phương pháp cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

phương pháp cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

Đồ án: phương pháp cung cấp điện cho một phân xưởng cơ

khí

……… , tháng … năm ……

• Chương 1: Xác định phụ tải tính toán cho

2.4- Đo lường và kiểm tra trong trạm 31

1/ Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính: 402/ Từ tủ phân phối tới tủ động lực:41

+Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng

+Kiểm tra tổn thất điện áp

6.2-Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng 63

6.4 Vị trí lắp đặt tụ bù và tính toán dung lượng bù 65

• Chương 7: Tính toán chiếu sáng 66

LỜI NÓI ĐẦU:

Hiện nay, đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành công nghiệp điện năng đóng một vài trò cực kỳ quan trọng bởi nó cung cấp năng lượng cho tất cả các hoạt động lao động sản xuất và sinh hoạt Vì thế yêu cầu

về sử dụng điện và các thiết bị ngày càng tăng Cung cấp điện năng một cách an toàn

và ổn định cho khu vực kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp, xưởng, nhà máy là rất cần thiết Để đảm bảo được yêu cầu về chất lượng cung cấp và tiết kiệm điện thì chúng

ta phải nắm vững về các thiết bị tiêu thụ điện, cách vận hành cũng như cách chọn thiết

bị, dây dẫn, khí cụ bảo vệ và cách bố trí vị trí sao cho tối ưu nhất

Do đó việc khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp điện để từ đó đưa ra những lựa chọn, những phương pháp cung cấp điện tối ưu nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện năng của một khu công nghiệp, khu dân cư, bến cảng…là một công việc cần thiết quyết định cho việc thành công của công cuộc đổi mới đất nước

Là một sinh viên khoa điện, thuộc bộ môn điện công nghiệp của trường ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM, người nghiên cứu quan tâm đến vấn đề này với mong muốn nâng cao chất lượng cung cấp và tiết kiệm điện Vì vậy, qua cuốn đồ

án môn học này, người nghiên cứu đưa ra phương án cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí với khả năng đảm bảo về điều kiện kinh tế và kỹ thuật

Với giới hạn là một sinh viên và khả năng tài chính, thời gian… nên đồ án này chỉ tìm hiểu mức độ đơn giản Sau này, nếu mọi điều kiện khách quan cho phép thì sẽ tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện đồ án này hơn nữa

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 12 năm 2010Sinh Viên Thực Hiện

BÙI QUỐC ĐỨC

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy

NGUYỄN NGỌC ÂU đã tận tình hướng dẫn và

giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án Em

cũng xin cảm ơn các thầy cô trong trường, đặc biệt

là thầy cô trong khoa điện đã chỉ dạy, truyền đạt

những kiến thức cho em

Xin cảm ơn các bạn sinh viên đã giúp đỡ và

góp ý cho tập đồ án này hoàn thành đúng thời gian

Xin trân trọng cảm ơn

SV BÙI QUỐC ĐỨC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN:

Nội dung của đồ án bao gồm 7 chương:

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Ngọc Âu

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ:

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó thì nhiệm vụ đầu tiên của

chúng ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy Tùy theo qui mô của công trình mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5 năm,10 năm hoặc lâu hơn nữa Ví dụ xác đinh phụ tải điện cho một phân xưởng thì chủ yếu là dựa vào máy móc thực tế đặt trong phân xưởng đó, xác định phụ tải cho một xí nghiệp thì phải xét tới khả năng mở rộng của xí nghiệp trong tương lai Như vậy xác đinh phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hay dài hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải công trình ngay sau khi công trình vào khai thác vận hành Phụ này được gọi là phụ tải tinh toán, trên cơ sở phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện cho phù hợp như máy biến áp, dây dẩn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ… Để tính toán các tổn thất công suất, điện áp, tụ bù …

