do an cung cap dien

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là nguồn năng lượng sạch được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và đời sống, phát triển rộng khắp trên cả nước. Do vậy việc thiết kế cung cấp điện đóng vai trò vô cùng quan trọng đưa nguồn điện từ các nhà máy điện đến các nhà máy xí nghiệp cũng như các hộ tiêu thụ điện, đảm bảo yêu cầu chất lượng, an toàn với giá thành hợp lý

Công nghiệp luôn là hộ tiêu thụ điện lớn nhất trong tình hình kinh tếhiện nay, do các nhà máy xí nghiệp đã điện khí hóa, sử dụng các loại máy sản xuất dùng điện năng để chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác phục vụ cho công cuộc sản xuất, kinh doanh do vậy chất lượng điện áp kém sẽ làm ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả kinh tế của từng nhà máy,phân xưởng cũng như của toàn ngành công nghiệp. Do vậy để đảm bảo độtin cậy cấp điện và nâng cao chất lương điện áp là mối quan tâm hàng đầu của các đề án thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp

Thương mại - dịch vụ chiếm một tỷ trong ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc dân như khách sạn, siêu thị ….cần đáp ứng nguồn điện năngcó chất lượng cao

Khu vực nông thôn chiếm tỷ trong phụ tải tương đối lớn với 70% dân số cả nước. Điện năng sử dụng là điện năng sinh hoạt thiết kế cung cấp điện cho nông thôn cần phải lưu ý hai đặc điểm quan trọng:

Thứ nhất: Đồ thị phụ tải không bằng phẳng do phụ tải sinh hoạt tập chung vào buổi tối và các trạm bơm thì theo mùa có nghĩa là thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax nhỏ

Thứ hai: So với đô thị thì phụ tải nhỏ các đối tượng sử dụng điện cách xa nhau nên chú ý đến sụt áp trên các đường dây do đường dây rất dài

Mặt khác đời sống kinh tế của đại bộ phận người dân cũng tăng cao nên nhu cầu về điện để phục vụ đời sống ngày càng cao do đó đòi hỏingành điện cần phải đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện, bên cạnh đó làcần phải có được những bản thiết kế cung cấp điện sao cho đáp ứng được các yêu cầu khắt khe như:

Đảm bảo chất lượng điện áp, công suất đủ đáp ứng cho nhu cầu sử dụng tại thời điểm thiết kế và không bị quá tải khi phát sinh phụ tải trong một quãng thời gian nhất định (3 ÷ 5) năm, nhưng cũng không nên để dư quá nhiều công suất gây lãng phí những chi phí khi chọn thiết bị đi kèm dẫn đến đầu tư kém hiệu quả bởi chi phí kinh tế quá cao

Do vậy cần phải tính toán thiết kế sao cho kết hợp giữa kỹ thuật và kinh tế

Với đề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo” Trong thời gian làm bài với sự cố gắng của bản thân và được sự hướngdẫn tận tình của thầy Ngô Hồng Quang và các thầy cô trong bộ môn em đã hoàn thành đồ án cung cấp điện, tuy nhiên em cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ dạy của các thầy cô để em có được những kinh nghiệm quý báu chuẩn bị cho công việc sau này

Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo cùng các thầy cô trong bộ môn

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo, sản xuất ra các loại máy kéo để cung cấp cho

các ngành kinh tế trong nước và xuất khẩu .Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà

máy là một trong những hộ tiêu thụ điện năng lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy

nên ta có thể sếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I. Cần được cấp điện liên tục và an

toàn

Nhà máy được làm việc theo chế độ 2 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại

Tmax = 4500h. Trong nhà máy có ban quả lý, phân xưởng sửa chữa cơ khí và kho vật

liệu là hộ loại II, các phân xưởng còn lại đều là hộ loại I

Đứng về phương diện kỹ thuật thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng

phụ tải trong tương lai, về kinh tế kỹ thuật phải đề ra phương án sao cho không gây

quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không quá dư thừa công suất dự trữ gây ra hậu

quả đầu tư không hiệu quả

Bảng 1.1: Danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong nhà máy

Số trên mặt bằng

Tên phân xưởng Công suất đặt kW

Diện tíchmặt bằng m

2

Ban quản lý và phòng thiết1 kế

80 chưa thiết kếchiếu sáng 2312

2 Phân xưởng cơ khí số 1 1500 3500

3 Phân xưởng cơ khí số 2 1800 3912

4 Phân xưởng luyện kim mầu

2100 4150

5 Phân xưởng luyện kim đen 2300 6900

6 Phân xưởng sửa chữa cơkhí

Theo tính toán 2000

7 Phân xưởng rèn 1350 4156

8 Phân xưởng luyện kim 1200 5031

9 Bộ phận nén khí 1700 2656

10 Kho vật liệu 60 3900

11 Chiếu sáng các phân xưởng

Xác định theo diện tích

t

(

CHƯƠNG I

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

I) CÁC CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

I.I.1) P h ư ơ n g ph á p xác đ ị nh công s u ất ph ụ t ả i t h eo cô n g s u ấ t đặt và hệ s ố nhu cầ u :

Lúc đó phụ tải động lực của mỗi phân xưởng được xác định theo công thức

Pđl = ksd.knc.Pđ ( I.1)

Qđ = P tt.tgϕ (I.2)

Pt t Stt = P2tt+Q2 =

cosϕ(I.3)

Trong công thức trên knc là hệ số nhu cầu được tra trong sổ tay kỹ thuật

Cosϕ: Hệ số công suất tính toán tra từ sổ tay kỹ thuật sau đó tính tgϕ

Pđl và Qđl chỉ là công suất động lực.

+ Ưu điểm: phương pháp này đơn giản tinh toán nhanh

+ Nhược: phương pháp này độ chính xác không cao

I.I.2) X á c đ ị nh p hụ t ải t í nh t oán t heo đ i ện tí ch s ử d ụ n g:

Còn phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo công suất chiếu

sáng trên một đơn vị diện tích theo công thức

Pcs = P0.D (I.4)

Trong đó P0 là công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích với P0 = (10,15,20)

Wm

2 )

D: là diện tích chiếu sáng được tính bằng m2

Qcs = Pcs.tgϕ (I.5)

Cosϕ = 1 nếu sử dụng đèn sợi đốt

Cosϕ = 0,6 ÷ 0,8 nếu sử dụng đèn huỳnh quang

Công suất tính toán của phân xưởng là :

Ptt = Pđl + Pcs (I.6)

Qtt = Qđl + Qcs (I.7)

Từ đó ta có

t

Σ

Stt = P2tt+Q2

(I.8)

I.I.3) Xác đị nh phụ tải tí nh t oán t heo công s uất tr ung bì nh:

i = n

Pđmnhóm = kmax.Ptb = kmax. Σ Pđm (I.9)i = 1

Pđmnhóm = Pđlnhóm.tgϕ (I.10)

Số máy trong một nhóm từ 8 ÷ 12 máy

Nếu trong nhóm máy làm việc có thiết bị một pha phải quy đổi về 3 pha

Thiết bị đầu vào Upha (quạt gió)

Pqđ = 3.Pđm (I.11)

Thiết bị dầu vào Udây :

Pqđ = 3 Pđm (I.12)

Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ lặp lại phải quy đổi về dài hạn

Pqđ = Pđm. kđ% ( kđ % hệ số đóng điện %)

tl v tl vkđ % = tlv+tnghỉ

. 100 = t

.100 (I.13)

Khi đã biết được phụ tải tính toán của từng phân xưởng ta có thể có phụ tải

toàn nhà máy bằng cách lấy tổng phụ tải từng phân xưởng có thể kể đến hệ số đồng

thời

i = n

Pttxn =kđt Σ Pttxni (I.14)i = 1

i = n

Qttxn = kđt Σ Qttxni (I.15)i = 1

Cosϕ = Ptt xn

Qttxn(I.16)

kđt: là hệ số đồng thời ( xét phụ tải không đồng thời cực đại)

kđt = 0,9 ÷ 0.95 khi phân xưởng n = 2 ÷ 4

kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi phân xưởng n = 5 ÷ 10

0 2

t

II) XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TỪNG PHÂN XƯỞNG

1) B an q u ả n l ý v à p h ò ng t h i ế t k ế

Công suất đặt 80kW

Diện tích D = 2312 m2

Tra bảng được knc = 0,8; cosϕ = 0,8

Tra bảng PL1.7 được công suất chiếu sáng P = 15( W

), ở đây sử dung đèn huỳnh m

quang nên cosϕcs = 0,85

• Công suất động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,8.80 = 64 (kW)

• Công suất phản kháng: Qđl = Pđl.tgϕ = 64.0,75 = 48 (kVAr)

• Công suất chiếu sáng: Pcs = P0.D = 15.2312 = 34,68 (kW)

• Công suất phản kháng chiếu sáng: Qcs = Pcs.tgϕcs = 0 (kVAr)

• Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

Ptt = Pđl + Pcs = 64 + 34,68 = 98,68 (kW)

• Công suất phản kháng của phân xưởng

Qtt = Qđl = 48 (kAVr)

• Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:

Stt = P2tt+Q2

= 98,682+482 = 109,7 (kVA)

Itt = S t t = U 3

1 09 , 7 3.0,38

= 167 (A)

2) Phân x ưở ng c ơ k hí s ố 1

Công suất đặt: 1500 (kW)

Diện tích: D = 3500 (m2 )

Tra bảng PL1.3(TL1) với phân xưởng cơ khí ta tìm được knc = 0,3; cosϕ = 0,6

WTra bảng PL 1.7(TL1) ta được công suất chiếu sáng P0 = 14 ( ), ở đây dùng đèn sợim2

đốt nên cosϕ = 1


• Công suất phản kháng: Qđl = Pđl.tgϕ = 450.1,33 = 589,5 (kVAr)

t

• Công suất chiếu sáng: Pcs = P0.D = 14.3500 = 49 (kW)



Ptt = Pđl + Pcs = 450 + 49 = 499 (kW)


Qtt = Qđl = 589,5 (kAVr)


Stt = P2 +Q2= 4992+589,52 = 772,3 (kVA)

Itt =

tt tt

S t t =

3.0,38 7 72 , 3

3.0,38=1173,4(A)

3) Phân x ưở ng c ơ k hí s ố 2 :


Diện tích: 3912 m2

Tra bảng PL1.3 (TL1) với phân xưởng cơ khí ta tìm được knc = 0,3; cosϕ = 0,6

WTra bảng PL 1.7 (TL1) ta được công suất chiếu sáng P0 = 14 ( ), ở đây dùng đènm2

sợi đốt nên cosϕ = 1






Ptt = Pđl + Pcs = 540 + 54,7 = 594,7 (kW)




Stt = P2 +Q2tt

S t t

= 594,72+718,22 = 932,4 (kVA)

932, 4 Itt = =

3.0,38 3.0,38= 1416,6 (A)

4) Phân x ưở ng l u y ệ n k i m m àu:


Diện tích: 4150 (m2)


WTra bảng PL1.7 (TL1) ta được công suất chiếu sáng P0 = 15 ( ), ở đây dùng đèn sợim2







Ptt = Pđl + Pcs = 1260 + 62,25 = 1322,25 (kW)




Stt = P2 +Q2= 1322,252+9452 = 1625,22 (kVA)

Itt =

tt tt

S t t =

3.0,3816 2 5 , 22

3.0,38= 2469,26 (A)

5) P h â n x ưở n g l u y ệ n k i m đ en:


Diện tích: 6900 (m2)




• Công suất động lực: Pđl = knc.Pđ = 0,6.2300 = 1380(kW)



t



Ptt = Pđl + Pcs = 1380 + 103,5 = 1483,5 (kW)




Stt = P2tt+Q2

St t

= 1483,52+10352 = 1809 (kVA)

1809

6) Phân xưởng rèn:

Itt = =3.0,38 3.0,38

= 2748 (A)

Công suất đặt: Pđ = 1350 (kW)

Diện tích : D = 4156 (m2)






• Công suất chiếu sáng: Pcs = P0.D = 15.4156= 62,34(kW)



Ptt = Pđl + Pcs = 675 + 62,34 = 737,34 (kW)




Stt = P2 +Q2= 737,342+897,752 = 1161,7 (kVA)

Itt =

tt

S tt =

3.U

tt

11 6 1 , 7 3.0,38

= 1765 (A)

7) Phân x ưở ng n h i ệ t l u y ệ n:

Sinh Viên Thực Hiện: Nguyễn Đình DũngLớp T2 K47

Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện10








• Công suất chiếu sáng: Pcs = P0.D = 15.5013= 75,2 (kW)



