính tốn
thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng, cũng vì thế mà qua đồ án chúng ta hiểu rõ
hơn được những gì đã học ở lý thuyết mà chưa có dịp để ứng dụng vào thực tiễn và
chúng ta cũng có thể hình dung được ý nghĩa của bộ mơn cung cấp điện trong lĩnh vực
Điện – Điện tử.“Thiết kế điện cho một phân xưởng” là nhiệm vụ và cũng là cơ sở để
chúng ta thiết kế những mạng điện lớn sau này.
Mặc dù kiến thức còn nhiều hạn chế nhưng nhờ sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng
dẫn đồ án mơn học đã tương đối hồn thành.
Xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy Lê Công Thành!
Sinh viên
Nguyễn Thế Cảnh
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐiỆN
ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG
1. Kích thước phân xưởng
- Chiều dài: a = 33m;
- Chiều rộng: b = 11m;
- Chiều cao: h = 4,5m;
- Diện tích: S = 363m2.
2. Các thơng số
- Hệ thống làm mát và thơng thống bằng quạt trần và quạt hút;
- Khoảng cách từ nguồn (trạm biến áp) đến phân xưởng L = 40m;
- Độ rọi tối thiểu yêu cầu Emin = 210Lx;
- Thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =3500giờ;
- Hệ số công suất cosφ cần nâng lên là 0,93;
- Uđm = 380/220V.
3. Các hệ số phản xạ
Dựa theo bảng các hệ số phản xạ (Bảng 10.5 trang 197, giáo trình cung cấp điện,
PGS.TS Quyền Huy Ánh) ta xác định các hệ số phản xạ:
- Hệ số phản xạ trần: ρtr = 50%;
- Hệ số phản xạ tường: ρt = 30%;
Hệ số phản xạ sàn: ρs = 10%.
4. Các đặc điểm khác
- Môi trường làm việc trong phân xưởng: Sạch, ít bụi, khơ ráo;
- Quy mơ phân xưởng: Quy mơ trung bình, sửa chữa các thiết bị điện công suất
vừa và nhỏ;
- Phân xưởng sửa chữa thiết bị điện gồm 16 thiết bị;
- Phụ tải tiêu thụ trong phân xưởng: Các thiết bị điện 3 pha, cơng suất vừa và nhỏ;
- Tính chất cơng việc: Sửa chửa các thiết bị điện công nghiệp và gia dụng, yêu cầu
phân biệt màu sắc tương đối cao.
II. THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
1. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng với sự bố trí các thiết bị
I.
1
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng và bố trí các thiết bị
2. Thơng số chiếu sáng lựa chọn
a. Chọn đèn
Loại đèn MPE HBS 100T, với các thông số:
- Điện áp định mức: 220 V;
- Cosφ: 0.95;
- Cơng suất bóng đèn: 100W;
- Quang thơng cực đại: ΦĐ = 11000 Lm;
- Nhiệt độ màu: Tm = 6000 0K;
- Chỉ số hồn màu: >75.
- Góc chiếu sáng: 120o
Chọn số bóng đèn trong một bộ đèn: 1 bóng.
b. Phân bố đèn
- Chiều cao phòng h = 4,5 m;
- Đèn cách trần h1 = 0 m;
- Bề mặt làm việc hlv = 0,8 m;
- Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 4,5 – 0,8 = 3,7m.
c. Xác định hệ số sử dụng CU
- Chỉ số phòng I:
I=
𝑎.𝑏
h𝑡𝑡 .(𝑎+𝑏)
=
33.11
3,7.(33+11)
= 2,23
- Căn cứ vào thông số I, kiểu chiếu sáng của bộ đèn (chiếu rộng), dựa vào bảng số
liệu (Bảng 10.4 trang 187, giáo trình cung cấp điện, PGS.TS Quyền Huy Ánh) ta xác đinh
được hệ số sử dụng CU = 0,88.
d. Xác định hệ số mất mát ánh sáng
2
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
LLF Căn cứ vào môi trường làm việc của phân xưởng, chế độ bảo trì:
- Mơi trường làm việc: sạch, ít bụi, khơ ráo;
- Chế độ bảo trì 12 tháng;
Ta chọn LLF = 0,7.
e. Chọn độ rọi yêu cầu
- Chọn độ rọi tối thiểu theo tiêu chuẩn phân xưởng cơ khí: Eminyc = 210 (lux);
- Chọn độ rọi yêu cầu theo tiêu chuẩn phân xưởng cơ khí: Eyc= 400 (lux).
f. Xác định số bộ đèn
Eyc.S
Nbộ =
400.363
= 21,43
ΦĐ.CU.LLF 11000.0,88.0,7
Chọn 21 bộ đèn.
g. Phân bố đèn cho phân xưởng
Yêu cầu: Mặt phẳng làm việc phải nhận được lượng ánh sáng giống nhau. Dựa
theo yêu cầu này ta thiết kế như sau:
- Lắp đặt 1 bộ đèn ( 1 bóng) thành 7 cột và 3 hàng theo chiều rộng và chiều dài
phân xưởng:
Khoảng cách giữa các cột:
a=
33−2.0,75
6
=
= 5.25 m
Khoảng cách giữa các hàng:
b=
11−2.2,5
2
=3m
h. Kiểm tra
- Độ rọi:
Emin =
E𝑦𝑐
1,6
=
400
1,6
= 250 lux.
Emin > Eminyc
Chỉ số thỏa mãn yêu cầu, vậy bố trí đèn như trên là hợp lý.