Do phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố và biến động theo thời gian nên cho đến nay tuy đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán nhưng vẫn chưa có một phương pháp tính một cách chính xác và tiện lợi Vì vậy trong thực tế thiết kế, khi đơn giản công thức để xác định phụ tải điện thì cho phép sai số

¬10

2 MỤC ĐÍCH:

Đồ án “ Thiết kế cung cấp điện cho Nhà máy cơ khí” trang bị cho người học những kiến thức cơ bản trong việc thiết kế cung cấp điện cho các công trình trong thực tế, giúp người học vận dụng những kiến thức chuyên nghành đã được học một cách triệt

để

Tuy chỉ nằm trong phạm vi của một đồ án môn học, nhưng đề tài này rất có ý nghĩa đối với sinh viên vì nó giúp sinh viênï có một hình dung tương đối về những công việc trong tương lai, từ đó tránh được những bỡ ngỡ ban đầu khi họ bước chân vào môi trường làm việc sau này

3 GIỚI HẠN ĐỒ ÁN:

Với giới hạn là một sinh viên và khả năng tài chính, thời gian… nên đồ án này chỉ tìm hiểu mức độ đơn giản, chỉ mới thực hiện ở mức độ lý thuyết và trong trường học, chưa áp dụng vào trong thực tế nên không tránh khỏi những thiếu xót, mong thầy

và các bạn đóng góp ý kiến để ngày càng hoàn thiện hơn Sau này, nếu mọi điều kiện khách quan cho phép thì sẽ tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện đồ án này hơn nữa

CHƯƠNG I:

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG, XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI

1.1- ĐẶC ĐIỂM CỦA PHÂN XƯỞNG:

Tính toán phụ tải điện là bước đầu tiên trong quá trình thiết kế một hệ thống cung cấp điện, nó có vai trò rất quan trọng bởi vì nếu ta xác định phụ tải tính toán dư thừa dẫn đến lãng phí, ứ đọng vốn đầu tư Nếu xác định thiếu sẽ dẫn đến mạng điện thường xuyên bị quá tải do đó vận hành không đảm bảo chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hơn nữa xác định phụ tải là cơ sở để lựa chọn công suất nguồn, tiết diện dây dẫn và lựa chọn CB Do thấy được tầm quan trọng của việc xác định phụ tải tính toán nên trước khi đi vào tính toán phụ tải điện cho một phân xưởng ta phải thu thập đầy đủ các dữ liệu của phân xưởng

Diện tích toàn phân xưởng: 1250m2

Chiều dài phân xưởng: 50m

Chiều rộng phân xưởng: 25m

1.2- THÔNG SỐ VÀ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG:

1.2.1-Thông số phân xưởng:

Phân nhóm phụ tải dựa vào các yếu tố sau:

thiết bị bảo vệ và dây dẫn)

• Phân nhóm phải theo khu vực (thuận tiện cho việc đi dây, đảm bảo tính kinh tế).

nhóm

Như vậy ta chia phân xưởng làm 3 nhóm phụ tải:

Hiện nay có nhiều phương pháp để tính toán phụ tải Những phương pháp đơn giản tính toán thuận tiện thì kết quả không được chình xác Ngược lại, những phương pháp phức tạp thì có độ chính xác cao Vì vậy, tùy theo công trình thiết kế và tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp cho thích hợp

1.3.1-Hệ số công suất trung bình cho từng nhóm j được xác định theo công thức sau:

Costbj =

- Hệ số công suất trung bình cho nhóm máy thứ nhất (j =1)

bị dùng điện có hiệu quả(nhq)

=

Suy ra nhqj = nj

Ptt =Kmaxj Ksdj Sttj =

Qttj = a/ Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 1 theo phương pháp số thiết bị dùng điện có hiệu quả

-Số thiết bị trong nhóm 1: n1 = 10

-Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 1:Pmax1 =14 (KW)

-Số thiết bị trong nhóm có Pđmi Pmax1:n11 = 10

-Tổng công suất của thiết bị trong nhóm 1:

= f( , )

- Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 2:Pmax2 = 12 (KW).