Ptt = Pđl + Pcs = 720 + 75,2 = 795,2 (kW)




Stt = P2 +Q2= 795,22+5402 = 961,2 (kVA)

Itt =

tt

S tt =

3.U

tt

9 6 1 , 2 3.0,38

= 1460,3 (A)

8) B ộ p h ậ n n é n k h í :




WTra bảng PL1.7 (TL1) ta được công suất chiếu sáng P0 = 10 ( ), ở đây dùngm2

đèn sợi đốt nên cosϕ = 1



• Công suất chiếu sáng: Pcs = P0.D = 10.2656= 26,56 (kW)


t


Ptt = Pđl + Pcs = 1020 + 26,56 = 1046,56 (kW)


Qtt = Qđl = 765(kAVr)


Stt = P2tt+Q2

= 1046,562+7652 = 1296,2 (kVA)

9) K ho vật li ệu:

Itt = S t t

=3.U

1 2 96 , 2 3.0,38

= 1969,3(A)




WTra bảng PL1.7 (TL1) ta được công suất chiếu sáng P0 = 10 ( ), ở đây dùngm2

đèn sợi đốt nên cosϕ = 1



• Công suất chiếu sáng: Pcs = P0.D = 10.3900= 39 (kW)



Ptt = Pđl + Pcs = 42 + 39 = 81 (kW)


Qtt = Qđl = 31,5(kAVr)


Stt = P2 +Q2= 812+31,52 = 86,9(kVA)

Itt =

tt

S tt =

3.U

tt

8 6 , 9 3.0,38

= 132 (A)

tgϕ và cosϕ đặc trưng cho nhóm hộ tiêu thụ điện

10) Ph ụ t ả i x ưở n g s ử a c h ữ a c ơ k h í :

10.1) P h â n nhóm p h ụ t ả i :

Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào các nguyên tắc sau:

- Các thiết bị trong một nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng( điều này

thuận tiện cho việc đi dây không chồng chéo, giảm tổn thất…)

- Các thiết bị trong một nhóm có cùng chế độ làm việc ( điều này thuận tiện cho

việc tính toán CCĐ sau này)

- Các thiết bị trong các nhóm nên được phân bổ sao cho tổng công suất các

nhóm chênh lệch ít nhất ( điều này tạo nên tính đồng loạt của thiết bị )

- Ngoài ra số thiết bị trong nhóm không nên quá nhiều vì số lộ của tủ động lực

bị hạn chế ( thông thường số lộ lớn nhất của tủ động lực được chế tạo sẵn có số lộ

nhỏ hơn 8 lộ), tuy nhiên số thiết bị một nhóm quá nhiều sẽ làm độ tin cậy CCĐ giảm

Căn cứ vào nguyên tắc phân nhóm phụ tải quyết định chia phụ tải xưởng sửa

chữa cơ khí thành 5 nhóm trong (bảng II.6.1)

Vì đã biết được các thông tin về phụ tải có thể xác định phụ tải theo công suất

trung bình và hệ số cực đại.Tra bảng với nhóm máy cơ khí được:

Ksd = 0,16; cosϕ = 0,6

Bả n g p hụ t ả i x ư ởn g s ử a ch ữa c ơ kh í II .6 .1

Tên nhóm Tên thiết bị trong nhóm

Số

lượng

Ký hiệu

trên mặt

Công suất(kW)

Nhóm I

bằng Một TB Tổng TB

Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1

Khoan bàn 1 3 0,65 0,65

Máy mài thô 1 5 2,8 2,8

Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8

Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5

Máy xọc 1 8 2,8 2,8

Máy tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8

Cộng theo nhóm I 7 - 17,35 17,35

Máy phay răng 1 10 4,5 4,5

Máy phay vạn năng 1 11 7 7

Máy tiện ren 1 12 8,1 8,1

Nhóm II Máy tiện ren 1 13 10 10

Máy tiện ren 1 14 14 14





Cộng theo nhóm II 9 - 78,95 78,95

Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,85

Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5

Máy cạo 1 27 1,0 1,0

Nhóm III Máy mài thô 1 30 2,8 2,8

Máy cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7

Máy mài phá 1 33 2,8 2,8

Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5


Công theo nhóm 8 - 14 14

Nhóm IV

Nhóm IV

Bể dung dịch kiềm 1 41 3,0 3,0

Bể ngâm nước nóng 1 42 3,0 3,0

Máy cuộn dây 1 46 1,2 1,2

Máy cuộn đây 1 47 1,0 1,0

Bể ngâm có tăng nhiệt 1 48 3,0 3,0

Tủ sấy 1 49 3,0 3,0

Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,65

Máy mài thô 1 52 2,5 2,5

Bể khử dầu mỡ 1 55 3,0 3,0

Lò điện để luyện khuôn 1 56 5,0 5,0

Cộng nhóm theo nhóm 10 - 25,35 25,35

Cẩu trục 1 19 24,2 24,2

Bản thử nghiêm TBĐ 1 53 7,0 7,0

Lò điện để nấu chảy

babit

1 57 10,0 10,0

Nhóm V

Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5

Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5

Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65

Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 1,7

Máy mài phá 1 65 2,8 2,8

Máy hàn điểm 1 66 25,0 25,0

Chỉnh lưu se-le-nium 1 69 0,6 0,6

Cộng nhóm 10 76,95 76,95

10.2) T í nh p h ụ t ả i cho c á c nhó m :

a) Tí nh phụ t ải nhóm I :

Tên nhóm Tên thiết bị trong nhóm

Số

lượng

Ký hiệu

trên mặt

Công suất(kW)

Nhóm I


Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1

Khoan bàn 1 3 0,65 0,65

Máy mài thô 1 5 2,8 2,8


Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5

Máy xọc 1 8 2,8 2,8

Máy tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8

Cộng theo nhóm I 7 - 17,35 17,35

Tổng số thiết bị trong nhóm I là n = 7

Tổng công suất của thiết bị trong nhóm P = 17,35kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn

nhất là n1 = 5

Tổng công suất của n1 thiết bị là: P1 = 15,7 kW

Tra bảng B.1.5 ( Bảng tính n*qh theo n* và P*) ta được ksd = 0,15;cosϕ = 0,6 ⇒

tgϕ = 1,33

- Xác định n* và P*

n1 5- n* = n

= 7

=0,71

- P* = P1 = P

15, 7 17,35

= 0,9

Tra sổ tay Cung Cấp Điện được nhq* = 0,81 nên nhq = n.nhq* = 0,81.7 = 5,67 ≅ 6

ksd = 0,15 và nhq = 6 ⇒ kmax = 2,64

t

phụ tải tín toán của nhóm I:

i = n

Ptt = kmax.ksd. Σ Pđm = 2,64.0,15.17,35 = 6,87(kW)i = 1

Qtt = Ptt.tgϕ = 6,87.1,33 = 9,14 (kVAr)

Stt = P2tt+Q2

= 6,872+9,142 = 11,45 (kVA)

Vậy dòng điện tính toán :

I = S t t =tt

3.U 1 1 , 4 5

3.0,38= 17,39 (A)

b) T í nh phụ t ải nhóm II :

Tên nhóm Tên thiết bị trong nhóm Số

Ký hiệu

trên mặt

Công suất(kW)

lượng bằng Một TB Tổng TB

Nhóm II

Máy phay răng 1 10 4,5 4,5

Máy phay vạn năng 1 11 7 7








Cộng theo nhóm II 9 - 78,95 78,95

Tổng số thiết bị trong nhóm II là n = 9


t

Số thiết bị có công suất lớn hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn

nhất là n1 = 4

Tổng công suất của n1 thiết bị là: P1 = 54 kW

Tra sổ tay Cung Cấp Điện ta được ksd = 0,15; cosϕ = 0,6 ⇒ tgϕ = 1,33


n1 4- n* = n

= 9

= 0,4

- P* = P1 = P 54 78,95

= 0,68

Tra sổ tay Bảng tính n*hq : được nhq* = 0,75 nên nhq = n.nhq* = 0,75.9 = 6,75 ≅ 7

ksd = 0,15 và nhq = 7 ⇒ kmax = 2,48

phụ tải tín toán của nhóm II:

i = n


Qtt = Ptt.tgϕ = 29,36.1,33 = 39,06 (kVAr)

Stt = P2tt+Q2

= 29,362+39,062 = 48,86(kVA)


Itt = S t t

=3.U

4 8 , 86 3.0,38

= 74,24 (A)

c) Tí nh phụ t ải nhóm I II:


Ký hiệu

trên mặt

Công suất(kW)


Nhóm III

Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,85

Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5

Máy cạo 1 27 1,0 1,0

Máy mài thô 1 30 2,8 2,8

Máy cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7

Máy mài phá 1 33 2,8 2,8

Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5


Công theo nhóm 8 - 14 14

Tổng số thiết bị trong nhóm III là n = 8

Tổng công suất của thiết bị trong nhóm P = 14kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất

là n1 = 5


Tra sổ tay Cung Cấp Điện ta được ksd = 0,15;cosϕ = 0,6 ⇒ tgϕ = 1,33


n1 5- n* = n

= 8

= 0,625 ≅ 0,6

- P* = P1 = P

11, 314

= 0,8

Tra bảng B.1.5 được nhq* = 0,81 nên nhq = n.nhq* = 0,81.8 = 6,48 ≅ 6

ksd = 0,15 và nhq = 6 ⇒ kmax = 2,64

phụ tải tín toán của nhóm III:

t

i = n

Ptt = kmax.ksd. Σ Pđm = 2,64.0,15.14 = 5,54(kW)i = 1

Qtt = Ptt.tgϕ = 5,54.1,33 = 7,37(kVAr)

Stt = P2tt+Q2


= 5,542+7,372 = 9,22(kVA)

Itt = S t t

=3.U

9 , 2 2 3.0,38

= 14,0 (A)

d) T í nh p h ụ t ả i n h óm I V:


Ký hiệu

trên mặt

Công suất(kW)


Nhóm IV

Bể dung dịch kiềm 1 41 3,0 3,0

Bể ngâm nước nóng 1 42 3,0 3,0

Máy cuộn dây 1 46 1,2 1,2

Máy cuộn đây 1 47 1,0 1,0

Bể ngâm có tăng nhiệt 1 48 3,0 3,0

Tủ sấy 1 49 3,0 3,0

Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,65

Máy mài thô 1 52 2,5 2,5

Bể khử dầu mỡ 1 55 3,0 3,0

Lò điện để luyện khuôn 1 56 5,0 5,0

Cộng nhóm theo nhóm 10 - 25,35 25,35

Tổng số thiết bị trong nhóm IV là n = 10



là n1 = 7




t



n1 7 - n* = n

= 10

=0,7

- P* = P1 = P

22, 525,35

= 0,88 ≅ 0,9

Tra bảng B.1.5 được nhq* = 0,8 nên nhq = n.nhq* = 0,8.10 = 8

ksd = 0,15 và nhq = 8 ⇒ kmax = 2,31

phụ tải tín toán của nhóm IV:

i = n


Qtt = Ptt.tgϕ = 8,78.1,33 = 11,67(kVAr)

Stt = P2tt+Q2


= 8,782+11,672 = 14,6(kVA)

Itt = S t t

=3.U

1 4 , 6 3.0,38

=22,18 (A)

d) Tí nh phụ t ải nhóm V:

Tên

nhóm

Tên thiết bị trong nhóm Số

lượng

Ký hiệu

trên mặt

Công suất(kW)

Nhóm V


Cẩu trục 1 19 24,2 24,2

Bản thử nghiêm TBĐ 1 53 7,0 7,0

Lò điện để nấu chảy babit 1 57 10,0 10,0

Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5

Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5

Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65

Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 1,7

Máy mài phá 1 65 2,8 2,8

Máy hàn điểm 1 66 25,0 25,0

Chỉnh lưu se-le-nium 1 69 0,6 0,6

Cộng theo nhóm 10 76,95 76,95

Tổng số thiết bị trong nhóm V là n = 10



là n1 = 2




n1 2 - n* = n

= 10

= 0,2

- P* = P1 = P

49, 276,95

= 0,63 ≅ 0,65

Tra bảng B.1.5 được nhq* = 0,42 nên nhq = n.nhq* = 0,42.10 = 4,2 ≅ 4

t

ksd = 0,15 và nhq = 4 ⇒ kmax = 3,11

phụ tải tín toán của nhóm V:

i = n


Qtt = Ptt.tgϕ = 35,89.1,33 = 47,7(kVAr)

Stt = P2tt+Q2


= 35,892+47,72 = 59,69(kVA)