Hình 1.2 Sơ đồ mạng điện chiếu sáng trên mặt bằng phân xưởng
3. Thông số các nhóm phụ tải
3
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Bảng 1.1 Số liệu các thiết bị
STT
Ký
hiệu
Tên thiết bị
Số
lượng
Hệ số
Ku
1
1
Bể ngâm dung dịch kiềm
1
0,80
2
2
Bể ngâm nước nóng
1
3
3
Bể ngâm tăng nhiệt
4
4
5
Cos
Ghi
chú
3,5
1
3 pha
0,80
3
1
3 pha
1
0,80
4
1
3 pha
Tủ sấy
1
0,80
3,8
1
3 pha
5
Máy quấn dây
1
0,75
1,2
0,8
3 pha
6
6
Máy quấn dây
2
0,75
1
0,8
3 pha
7
7
Máy khoan bàn
1
0,80
0,7
0,78
3 pha
8
8
Máy khoan đứng
1
0,80
0,8
0,78
3 pha
9
9
Bàn thử nghiệm
1
0,70
6,5
0,85
3 pha
10
10
Máy mài
1
0,80
2,7
0,7
3 pha
11
11
Máy hàn
1
0,70
3,5
0,82
3 pha
12
12
Máy tiện
1
0,80
4,5
0,76
3 pha
13
13
Máy mài tròn
1
0,80
3
0,72
3 pha
14
14
Cần câu điện
1
0,75
6,5
0,8
3 pha
15
15
Máy bơm nước
1
0,85
3,2
0,84
3 pha
III.
Pđm
(kW)
PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG
1. Phụ tải chiếu sáng
Pcs = Ku.Nđ.Pđ = 1.21.100 = 2,1 kW. (với Ku: Hệ số sử dụng của đèn là 1.)
Cosφ = 0,95 => tanφ = 0,329
Qcs = tanφ.P = 0,329.2,1 =0,691 kVar.
Ics =
P𝑐𝑠
U.cosφ
=
2,1
220.0,95
= 10,05 A.
2. Phụ tải thơng gió, làm mát
a. Phụ tải thơng gió
Thể tích xưởng: V= 4,5.11.33 = 1633,5 m3.
4
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
- Để tính tốn thơng gió ta cần xác định lưu lượng thơng gió và chọn vận tốc gió
hợp lý để thiết kế đường ống gió, thơng qua đó có thể tính được cột áp rồi chọn
quạt phù hợp.
- Lưu lượng thơng gió thường xác định thơng qua bội số tuần hoàn, tức số lần trao
đổi trong một giờ (m3/h), giá trị này thường cho trong các tài liệu có liên quan.
- Phân xưởng sửa chữa thiết bị điện có nhiều thiết bị phát nóng nên chọn bội số
tuần hoàn từ 30 – 60. Chọn k = 40.
- Lưu lượng gió trong xưởng: Q = V.k= 1633,5.40 = 65340 (m3/h)
Chọn quạt hút MODEL CAN 500 có lưu lượng gió 10000 (m3/h), P=0,25kW,
U=380V, 4 cực, cosφ = 0,8, tanφ = 0,75.
Q
Số lượng quạt hút: Nqh =
10000
=
65340
10000
= 6,5
Vậy chọn hệ thống thơng thống với 6 quạt hút MODEL CAN 500 bố trí theo
chiều dài của xưởng mỗi bên 3 quạt hút, lắp đặt cao 2,5m, cách nhau 13,5m và cách hai
tường chiều rộng 2 máy ngồi cùng 3,25m.
Phụ tải thơng gió:
Ptg = Ku.N.P = 1.6.0,25 = 1,5 kW. (Quạt hút có Ku = 1, (Bảng 1.1, trang 35, giáo
trình cung cấp điện, PGS.TS Quyền Huy Ánh)).
Qtg = Ptg.tanφ = 1.5.0,75 = 1,125 kVAr.
Dịng điện tính tốn của phụ tải thơng thoáng là:
Itg =
P𝑡𝑔
√3.U.cosφ
=
1500
√3.380.0,8
= 2,849 A.
b. Phụ tải làm mát
Hệ thống làm mát sử dụng 6 quạt trần, chọn loại quạt trần Mitsubishi C60-GW có
cơng suất P = 68W, f=50Hz, U=220V, cos φ = 0,8, tan φ =0,75 bố trí thành hai hàng, ba
cột và mỗi hàng cách tường 4m và cách nhau 3m, mỗi cột các nhau 10,5m cách tường 6m.
Phụ tải làm mát:
Plm = ku.N.P = 1.6.68 = 408 (W) (Hệ số đồng thời ku của quạt bằng 1)
Dòng điện tính tốn của phụ tải làm mát:
Ilm =
P𝑙𝑚
U.cosφ
=
408
220.0,8
= 2,318 A.
Công suất phản kháng của phụ tải làm mát là :
Qlm = Plm.tan φ = 408.0,75 = 306 (Var) = 0,306 kVAr.
c. Tổng công suất phụ tải làm mát, thông gió
Plmtg = 1,5 + 0,408 = 1,908 kW.
Qlmtg = 1,125 + 0,306 = 1,431 kVar.
P𝑙𝑚𝑡𝑔
Cosφlmtg =
2
√P𝑙𝑚𝑡𝑔 +Q𝑙𝑚𝑡𝑔
Ilmtg =
P𝑙𝑚𝑡𝑔
√3.U.Cosφ𝑙𝑚𝑡𝑔
=
2
=
1,908
√1,9082 +1,4312
1908
√3.380.0,8
= 3,62 A.
5
= 0,8
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
3. Phụ tải động lực
a. Phân nhóm phụ tải
Căn cứ vào việc bố trí của phân xưởng và yêu cầu làm việc thuận tiện nhất, để
làm việc có hiệu quả nhất thông qua các chức năng hoạt động của các máy móc
thiết bị.
Ngồi các u cầu về kỹ thuật thì phải đạt u cầu về kinh tế, khơng nên đặt
quá nhiều các nhóm làm việc đồng thời, qúa nhiều các tủ động lực như thế sẽ
không lợi về kinh tế.
Tuy nhiên một yếu tố quan trọng phải quan tâm là việc phân nhóm phụ tải. Vì
phân nhóm sẽ quyết định tủ phân phối trong xưởng, số tuyết đi dây ra của tủ
phân phối.
Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng dựa vào các yếu tố sau
Các thiết bị cùng một nhóm nên có cùng chức năng.
Phân nhóm theo khu vực gần nhau có cùng một chức năng.