- Số thiết bị trong nhóm có Pđmi Pmax2 : n12 = 12

- Tổng công suất của thiết bị trong nhóm 2:

- Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 3:Pmax3 = 16 (KW)

- Số thiết bị trong nhóm có Pđmi Pmax3: n13 = 8

- Tổng công suất của thiết bị trong nhóm 3:

1.3.4- Phụ tải tính toán động lực toàn phân xưởng

Phụ tải tính toán phần động lực toàn phân xưởng được xác định theo công thức sau:

Pttđl = Kđt Sttđl = = Qttđl =

Trong đó: S(m2) diện tích toàn phân xưởng

P0(W/m2) là xuất chiếu sáng của phân xưởng

Tra bảng 2-5 trang 623 sách cung cấp điện của thầy Nguyễn Xuân Phú, vì đây là phân xưởng cơ khí nên chọn P0 = 15(W/m2)

Pttcs = 15*1250 = 18750 (W) = 18,75 (KW)

Chọn hệ số chiếu sáng Cosφcs = 0,85 tgφcs= 0,62

Qttcs = Pttcs*tgφcs = 18,75 0,62 = 11,625 (Kvar)

Sttcs = = = 22,1 (KVA)

1.3.6- Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng được xác định:

Pttpx = Pttđl + Pttcs

Qttpx= Qttđl + QttcsSttpx =

Vậy: Pttpx = 252,46 + 18,75 = 271,2 (KW)

Qttpx= 146,45 + 11,625 = 158,1 (Kvar)

Sttpx = (KVA)1.3.7-Xác định tâm phụ tải của nhóm và của phân xưởng

Tâm phụ tải là một điểm nằm trong mặt bằng phụ tải, nếu ta đặt tủ phân phối chính hay trạm biến áp tại đó thì các chi phí về kim loại màu, về tổn thất công suất, về tổn thất điện năng và tổn thất điện áp xem như là rất nhỏ

Dựa vào sơ đồ mặt bằng phân xưởng, ta chọn hệ toạ độ và tỷ lệ xích như sau:

oy trùng với cạnh rộng của mặt bằng phân xưởng, trục ox trùng với cạnh dài của mặt bằng phân xưởng

Dựa vào hệ trục toạ độ ta xác định được tâm phụ tải của từng nhóm máy và của toàn phân xưởng

-Tọa độ tâm phụ tải nhóm j được xác định:

Với xij , yij lần lượt là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i trong nhóm j

Pij là công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm j

Ta tiến hành đo được các tọa độ xij , yij trên mặt bằng phân xưởng

Xác định vòng tròn phụ tải:

Xác định vòng tròn phụ tải nhằm mục đích minh họa công suất tính toán của phân xưởng, đồng thời cũng chỉ rõ thành phần công suất tác dụng và công suất chiếu sáng Vòng tròn phụ tải có tâm là tâm của phụ tải và có bán kính được xác định theo biểu thức sau đây: R= m: hệ số tự chọn, ở đây chọn

Vậy ta đặt tủ động lực nằm trong vòng tròn có tâm là (X1= 10,6 (m) ; Y1 = 20,7 (m)) và bán kính là R1 = 4,6 (mm).

- Tủ đặt phải gần tâm phụ tải.

- Thuận tiện cho việc quan sát toàn nhóm máy hay toàn phân xưởng

- Không gây cản trở lối đi

- Gần cửa ra vào, thông gió tốt

Vậy ta nên đặt tủ phân phối chính MDB ( Main Distribution Board ) và tủ phân phối phụ DB ( Distribution Board ) gần với các tâm phụ tải của nhóm và tâm phụ tải chính phân xưởng Tủ phân phối cho phần chiếu sáng DLB ( Distribution Lighting Board) được đặt gần cửa ra vào của phân xưởng cho tiện việc điều khiển chiếu sáng.Vị trí các tủ phân phối được xác định trên bản vẽ tâm phụ tải vàvị trí các tủ phân phối

CHƯƠNG 2 TÍNH CHỌN TRẠM BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG

2.1- KHÁI QUÁT VỀ TÍNH CHỌN TRẠM BIẾN ÁP

Trạm biến áp dùng để biến điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện Vị trí đặt trạm, dung lượng,

số lượng máy biến áp trong trạm, khả năng vận hành trạm có ảnh hưởng rất nhiều đến chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống điện.