Itt = S t t

=3.U

5 9 , 69 3.0,38

= 90,68 (A)

10.3) Bảng kết quả tí nh toán xưởng s ửa chữa cơ khí

Nhóm Ptt (kW) Qtt (kVA) Stt (kVA) Itt (A)

I 6,87 9,14 11,45 17,39

II 29,36 39,06 48,86 74,24

III 5,54 7,37 9,22 14

IV 8,78 11,67 14,6 22,18

V 35,89 47,7 59,69 90,68

Tổng 86,44 114,94 143,82 218,49

10.4) T í nh t o án p h ụ t ả i c h i ế u s áng cho x ưở ng c ơ kh í :

Pcs = P0.D

D = 598 m2 diện tích phân xưởng

WP0 =15 ( ) công suất chiếu sáng tra theo bảng PL 12m2

Psc = 15.598 = 8964 (W) = 8,964 (kW)

Qttcs = Pttsc.tgϕ = 0 chọn đèn sợi đốt nên cosϕ = 1

10.5) X á c đ ị nh p h ụ t ả i tí n h t oán c ủ a t o à n phân x ư ở ng

Phụ tải tác dụng của phân xưởng:

i = 5

Pttđlpx = kđl. Σ Pttni = 0,85.86,34 = 73,38 (kW)i = 1

Phụ tải phản kháng của phân xưởng:

Qttđlpx = Pttđlpx.tgϕ = 73,38.1,33= 97,6 (kVAr)

Phụ tải toàn phần của cả phân xưởng kể cả chiếu sáng

Stt = (Ppx+Pcs)2+Q2

px = (73,38+8,964)2+97,62 = 127,7 (kVA)

Itt = S t t

=3.U

1 27 , 7 3.0,38

= 194 (A)

cosϕpx = P p x +P c s = Spx

73, 4+8, 964127,7

= 0,64

Kết quả tính toán cho ở bảng dưới đây

GV

Hướng D

ẫn : Thầy N

gô Hông Q

uangĐ

ồ Án C

ung Cấp Đ

iện

Sinh V

iên Thự

c Hiện: N

guyễn Đình D

ũngL

ớp T2 K

47T

hiết Kế H

ệ Thống C

ung Cấp Đ

iện24

Số trên m bằng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Tên phân xưởng

Ban quản lý, phòng thiết kế

Phân xưởng cơ khí số 1

Phân xưởng cơ khí số 2

Phân xưởng luyên kim mầu

Phân xưởng luyện kimđen

Phân xưởng sửa chữa cơkhí

Phân xưởng rèn

Phân xưởng nhiệt luyện

Bộ phận nén khí

Kho vật liệu

Pđ

kW

80

1500

1800

2100

2300

_

1350

1200

1700

60

F(m2

)

2312

1500

3912

4150

6900

325

4156

5013

2656

3900

Knc

0,8

0,3

0,3

0,6

0,6

_

0,5

0,6

0,6

0,7

cosϕ

0,8

0,6

0,6

0,8

0,8

0,64

0,6

0,8

0,8

0,8

P0

W/m2

15

14

14

15

15

15

15

15

10

10

Pđl

kW

64

450

540

1260

1380

73,4

675

720

1020

42

Pcs

kW

34,7

49

54,7

62,2

103

4,87

62,3

75,2

26,6

39

Ptt

kW

98,7

499

595

1322

1483

86,4

737

795

1046

81

Qtt

kVA r

48

589

719

945

1035

97,6

898

540

765

31,5

Stt

kVA

109

772

933

1625

1809

144

1162

961

1286

86,9

Itt (A)

167

1173

1416

2469

2748

218

1765

1460

1969

132

tgϕ

0,75

1,33

1,33

0,75

1,33

0,75

1,33

0,75

0,75

0,75

Tổng cộng 6743 5668 8888 13517



III) XÁ C Đ Ị N H P H Ụ T Ả I T Í N H T O Á N T OÀ N N H À M Á Y

Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy

i = 10

Pttnm = kđt. Σ Ptti = 0,85.6743 = 5731,5 (kW)i = 1

Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy:

i = 10

Qttnm = kđt. Σ Qtti = 0,85.5668 = 4817,8 (kVAr)i = 1

Phụ tải tính toán toàn phần toàn nhàn máy:

Sttnm = P2 tnm+Q2

tnm = 5731,52+4817,82 = 7487,4(kVA)t t

Hệ số công suất toàn nhà máy:

cosϕ = Ptt nm

Sttnm=

5731, 5 = 0,7657487,4

Ittnm = Stt n m

=3.Uđm

74 8 7 , 4 3.0,38

= 11 375,9 (A)

IV) XÁC ĐINH TÂM PHỤ TẢI VÀ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI ĐIỆN

IV.1) X á đ ị n h t â m phu t ả i đ i ệ n :

Tâm phụ tải điện là điểm quy ước nào đấy sao cho

i = n

Σ Pi .li → min (IV.1.a)i = 1

thứ i

Trong đó Pi, li là công suất tác dụng và khoảng cách từ tâm phụ tải điện đến tải

Tâm quy ước của phụ tải xí nghiệp được xác định bởi một điểm có tọa độ (theo

trục tọa độ tùy ý) M(x0,y0,z0 )

Với : x0 =

i = n

Σ SiXi = 1

i = n

Σ Sii = 1

: y0 =

i = n

Σ Si.Yii = 1

i = n

Σ Sii = 1

: z0 =

i = n

Σ Si.Zii = 1

i = n

Σ Sii = 1

(IV.1.b)

Tâm phụ tải nhà máy:

x0 =

i = n

Σ SiXi = 1

i = n

Σ Sii = 1

= 3,926

y0 =

i = n

Σ Si.Yii = 1

i = n

Σ Sii = 1

= 4,82

Vậy M(3,926; 4,82) là tọa độ đặt biến áp trung tâm là hợp lý nhát cho phân xưởng

Trong đó Si là phụ tải tính toán phân xưởng i

xi ,yi, zi là tọa độ của phân xưởng i theo hệ tọa độ tùy chọn

n: là số phân xưởng có phụ tải trong xí nghiệp

Thực tế bỏ qua tọa độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất đặt trạm biến áp, trạm

phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tốn thất

trên lưới điện

IV.2) B i ể u đ ồ p h ụ t ả i

Việc xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy có mục đích để phân bố

hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy,chọn các vị trí đặt biến áp sao cho đạt

chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất

Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính

toán của phân xưởng đó theo tỷ lệ lựa chọn. Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng là đồng

đều theo diện tích phân xưởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng với tâm của phân

xưởng đó

Mỗi vòng tròn phụ tải chia làm hai thành phần;

+ Phụ tải động lực

+ Phụ tải chiếu sáng

a) Bán kí nh phụ t ải:

Si 2Ri = π.m (IV.2.a) trong đó m là tỉ lệ xích, chọn m = 5kVA/mm

b) G óc c h i ế u s á ng c ủ a b i ể u đồ ph ụ t ả i ;

360. Pc sαcs = Ptt

(IV.2.b) dựa vào công thức (IV.1.a) và IV.2.b) cùng bảng số liệu dưới đây để xây

dựng biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng và cho toàn nhà máy

STT Tên phân xưởng Pcs

(kW)

Ptt

(kW)

Stt

(kVA)

R

(mm)

α0cs

1 Ban quản lý và phòng thiết kế 34,7 98,7 109 2,63 126,56

2 Phân xưởng cơ khí số 1 49 499 772 7,02 35,35

3 Phân xưởng cơ khí số 2 54,7 595 933 7,71 33,09

4 Phân xưởng luyện kim mầu 62,2 1322 1265 8,97 16,93

5 Phân xưởng luyện kim đen 103 1483 1809 10,73 25

6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 4,87 86,4 144 3,02 20,29

7 Phân xưởng rèn 62,3 737 1162 8,60 30,43

8 Phân xưởng nhiệt luyện 75,2 795 961 7,82 34,05

9 Bộ phận nén khí 26,6 1046 1286 9,05 9,15

10 Kho vật liệu 39 81 86,9 2,35 173,33

Tổng 6743 8527,9

Từ đây có thể vẽ biểu đồ phụ tải

y

173,330 35,350

10

126,560 .

xCHƯƠNG II

THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP

Dựa vào công thức: U = 4,34. l+0,016P (kV) Trong đó: P là công suất tính toán của nhà máyL: là khoản cách từ biến áp trung gian vế nhà máyL = 4,5 (km)Như vậy cáp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là: U = 4,34. 4,5+0,016.5731,5 = 42,56(kV)

Với quy mô nhà máy sản xuất máy kéo kéo như trên thì chỉ cần một trạm biến áp phân phối trung tâm nhận điện năng từ trạm biến áp trung gian về phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng. Điện năng cung cấp cho hệ thống biến áp phân xưởng thông qua trạm phân phối trung tâm(TPPTT). Nhờ vậy việc quản lý vận hành mạng cao áp nhà máy thuận lợi hơn, tẩn thất điện năng giảm,độ tin cậy về cung cấp điện tăng, song vốn đầu tư cũng lớn hơn. Trong thực tế đây là phương án thường được sử dụng khi nguồn không cao(≤ 35kV) công suất các phân xưởng tương đối lớn

II ) CÁC PH Ư ƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CH O NHÀ MÁY

a) P h ư ơ ng á n 1: Phương án này sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống điện về

cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng B1,B2,B3,B4,B5,B6 hạ áp từ 10 kV xuống 0,4 kV cấp điện cho các phân xưởngb) P h ư ơ n g án 2 : Phương án náy sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ hệ thống điện về cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng B1,B2,B3,B4,B5 hạ áp từ 10 kV xuống 0,4 kV cáp điện cho các phân xưởng

II.1) X á c đ ị nh v ị t r í đặ t t r ạ m phân ph ố i t ru n g t â m Vị trí tốt nhất để đặt trạm phân phối trung tâm( TPPTT) là tâm phụ tải theo tính

toán ở trên tâm phụ tải tìm được là: M(3,92;4,82)

II.2) S ố l ượ n g và d u n g l ư ợ ng c ủ a c á c t r ạ m b i ế n áp phân x ư ở ng: 1) S ố l ư ợ ng m á y b i ế n áp - Các trạm biến áp được chọn theo các nguyên tắc sau:Vị trí đặt trạm biến phải thỏa mãn yêu cầu: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt vân hành sửa chữa bảo dưỡng, an toàn và kinh tế- Số lượng máy biến áp được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp của phụtải,điều kiện vận chuyển lắp đặt, chế độ làm việc của phụ tải- Trong mọi trường hợp trạm biến áp chỉ đặt một máy biến áp sẽ kinh tế và vận hành thuận tiện nhưng độ tin cây không cao.Các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ loại I, loại II nên dùng hai máy biến áp còn cung cấp điện cho hộ loại III nên dùng một máy biến ápCông suất máy biến áp được chọn theo điều kiện sau:

n.khc.SđmB ≥ Stt

Và kiểm ra điều kiện sự cố một biến áp(trong trạm có nhiều máy biến áp)(n-1).khc.kqt.SđmB = Sttsc

Trong đó: n là số máy biến áp trong trạm biến ápkhc: là hê số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn máy biến áp do Việt Nam

sản xuất nên hệ số hiệu chỉnh bằng 1kqt: là hệ số quá tải sự cố kqt = 1,4 trong 5 ngày, 5 đêm và mỗi ngày không quá 6 giờSttsc: là công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một máy biến áp có thể bỏ một số phụ

tải không quan trọng để giảm nhẹ công suất các máy biến áp làm giảm vốn đầu tư và



tổn thất của trạm trong điều kiện làm việc bình thường . Giả thiết trong các hộ loại Icó 30% là phụ tải loại III nên Sttsc = 0,7Stt

Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại máy biến áp dùng trong nhà máy để tọađiều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế

Căn cứ vào vị trí,công suất của nhà máy nên chọn phương án 4

2) D u ng l ư ợ ng c ủ a m á y b i ế n á p : - Trạm biến áp B1 cấp điện cho ban quản lý và phòng thiết kế, phân xưởng cơkhí số 2 đặt 2 máy biến áp làm việc song song

n.khc.SđmB ≥ Stt = 1042 (kVA)

Với n = 2 ; khc = 1 nên SđmB =St t

=2

10422

= 521 (kVA)

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmB = 750 (kVA)Kiểm tra điều kiện sự cố: Sttsc chính là công suất tính toán của phân xưởng cơ

khí số 2 sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng, cònban quản lý và phòng thiết kế là hộ loại III nên khi có sự cố có thể tạm ngừng cấpđiện:

