BÁO cáo đồ án 1 THIẾT kế CUNG cấp điện xác ĐỊNH PHỤ tải TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG, tủ ĐỘNG lực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ SỐ 22 Giáo viên hƣớng dẫn: Hồ Thanh Phƣơng Sinh viên thực hiện: Lâm Học Vĩ TP Hồ Chí Minh, năm 2022 MSSV 1915957 LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại Học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh nói chung q Thầy Cơ Khoa Điện – Điện tử nói riêng nhiệt tình bảo, tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu thực đồ án Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc chân thành đến Hồ Thanh Phương ln tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức, sẵn sàng giải đáp thắc mắc người kiên nhẫn với em, dành thời gian quý báu để hướng dẫn hỗ trợ, giúp đỡ em suốt trình thực đồ án Sau khoảng thời gian cô hướng dẫn tận tình em hồn thành đồ án Đây kết có nhờ tiếp thu kiến thức truyền đạt thầy cô khoa Điện –Điện tử Trường Đại Học Bách Khoa Sự dẫn vô quý báu quan trọng,thêm vào phần nhờ trợ giúp từ bạn bè Mặc dù có nhiều cố gắng hiểu biết kiến thức có nhiều hạn chế, thời gian cóhạn kinh nghiệm thực tế cịn ít, nên q trình thực đề tài khơng tránh khỏi việc mắc sai sót định Vì em mong có đóng góp ý kiến,đánh giá từ quý thầy, cô anh chị sinh viên để giúp em hồn thiện vào lần thực đồ án Page | PHỤ LỤC CHƢƠNG : GIỚI THIỆU MẶT BẰNG ,PHỤ TẢI , PHÂN NHÓM PHÂN XƢỞNG…………………………………………………………………………………… 1.1)Tổng quan phân xưởng…………………………………………………………… 1.2)Phân nhóm phân xưởng……………………………………………………………… CHƢƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN: CHIẾU SÁNG, TỦ ĐỘNG LỰC …………………………………………………………………………………………… 2.1)Phụ tải phân xưởng…………………………… …………………………………… 2.2)Phụ tải sinh hoạt………………………………………… ………………………… 14 2.2.1)Xác định phụ tải chiếu sáng………………………………………………………… 14 2.2.2)Xác định phụ tải thơng gió………………………………………………………… 15 2.2.3)Xác định phụ tải ô cắm……………………………………………………………… 17 2.3)Xác định tủ phân phối phân xưởng(TPPPX)…………………………………… 19 2.3.1)Xác định tụ bù cho TPPPX………………………………………………………… 20 CHƢƠNG 3: CHỌN MÁY BIẾN ÁP………………………………………… 20 3.1 Tổng quan chọ trạm biến áp, máy biến áp ……………………………… 20 3.1.1 Chọn trạm biến áp ………………………………………………………… 20 3.1.2 Chọn cấp điện áp …………………………………………………………… 21 CHƢƠNG 4: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ…………………………… 22 4.1 Lựa chọn dây dẫn…………………………………………………………………… 22 4.1.1 Điều kiện lựa chọn dây dẫn……………………………………………………… 22 4.1.2 Lựa chọn dây dẫn…………………………………………………………………… 22 4.2 Kiểm tra sụt áp……………………………………………… ……………………… 38 4.3 Tính tốn ngắn mạch………………………………………………………………… 41 4.3.1 Tính ngắn mạch pha ……………………………………………………………… 41 4.3.2 