Trạm biến áp trung gian: trạm này nhận điện từ hệthống điện cao áp 22-35KV biến đổi thành cấp điện áp 10KV hay 6KV, cá biệt khi xuống 0.4KV

Trạm biến áp phân xưởng: trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải phân xưởng Điện áp phía sơ cấp thường là 22KV, 10KV, 6KV hoặc 15KV xuống còn phía thứ cấp 380/220V, 220/127V…

Về cấu trúc trạm biến áp được chia ra làm 2 loại:

phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hoặc được đặt trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phần hạ thế Xây dựng trạm ngoài trời sẽ tiết kiệm được kinh phí xây dựng hơn so với trạm trong nhà

Dung lượng của máy biến áp nên đồng bộ (ít chủng loại) để giảm số lượng máy biến áp dự phòng trong kho Dung lượng máy biến áp được chọn cho trạm phải đáp ứng được phụ tải lớn nhất

Số lượng các trạm biến áp phân xưởng tùy thuộc vào công suất mỗi phân

xưởng, mức độ tập trung hay phân tán của phụ tải trong xí nghiệp, phụ thuộc vào tính chất quan trọng của phụ tải về mặt cung cấp điện… Với phân xưởng lớn có thể dùng 1 trạm biến áp riêng, vài ba phân xưởng đặt gần nhau được cấp điện từ một trạm chung Khi chọn số lượng trạm biến áp phải so sánh về kinh tế, kỹ thuật

Vị trí trạm biến áp có thể ở độc lập bên ngoài, liền kề với phân xưởng hoặc đặt bên trong phân xưởng

2.2- CHỌN VỊ TRÍ TRẠM BIẾN ÁP

Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp DT (Distribution Transformer) cần xem xét các yêu cầu sau:

Thông thường thì việc lắp đặt trạm không đúng vị trí của tâm phụ tải mà ta tính toán trên bản vẽ Do vậy nó còn phụ thuộc vào điều kiện thực tế mà ta chọn sao cho hợp lý

Căn cứ vào các yêu cầu trên và dựa vào sơ đồ vị trí phân xưởng sửa chữa cơ khí Ta chọn vị trí lắp đặt trạm biến áp như sau: Trạm biến áp đặt cách phân xưởng 20

m, gần lưới điện quốc gia và gần tủ phân phối chính MDB ( Main Distribution

Board )

2.3- LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

Lựa chọn máy biến áp T (Transformer) bao gồm lựa chọn số lượng, công suất, chủng loại, kiểu cách và các tính năng khác của máy biến áp

2.3.1- Chọn số lượng máy biến áp

Có nhiều cách xác định số lượng và chủng loại máy biến áp, nhưng thường vẫn dựa vào yêu cầu chủ yếu là độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải của trạm đó.

- Với phụ tải loại 1: là phụ tải quan trọng không được phép mất điện thì phải đặt

2 máy biến áp, hoặc cấp nguồn từ hai nguồn độc lập

- Với phụ tải loại 2: như xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, phân xưởng gia công sửa chữa, khách sạn, siêu thị v.v thì phải so sánh giữa phương án cấp điện bằng một đường dây – 1 máy biến áp Với phương án cấp điện bằng đường dây lộ kép – 2 máy biến áp Trong thực tế, những hộ loại này thường dùng phương án lộ đơn – 1 máy biến áp

- Với phụ tải loại 3: như phụ tải chiếu sáng sinh hoạt, thôn xóm, khu chung cư, trường học, hộ này thường dùng lộ đơn