(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt⇒ (2-1).1,4.SđmB > 0,7(1042-109)0, 7( 1042- 1 09)⇒ SđmB > 1,4

= 466,5 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 750 (kVA) là hợp lý- Trạm biến áp B2 cấp điên cho xưởng cơ khí số 1 và phân xưởng luyện kim màu. Tram biến áp số 2 đặt 2 máy làm việc song song nhau

n.khc.SđmB ≥ Stt = 2028(kVA)


=22028

2 = 1014 (kVA)

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmB = 1250 (kVA) Kiểm tra điều kiện sự cố: Sttsc

(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt⇒ (2-1).1,4.SđmB > 0,7.20280, 7. 2028⇒ SđmB > 1,4

= 709 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 1250 (kVA) là hợp lý- Trạm biến áp B3 cấp điện cho xưởng sửa chữa cơ khí và xưởng nhiệt luyện đặt2 máy biến áp làm việc song song nhau


Với n = 2 ; khc = 1 nên SđmB =St t =2

11052

= 552.5(kVA)


(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt⇒ (2-1).1,4.SđmB > 0,7.(1105- 144)

⇒ SđmB >0,7(1105-144)

1,4 = 480,5 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 560 (kVA) là hợp lý

Trạm biến áp B4 cấp điện cho phân xưởng luyện kim đen. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song nhau



=21809

2 = 904(kVA)

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn SđmB = 1000(kVA) Kiểm tra điều kiện sự cố: Sttsc


= 904 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 1000 (kVA) là hợp lýTrạm biến áp B5 Trạm biến áp B5 cấp điện cho phân xưởng rèn, bộ phận nén

khí và kho vật liệu. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song nhaun.khc.SđmB ≥ Stt = 2534.9 (kVA)


=22534, 9

2 = 1267,45(kVA)


(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt⇒ (2-1).1,4.SđmB > 0,7.(2534,9-86,9)0, 7( 2534, 9- 86, 9)⇒ SđmB > 1,4

= 1224 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 1600 (kVA) là hợp lýchọn các máy biến áp do Việt Nam sản xuât nên không cần hiệu chỉnh theo nhiệt độKết quả lựa chọn

TênMBA

Sđm

(kVA)∆P0

(kW)∆PN

(kW)UN

(%)I0

(%)Số

máyĐơn giá

(103)

Thành tiền(103)

B1 750 1,36 6,78 5,5 1,4 2 75000 150000

B2 1250 1,81 14,1 6 1 2 180000 360000

B3 560 0,96 5,47 6,6 6,5 2 60000 120000

B4 1000 2,1 12,6 6,5 1,5 2 121800 243600

B5 1600 2,8 18 6,5 1,4 2 202500 405000

II.3) Các phươ ng án đi đây mạng cao áp:

Vì nhà máy là hộ loại một nên ta dùng đường dây trên không lộ kép để truyềntải điện từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp phân phối trung tâm nhà máy. Các trạm phân phối đến các trạm biến áp phân xưởng đều là đường dây tải hộ loại mộtnên tất cả đi dây lộ kép. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn ta dùng cáp ngầm

Căn cứ vào vị trí trạm phân phối trung tâm và trạm biến áp có các phương án đi dây như sau:Ph ư ơ ng á n 1: Các trạm được cấp điện trực tiếp từ trạm biến áp phân phối trung tâmPh ư ơ ng á n 2: Các trạm ở xa trạm phân phối trung tâm được nối liên thông với các trạm ở gần

Chiều dài từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm nhà máy là4,5 (km) ta sử dung đường dây trên không là dây nhôm lõi thépTra sổ tay cung cấp điện có Tmax = 4000 → 4500hVới giá trị Tmax như vậy được mật độ dòng kinh tế Jkt = 1,1(A/ mm2)

St tn m Ittnm =n. 3.Uđm

St tn m

với n=1 là lộ đơn, n=2 lộ kép

7487, 4Ittnm = =

2. 3.Uđm 2. 3.22= 98,24(A)

Itt n m 98, 24 2Fkt = = Jkt 1,1 = 89,3 (mm )

Chọn dây AC- 95Kiểm tra dòng sự cố:Tra bảng được Icp = 330(A)

Isc = 2Ittnm = 2.98,24= 196,48(A)Thỏa mãn

Sau khi chọn được đường đây từ trạm biến áp trung gian về ta tiến hành tính toán cụ thể từng phương án

Fkt =I ma x

jkt(mm2)

III) T Í N H T O Á N L Ự A C H Ọ N P H ƯƠ N G Á N T Ố I Ư U 1) P h ươ ng á n s ố 1:

a) S ơ đ ồ đ i d â y:

b) L ự a ch ọ n b i ế n áp và dây d ẫ n: *) Trạm B1:

Itt1 = SB 1

2. 3.Uđm=

1042

2. 3.10= 30,08(A)

F= I tt 1

= 30, 08

= 9,7 (mm2)Jkt 3,1Chọn dây có tiết diện F = 16 (mm2)

Kiểm tra dòng điện cho phépIcp =110(A)Isc = 2.Itt1 = 2.30,08 = 60,16 (A)

Để đáp ứng được yêu cầu kỹ thuậtIsc < khc.Icp

Khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)⇒ Ics = 60,16 < 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3(A) Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật Còn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắn

Dây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B1 là dây 2xXLPE(3x16)*) Trạm B2:

Itt1 = SB 2

2. 3.Uđm=

2028

2. 3.10= 58,5(A)

F = I tt 1

= 58,53,1 =18,88 (mm2 ) Jkt

Chọn dây có tiết diện F = 25 (mm2) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp=170(A)Isc = 2.Itt1 = 2.58,5 = 117 (A)


khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)⇒ I cs = 60,16 < 0,93.I cp = 0,93.140 = 130,2(A) Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật Còn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B2 là dây 2xXLPE(3x25)

*) Trạm B3:

Itt1 = S B 3

2. 3.Uđm

= 1105

2. 3.10= 31,89(A)

F = I t t 1

= 31, 89

=10,2 (mm2)Jkt 3,1Chọn dây có tiết diện F = 16 (mm2)

Kiểm tra dòng điện cho phépIcp =110(A)Isc = 2.Itt1 = 2.31,89 = 63,78(A)


khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)Ics= 63,78 < 0,93.Icp = 0,93.110 = `102,3(A)

Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuậtCòn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B3 là dây 2xXLPE(3x16)

*) Trạm B4:

Itt1 = S B 4

2. 3.U=

1809

2. 3.10= 52,2(A)

F = I tt 1 =

52, 3 = 16,84 (mm2)Jkt 3,1

Chọn dây có tiết diện F = 25 (mm2) Kiểm tra dòng điện cho phépIcp =140(A)

Isc = 2.Itt1 = 2.52,2 = 104,4(A)Để đáp ứng được yêu cầu kỹ thuậtIsc < khc.Icp

khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)Ics= 104,4 < 0,93.Icp = 0,93.140 = 130,2A. Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu

kỹ thuậtCòn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B4 là dây 2xXLPE(3x35)

*) Trạm B5:

Itt1 = S B 5

2. 3.U=

2534. 9

2. 3.10= 73,17(A)

F = I tt 1 =

73, 17 = 23,6 (mm2)Jkt 3,1

Chọn dây có tiết diện F = 35 (mm2) Kiểm tra dòng điện cho phépIcp =170(A)Isc = 2.Itt1 = 2.73,17 = 146,3(A)


khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm) Ics= 146,3 < 0,93.Icp = 0,93.170 = 158,1 A

Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuậtCòn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B5 là dây 2xXLPE(3x35)*) Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng. Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đường cáp đều rất ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kỉểm tra theo điều kiện ∆Ucp. Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS sản xuất, riêng đoạn từ trạm B5 đến phân xưởng rèn và bộ phận nén khí do dòng lớn:

Imax = Stt p x

2. 3.Uđm=

2448

2. 3.0,4= 1766,7(A)

Nên mỗi dây sử dụng hai cáp đồng hạ áp một lõi F = 630(mm2) với dòng cho phép Icp = 1088( A) và 1 cáp đồng hạ áp một lõi F = 630 (mm2) làm dây trung tính do hãng LENS sản xuất. trong trường hợp này hệ số hiệu chỉnh khc = 0,83Kết quả chọn cáp cao áp 10 kVcủa phương án một

∆P = S R

.10 (kW)

Đường cáp F (mm2) L (m) R0(Ω/km) Đơn giá

(103 đ/m)

Thành tiền

(103đ)

TPPTT- B1 3x16 80 1,47 48 11 520

TPPTT- B2 3x25 100 0,93 75 22 500

TPPTT- B3 3x16 90 1,47 48 12 960

TPPTT- B4 3x35 50 0,67 105 15 750

TPPTT- B5 3x35 100 0,67 105 31 500

B1- 1 3x50+35 60 0,38 84 10080

B2- 4 3x630+630 30 0,047 726 43560

B3 - 6 3x120 +70 35 0,153 205 7175

c) T í n h t oán k i n h t ế - k ỹ t h u ậ t * Xác định tổn thất công suất tác dụng ∆P trên đường dây theo công thức

2-3

U2 n• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT- B1

2 104221, 47

∆P = S R

.10-3 = . .80.10-3.10-3 = 0,64 (kW)U2 n 10 2

• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT - B22 20282

∆P = S R

.10-3 = . 0 , 93

.100.10-3.10-3 = 1,9 (kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT - B3

2 11052

∆P = S R

.10-3 = . 1 , 47

.90.10-3.10-3 = 0,8 (kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT - B4

2 18092

∆P = S R

.10-3 = . 0 , 6 7

.50.10-3 .10-3 = 0,55 (kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT - B5

2 2534,92

∆P = S R

.10-3 = . 0 , 6 7

.100.10-3.10-3 = 2,15 (kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường từ B1- 1• Tương tự tổn thất công suất trên đoạn B1-1 là: ∆P = 0,821 (kW)• B2-4: ∆P = 2,8(kW)• B3-6: ∆P = 1,7(kW)

Qua tính toán có bảng tổng kết:

Đường cáp F (mm2) L (m) R0(Ω/km) R(Ω) ∆P(kW)

TPPTT- B1 3x16 80 1,47 0,117 0,64

TPPTT- B2 3x25 100 0,93 0,093 1,9

TPPTT- B3 3x16 90 1,47 0,132 0,8

TPPTT- B4 3x35 50 0,67 0,033 0,55

TPPTT- B5 3x35 100 0,67 0,067 2,15

B1- 1 3x50+35 60 0,38 0,0022 0,821

B2- 4 3x630+630 30 0,047 0,0014 2,8

B3 - 6 3x120 +70 35 0,153 0,0053 1,7

* Tính toán về kinh tếĐể lựa chọn một phương án tối ưu về kinh tế ta dựa vào hàm chi phí tính toán hàng năm Z. Ta chỉ tính phần khác nhau giữa hai phương ánÀm chi phí tíh toán :Z= (avh +atc ).K +∆A.C + ∆AB.C Trong đó : avh là hệ số vận hành

atc là hê số tiêu chuẩn atc = 0,2K : vốn đầu tư biến áp và đường dây

i = n

K = Σi = 1

Koi.Li

Trong đó:Koi: giá tiền 1m cáp tiết diện iLi: chiều dài tuyến cáp có tiết diện i∆A: tổn thất điện năng trong mạng cáp xí nghiệp

∆A= ∆Pmax .حi = n

∆Pmax= Σ ∆Pii = 1

thời gian tổn thất lớn nhất :ح

2.8760(h)( Tmax.10-4 + 0,124) = ح

C: giá 1 kWh điện năng C = 650 (đ/kWh)

1 St t 2

.∆PN. . ح∆AB = n.∆P0.T + n SđmB

Trong đó n = 2 số máy biến áp chạy song song

T = 8760h số thời gian máy biến áp chạy trong một năm2.8760(h) = (0,124+4500.10-4)2.8760 = 2886 (h)( Tmax.10-4 + 0,124) = ح

5731,521 .2886 = 259596(kWh)∆AB = 2.9,03.8760 +

2 .56,95.