Tính tốn ngắn mạch pha chạm đất……………………………………………… 43 4.4 Chọn CB…………………………………………………………………… 46 Page | CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU MẶT BẰNG, PHỤ TẢI, PHÂN NHÓM, SƠ ĐỒ ĐI DÂY 1.1 Tổng quan phân xƣởng Các máy sử dụng chủ yếu động điện xoay chiều ba pha Ở xưởng dệt, máy móc sử dụng mức độ cao làm việc liên tục tần suất lớn Nguồn điện cung cấp cho phân xưởng lấy từ nguồn điện quốc gia 22kV qua máy biến áp chuyển xuống cấp 0,4kV cung cấp cho phân xưởng, chiếu sáng phân xưởng dùng hình thức chiếu sáng chung đều, điện áp sử dụng 220V Các dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối, tủ động lực phụ tải thiết bị đặt ống cách điện ngầm đất vừa tạo vẻ mỹ quan, đồng thời vừa tạo tính an tồn cho nhà máy Cụ thể xưởng dệt cần thiết kế cung cấp điện có kích thước sau: Kích thước: Dài x Rộng = 115m x 50m Diện tích: 5750 (Sơ đồ mặt , sơ đồ dây đính kèm với báo cáo.) Cơng nghệ hoạt động:Sợi thành phẩm → Canh →Hồ → Co →Dệt→ Vải mặt hồn tất →Xuất tiêu thụ 1.2)Phân nhóm phân xƣởng Trong phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác nhau,muốn xác định phụ tải tính tốn xác định cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm cần tuân theo nguyên tắc sau:  Các thiết bị nhóm nên gần để làm giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng  Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên giống để thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm  Tổng cơng suất nhóm nên xấp xỉ để giảm chung loại tủ động lực sử dụng Page | Nhóm STT 1 1 1 KHMB 13 12 14 Page | Nhóm KHMB CHƢƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1)Phụ tải phân xưởng Nhóm Nhóm STT Số lượng 1 1 1 Tính số thiết bị hiệu (nhq): ∑ Page | n ( Pđm i=0 nhq = ∑ n (Pđmi i=0 Hệ số sử dụng (Ksd) nhóm: = Ksd (nhóm) = 8.4 *1 + 8.4 *1 + 3.12 *1 + 2.7 *1 + 2.43*1 + 3.15 21x1 + 21x1  7.8 x1 + 4.5 x1 + 4.5 x1 + 5x1 Hệ số cực đại : Kmax = + Ptt = Kmax * Ksd * Pđm = Kmax * Ptb = 1.782727 * 28.2 = 50.27( kW ) Qtt = 1.1Qtb = 1.1* 38.05164 = 41.86( KVar) S = I tt = 3Ud Dòng đỉnh nhọn thiết bị : Idn  Imm _ max + ( Itt − Ksd * Idm _ max)  * 0.053176998 + (0.099391 − 0.053176998* 0.4) = 237.65(A) n ∑( Xi * Pd i=1 = X TDL n ∑Pdm i =1 Ta chọn vị trí đặt TPP X=0(m)/Y=0 (m) Nhóm STT Số lượng Tính số thiết bị hiệu (nhq): 20 nhq = Hệ số sử dụng (Ksd) nhóm: Page | Ksd (nhóm) = Hệ số cực đại: Kmax = + Ptt = Kmax * Ksd * Pđm = Kmax * Ptb = 1.219578 *126 = 153.67( kW ) Qtt = Qtb = 139.6082( kVar) S = I tt = 3Ud Dòng đỉnh nhọn thiết bị : Idn  Imm _ max + ( Itt − Ksd * Idm _ max)  * 0.020409 + (0.315438 − 0.020409 * 0.7) = 382.79( A)   ( Xi * Pdmi)n (Yi * Pdmi)n Y X TDL TDL i=1 i=1 Ta chọn vị trí đặt