2.3.2- Chủng loại máy biến áp

Chủng loại máy biến áp trong một trạm nên chọn đồng nhất, việc đó nhằm giảm

số lượng máy dự phòng trong kho và thuận tiện cho lắp đặt, vận hành

Dựa vào các yêu cầu đã nêu và đặc điểm của phụ tải phân xưởng chúng ta là hộ tiêu thụ loại 2, nên yêu cầu cung cấp điện không cao lắm Do đó, ta chọn phương án cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí là lộ đơn – 1 máy biến áp

2.3.3- Xác định công suất máy biến áp

Thông thường người ta chọn dung lượng trạm biến áp dựa vào đồ thị phụ tải hộ tiêu thụ Đối với xưởng này không có đồ thị phụ tải cụ thể, nên ta chọn dung lượng trạm biến áp sao cho các máy biến áp trong trạm không non tải lắm, cũng không quá tải lắm, tức là chọn dung lượng trạm biến áp theo công thức:

Strạm  Stt

Stt = Stt +Sdựphòng

Trong đó:

Stt là dung lượng tính toán của toàn xưởng

Sdự phòng: là dung lượng dự phòng của trạm biến áp trong tương lai

Dung lượng này phụ thuộc vào việc dự báo phụ tải điện của xưởng trong tương lai Phân xưởng này chỉ là một phân xưởng nhỏ, không phát triển thêm trong tương lai nên chọn Sdựphòng=0%

Vậy, dung lượng trạm biến áp được chọn dựa theo biểu thức sau:

2.4- ĐO LƯỜNG VÀ KIỂM TRA TRONG TRẠM

2.4.1-Nguyên tắc chung:

Các thiết bị đo lường và kiểm tra trong trạm nhằm các mục đích sau:

trạm

Các yêu cầu cần đạt là:

2.4.2- Đo lường và kiểm tra trong trạm:

Theo sơ đồ đơn tuyến, thì ta gắn phần đo lường ở phía sơ cấp Do đó, nó có thể

đo luôn tổn thất điện áp của máy biến áp và đo lường cho cả tải tiêu thụ thông qua hai cuộn dòng (CT) và cuộn áp (VT)

Để thực hiện chức năng bảo vệ máy biến áp, thường máy được trang bị hệ thống chống sét LA ( Lightning Arrester ) và cầu chì tự rơi FCO (Fuse Cut Out) dao cách ly có kèm cầu chì DS-F ( Distance Switch-Fuse )

2.4.3-Sơ đồ trạm biến áp:

Phương án cung cấp điện được coi làhợp lý nếu thoã mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo chất lượng, tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép

- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải

- Thuận tiện và an toàn trong vận hành, lắp ráp, sửa chữa

- Đảm bảo tính kinh tế: ít tốn kim loại màu

- Sơ đồ nối dây đơn giản, rõ ràng

Ngoài ra, chúng ta phải xét đến các yếu tố không kém phần quan trọng đó là: đặc điểm của quá trình công nghệ, yêu cầu cấp điện cho phụ tải, khả năng cấp vốn đầu tư và thiết bị, trình độ kỹ thuật vận hành của công nhân v.v

3.1-2 Phân tích các phương án đi dây

Dựa vào các yêu cầu cơ bản của phụ tải phân xưởng, ta chọn mạng điện cung cấp là mạng hạ áp Trong mạng điện hạ áp, các phần tử được bắt nguồn từ hệ thống điện 3 pha EPS (Electrical Power System) 6 KV qua trạm biến áp DT (Distribution Transformer), mạng điện 3 pha 0,4 KV vào tủ phân phối chính MDB (Main

Distribution Board) Từ MDB phân phối đến các tủ phụ động lực DB (Distribution Board) và tủ chiếu sáng DLB (Distribution Lighting Board) để cung cấp điện cho các thiết bị trong phân xưởng