Phân nhóm có chú ý đến phân đều cơng suất cho các nhóm (tổng cơng
suất các phân nhóm gần bằng nhau).
Dịng tải của từng nhóm gần với dịng tải của CB chuẩn.
Số nhóm khơng nên q nhiều.
Trong cùng 1 nhóm khơng nên bố trí thiết bị có cơng suất lớn ở cuối
tuyến.
Vì thế, chia phụ tải thành ba nhóm chính, đi kèm ba nhóm là ba tủ động lực và
có một tủ phân phối chính cấp điện cho ba tủ động lực.
Bảng 1.2 Phân chia phụ tải nhóm 1
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Số lượng
Pđm (kW)
∑ Pđ𝑚
(kW)
Cos φ
Ghi chú
1
1
3,5
3,5
1
3 pha
2
1
3
3
1
3 pha
3
1
4
4
1
3 pha
4
1
3,8
3,8
1
3 pha
5
1
1,2
1,2
0,8
3 pha
7
1
0,7
0,7
0,78
3 pha
15
1
3,2
3,2
8,84
3 pha
Tổng
7
19,4
6
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Bảng 1.3 Phân chia phụ tải nhóm 2
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Số lượng
Pđm (kW)
∑ Pđ𝑚
(kW)
Cos φ
Ghi chú
6
2
1
2
0,8
3 pha
8
1
0,8
0,8
0,78
3 pha
10
1
2,7
2,7
0,7
3 pha
11
1
3,5
3,5
0,82
3 pha
14
1
6,5
6,5
0,8
3 pha
Tổng
6
15,5
Bảng 1.4 phân chia phụ tải nhóm 3
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Số lượng
Pđm (kW)
∑ Pđ𝑚
(kW)
Cos φ
Ghi chú
9
1
6,5
6,5
0,85
3 pha
12
1
4,5
4,5
0,76
3 pha
13
1
3
3
0,72
3 pha
Tổng
3
14
b. Tính tốn cơng suất nhóm phụ tải
Áp dụng cơng thức: Ptt = kđt.( ∑ksd.Piđm)
Bảng 1.5 Bảng tra hệ số đồng thời cho tủ phân phối
Số mạch
Hệ số đồng thời Ks
2 và 3
0,9
4 và 5
0,8
Tủ được kiểm nghiệm toàn bộ
6 đến 9
0,7
10 và lớn hơn
0,6
Tủ được kiểm nghiệm từng phần trong mỗi trường hợp
1
Nhóm 1:
Từ phân chia phụ tải ở trên ta thấy nhóm 1 có 7 nhánh dây đi ra cung cấp cho máy
nên ta chọn Ks = 0,7.
7
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Ptt1 = ks ∑(kiu.Piđm) = 0,7.(0,8.(3,5 + 3 + 4 + 3,8 + 0,7) + (0,75.1,2) + (0,85.3,2))
= 10,934 kW.
Hệ số cơng suất trung bình:
cosφtb1 =
∑71(P𝑖 .cosφ𝑖 )
=
∑71 P𝑖
(3,5.1+3.1+4.1+3,8.1+1,2.0,8+0,7.0,78+3,2.0,84)
19,4
= 0,953
Công suất biểu kiến:
Stt1 =
P𝑡𝑡1
cosφ𝑡𝑏1
=
10,934
= 11,473 kVA.
0,953
Công suất phản kháng:
Qtt1 = √S𝑡𝑡1 2 − P𝑡𝑡1 2 = √11,4732 − 10,9342 = 3,447 kVar.
Dịng điện:
Itt1 =
S𝑡𝑡1
√3.U
=
11,473.1000
√3.380
= 17,43 A.
Nhóm 2:
Từ phân chia phụ tải ở trên ta thấy nhóm 2 có 6 nhánh dây đi ra cung cấp cho máy,
theo tiêu chuẩn IEC ta có Ks = 0,7.
Ptt2 = ks ∑(kiu.Piđm) = 0,7.(0,75.1.2 + 0,8.0,8 +0,8.2,7 + 0,7.3,5 + 0,75.6,5)
= 8,138 kW.
Hệ số cơng suất trung bình:
cosφtb2 =
∑61(P𝑖 .cosφ𝑖 )
∑61 P𝑖
=
(1.0,8+1.0,8+0,8.0,78+2,7.0,7+3,5.0,82+6,5.0,8)
15,5
= 0,786
Công suất biểu kiến:
Stt2 =
P𝑡𝑡2
cosφ𝑡𝑏2
=
8,138
0,786
= 10,354 kVA.
Công suất phản kháng:
Qtt2 = √S𝑡𝑡2 2 − P𝑡𝑡2 2 = √10,3542 − 8,1382 = 6,4 kVar.
Dịng điện:
Itt2 =
S𝑡𝑡2
√3.U
=
10,354.1000
√3.380
= 15,73 A.
Nhóm 3:
Từ phân chia phụ tải ở trên ta thấy nhóm 3 có 3 nhánh dây đi ra cung cấp cho máy,
theo tiêu chuẩn IEC ta có Ks = 0,9.
Ptt3 = ks ∑(kiu.Piđm) = 0,9.(0,7.6,5 + 0,8.4,5 + 0,8.3)
= 9,495 kW.
Hệ số cơng suất trung bình:
cosφtb3 =
∑31(P𝑖 .cosφ𝑖 )
∑31 P𝑖
=
(6,5.0,85+4,5.0,76+3.0,72)
14
Cơng suất biểu kiến:
8
= 0,793
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
P𝑡𝑡3
Stt3 =
cosφ𝑡𝑏3
=
9,495
0,793
= 11,974 kVA.
Công suất phản kháng:
Qtt3 = √S𝑡𝑡3 2 − P𝑡𝑡3 2 = √11,9742 − 9,4952 = 7,251 kVar.
Dịng điện:
S𝑡𝑡3
Itt3 =
11,974.1000
=
√3.U
= 18,19 A.