Tính toán chi tiết cho phương án 1

5160

K = ( 11520+22500+12960+15750+31500+10080+43560+7175+405000) =

4205045.103 (đ)

∆A = (0,64+1,9+0,8+0,55+2,15+0,821+2,8+1,7) = 11,4(kW)

Z = (0,1+0,2).4205045.103 +11,4.650+259596.650 = 1430258310(đ)

2) Ph ươ ng án s ố 2 :

a) S ơ đồ đ i d ây:

b) D u ng l ư ợ ng c ủ a m áy b i ế n á p: * Trạm biến áp B1 cấp điện cho ban quản lý và phòng thiết kế, phân xưởng có khí số 1 đặt 2 máy biến áp làm việc song songn.khc.SđmB ≥ Stt = 881 (kVA)kiểm tra điều kiện sự cố

(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt

Với n= 2; khc = 1 nên SđmB = (2-1).1,4.SđmB > 0,7.881 (kVA)0, 7. 891⇒ SđmB > 1,4

= 445 (kVA)

Kiểm tra điều kiện sự cố: Sttsc chính là công suất tính toán của phân xưởng cơ khí số1 sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng, còn Banquản lý và phòng thiết kế là hộ loại III nên khi có sự cố có thể tạm ngừng cấp điện:

(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt⇒ (2-1).1,4.SđmB > 0,7(881-109)0, 7( 881- 10 9)⇒ SđmB > 1,4

= 386 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 560 (kVA) là hợp lý* Trạm biến áp B2 cấp điện cho xưởng sửa chữa cơ khí và xưởng luyện kim màu đặt 2 máy biến áp làm việc song song nhau



17692

= 884 (kVA)



= 884 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 1000 (kVA) là hợp lý* Trạm biến áp B3 cấp điện cho phân xưởng cơ khí số 2 trạm đặt hai máy biến áp chạy song nhau:



9332

= 466(kVA)


(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt

0, 7. 933⇒ SđmB > 1,4 = 466 (kVA)


* Trạm biến áp B4 cấp điện cho phân xưởng luyện kim đen. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song nhau



=21809

2 = 904(kVA)


(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt⇒ (2-1).1,4.SđmB > 0,7.1809



⇒ SđmB >0,7.1809

1,4 = 904 (kVA)


* Trạm biến áp B5 cấp điện cho phân xưởng rèn, bộ phận nén khí và kho vật liệu. Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song nhau

n.khc.SđmB ≥ Stt = 2534.9 (kVA)


=22534, 9

2 = 1267,45(kVA)


(n -1).kqt.SđmB > Sttsc = 0,7Stt⇒ (2-1).1,4.SđmB > 0,7.(2534,9-86,9)0, 7( 2534, 9- 86, 9)⇒ SđmB > 1,4

= 1224 (kVA)

Vậy chọn 2 máy biên áp 1600 (kVA) là hợp lý* Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện. Trạm đặt hai biến áp làm việc song song nhau

n.khc.SđmB ≥ Stt = 961 (kVA)


=29612

= 480,5(kVA)



= 480,5 (kVA)

Chọn hai máy biến áp có công suất mỗi máy là 560 (kVA)Chọn các máy biến áp do Việt Nam sản xuât nên không cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ

Kết quả lựa chọnTên

MBASđm

(kVA)∆P0

(kW)∆PN

(kW)UN

(%)I0

(%)Số

máyĐơn giá

(103)

Thành tiền(103)

B1 560 1,36 6,78 5,5 1,4 2 75000 150000

B2 1000 1,81 14,1 6 1 2 180000 360000

B3 560 0,96 5,47 6,6 6,5 2 60000 120000

B4 1000 2,1 12,6 6,5 1,5 2 121800 243600

B5 1600 2,8 18 6,5 1,4 2 202500 405000

B6 560 1,36 6,78 5,5 1,4 2 75000 150000

c) L ự a ch ọ n b i ế n áp và dây d ẫ n :

*) Trạm biến áp B1 cấp điện cho ban quản lý và phòng thiết kế, phân xưởng có khí số 1 đặt 2 máy biến áp làm việc song song

Itt1 = SB 1

2. 3.Uđm=

881

2 3.10= 25,4(A)

F = I t t 1

= 25, 4


Kiểm tra dòng điện cho phépIcp =110(A)Isc = 2.Itt1 = 2.25,4 = 50,8 (A)


Khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)⇒ Ics = 50,8< 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3(A) Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật Còn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B1 là dây 2xXLPE(3x16)

*) Trạm B2:

Itt2 = S B 2

2. 3.Uđm

= 1769

2. 3.10= 51,06(A)

F = I tt 2 =

51, 06 =16,4 (mm2 )Jkt 3,1

Chọn dây có tiết diện F = 25 (mm2) Kiểm tra dòng điện cho phépIcp=170(A)Isc = 2.Itt2 = 2.51,06 = 102,1 (A)


khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)⇒ Isc = 102,1 < 0,93.Icp = 0,93.140 = 130,2(A) Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật Còn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B2 là dây 2xXLPE(3x25)

*) Trạm B3:

Itt3 = S B 3

2. 3.Uđm

= 933

2. 3.10= 26,9(A)

F = I t t 3

= 26, 9

=8,67 (mm2)Jkt 3,1Chọn dây có tiết diện F = 16 (mm2)

Kiểm tra dòng điện cho phép

Icp =110(A)Isc = 2.Itt3 = 2.26,9 = 53,6(A)


khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm) Ics= 53,6 < 0,93.Icp = 0,93.110 = `102,3(A)


*) Trạm B4:

Itt4 = S B 4

2. 3.U=

1809

2. 3.10= 52,2(A)

F = I tt 4 =

52, 3 = 16,84 (mm2)Jkt 3,1



khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)Ics= 104,4 < 0,93.Icp = 0,93.140 = 130,2A Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ

thuậtCòn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B4 là dây 2xXLPE(3x25)

*) Trạm B5:

Itt5 = S B 5

2. 3.U=

2534. 9

2. 3.10= 73,17(A)

F = I tt 5 =

73, 17 = 23,6 (mm2)Jkt 3,1



khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm) Ics= 146,3 < 0,93.Icp = 0,93.170 = 158,1 A


*) Trạm B6:

Itt6 = S B 6

2. 3.Uđm

= 961

2. 3.10= 27,7(A)

F = I t t 6

= 27, 7


Kiểm tra dòng điện cho phépIcp =110(A)Isc = 2.Itt6 = 2.8,94= 17,89(A)


khc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lô kép đi ngầm)Ics= 17,89< 0,93.Icp = 0,93.110 = 102,3A

Vậy dây đã chọn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuậtCòn ∆Ucp không cần kiểm tra vì đường dây ngắnDây cấp điện từ trạm phân phối cho trạm biến áp B6 là dây 2xXLPE(3x16)*) Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng. Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đường cáp đều rất ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kỉểm tra theo điều kiện ∆Ucp. Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS sản xuất

Imax = S t t p x

2. 3.Uđm

= 2448

2. 3.0,4= 1766,7(A)

Kết quả chọn cáp của phương án số 2

Đường cáp F (mm2) L (m) R0(Ω/km)

Đơn giá

(103 đ/m)

Thành tiền

(103đ)

TPPTT- B1 3x16 120 1,47 48 11 520

TPPTT- B2 3x25 100 0,93 75 22 500

TPPTT- B3 3x16 60 1,47 48 12 960

TPPTT- B4 3x25 50 0,67 105 15 750

TPPTT- B5 3x35 100 0,67 105 31 500

TPPTT- B6 3x16 60 1,47 48 12 960

B1- 1 3x50+35 40 0,38 84 6720

B3 - 6 3x120 +70 30 0,153 205 6150

d) T í nh t o án k i nh t ế - k ỹ t h u ậ t * Xác định tổn thất công suất tác dụng ∆P trên đường dây theo công thức

∆P = S R

.10 (kW)2

-3

U2 n• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT- B1

2 88121, 47

• ∆P = S R

.10-3 = . .120.10-3.10-3 = 0,68 (kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT - B2

2 176920, 93

• ∆P = S R


2 9332 1, 47

• ∆P = S R

.10-3 = . .60.10-3.10-3 = 0,38(kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT - B4

2 180920, 67

• ∆P = S R

.10-3 = . .50.10-3 .10-3 = 0,55 (kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây cáp từ TPPTT - B5

2 2534, 920, 67

• ∆P = S R


2 96121, 47

• ∆P = S R

.10-3 = . .60.10-3.10-3 = 0,407 (kW)U2 n 10 2• Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường từ B1- 1• Tương tự tổn thất công suất trên đoạn B1-1 là: ∆P = 0,55 (kW)• B3-6: ∆P = 1,44(kW)

Qua tính toán có bảng tổng kết

Đường cáp F (mm2) L (m) R0(Ω/km) R(Ω) ∆P(kW)

TPPTT- B1 3x16 120 1,47 0,176 0,86

TPPTT- B2 3x25 100 0,93 0,093 1,91

TPPTT- B3 3x16 60 1,47 0,088 0,38

TPPTT- B4 3x25 50 0,67 0,033 0,55

TPPTT- B5 3x35 100 0,67 0,67 2,15

TPPTT- B6 3x16 60 1,47 0,088 0,407

B1- 1 3x50+35 40 0,38 0,015 0,55

B3 - 6 3x120 +70 30 0,153 0,004 1,44

* Tính toán về kinh tếĐể lựa chọn một phương án tối ưu về kinh tế ta dựa vào hàm chi phí tính toán hàng năm Z. Ta chỉ tính phần khác nhau giữa hai phương ánÀm chi phí tíh toán: Z = (avh +atc ).K +∆A.C Trong đó : avh là hệ số vận hành

atc là hê số tiêu chuẩn atc = 0,2K : vốn đầu tư biến áp và đường dây

i = n

K = Σi = 1

Koi.Li

Trong đó:Koi: giá tiền 1m cáp tiết diện iLi: chiều dài tuyến cáp có tiết diện i∆A: tổn thất điện năng trong mạng cáp xí nghiệp

∆A= ∆Pmax .حi = n

∆Pmax= Σ ∆Pii = 1

thời gian tổn thất lớn nhất :ح

2.8760(h)( Tmax.10-4 + 0,124) = ح

C: giá 1 kWh điện năng C = 650 (đ/kWh)

T = 8760h số thời gian máy biến áp chạy trong một năm2.8760(h) = (0,124+4500.10-4)2.8760 = 2886 (h)( Tmax.10-4 + 0,124) = ح

Tính toán chi tiết phương án

K=(11520+22500+12960+15750+31500+12960+6720+6150+243600+405000+1500

00).103 = 918660.103(đ)

∆AD = (0,86+1,91+0,38+0,55+2,15+0,407+0,55+1,44).2886 = 23800(kWh)

1 5731, 52

∆AB = 2.9,03.8760 + 2

.56,95. 5160 .2886 = 259596(kWh)

∆A = ∆AB+∆AD = 23800+259596 = 283396(kWh)

Z = (avh +atc ).K +∆A.C = (0,1+0,2)918660.103+283396.650 =459805400(đ)

Phương án K(103đ) ∆A(kWh) Z(đ)

Phương án 1

Phương án 2

4205045

918660

256907

283396

1430258310

459805400

Từ kết quả tính toán trên ta chọn phươn án 2 là phương án khả thi về cả kinh tế và

kỹ thuật

V) T HI Ế T K Ế CH I T I Ế T M Ạ N G Đ I DÂ Y

1) T r ạ m phân p h ố i t rung t â m :

Là nơi trực tiếp nhận điện áp từ trạm tung gian về cấp điện cho nhà máy. Nhà

máy thuộc hộ tiêu thụ điện loại một nên trạm phân phối trung tâm được cung cấp bởi

hai thanh góp phân đoạn, liên lạc giữa hai thanh góp bằng một máy cắt hợp bộ liên

lạc giữa hai phân đoạn

• Trên mỗi phân đoạn thanh góp đươc đặt một máy biến áp đo lường cấp

nguồn cho các mạch đo lường, bảo vệ, điều khiển,tín hiệu …Ngoài ra còn cuộn tam

giác hở để báo chạm đất một pha

• Đường dây đi từ trạm biến áp trung gian về là đường đây trên không nên

trên mỗi phân đoạn thanh góp ta đặt các van chống sét

• Trên các lộ của đầu đường dây đi tới trạm biến áp phân xưởng đặt các tủ

phân phối do hãng SIEMEN sản xuất máy cắt loại 8DC11 với các thông số sau

Loại máy cắt Cách điện Iđm (A) Uđm (kV) Icđm(kA) Icmax (kA)

8DC11 SF6 1250 12 25 63

2) C h ọ n dây d ẫ n t ừ t r ạ m b i ế n á p t r u ng g i a n v ề t r ạ m b i ế n áp ph â n ph ố i t r u ng

t âm

Đường dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về tạm biến áp trung tâm dài 4,5 km sử

dung đường dây trên không dây nhôm lõi thép lộ kép

• Với mạng cao áp có Tmax lớn dây dẫn được chọn với mật độ dòng kinh tế

jkt tra bảng với dây AC có thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 4500h ta có

jkt = 1,1 (A/mm2 )

• Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây là

Ittnm =

Tiết diện kinh tế

S tt nm =

2. 3.Uđm

7 48 7 , 4 2. 3.10

= 216,1(A)

Fkt =I tt n m =jkt

216, 1 2

1,1 = 196,4 (mm )

Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 240 (mm2 )

• Kiểm tra theo điều kiện sự cố đứt dây

Isc = 2.Ittnm = 2.216,1 = 432,2 (A)

Isc = 432,2<Icp = 605 (A)

Dây dẫn thỏa mãn điều kiện sựcố đứt dây

• Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Với dây ACO-240có r0 = 0,13 (Ω/km) và x0 = 0,357 (Ω/km)

∆U = P tt n m . R + Q tt n m . X

Uđm=

7487, 4. 0, 13+4817, 8. 0, 357 = 134,66(V)

2.10

Vậy ∆U < ∆Ucp = 500(V)

Vậy dây dẫn thảo mãn điều kiện về độ sụt áp trên đường dây

3) T í nh t o án l ự a c h ọ n t h i ế t b ị

a) T í nh t o án n g ắ n m ạ ch p h í a cao áp

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch dùng để kiểm tra điều kiện ổn định tĩnh và ổn

định động của thiết bị, dây dẫn đã chọn có ngắn mạch trong hệ thống không

Sơ đồ tnhs toán ngắn mạch được tha thế như sau

N là điểm ngắn mạch trên thanh cái trạm phân phối

Ni : Điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm biến áp phân xưởng để kiểm tra cáp và

các thiết bị cao áp của trạm

Điện kháng của trạm được tính theo công thức sau:

N

U2

Xht = SN

Trong đó SN là công suất ngắn mạch phía hạ áp của máy biến áp trung gian

SN = 3.Iđmc.Uđm

Zd = Rd +jXd

Rd ,Xd là điện trở điện kháng dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm biến áp

phân phối trung tâm

Rci,Xci là điện trở điện kháng của đường dây cáp từ trạm phân phối trung tâm về

trạm biến áp phân xưởng

U IN =

3.ZN

ZN: Tổng trở ngắn mạch là tổng trở từ điểm ngắn mạch đến hệ thống

U: Là điện áp đường dây(kV)

ixk = 1,8. 2.IN

*) Tính ngắn mạch tại thanh góp trạm PPTT

U2

Xht = SN

=

Thông số các lộ dây

10, 52

= 0,1 (Ω)3.10.63

Đường cáp F(mm2) L

(m)

R0

(Ω/km)

X0

(Ω/km)

R10-3

(Ω/km)

X10-3

(Ω/km)

BATG- PPTT AC-240 4500 0,13 0,357 585 1606,5

PPTT- B1 3X16 120 1,47 0,142 176 17,04

TPPTT- B2 3x25 100 0,93 0,118 93 11,8

TPPTT- B3 3x16 60 1,47 0,142 88,2 8,52

TPPTT- B4 3x25 50 0,67 0,118 33,5 5,9

TPPTT- B5 3x35 100 0,67 0,113 67 11,3

TPPTT- B6 3x16 60 1,47 0,142 88,2 8,52

RN = Rd = 0,585 (Ω)XN = Xht +Xd = 0,1+1,6 = 1,7 (Ω)ZN = R2

N+X2

N

N

IN =U

=3.ZN

10

3. 0,5852+1,72 = 3,2 (kA)

ixk = 1,8 2.IN = 1,8. 2.3,2 = 8,1 (kA)*) Tính toán ngắn mạch N1:(N1 là điểm ngắn mạch tại thanh cái phân xưởng B1)RN1= Rd+ Rc1 = 0,585+0,176 = 0,761 (Ω)XN1= Xht + Xd+Xc1 = 0,1+1,6+0,017= 1,717 (Ω)ZN1= 0,761

2+1,717

2 = 1,87(Ω)

IN1 = U

3.ZN1=

10

3.1,87= 3,08(kA)

ixk1= 1,8. 2.IN1 = 1,8. 2.3,08 =7,8(kA)*) Tính toán ngắn mạch N2 :(N2 là điểm ngắn mạch tại thanh cái phân xưởng B2)RN2 = Rd+Rc2 = 0,585+0,093 = 0,678 (Ω)XN2 = Xht + Xd+Xc2 = 0,1+1,6+0,0118 = 1,711 (Ω)ZN2 =Z

2 N2+X

2N2 = 0,678

2+1,711

2 = 1,84(Ω)

IN2 = U

3.ZN2=

10

3.1,84= 3,13(kA)

ixk2 = 1,8. 2.IN2 = 1,8. 2.3,13 =7,96(kA)*) Tính toán ngắn mạch N3 :(N3 là điểm ngắn mạch tại thanh cái phân xưởng B3)RN3 = Rd +Rc3 = 0,585+0,088 = 0,673 (Ω)XN3 = Xht + Xd+Xc3 = 0,1+1,6+0,0085= 1,708 (Ω)ZN3 = R2

N3+X2 = 0,6732+1,7082 = 1,83(Ω)

IN3 = U

3.ZN3=

10

3.1,83= 3,15(kA)

ixk3 = 1,8. 2.IN1 = 1,8. 2.3,15 = 8,01(kA)*) Tính toán ngắn mạch N4 :(N4 là điểm ngắn mạch tại thanh cái phân xưởng B4)RN4 = Rd +Rc4 = 0,585+0,033 = 0,618 (Ω)XN4 = Xht + Xd+Xc4 = 0,1+1,6+0,0059= 1,705 (Ω)ZN4 = Z2

N4 +X2= 0,6182+1,7052 = 1,81(Ω)

IN4 = U

3.ZN4=

10

3.1,81= 3,18(kA)

ixk4 = 1,8. 2.IN1 = 1,8. 2.3,18 =8,11(kA)*) Tính toán ngắn mạch N5 :(N5 là điểm ngắn mạch tại thanh cái phân xưởng B5)RN5 = Rd +Rc5 = 0,585+0,067 = 0,652 (Ω)XN5 = Xht + Xd+Xc5 = 0,1+1,6+0,011= 1,711 (Ω)ZN5 = 0,6522+1,7112 = 1,83(Ω)



N

IN5 =U

=3.ZN5

103.1,83

= 3,15(kA)

ixk5 = 1,8. 2.IN5 = 1,8. 2.3,15 = 8,01(kA)*) Tính toán ngắn mạch N6 :(N6 là điểm ngắn mạch tại thanh cái phân xưởng B6)RN6 = Rd +Rc6 = 0,585+0,088 = 0,673 (Ω)

XN6 = Xht + Xd+Xc6 = 0,1+1,6+0,0085= 1,708 (Ω)ZN6 = R2

N6+X2 = 0,6732+1,7082 = 1,83(Ω)

IN6 = U

3.ZN6=

10

3.1,83= 3,15(kA)

ixk6 = 1,8. 2.IN6 = 1,8. 2.3,15 = 8,01(kA)* Kết quả ta có bảng tính toán ngắn mạch như sau:

Điểm ngắn mạch

IN(kA) ixk(kA)

N 3,2 8,2N1 3,08 7,8N2 3,13 7,96N3 3,15 8,01N4 3,18 8,11N5 3,15 8,01N6 3,15 8,01

b) L ự a ch ọ n t h i ế t b ị đ i ệ n: * Máy cắt loại 8DC11Lựa chọn theo dữ liêu sauUđmmc ≥ Uđmmạng

Iđmmc = 1250 A ≥ 2.Ittnm = 2.216,1 = 432,2 (A)Icđm = 25kA ≥ IN = 3,2 (kA)Icmax = 633 kA ≥ Ixk = 8,2 (kA)

* Biến áp đo lường BULựa chọn theo tiuêu chuẩn sauUđmBU ≥ Uđmmạng = 10(kV)

Chọn loại ba pha năm trụ ta chọn 4MS32 có các thông số kỹ thuật như sauUđm = 12 (kV) Uxung = 75 (kV)

12U1đm = (kV)

3

U2đm =100

3(kV)

Sđm = 400(VA)* Lựa chọn chống sét:

Uđmmax = 10 (kV)Chọn chống sét do hãng COOPER sản xuất có Uđmmax = 10 (kV) giá đỡ ngang

AZLD501B104) T r ạ m b i ế n á p phân x ư ở ng: Vì trạm biến áp phân xưởng đặt rất gần trạm biến áp phân phối trung tâm nên phíacao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì để bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho biến ápPhía hạ áp đặt Áptomat tổng và Áptomat nhánh. Trên thanh cái hạ áp được phânđoạn bằng một Áptomat liên lạc* Lựa chọn dao cách ly cao ápUđmdcl ≥ Uđmmạng

Iđmdcl ≥ Ilvmax

Iđmđóng ≥ ixk = 3,2 (kA)Chọn dao cách ly do hangx SIEMEN sản xuất với các thông số như sau

U đm(kV) I đm(kA) INt (kA) INmax (kA)12 400 10→ 63 40→ 160

* Lựa chọn cầu chì cao ápLựa chọn theo các số liệu sau và dùng cho tất cả các trạmUđmcc ≥ Uđnmạng = 10(kV)

Iđmcc ≥ Ilvmax =k qt. Sđ mB

3.Uđm=

1, 3. 1600

3.10= 120,1(A)

I cđm ≥ INmax = 4(kA)Lựa chọn cầu chì do hãng SIEMEN sản xuất chọn loại GD1232-4D có các thông sốnhư sau:

Uđm (kV) Iđm (A) IcminN(A) IcN (A)12 160 875 40

* Lựa chọn Áptomát:Chọn Áptomát do hãng MERLIN GERIN sản xuấtTrong phần này chỉ chọn Áptomat tổng và Áptomat phân đoạnChọn Áptomát theo thông số sau: UđmA ≥ Uđmmạng = 0,38 (kV)

I q t. Sđ mBIđmA ≥ Ilvmax =3.Uđm

Ta tiến hành chọn trạm như sau:Với trạm B1,B3,B6

Ilvmax =Iq t. Sđ mB

=3.Uđm

1 , 3 . 5 60 3.0,38

= 1106,08(A)

Với trạm B2,B4:Iq t. Sđ mB 1, 3. 1000

Ilvmax = =3.Uđm 3.0,38

= 1975,1(A)

đ

Với trạm B5

I = Iq t. Sđ mB

=lvmax3.U

1 , 3 . 16 0 0 3.0,38

= 3160,2(A)

Ta có bảng tổng kết sau:

Tên trạm Loại Số lượng Uđm(V) Iđm(A) INc(kA) Số cựcB1,B3,B6 CM1250N 3 690 1250 50 3

B2,B4 CM2000N 3 690 2000 50 3B5 CM3200N 3 690 3200 50 3

Như vậy ta có thể áp dụng phương án này để cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng để từ đó cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo, ở đây ta chỉ tính toán với mạng cao áp. Các thiết bị đã chọn cho mạng cao áp của nhà máy đều thỏa mãn các điều kiện kỹ thuật cần thiết

CHƯƠNG IIITHIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích 589m2 công suất tính toán của phân

xưởng 86,4(kW) trong đó 8,964 (kW) là công suất chiếu sáng phân xưởng các thiết

bị được chia thành 5 nhóm

Để cung cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xưởng dự định đặt một tủ

phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 5 tủ động lực đặt rải rác cạnh

tường phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải

Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp một Áptomat đầu nguồn, dây dẫn điện về

xưởng bằng cáp ngầm

Tủ phân phối của xưởng đặt 1 Áptomat tổng và 6 Áp tomat nhánh cấp điện cho

5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng

Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia,đầu vào đặt dao cách ly -

cầu chì, các nhánh đặt cầu chì

Mỗi động cơ máy công nghiệp được điều khiển bằng khởi động từ đặt trong tủ

động lực hoặc trên thân máy, trong khởi động từ có Rơle nhiệt bảo vệ quá tải. Các

cầu chì trong tủ động lực chủ yếubảo vệ ngắn mạch, đồng thời làm dự phòng cho bảo

vệ quá tải của khởi đông từ

Các phần tử của hệ thống cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí đều được

chọn thiết bị của Nga và Nhật Bản

1) L ự a ch ọ n các ph ầ n t ử c ủ a h ệ t h ố n g c ấ p đ i ệ n:

a) Chọn cáp t ừ tr ạm bi ến áp về t ủ phân phối của xưở ng

Ixưởng = Sxưởn g

=3.Uđm

1 2 7 , 7 3.0,38

= 194,02(A)

Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện cao su có vỏ thép tiết diện 70mm2

, có

Icp = 260A → CPг (3x70+1x50)b) Chọn Áptomat đầu nguồn đặt tại trạm biến áp loại A3140có Iđm = 300A

c) C h ọ n t ủ p h ầ n p h ố i c ủ a x ư ở n g - Ápomat tổng chọn A3140 như Apatomat đầu nguồn- 6 nhánh ra chọn Áptomat A3120 có Iđm = 100A Tra bảng tủ phân phối chọn loại ΠP-9322d) C h ọ n c á p t ừ t ủ p hân ph ố i đ ế n t ủ đ ộ ng l ự c Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1(ĐL1)khc.Icp ≥ Itt = 17,39 (A)

1, 25. 100khc.Icp ≥ Ikđnh = 1,5

=83,3 A

Vì dây cáp chôn ngầm dưới đất riêng từng tuyến nên chọn khc = 1Kêt hợp hai điều kiện chọn cáp đồng bốn lõi tiết diện 10 mm2 có Icp = 85A→

CPг(3x10 + 1x6)Các tuyến khác chọn tưng tự kết quả được ghi trong bảng sau

Tuyến cáp Itt (A) Fcáp, mm2 Icp,A

PP- ĐL1 17,39 10 85

PP- ĐL2 74,24 10 85

PP- ĐL3 14 10 85

PP- ĐL4 22,18 10 85

PP- ĐL5 90,68 16 107

Vì trạm biến áp cách xửng 200m nên không cần tính toán ngắn mạch để kiểm tra cáp và Áptomat đã chọne) L ự a ch ọ n các t ủ độ n g l ự c Các tủ động lực đều được chọn loại tủ do Liên Xô(cũ) sản xuất CΠ62-7/1, đầu vào cầu dao- cầu chì 400A tám đầu ra 100A: 8x100A+ Chọn cầu chì cho tủ ĐL1

- cầu chì bảo vệ máy cưa kiểu đai 1kW- Idc ≥ Iđm = 2,53A

2, 53. 5- Idc ≥

Chọn Idc = 30A2,5

= 5,06A

+ Cầu chì bảo vệ máy khoan bàn 0,65kW- Idc ≥ Iđm = 1,65A

5. 1, 65- Idc ≥

Chọn Idc = 30A2,5

=3,3A

+ Chọn cầu chì bảo vệ máy mài thô 2,3kW- Idc ≥ Iđm = 5,82A

5. 5, 82- Idc ≥

Chọn Idc = 30A2,5

= 11,64A

+ Chọn cầu chì bảo vệ máy khoan đứng 4,5kW- Idc ≥ Iđm = 11,39A

5. 11, 39- Idc ≥

Chọn Idc = 30A2,5

= 22,78A

+ chọn cầu cgì bảo vệ máy bào ngang 4,5kWChọn Idc = 30A+ Chọn cầu chì bảo vệ máy xọc 2,8kW- Idc ≥ Iđm = 7,09A

5. 7, 09- Idc ≥

Chọn Idc = 30A2,5

= 14,18A

+ chọn càu chì máy mài tròn vạn năng 2,8kWChọn Idc = 30A+ Chọn cầu chì tổng tủ ĐL1:- Idc≥ Ittnhóm = 17,39A

5. 11, 39+( 17, 39-0, 16.11, 39)- Idc ≥

Chọn Idc = 200A2,5

= 29A

Các nhóm khác chọn tưng tự kết quả ghi trong bảngg) L ự a ch ọ n dây d ẫ n t ừ t ủ đ ộ ng l ự c đế n t ừ ng độ n g c ơ Tất cả các dây dẫn trong xưởng chọn loại dây bọc do Liên Xô(cũ) sản xuất đặt trongống sắt kích thước 3/4” khc = 0,95Chọn dây cho nhóm 1- Dây từ tủ Đl1 đến máy cư kiểu đai 1kW- Chọn dây 2,5 mm2 có dòng Icp = 25A

0,95.25>2,53AKết hợp với Idc = 30A

0,95.25≥ 30

= 10A3

- Dây từ tủ ĐL1 đến máy khoan bàn 0,65kW Chọn dây 2,5 mm2 không cần kiểm tra

- Dây từ tủ ĐL1 đến máy khoan đứng 4,5kW Chọn dây 2,5 mm2

0,95.25 > 11,39A

0,95.25≥ 30

= 10A3- Dây từ tủ ĐL1 đến các động cơ khác có công suất bằng hoặc bé hơn 4,5kW, tất cả đề chọn dây 2,5 mm2

Các nhóm khác cũng chọn tương tựTheo yêu cầu an toàn điện, các thiết kế cũ, vỏ các thiết bị điện bằng kim loại

bình thường không mang điện đươc nối rực tiếp với dây trung tính máy biến áp (N) trong mạng 3 pha 4 dây. Để an toàn hơn, sử dụng mạng 3 pha 5 dây người ta kéo thêm một dây trung tính gọi là dây đất kí hiệu là E. Tiết diện dây E bằng tiết diện dây N và vỏ các thiết bị điện bằng kim loại không mang điện được nối trực tiếp với dây E- Khi thi công, người ta kéo cáp 4 lõi và dây E đi song song với cáp 4 lõi- Cách nối dây: ba cực cáp chính nối với 3 cực Áptomat, dây N nối vào thanh dẫn dặt ở dưới tủ và cách điện với vỏ tủ. Dây E được nối vào vỏ tủ điện. Từ vỏ tủ điện nối vào vỏ động cơBảng chọn cầu chì và dây dẫn

Phụ tải Dây dẫn Cầu chì

Tên máy Pđm

kW

IđmA Mã

hiệu

Tiết

diện

Đ/k ống

thép

Mã

hiệu

I v ỏ Idc

Máy cưa kiểu đai 1 2,53 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Khoan bàn 0,65 5,06 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy mài thô 2,3 5,82 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy khoan đứng 4,5 11,39 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy bào ngang 4,5 11,39 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy xọc 2,8 7,09 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy tròn vạn năng 4,5 11,39 ΠPTO 4 3/4” ΠH-2 100/40

Máy phay răng 4,5 11,39 ΠPTO 4 3/4” ΠH-2 100/40

Máy phay vạn năng 7 11,7 ΠPTO 4 3/4” ΠH-2 100/50

Máy tiện ren 8,1 20,5 ΠPTO 4 3/4” ΠH-2 100/60

Máy tiện ren 10 25,32 ΠPTO 4 3/4” ΠH-2 100/60


Máy tiện ren 4,5 11,39 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30




Máy khoan bàn 0,85 2,152 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Bể dầu có tăng nhiệt 2,5 6,33 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy cạo 1 2,53 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30


Máy cắt liên hợp 1,7 4,305 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy mài phá 2,8 7,09 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Quạt lò rèn 1,5 3,798 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30


Bể dung dịch kiềm 3 7,16 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Bể ngâm nước nóng 4 10,13 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy cuộn dây 1,2 3,04 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy cuộn đây 1 2,53 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Bể ngâm có tăng nhiệt 4 10,13 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Tủ sấy 3 7,6 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30



Bể khử dầu mỡ 4 10,13 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Lò điện để luyện khuôn 3 7,6 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Cẩu trục 24,2 61,28 ΠPTO 16 3/4” ΠH-2 250/150

Bản thử nghiệm TBĐ 7 17,73 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/40

Lò điện để nấu chảy babit 10 25,32 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/60

Lò điện để mạ thiếc 3,5 6,33 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Quạt lò đúc đồng 1,5 3,8 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30


Máy uốn các tấm mỏng 1,7 4,305 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy mài phá 2,8 7,09 ΠPTO 2,5 3/4” ΠH-2 100/30

Máy hàn điểm 13 32,92 ΠPTO 4 3/4” ΠH-2 100/80

Chỉnh lưu se-le-nium 0,6 1,52 ΠPTO 4 3/4” ΠH-2 100/30

h) L ự a ch ọ n k h ở i đ ộ ng t ừ cho c á c độ n g c ơ đ i ệ n: Khởi đông từ bằng công tắc tơ + rơle nhiệt. Vì vậy chọn khởi động từ chính là

chọn công tăc tơ và rơle nhiệt.Chọn khởi động từ cho động cơ máy cưa đai:

PđmK ≥ Pđm

IđmRN = Iđm = 2,53ATra bảng công tăc tơ S-N10 KP(cx) PđmK = 4kW, IđmK = 20A Role nhiệt TH-N18KP(cx), IđmRN = 2÷ 3(2,5A)+ Chọn khởi động từ kép (đảo chiều quay) cho động cơ khoan bàn:

PđmK ≥ Pđm = 0,65kW IđmRN = Iđm = 1,65A

Tra bảng chọn 2 công tắc tơ S-2xN10KP(cx), PđmK = 4kW, IđmK = 20A Rơle nhiệt Th-N12KP(cx), IđmR = 1,4÷ 2(1,7A)Khóa liên động cơ khí UN-ML11(cx)+ Chọn khởi động từ kép cho động cơ máy mài thô:

PđmK ≥ Pđm = 2,3kWIđmRN = Iđm = 5,82A

Tra bảng chọn 2 công tắc tơ S- 2xN10KP(cx); P =4kW,IđmK = 20A Rơle nhiệt TH-N12KP(cx), IđmRN = 4÷ 6(5A)Khóa liên động cơ khí UN-ML11(cx)+ Chọn khởi động từ kép cho đông cơ máy khoan đứng:

PđmK ≥ Pđm = 4,5kWIđmRN = Iđm = 11,93A

Tra bảng chọn 2 công tắc tơ S-2xN11KP(cx), PđmK = 5,5kW, IđmK = 20A Rơle nhiệt TH-N18KP(cx), IđmRN = 9÷ 13(11A)Khóa liên hợp cơ khí UN-ML11(cx)+ Chọn khởi động từ cho động cơ máy bào ngang:

PđmK≥ Pđm = 4,5kWIđmRN = Iđm = 11,93A

Tra bảng chọn 2 công tắc tơ S-2xN11KP(cx), PđmK = 5,5kW, IđmK = 20A Rơle nhiệt TH-N18KP(cx), IđmRN = 9÷ 13(11A)Khóa liên hợp cơ khí UN-ML11(cx)+ Chọn khởi động từ kép cho động cơ máy xọc:

PđmK≥ Pđm = 2,8kW IđmRN = Iđm = 7,09A

Tra bảng chọn 2 công tắc tơ S-2xN10KP(cx), PđmK = 4kW, IđmK = 20A Rơle nhiệt TH-N12KP(cx), IđmRN = 5,2÷ 8(6,6A)Khóa liên hợp cơ khí UN-ML11(cx)Chú ý:- Điện áp cách điện(Uđmcđ) giữa các pha và giữa pha với đất là 690V- Điện áp làm viẹc định mức(Ulvđm)= 380÷ 440V. Với điện áp này công tắctơcó thể đóng cắt ở công suất định mức (PđmK) mà tiếp điểm của nó không bị màimòn, đảm bảo tuổi thọ- Điện áp định mức cuộn dây(Uđmcd) nam châm điện để đóng cắt công tắc tơ được chọn gióng nhau là 220VAC- Công tắc tơ khóa liên động cơ khí,role nhiệt khi mua riêng biệt nhau, sau đóđược ráp lại với nhau theo trình tự:- Nếu là khởi động từ đơn, ta lắp công tắc tơ với rơle nhiệt bằng khớp nối, kí hiệu MSO-ND- Nếu là khởi động từ kép, khóa liên động bằng cơ khí được lắp giữa hai công tắc tơ bằng khớp nối, sau lắp rơle nhiệt vào 1 trong 2 công tác tơ bằng khớp nối. Nhà sản xuất đã chế tạo khới nối phù hợp, chính xác, chắc chắn, kí hiệu MSO-2xNDCác nhóm khác chọn tương tự các kết quả ghi vào bảng (thêm bảng) Mặt bằng đi dây xưởng cơ khí vẽ trên hình (thêm bảng)

CHƯƠNG IVTHIẾT KẾ CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

1) Xác định số lượng công suất bóng đènVì là xưởng sửa chữa cơ khí nên dự định dùng đèn sợi đốt. Chọn độ rọi