Người ta căn cứ vào sơ đồ đi dây trong công trình điện mà phân ra làm hai phương án đi dây để chúng ta lựa chọn phương án cho hợp lý

a/ Sơ đồ hình tia (dùng cho nơi có hộ tiêu thụ tập trung)

Hình 3.1: Sơ đồ hình tia

hộ bên cạnh

 Nhược điểm:

tất cả các mạch phía sau, vốn đầu tư ban đầu lớn

b/ Sơ đồ phân nhánh (dùng để điều khiển tập trung lưới)

Hình 3.2: Sơ đồ phân nhánh

cao

3.1-3 Vạch phương án đi dây

Ta nhận thấy đối với phân xưởng mà ta đang thiết kế:

-Phụ tải của phân xưởng là phụ tải tập trung

-Phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ loại hai

Vì vậy ta chọn phương án đi dây cho mạng điện phân xưởng là:

-Từ tủ phân phối đến tủ động lực dùng phương án đi dây hình tia

-Từ tủ động lực đến các thiết bị dùng sơ đồ hình tia cho các thiết bị công suất lớn và sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị công suất nhỏ

3.1.4- Xác định phương án lắp đặt dây

Do đặc điểm phụ tải của phân xưởng có cả thiết bị chiếu sáng lẫn động lực, hai loại thiết bị này không thể đi cùng một dây vì khi các động cơ mở máy hoặc gặp sự cố

sẽ làm ảnh hưởng đến các thiết bị chiếu sáng

Vì vậy tủ phân phối chính sau khi nhận điện từ trạm biến áp, được chia làm 4 nhánh: 3 nhánh đi tới 3 tủ động lực, nhánh còn lại cung cấp điện cho các thiết bị chiếu sáng

Để lựa chọn phương thức đi dây và tiến hành đi dây, phương pháp lắp đặt dây

ta dựa vào tiêu chuẩn IEC ở bảng 5.3 và 5.4 (tài liệu cung cấp điện- thầy QUYỀN HUY ÁNH) kết hợp với tính chất của phụ tải, đặc điểm của phân xưởng, điều kiện làm việc và tiện cho việc sửa chữa cũng như di chuyển sau này Vì vậy ta chọn phương án lắp đặt dây như sau:

- Từ trạm biến áp DT (Distribution Transformer) đến tủ phân phối chính MDB (Main Distribution Board): Đi dây cáp bọc PVC, đơn lõi, ruột đồng, gồm 3 dây Line và1 dây N Với phương thức đi dây cáp trong ống nhựa, tiến hành chôn ngầm cáp trong hầm bê tông, hầm sâu 1 mét, có nắp đậy

- Từ tủ phân phối đến tủ động lực rẽ làm 4 nhánh Ba nhánh đi qua 3 tủ động lực, nhánh còn lại cung cấp điện cho mạng chiếu sáng (Ở đây ta chỉ chọn cáp cho mạng động lực) Ta đi dây cáp CVV 4 lõi, ruột đồng, cách điện PVC, gồm 3 dây Line,

1 dây N Với phương thức đi dây cáp trên máng cáp, máng được treo trên tường, máng cáp được làm bằng tôn cứng, các thanh đỡ cáp cách nhau 300 mm

- Từ các tủ động lực đến các thiết bị, máy móc: Đi dây cáp CVV 4 lõi, ruột đồng, cách điện PVC Với phương thức đi dây dây dẫn được đi trong ống PVC, đất khô, chôn sâu cách mặt đất 30 cm Riêng phần chiếu sáng, ta lắp đặt dây trên không để tiện sửa chữa và bảo trì

3.1.5- Sơ đồ nguyên lý

- Từ trạm biến áp đến tủ phân phối đặt một CB tổng để bảo vệ tủ phân phối

- Từ tủ phân phối đến mỗi tủ động lực cũng đều có một CB bảo vệ

- Mỗi nhánh từ tủ động lực đến động cơ có một CB có cấp bảo vệ nhỏ hơn cấp bảo vệ của CB tủ phân phối