√3.380
4. Phụ tải tính tốn cho toàn phân xưởng
Bảng 1.5 Hệ số đồng thời cho số phần tử
0,9
Số mạch
(số phần tử)
2→3
0,8
4→5
0,7
6→9
0,6
≥ 10
Ks
Trong phân xưởng do có thêm một nhánh chiếu sáng, nhánh làm mát thơng gió và
3 nhánh nhóm phụ tải, nên n = 5. Vậy nên ta chọn Ks = 0,8.
Ta có:
Pttđl = Ks.∑51 P𝑖𝑡𝑡 = 0,8.(2,1 + 1,908 + 10,934 + 8,138 + 9,495) = 26,06 kW.
Hệ số cơng suất cho tồn phân xưởng là:
Cosφtbpx =
=
P𝑐𝑠 .cosφ𝑐𝑠 +Plmtg .cosφlmtg +P1 .cosφtb1 +P2 .cosφtb2 +P3 .cosφtb3
∑P
2,1.0,95+1,908.0,8+19,4.0,953+15,5.0,786+14.0,793
52,908
= 0,856
Suy ra công suất tác dụng:
Sttđl =
Pttđl
cosφtbpx
=
26,06
0,856
= 30,444 kVA.
Công suất phản kháng:
Qttđl = √Sttđl 2 − Pttđl 2 = √30,4442 − 26,062 =15,74 kVar.
Dịng điện tính tốn phần động lực cho toàn phân xưởng là:
Ittđl =
Sttđl
√3.U
=
30,444.1000
√3.380
= 46,255 A.
5. Tâm phụ tải phân xưởng
X=
∑ P𝑖 .x𝑖
∑ Pi𝑖
;Y=
∑ P𝑖 .y𝑖
∑ P𝑖
;
9
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Bảng 1.6 Bảng tọa độ của các thiết bị
Ký hiệu
trên bảng
vẽ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Tọa độ (m)
Thiết bị
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
Máy tiện
Máy mài trịn
Cần câu điện
Máy bơm nước
x
y
2,36
2,36
7,07
11,79
9,43
14,14
9,43
14,14
28,29
21,21
18,86
25,93
25,93
18,86
2,36
3,67
1,83
1,83
1,83
9,17
9,17
5,50
5,50
9,17
9,17
1,83
1,83
5,50
5,50
5,50
a. Tâm phụ tải nhóm 1
X1 =
Y1 =
3,5.2,36+3.2,36+4.7,07+3,8.11,79+1,2.9,43+0,7.9,43+3,2.2,36
19,4
3,5.3,67+3.1,83+4.1,83+3,8.1,83+1,2.9,17+0,7.5,50+3,2.5,50
19,4
= 5,87 m.
= 1,35 m.
b. Tâm phụ tải nhóm 2
X2 =
Y2 =
2.14,14+0,8.14,14+2,7.21,21+3,5.18,86+6,5.18,86
15,5
2.9,17+0,8.5,50+2,7.9,17+3,5.1,83+6,5.5,50
15,5
c. Tâm phụ tải nhóm 3
X3 =
Y3 =
6,5.28,29+4,5.25,93+3.25,93
14
6,5.9,17+4,5.1,83+3.5,50
14
= 15,90 m.
= 4,89 m.
d. Tâm phụ tải phân xưởng
X=
Y=
19,4.5,87+15,5.18,42+14.15,9
19,4+15,5+14
19,4.1,35+15,5.5,78+14.4,89
19,4+15,5+14
= 12.72 m.
= 3,77 m.
10
= 18,42 m.
= 5,78 m.
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY
VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
Bất kỳ phân xưởng nào ngồi việc tính tốn phụ tải tiêu thụ để cung cấp điện cho
phân xưởng, thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng. Vì vậy ta cần đưa ra
phương án đi dây cho hợp lý, vừa đảm bảo chất lượng điện năng, vùa có tính an tồn và
thẩm mỹ.
Một phương án đi dây được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thỏa mãn những yêu
cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng điện năng.
- Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.
- An tồn trong vận hành.
- Linh hoạt khi có sự cố và thuận tiện khi sửa chữa.
- Đảm bảo tính kinh tế, ít phí tổn kim loại màu.
- Sơ đồ nối dây đơn giản, rõ ràng.
1. Phân tích các phương án đi dây
Có nhiều phương án đi dây trong mạng điện, dưới đây là 2 phương án phổ biến:
a. Phương án đi dây hình tia
Trong sơ đồ hình tia, các tủ phân phối phụ được cung cấp điện từ tủ phân phối
chính bằng các tuyến dây riêng biệt. Các phụ tải trong phân xưởng cung cấp điện từ tủ
phân phối phụ qua các tuyến dây riêng biệt.
I.
Hình 2.1 Sơ đồ đi dây hình tia
Sơ đồ nối dây hình tia có một số ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm:
- Độ tin cậy cung cấp điện cao.
- Đơn giản trong vận hành, lắp đặt và bảo trì.
- Sụt áp thấp.
Nhược điểm:
- Vốn đầu tư cao.
11
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
- Sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều phụ tải trong nhóm.
- Khi sự cố xảy ra trên đường cấp điện từ tủ phân phối chính đến các tủ
phân phối phụ thì một số lượng lớn phụ tải bị mất điện.
Phạm vi ứng dụng: mạng hình tia thường áp dụng cho phụ tải tập trung
(thường là các xí nghiệp, các phụ tải quan trọng: loại 1 hoặc loại 2).
b. Phương án đi dây phân nhánh
Trong sơ đồ đi dây theo kiểu phân nhánh ta có thể cung cấp điện cho nhiều phụ tải
hoặc các tủ phân phối phụ.
Hình 2.2 Sơ đồ đi dây phân nhánh
Sơ đồ nối dây phân nhánh có một số ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm:
- Giảm được số các tuyến đi ra từ nguồn trong trường hợp có nhiều phụ
tải.
- Giảm được chi phí xây dựng mạng điện.
- Có thể phân phối clang seat đều trên các tuyến dây.
Nhược điểm:
- Phức tạp trong vận hành và sửa chữa.