E = 30 lxCăn cứ vào trần nhà cao 4,5 m,mặt công tác h2 = 0,8 m độ cao treo đèn cách trần 0,7 m. Vậy H= 4,5 - 0,8 - 0,7 = 3m .Tra bảng với đèn sợi đốt bóng vạn năng có L/H xác định được khoảng cách giữa cácđènL = 1,8H = 5,4Căn cứ vào bề rộng phân xưởng (16,6m)chọn L=4m

Đèn được bố trí làm 3 dẫy cách nhau 4m cách tường 2m tổng cộng 32 bóngXác định chỉ số phòng

ϕ = a. b

= 16, 6. 36

= 3,78 ≅ 4H(a+b) 3(16,6+36)Lấy hệ số phản xạ của tường 50% của trần 30% tìm hệ số sử dụng ksd = 0,48

Lấy hệ số dự trữ k = 1,3 hệ số tính toán Z= 1,1 xác định được quang thông mỗi đèn là:

F = kESZ

= 1, 3. 30. 598. 1, 1

= 1670 lumennksd 32.0,48Tra bảng chọn bóng 150W có F = 1722lume. Ngoài chiếu sáng trong khu sửa

chữa còn đặt thêm 4 bóng cho hai phòng thay đồ và phòng WC. Tổng cộng công suất toàn phân xưởng cần 32 bóng 150W + 4 bóng 100W = 5,2 kW

Hình IV.12) Thiết kế mạng điện chiếu sáng

Đặt rêng một tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào, lấy điện từ tủ PP của xưởng. Tủ gồm

một áp tô mát tổng 3 pha và 9 áp tô mát nhánh một pha, mỗi áp tô mát nhánh cấp

điện cho 4 bóng đèn. Sơ đồ nguyên lý như hình IV.1

a) C h ọ n cáp t ừ t ủ PP đế n t ủ c ô ng s u ấ t



Ics = P cs

=3.Uđm

5 , 2 3.0,38

= 7,9 A

Dùng đèn sợi đốt nên cosϕ = 1

Chọn cáp đồng, 4 lõi vỏ PVC do Clipsal sản xuất; tiết diện 6 mm2 có

Icp = 45 A → Cu PVC(3x6+1x4)

b) C h ọ n á t ô m á t t ổ ng

Với Itt = 7,9 A chọn áptômát tổng 50A 3 pha do Đài loan sản xuất TO-50EC-50A

c) C h ọ n các á t ô m á t nh á n h

Các áptômát nhánh chọn giống nhau, mỗi áptômát cấp điện cho 4 bóng. Dòng qua

áptômát 1 (pha)

4. 0, 15In = 0,22

=2,72A

Chọn 9 áp tô mát 1 pha, Iđm = 10Ado Đài loan sản xuất 9xQC-10Ad) C h ọ n d â y d ẫ n t ừ á t m á t n h á nh đế n c ụ m 4 đ èn Chọn dây đồng bọc, tiết diện 2,5 mm2 → Cu PVC(2x2,5) có Icp = 27A

đ) K i ể m t r a đ i ề u k i ệ n c h ọ n d â y k ế t h ợ p v ớ i á p t ô m át - Kiểm tra cáp Cu PVC (3x6+1x4) hệ số hiệu chỉnh k =1

45A > 1, 25. 50

= 41,6A1,5

- Kiểm tra dây 2,5 mm2

27A > 1, 25. 10

= 8,33A1,5e) K i ể m t r a đ ộ l ệ ch đ i ệ n á p Vì đường dây ngắn các dây đều được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra sụt áp

CHƯƠNG 5BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

( bù cosϕ)Vấn đề sử dụng, hợp lý và tiết kiệm nguồn điện năng trong các xí nghiệp công

nghiệp nói riêng và trong toàn ngành công nghiệp quốc gia nói chung có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế quốc dân. Hệ số công suất cosϕ là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không

Phần lớn các thiết bị dùng điện đều tiêu thụ cả công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Công suất tác dụng P là công suất được biến thành cơ năng trên trục đông cơ hoặc nhiệt năng trong các thiết bị sử dụng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất để từ hóa lõi thép trong các máy điện xoay chiều, không sinh ra công. Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tán năng lượng của đông

cơ sơ cấp quay máy phát điện, mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ điện không nhất thiết phải lấy tử nguồn

Vì vậy để tránh phải truyền tải một lượng công suất phản kháng khá lớn trên đường dây người ta đặt gần hộ tiêu thụ điện một máy phát sinh ra công suất phản kháng Q ( như tụ điện,máy bù đòng bộ...). Khi bù công suất phản kháng Q thì góc lệch pha dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cosϕ củamạng điện đươc nâng cao giưa P,Q và góc ϕ có mối quan hệ :

ϕ = arctg P

QKhi lương P không đổi, nhờ có bù công suất phản kháng nên lượng Q truyền tải

trên đường dây giảm xuống kết quả là ki giá trị cosϕ tăng nên sẽ đem lại nhiều lợi ích cho ngành điện như:- Giảm được tổn thất điên áp trong mạng điện- Giảm được công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện- Tăng khả năng truyền tải của đường dây vào máy biến áp- Tăng khả năng phát điện của máy phát điệnV . 1: XÁ C Đ Ị N H D UN G L Ư Ợ N G B Ù

Dung lương bù cần thiết cho nhà máy được tính theo công thức: Qbù = Pttnm( tgϕ1 - tgϕ2 ).Trong đó; Pttnm là phụ tải tác dụngtgϕ1: tương ứng với hệ số cosϕ1 trước khi bù tgϕ2: tươgng ứng với cosϕ2 sau khi bùTa bù đến cosϕ2 đạt giá trị không bị phạt từ (0,85 ÷ 0,95) ta bù cosϕ2 = 0,95

cosϕ1 = 9,71 ⇒ tgϕ1 = 0,991cosϕ2 = 0,95 ⇒ tgϕ2 = 0,329⇒ Qbù = 5731,5(0,991- 0,329) = 3794,253 (kVAr)

V.2: XÁ C Đ Ị N H V Ị TR Í V À TH I Ế T B Ị B Ù V.2.1: C h ọ n t h i ế t b ị b ù:

Để bù công suất phả kháng cho xí nghiệp có thể dùng các thiết bị bù sau:- Máy bù đồng bộ+ Có khả năng điều chỉnh trơn+ Tự động với với công suất phản phát ra ( có thể tiêu thụ công suất phản kháng)+ Công suất phản kháng không phụ thuộc vào điện áp đặt vào chủ yếu phụ thuộc vào dòng kích từ+ Giá thành cao- Tụ điện+ Tổn thất công suất tác dụng ít+ Lắp đặt, vận hành đơn giản, ít bị sự cố+ Công suất phải kháng phát ra phụthuộc vào điện áp đặt nên tụ+ Có thể sử dụng ở nơi khô giáo bất kỳ để đặt bộ tụ điện+ Giá thành rẻ công suất phat ra theo bậc và không thay đổi- Thời gian phục vụ+ Độ bền kém

S

- Động cơ không đồng bộ được hòa đồng bộ hóa không kinh tế+ Giá thành đắt không kinh tế+ Tổn hao công suất lớn chỉ dùng trong trường hợp cần điều chỉnh chơn hoặc công suất lớn

Ngoài ra người ta còn dùng máy phát điện phát ra công suất phản kháng tuy nhiên không kinh tế

Theo phân tích ở trên thì tụ bù thường hay được dùng để lắp đặt để nâng cao hệsố công suất cho các xí nghiệpV.2.1: V ị t r í đ ặ t t h i ế t b ị b ù:

Về nguyên tắc đẻ giảm tổn thất điện áp, điện năng cho đối tượng dùng điện là đặt phân tán các bộ tụ bù cho từng động cơ điện, tuy nhiên nếu đặt phân tán sẽ làm nâng cao chi phí đầu tư, lắp đặt và quản lý vận hành vì vậy việc đặt các bộ tụ bù là tùy thuộc vào cấu trúc hệ thống cung cấp điện của đối tượng theo kinh nghiệm thường hay đặt tụ bù ở phần hạ áp của trạm biến thế phân xưởng cụ thể tại tử phân phối, ở đây ta coi giá tiền đơn vị là (đ/kVA) thiết bị bù hạ áp lớn không đáng kể so với giá trị tiền tổn thất điện năng qua máy biến áp

Chọn thiết bị bùNhư đã phân tích ở trên và từ các đặc điểm ở trên tacó thể lựa chọn thiết bị bù là

tụ điện tĩnh. Nó có ưu điểm là giá rị đầu tư một đơn vị công suất bù không phu thuộc vào dung lượng tụ bù nên thuận tiện cho việc chia nhỏ thành nhóm và đặt các phụ tải mặt khác tụ điện tĩnh tiêu thụ công suất ít công suất tiêu thụ từ 0,003 ÷ 0,005 kW và vận hành đơn giản ít sự cố

V.3 TÍ NH T OÁN DUNG LƯỢ NG BÙ

Tính dung lượng bù cho toàn mạchCông thức: phân phối dung lượng bù cho một nhánh của mạch hình tia:

R tđQbi = Qi - (Qxn - QbΣ)

Trong đóRi

(kVA)

- Qi : Công suất phản kháng tiêu thụ của nhánh i (kVA)- Qxn : Công suất phản kháng toàn xí nghiệp (kVA)- QbΣ : Công suất phản kháng bù tổng (kVA). Điện trở tương đương của toàn mạch

1 1 1 1 1

Trong đóRtđ

= R1

+ R2

+ …..+ Ri

( Ω

)

- Ri = (Rci + Rbi )điện trở tương đương của nhánh thứ i (kVA)- Rci : Điện trở cáp nhánh thứ i (Ω)

∆P N. U2

- Rbi = 2 (Ω) điện trở máy biến áp phân xưởngđm

Số liệu tính toán các trạm biến áp phân xưởng:

Tên trạm

Stt,kVA Sđm

,kVASố RB

máy ,ΩB1 704 + j528 560 2 1,5

B2 1415 + j1061 1000 2 0,75

B3 746 + j559 560 2 1,5

B4 1447 + j1085 1000 2 0,75

B5 2027 + 1520 1600 2 0,6

B6 768 + j576 560 2 1,5

Kết quả tính toán điện trở các nhánh

STT Tên nhánh RB,Ω RC,Ω R = RB+RC

1 PPTT- B1 1,5 0,0368 1,53682 PPTT- B2 0,75 0,0515 0,80153 PPTT- B3 1,5 0,0735 1,57354 PPTT- B4 0,75 0,0588 0,80885 PPTT- B5 0,6 0,0882 0,68826 PPTT- B6 1,5 0,0368 1,5368

Điện trở tương đương toàn mạng cao áp 1 1 1 1Rtđ

= R1

+ R2

+ …..+ Ri⇒ Rtđ = 0,1702(Ω)

Xác định công suất tính toán và cosϕ toàn nhà máyS = 7107 + j5329 (kVA)

cosϕ = 7107

= 0,7871072+53292

Từ đây tính được tông r công suất phản kháng bù để nâng cosϕ của nhà máy từ 0,78 nên 0,95

Qb = P(tgϕ1 - tgϕ2) = 7107(0,935- 0,3) =4512(kVA) Áp dụng công thức

Qbi = Qi -(QΣ - Qb)

như sau:

R tđ xác định được dung lượng bù từng trạm biến áp phân phốiRi

0, 1702Qb1 = 704 - (5329 - 4512).1,5368

= 613,5 (kVA)

b

b

b

b

Q = 1061 - (5329 - 4512).0,1702

= 887,5 (kVA)0,8015

Q = 559 - (5329 - 4512).0, 1702

= 470,6 (kVA)1,573

Q = 1085 - (5329 - 4512).0, 1702

= 913 (kVA)0,8088

Q = 1520 - (5329 - 4512).0, 1702

= 1317,9 (kVA)0,6880, 1702

Qb6 = 576 - (5329 - 4512)1,5368

= 485,5 (kVA)

Tại trạm biến áp vì phía 0,4 kV dùng thanh cái phân đoạn, nên dung lượng bù được chia đều cho hai nửa thanh cái. Chọn dùng các loại tủ điện bù 0,38 kVcủa Liên Xô (cũ) đang bán tại Việt NamKết quả tính toán và đặt tủ tụ bù cosϕ tại trạm biến áp phân xưởng

Tên trạm Qbù, kVAtheo tính toán

Loại tủ Số pha Q kVA Số lượng

B1 613,5 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 12B2 887,5 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 17B3 470,6 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 9B4 913 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 18B5 1317,9 KC2-0,38-50-3Y3 3 50 26B6 485,5 KC2-0,38-40-3Y1 3 40 12

do an cung cap dien

Documents