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý

3.1.6.Sơ đồ đi dây

Hình 3.5: Sơ đồ đi dây

Với mạng điện hạ áp CADIVI sản xuất 3 loại dây là: Dây cáp CV đơn lõi, cách điện bằng PVC, ruột đồng nhiều sợi, điện áp cho phép tới 660V, loại này thường được dùng trong phân xưởng Dây cáp CVV đa lõi, cách điện PVC, ruột đồng nhiều sợi, điện áp cho phép tới 660V, thường được dùng từ tủ phân phối chính MDB đến tủ động lực Dây cáp điện lực LV-ABC vặn xoắn, đa lõi cách điện PVC, ruột dẫn bằng

nhôm, để tăng độ bền cơ thường có sợi thép ở giữa thường được sử dụng truyền tải trong mạng hạ áp trên không.

Mạng hạ áp trong phân xưởng có chiều dài truyền tải ngắn, công suất nhỏ,thời gian làm việc ít Nếu tính chọn dây theo mật độ kinh tế sẽ gây lãng phí kim loại màu Vì vậy ta quan tâm nhiều đến yếu tố kỹ thuật khi tiến hành chọn cáp Điều kiện kỹ thuật gồm:

Ta tiến hành tính toán chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng vì dây trong phân trong phân xưởng thường sử dụng dây bọc, việc tính toán sao cho lớp cách điện không

bị

Ilvmax: hư hỏng do nhiệt là rất cần thiết

Dòng điện cho phép của dây dẫn: Icp 

Với: K: Hệ số điều chỉnh theo cách lắp đặt thực tế

Icp: Dòng phát nóng cực đại cho phép của dây dẫn.Dòng làm việc cực đại của thiết bị

Kiểm tra bằng hai điều kiện còn lại: độ tổn thất điện áp cho phép và độ bền nhiệt khi xuất hiện ngắn mạch để đảm bảo độ sụt áp nằm trong giới hạn cho phép và dây dẫn không bị hư hỏng khi xảy ra ngắn mạch

Ngoài ra còn kết hợp với chọn CB vì mạng điện trong phân xưởng được bảo vệ bằng CB

3.2-2 Tính toán lựa chọn dây dẫn

Chọn cáp và dây dẫn do CADIVI sản suất cho mạng điện phân xưởng như sau:1/ Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính:

a Chọn cáp:

Từ trạm biến áp DT (Distribution Transformer) đến tủ phân phối chính MDB (Main Distribution Board): Đi dây cáp bọc PVC, đơn lõi, ruột đồng, gồm 3 dây Line và1 dây N Trong đó dây trung tính N có tiết diện chọn bằng ½ tiết diện dây Line Với phương thức đi dây trên không Khi tính toán ta tính cả điều kiện lắp đặt

K4 = 1 (Đi trong ống PVC)K5 = 1

K6 = 1 (Đất khô)

K7 = 0,95 (Nhiệt độ đất 25 oC)

 K = 1 * 1 * 1 * 0,95 = 0,95Dòng làm việc cực đại của dây dẫn là dòng định mức phía thứ cấp của máy biến

áp khi đầy tải Vì thế, ta tính dòng làm việc cực đại theo công suất định mức của máy biến áp:

Dòng định mức của MCCB: IđmMCCB≥Ilvmax

Tra bảng thông số máy cắt của hãng Federal,ta chọn IđmMCCB = 630(A)

Dòng phát nóng cho phép (dòng phát nóng đi trong cáp mà thiết bị bảo vệ có khả năng bảo vệ): Icp = Kđt×IđmMCCB = 0,85 * 630 =535,5 (A)

Dòng phát nóng tính toán:

Chọn cáp của CADIVI:

Mỗi dây cho một pha: cáp CV 300, dịng điện phụ tải cho phép là 570 (A)Chọn dây trung hoà có tiết diện bằng ½ tiết diện dây pha: cáp CV 150, dịng điện phụ tải cho phép là 334 (A)