- Các thiết bị ở cuối đường dây sẽ có độ sụt áp lớn khi một trong các
thiết bị điện trên cùng tuyến dây khởi động.
- Độ tin cậy cung cấp điện thấp.
Phạm vi ứng dụng : sơ đồ phân nhánh được sử dụng để cung cấp điện
cho các phụ tải công suất nhỏ, phân bố phân tán, các phụ tải loại 2 hoặc
loại 3.
c. Sơ đồ mạng phân nhánh hình tia
Thơng thường mạng hình tia kết hợp phân nhánh thường được phổ biến nhất ở các
nước, trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại mọi điểm phân nhánh, dây dẫn thường được
kéo trong ống hay các mương lắp ghép.
12
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Hình 2.3 Sơ đồ đi dây phân nhánh hình tia
Sơ đồ nối dây phân nhánh hình tia có một số ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm: Chỉ một nhánh cơ lập trong trường hợp có sự cố (bằng cầu chì
hay CB) việc xác định sự cố cũng đơn giản hố bảo trì hay mở rộng hệ
thống điện, cho phép phần cịn lại hoạt động bình thường, kích thước dây
dẫn có thể chọn phù hợp với mức dòng giảm dần cho tới cuối mạch.
Nhược điểm: Sự cố xảy ra ở một trong các đường cáp từ tủ điện chính sẽ
cắt tất cả các mạch và tải phía sau.
2. Lưu ý vạch phương án đi dây
Khi vạch phương án đi dây cho một phân xưởng ta cần lưu ý các điểm sau:
- Từ tủ phân phối đến các tủ động lực thường dùng phương án đi hình tia.
- Từ tủ động lực đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia cho các thiết bị cơng
suất lớn và sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị công suất nhỏ.
- Các nhánh đi từ tủ phân phối không nên quá nhiều (n<10) và tải của các nhánh có
cơng suất gần bằng nhau.
- Khi phân tải cho các nhánh nên chú ý dến dòng định mức của các CB chuẩn.
- Đối với phụ tải loại 1 chỉ được sử dụng sơ đồ hình tia.
Do đặc điểm của phân xưởng là phụ tải tập trung và phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ
loại hai nên ta chọn phương án đi dây theo sơ đồ hình tia từ tủ phân phối chính đến các tủ
phân phối phụ và từ tủ phân phối phụ DB đến các thiết bị như sau:
Hình 2.4 Sơ đồ đi dây từ tủ phân phối chính
13
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
CHỌN SƠ ĐỒ ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
- Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính ta chọn phương án đi dây trên không dọc
theo tường và có giá đỡ gắn sứ cách điện.
- Từ tủ phân phối chính đến tủ động lực ta đi dây hình tia và đi trên máng cáp.
- Tồn bộ dây và cáp từ tủ động lực đến các động cơ đều được đi ngầm trong đất.
- Hệ thống chiếu sáng được lấy nguồn từ tủ phân phối chính và đi trên máng cáp.
- Cáp được chơn ngầm dưới đất có những ưu và nhược điểm sau:
Ưu điểm: giảm công suất điện, tổn thất điện, không ảnh hưởng đến vận
hành và tạo ra vẻ thẩm mỹ.
Nhược điểm: giá thành cao, rẽ nhánh gặp nhiều khó khăn, khi xảy ra hư
hỏng khó phát hiện.
1. Sơ đồ đi dây hệ thống chiếu sáng
Yêu cầu : Mặt phẳng làm việc phải nhận được lượng ánh sáng giống nhau.
II.
Hình 2.5 Sơ đồ đi dây hệ thống chiếu sáng xưởng
2. Sơ đồ đi dây hệ thống làm mát thơng gió
Hình 2.6 Sơ đồ đi dây hệ thống làm mát thơng gió
14
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
3. Sơ đồ nguyên lý phân phối mạng điện
Từ việc vạch phương án đi dây và sơ đồ đi dây mạng điện phân xưởng, thiết kế sơ
đồ nguyên lý phân phối của mạng điện như sau:
Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý phân phối mạng điện
4. Sơ đồ nguyên lý đi dây mạng phân xưởng
Hình 2.8 Sơ đồ mạng điện động lực trên mặt bằng phân xưởng
15
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
CHƯƠNG 3: CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ
Đặt vấn đề:
Việc chọn dây dẫn và khí cụ bảo vệ cho một cơng trình điện thường phải dựa vào
các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật. Tuy nhiên trong mạng điện hạ áp, mạng điện phân xưởng
có chiều dài truyền tải ngắn và công suất nhỏ nên khi chọn dây dẫn, cáp cũng như khí cụ
bảo vệ người ta thường căn cứ vào chỉ tiêu kỹ thuật sau:
- Dịng phát nóng cho phép.
- Độ tổn thất điện áp cho phép.
- Độ bền nhiệt khi xuất hiện ngắn mạch.
I. CHỌN DÂY DẪN VÀ CÁP CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
1. Chọn loại cáp và dây dẫn
a. Các loại cáp, dây dẫn và phạm vi ứng dụng
Các loại cáp được bọc cách điện trong mạng hạ áp do công ty cáp điện Việt Nam
CADIVI sản xuất:
- Dây nhôm lõi thép xoắn As: đây là dây nhôm cứng, nhiều sợi xoắn quanh lõi
thép mạ kẽm làm tăng chịu lực căng.
- Dây nhôm xoắn A: đây là dây nhôm cứng, nhiều sợi xoắn, dùng cho đường dây
truyền tải trên không.
- Dây đồng xoắn C: đây là dây đồng cứng, nhiều sợi xoắn, dùng cho đường dây
truyền tải trên không.
- Cáp vặn xoắn LV – ABC: là dây nhôm cứng, nhiều sợi cán ép chặt, cách điện
XLPE, dùng cho đường dây truyền tải điện hạ áp trên không.
- Dây DUPLEX DV: dây đồng hoặc nhôm, cách điện PVC hoặc XLPE, dùng dẫn
điện từ đường truyền tải vào hộ tiêu thụ.
- Dây đôi mềm VCm: là dây đồng mềm, nhiều sợi xoắn, cách điện PVC, dùng
dẫn điện cho các thiết bị điện dân dụng.
- Dây và cáp điện lực CV: đây là loại dây cáp đồng nhiều sợi xoắn cách điện
bằng PVC, điện áp cách điện đến 660V, cáp CV thường được sử dụng cho
mạng điện phân phối khu vực.
- Dây cáp điện lực 2, 3, 4 ruột CVV: đây là loại cáp đồng nhiều sợi xoắn, có 2, 3
hoặc 4 ruột, cách điện bằng nhựa PVC. Điện áp cách điện đến 660V. Loại cáp
này thường được dùng cho các động cơ 1 pha và 3 pha.
- Dây và cáp điện lực AV: là dây nhôm hay nhôm lõi thép nhiều sợi xoắn, cách
điện PVC, điện áp cách điện đến 660V, dùng cho mạng điện phân phối khu
vực.
- Dây đơn 1 sợi (nhiều sợi) VC: là dây đồng, một hoặc nhiều sợi, cách điện
PVC, dùng thiết trí đường điện chính trong nhà.
16
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Cáp điện kế ĐK : là dây đồng nhiều sợi xoắn, có 2, 3 hay 4 ruột, cách điện
PVC, có lớp giáp nhơm, dùng dẫn điện từ đường dây vào đồng hồ điện.
b. Chọn loại cáp và dây dẫn:
Phương pháp lựa chọn dây dẫn và cáp dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật sau:
- Nhiệt độ dây, cáp không được vượt quá nhiệt độ cho phép quy định bởi nhà
chế tạo trong chế độ vận hành bình thường cũng như trong chế độ vận hành sự
cố khi xuất hiện ngắn mạch.
- Độ sụt áp không được vượt quá độ sụt áp cho phép.
- Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật trên ta chọn cáp và dây dẫn của hãng CADIVI
cho mạng điện phân xưởng như sau:
- Từ MBA đến tủ phân phối chính MDB chọn cáp điện lực CV đơn lõi, có cách
điện PVC cho 3 dây pha A B C và một dây trung tính N. Trong đó dây trung
tính N có tiết diện bằng ½ tiết diện dây pha.
- Đường dây từ tủ phân phối chính MDB đến các tủ phân phối phụ DB ta chọn
cáp điện lực CV 1 lõi, ruột đồng nhiều sợi có cách điện PVC cho 3 dây pha A
B C và một dây trung tính N.
- Đối với đường dây từ tủ phân phối phụ DB đến các động cơ ta chọn cáp CVV
3 lõi, cách điện bằng PVC, ruột đồng nhiều sợi.
Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng :
Dây dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép sẽ đảm bảo cho cách
điện của dây dẫn không bị phá hỏng do nhiệt độ của dây dẫn đạt đến trị số nguy
hiểm cho cách điện của dây. Điều này được thực hiện khi dòng điện phát nóng cho
phép của dây, cáp phải lớn hơn dịng điện làm việc lâu dài cực đại chạy trong dây
dẫn.
-
Icp ≥
I𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥
K
Trong đó:
Icp : Dịng điện làm việc lâu dài cho phép của cáp và dây dẫn (A).
K : Hệ số điều chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế.
Nếu dây, cáp khơng chơn dưới đất thì K= K1.K2.K3 với:
- Hệ số K1 xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt.
- Hệ số K2 xét đến số mạch dây, cáp trong một hàng đơn.
- Hệ số K3 xét đến nhiệt độ môi trường khác 300C.
Nếu dây, cáp chôn ngầm trong đất thì K= K4.K5.K6.K7 với:
- Hệ số K4 xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt.
- Hệ số K5 xét đến số mạch dây, cáp trong một hàng đơn.
- Hệ số K6 xét đến tính chất của đất.
- Hệ số K7 xét đến nhiệt độ đất khác 200C.
17
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Các hệ số K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7 tra trong bảng 8.10, 8.11, 8.12, 8.13, 8.14,
8.15, 8.16 (trang 132, 133, 134 - GT Cung cấp điện_PGS.TS.Quyền Huy Ánh).
Từ máy biến áp đến tủ phân phối chính khoảng cách không quá xa nên đi cáp
ngầm để an toàn, chọn dây cáp điện lực CV. Từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối
và từ các tủ phân phối đến các thiết bị chọn dây cáp điện lực CVV 4 lõi, mạng điện chiếu
sáng và thơng thống, làm mát chọn dây CVV 3 lõi (tra bảng 8.8, trang 130, GT Cung cấp
điện_PGS.TS.Quyền Huy Ánh).
2. Tính chọn dây dẫn từ nguồn đến tủ MDB
Ittdl = 46,225 A
- K4 = 1 (chôn trực tiếp trong đất);
- K5 = 0,65 (số mạch 4);
- K6 = 1 (đất khô);
- K7 = 0,95 (nhiệt độ đất 25oC);
K= K4.K5.K6.K7 = 1.0,65.1.0,95 = 0,6175
Icp =
I𝑡𝑡𝑑𝑙
K
=
46,255
0,6175
= 74,91 A
Theo bảng 8.7, trang 130, GT Cung cấp điện_ PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
CV14 (mm2), dây đơn, ruột đồng nhiều sợi xoắn, cường độ tối đa Iz = 88 A, điện áp rơi
Vd= 2,5 V/A/km.
3. Tính chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng, làm mát và thông gió
a. Chọn dây từ tủ MDB đến tủ chiếu sáng
Ics = 10,05 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
- K2 = 0,85 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ, đi cùng 1 mạch khác).
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.0,85.1 = 0,85
Icp =
I𝑐𝑠
K
=
10,05
0,85
= 11,82 A
Theo bảng 8.9, trang 132, GT Cung cấp điện_ PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
VC 1.5 (mm2), dây đơn, ruột đồng 1 sợi, cách điện nhựa PVC, cường độ tối đa Iz= 23A,
điện áp rơi Vd= 21,93 V/A/km.
b. Chọn dây từ tủ chiếu sáng đến mạch đèn
Mạch đèn chia thành 3 nhánh, mỗi nhánh 7 bộ đèn.