Bảng thông số về dây điện lực CV:

Cáp điện lực CV

Ruột dẫn đồng nhiều sợi xoắn

Cách điện: PVC

Uđm=660V

b/ Kiểm tra sụt áp:

Với cáp điện lực CV, ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC, Cadivi sản xuất và dòng điện cho phép là 518A, số sợi / đường kính sợi (N/mm): 61/2.3 có tiết diện 250 mm2, chọn x0 = 0.08( )

Điện trở và điện kháng của đường dây:

U < Ucp nên dây dẫn được chọn

2/ Từ tủ phân phối tới tủ động lực:

Từ tủ phân phối đến tủ động lực rẽ làm 4 nhánh Ba nhánh đi qua 3 tủ động lực, nhánh còn lại cung cấp điện cho mạng chiếu sáng (Ở đây ta chỉ chọn cáp cho mạng động lực) Ta đi dây cáp CVV 4 lõi, ruột đồng, cách điện PVC, gồm 3 dây Line, 1 dây

N Với phương thức đi dây cáp trên máng cáp, máng được treo trên tường, máng cáp được làm bằng tôn cứng, các thanh đỡ cáp cách nhau 300 mm.

Vì các nhánh có phương án lắp đặt dây giống nhau (đi trên máng cáp) nên hệ số

K thể hiện sự ảnh hưởng của cách lắp đặt cũng giống nhau

K = K1*K2*K3K1 = 1

K2 = 0,68K3 = 1 (Nhiệt độ 30oC, bọc PVC)

 K = 1 x*0,68 * 1 = 0,68

)Dòng định mức của MCCB: IđmMCCB≥Ilvmax

Tra bảng thông số máy cắt của hãng Federal,ta chọn IđmMCCB = 225(A)

Dòng phát nóng cho phép (dòng phát nóng đi trong cáp mà thiết bị bảo vệ có khả năng bảo vệ): Icp = Kr×IđmMCCB = 0,9 * 225=202,5 (A)

Tra bảng thông số máy cắt của hãng Federal,ta chọn IđmMCCB = 160(A)

Dòng phát nóng cho phép (dòng phát nóng đi trong cáp mà thiết bị bảo vệ có khả năng bảo vệ): Icp = Kr×IđmMCCB = 0,9 × 160=144 (A)

Tra bảng thông số máy cắt của hãng Federal,ta chọn IđmMCCB = 160(A)

Dòng phát nóng cho phép (dòng phát nóng đi trong cáp mà thiết bị bảo vệ có khả năng bảo vệ): Icp = Kr×IđmMCCB = 0,9 *160=144 (A)

Khoảng cách từ trạm biến áp đến tủ phân phối là: l = 46m = 0,046Km

Vậy ta chọn cáp CVV 185; số sợi /đường kính sợi là 37/2,52; dòng phụ tải cho phép

298 (A), chọn x0 = 0,08( )

Điện trở và điện kháng của đường dây:

r0 = = = 0,12 ( )

R = r0*L = 0,12* 0,046 = 0,0055 = 5,52(m )

U < Ucp nên dây dẫn được chọn

đối với nhóm có chiều dài dây dài hơn Vì vậy ta xét nhóm 3

Số liệu của nhóm 3: cáp CVV 120:số sợi /đường kính sợi là 19/2,8; dòng phụ tải cho phép 228 (A), chọn x0 = 0,08( )

U < Ucp nên dây dẫn được chọn

Vậy ta chọn cáp CVV như trên

3/ Từ tủ động lực đến các thiết bị

a Chọn cáp:

Từ các tủ động lực đến các thiết bị, máy móc: Đi dây cáp CVV 4 lõi, ruột đồng, cách điện PVC Với phương thức đi dây dây dẫn được đi trong ống PVC, đất khô, chôn sâu cách mặt đất 30 cm Riêng phần chiếu sáng, ta lắp đặt dây trên không để tiện sửa chữa