I1p =
Pđ .n
U.cosφ
=
100.7
220.0,95
= 3,35 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
- K2 = 1 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ).
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.1.1 = 1
18
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Icp =
I1𝑝
K
=
3,35
1
= 3,35 A
Căn cứ vào kết quả tính tốn ta chọn dây dẫn có thơng số sau:
Chọn dây cáp mềm 2 sợi.
Bảng 3.1 Bảng dây đôi mềm chọn
Tiết diện
định danh
(mm2)
Đường kính
dây dẫn
(mm)
Đường
kính
tổng
Trọng lượng
gần đúng
(Kg/km)
Cường độ
tối đa
(Amp)
VCm 2x0,50
2X16/0,20
2,6x5,2
2,24
5
c. Chọn dây từ tủ MDB đến tủ làm mát thông gió
Ilmtg = 3,62 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
- K2 = 0,85 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ, đi cùng 1 nhánh khác).
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.0,85.1 = 0,85
Icp =
I𝑙𝑚𝑡𝑔
K
=
3,62
0,85
= 4,26 A
Theo bảng 8.9, trang 132, GT Cung cấp điện_ PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
VC 1.5 (mm2), dây đơn, ruột đồng 1 sợi, cách điện nhựa PVC, cường độ tối đa Iz= 23A,
điện áp rơi Vd= 21,93 V/A/km.
d. Chọn dây từ tủ làm mát thơng gió tới quạt hút
Mạch quạt hút chia thành 2 nhánh, mỗi nhánh 3 quạt hút:
I1p =
P𝑞ℎ .n
√3.U.cosφ
=
250.3
√3.380.0,8
= 1,424 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
- K2 = 1 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ, đi cùng 1 nhánh khác).
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.1.1 = 1
Icp =
I1𝑝
K
=
1,424
1
= 1,424 A
Theo bảng 8.8, trang 130, GT Cung cấp điện_PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
CVV 3x2 (mm2), dây 3 lõi, ruột đồng nhiều sợi xoắn, cường độ tối đa Iz = 20 A, điện áp
rơi Vd= 16,8 V/A/km.
e. Chọn dây từ tủ làm mát thông gió tới quạt trần
Mạch quạt trần chia thành 2 nhánh, mỗi nhánh 3 quạt trần:
I1p =
Pqt .n
U.cosφ
=
68.3
220.0,8
= 1,159 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
- K2 = 1 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ, đi cùng 1 nhánh khác).
19
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.1.1 = 1
Icp =
I1𝑝
K
=
1,159
1
= 1,159 A
Căn cứ vào kết quả tính tốn ta chọn dây dẫn có thơng số sau:
Chọn dây cáp mềm 2 sợi.
Bảng 3.2 Bảng dây đơi mềm chọn
Tiết diện
định danh
(mm2)
Đường kính
dây dẫn
(mm)
Đường
kính
tổng
Trọng lượng
gần đúng
(Kg/km)
Cường độ
tối đa
(Amp)
VCm 2x0,50
2X16/0,20
2,6x5,2
2,24
5
4. Tính chọn dây dẫn cho mạng động lực
a. Chọn dây dẫn từ tủ MDB đến tủ động lực
Chọn dây dẫn từ tủ MDB đến tủ động lực nhóm 1 (DB1)
Itt1 = 17,43 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
- K2 = 0,79 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ, đi cùng 2 nhánh khác).
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.0,79.1=0,79
Icp =
I𝑡𝑡1
K
=
17,43
0,79
= 22,06 A
Theo bảng 8.8, trang 130, GT Cung cấp điện_PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
CVV 3x3,5 (mm2), dây 3 lõi, ruột đồng nhiều sợi xoắn, cường độ tối đa Iz = 27A, điện áp
rơi Vd= 9,5 V/A/km.
Chọn dây dẫn từ tủ MDB dến tủ động lực nhóm 2 (DB2)
Itt2 = 15,73 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
- K2 = 0,79 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ, đi cùng 2 nhánh khác).
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.0,79.1=0,79
Icp =
I𝑡𝑡2
K
=
15,73
0,79
= 19,91 A
Theo bảng 8.8, trang 130, GT Cung cấp điện_PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
CVV 3x3,5 (mm2), dây 3 lõi, ruột đồng nhiều sợi xoắn, cường độ tối đa Iz = 27A, điện áp
rơi Vd= 9,5 V/A/km.
Chọn dây dẫn từ tủ MDB dến tủ động lực nhóm 3 (DB3)
Itt3 = 18,19 A
- K1 = 1 (cáp đi trên không, cáp không đục lỗ).
20
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
- K2 = 0,79 (Hàng đơn trên khay cáp không đục lỗ, đi cùng 2 nhánh khác).
- K3 = 1 (cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 30oC).
K= K1.K2.K3 = 1.0,79.1=0,79
Icp =
I𝑡𝑡3
K
18,19
=
0,79
= 23,03 A
Theo bảng 8.8, trang 130, GT Cung cấp điện_PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
CVV 3x3,5 (mm2), dây 3 lõi, ruột đồng nhiều sợi xoắn, cường độ tối đa Iz = 27A, điện áp
rơi Vd= 9,5 V/A/km.
b. Chọn dây dẫn từ tủ động lực tới các thiết bị
Dây cáp đi từ tủ động lực đến các động cơ ta chọn cáp CVV bọc cách điện
PVC, cáp được đặt trong ống và đi ngầm dưới đất. Số mạch trong hàng là một, đất khô và
chọn nhiệt độ của đất là 250C. Tra bảng ứng với cáp đi ngầm dưới đất ta được:
- K4 = 1 (chôn trực tiếp trong đất);
- K5 = 1 (số mạch 1);
- K6 = 1 (đất khô);
- K7 = 0,95 (nhiệt độ đất 25oC);
K= K4.K5.K6.K7 = 1.1.1.0,95 = 0,95
Tính dịng điện làm việc định mức cho thiết bị:
Iiđm =
𝑃𝑖đ𝑚 .1000
√3.U.cosφ𝑖
;
Tính dịng điện cho phép chọn dây:
Iicp =
I𝑖đ𝑚
K
;
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Bảng 3.3 Dòng điện chọn dây cho các thiết bị
Dòng điện làm Dòng điện cho
Thiết bị
việc (A)
phép (A)
1
5,32
5,60
2
4,56
4,80
3
6,08
6,40
4
5,77
6,08
5
2,28
2,40
6a
1,90
2,00
6b
1,90
2,00
7
1,36
1,44
8
1,56
1,64
9
11,62
12,23
10
5,86
6,17
11
6,48
6,83
12
9,00
9,47
21
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
14
15
16
13
14
15
6,33
12,34
5,79
6,66
12,99
6,09
Theo bảng 8.8, trang 130, GT Cung cấp điện_PGS.TS.Quyền Huy Ánh, chọn cáp
CVV 3x2 (mm2), dây 3 lõi, ruột đồng nhiều sợi xoắn, cường độ tối đa Iz = 20 A, điện áp
rơi Vd= 16,8 V/A/km.
5. Kiếm tra tổn thất của mạng điện phân xưởng
Kiểm tra tổn thất điện áp tổn thất điện áp nhằm đảm bảo cho điện áp cung cấp đủ
lớn và nằm trong khoảng cho phép của thiết bị để đảm bảo cho thiết bị hoạt động bình
thường và đảm bảo kinh tế kĩ thuật của phương án cung cấp điện đặt ra.Vì vậy, ta cần
phải kiểm tra tổn thất điện áp trên dây dẫn với điều kiện tổn thất 5%:
∆Umax ≤ ∆Ucp = 5%Uđm
Tổn thất điện áp lớn nhất ∆Umax được tính như sau:
∆Umax = ∆Uc1 + ∆Uc2 + ∆Uc3
Trong đó:
∆Uc1 là tổn thất trên cáp từ MBA đến MDB .
∆Uc2 là tổn thất lớn nhất trên các cáp từ MDB đến các DB.
∆Uc3 tổn thất lớn nhất trên các cáp từ tủ DB đến các thiết bị hay tổn thất trên
các nhánh.
Cơng suất của các nhóm phụ tải cũng như cống suất của các tuyến trong cùng một
nhóm tương đối bằng nhau nên tổng tổn thất điện áp phụ thuộc nhiều vào chiều dài dây.
Do đó, ta chỉ kiểm tra từ nguồn đến phụ tải xa nhất. Vậy ta chỉ kiểm tra tổn thất điện áp
đường dây từ MBA đến tủ phân phối chính MDB, tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ
động lực nhóm 1 DB1, từ tủ động lực nhóm 1 đến tải có tổn hao điện áp lớn nhất
6. Kiểm tra việc lựa chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp
Đối với mạng điện 1 pha: ∆U = 2Imax(ro.cosφ + xo.sinφ).L
Đối với mạng điện 3 pha: ∆U = √3.Imax(ro.cosφ + xo.sinφ).L
ro được bỏ qua khi tiết diện dây lớn hơn 55 (mm2). Mạng điện chỉ sử dụng dây dẫn
loại dây dẫn ruột đồng nên có:
ro =
22,5
F
(Ω/km)
xo được bỏ qua khi dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn 50 (mm2), ngược lại chọn xo=0,08
(Ω/km) cho mạng điện hạ thế.
Sụt áp cho phép trên đường dây là 5%. Hay ∆Ucp = 5%.380 = 19 (V)
Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính:
Khoảng cách L = 40 (m) =0,04 (km).
22
Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
Tiết diện dây chọn: F = 14 (mm2).
ro =
22,5
14
= 1,607 (Ω/km)
xo = 0 (Ω/km)
cosφ = 0,856
∆U = √3.Imax(ro.cosφ + xo.sinφ).L = √3.74,91.1,607.0,856.0,04 = 7,14 V.
Từ tủ phân phối chính (MDB) đến tủ phân phối động lực nhóm 1 (DB1):
Khoảng cách: 10 (m) = 0,01 (km).
Tiết diện dây chọn: F = 3,5 (mm2).
ro =
22,5
3,5
= 6,429 (Ω/km)
xo = 0 (Ω/km)
cosφ = 0,953
∆U = √3.Imax(ro.cosφ + xo.sinφ).L = √3.22,06.6,429.0,953.0,01 = 2,34V.
Từ DB1 đến các thiết bị trong nhóm:
Bảng 3.4 Tổn thất điện áp của các thiết bị nhóm 1
Dịng điện
STT
Thiết bị
cho phép
L (m)
Ro (Ω/km)
∆U (V)
(A)
1
1
5,60
7
0,76
2
2
4,80
5
0,47
3
3
6,40
5
0,62
22,5
4
4
6,08
9
1,07
= 11,25
2
5
5
2,40
12
0,45
6
7
1,44
8
0,17
7
15
6,09
10
1,00
Vậy từ nguồn đến các thiết bị nhóm 1 có sụt áp lớn nhất là:
∆Umax = 7,14 + 2,34 + 1,07 = 10,55 (V) < ∆Ucp
Vậy chọn dây dẫn cho các thiết bị là hợp lý.
Từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng, thơng thống và làm mát (DB5, DB4):
Khoảng cách: 25 (m) = 0,025 (km).
Tiết diện dây chọn: F = 1,5 (mm2).
ro =
22,5
1,5
= 15 (Ω/km)
xo = 0 (Ω/km)
∆U = √3.Imax(ro.cosφ + xo.sinφ).L
= √3.10,05.15.0,95.0,025 + √3.3,62.15.0,8.0,025 = 8,08 V.
Từ DB5 đến nhánh đèn xa nhất:
Khoảng cách: 10 (m) = 0,01 (km).
Tiết diện dây chọn: F = 0,5 (mm2).
23