TPP X=24 (m)/Y=1 (m) Nhóm STT Số lượng 8.00 20 Tính số thiết bị hiệu (nhq): nhq = Hệ số sử dụng (Ksd) nhóm: Ksd (nhóm) = i=0 Page | Hệ số cực đại: Kmax = + Ptt = Kmax * Ksd * Pđm = Kmax * Ptb = 1.219578 *126 = 153.67( kW ) Qtt = Qtb = 139.6082( kVar) S = I = tt 3Ud Dòng đỉnh nhọn thiết bị : Id  Imm _ max + ( Itt − Ksd * Idm _ max) n * 0.020409 + (0.315438 − 0.020409 * 0.7) = 382.79( A) 4   ( Xi * Pdmi)n (Yi * Pdmi)n Y X TDL TDL i=1 i=1 Ta chọn vị trí đặt TPP X=53,5(m)/Y=1(m) Nhóm STT Số lượng 13 20 nhq = Hệ số sử dụng (Ksd) nhóm: Ksd (nhóm) = i=0 ( ∑in=0Pđmi)2 ∑in=0 (Pđmi2 ) Itt = 99.39055 < Ir < Khc * Icp = 145.248 Chọn Kr=0.8 => Ir = 0.8*160= 135.2 ( thỏa) Idn = 237.6507 < Im < I Chọn Km= None => Im=500 (thỏa) Tra cataloge ta chọn CB thuộc họ SX160F có dịng định mức 160(A), điện áp định mức 380/415 (V), khả cắt 36(kA) Page | 49 Page | 50 Ta chọn trip TM-D Page | 51 Page | 52 Loại Cb NSX160F NSX400F NSX400F NSX400F NSX400F NSX400F NSX400F NSX400F NSX400F NSX400F Chọn CB từ TDL1 đến thiết bị Theo tính tốn ta có Chọn CB từ TDL1-1A Itt = 126.1055 < Ir < Khc * Icp = 173.016 Chọn Kr=0.8 => Ir = 0.8*160= 128 ( thỏa) Page | 53 Idn = 211.1887 < Im < I Chọn Km= None => Im=500 (thỏa) Tra cataloge ta chọn CB thuộc họ SX160F có dịng định mức 160(A), điện áp định mức 380/415 (V), khả cắt 36(kA) Nhóm dây Idm TDL1- 53.177 TDL1- 53.177 TDL1-3 19.75146 TDL1- 11.39507 TDL1- 13.67409 TDL1- 10.51853 TDL2-1 20.40908 TDL2-2 20.40908 TDL2-3 20.40908 TDL2-4 20.40908 TDL2-5 20.40908 TDL2-6 20.40908 TDL2-7 20.40908 TDL2-8 20.40908 TDL2-9 20.40908 TDL2-10 20.40908 TDL2-11 20.40908 TDL2-12 20.40908 TDL2-13 20.40908 TDL2-14 20.40908 TDL2-15 20.40908 TDL2-16 20.40908 TDL2-17 20.40908 TDL2-18 20.40908 TDL2-19 20.40908 TDL2-20 20.40908 TDL3-1 20.40908 TDL3-2 20.40908 TDL3-3 20.40908 TDL3-4 20.40908 TDL3-5 20.40908 Page | 54 TDL3-6 TDL3-7 TDL3-8 TDL3-9 TDL3-10 TDL3-11 TDL3-12 TDL3-13 TDL3-14 TDL3-15 TDL3-16 TDL3-17 TDL3-18 TDL3-19 TDL3-20 TDL4-1 TDL4-2 TDL4-3 TDL4-4 TDL4-5 TDL4-6 TDL4-7 TDL4-8 TDL4-9 TDL4-10 TDL4-11 TDL4-12 TDL4-13 TDL4-14 TDL4-15 TDL4-16 TDL4-17 TDL4-18 TDL4-19 TDL4-20 TDL5-1 TDL5-2 TDL5-3 TDL5-4 TDL5-5 TDL5-6 TDL5-7 TDL5-8 Page | 55 TDL5-9 TDL5-10 TDL5-11 TDL5-12 TDL5-13 TDL5-14 TDL5-15 TDL5-16 TDL5-17 TDL5-18 TDL5-19 TDL5-20 TDL6-1 TDL6-2 TDL6-3 TDL6-4 TDL6-5 TDL6-6 TDL6-7 TDL6-8 TDL6-9 TDL6-10 TDL6-11 TDL6-12 TDL6-13 TDL6-14 TDL6-15 TDL6-16 TDL6-17 TDL6-18 TDL6-19 TDL6-20 TDL7-1 TDL7-2 TDL7-3 TDL7-4 TDL7-5 TDL7-6 TDL7-7 TDL7-8 TDL7-9 TDL7-10 TDL7-11 Page | 56 TDL7-12 TDL7-13 TDL7-14 TDL7-15 TDL7-16 TDL7-17 TDL7-18 TDL7-19 TDL7-20 TDL8-1 TDL8-2 TDL8-3 TDL8-4 TDL8-5 TDL8-6 TDL8-7 TDL8-8 TDL8-9 TDL8-10 TDL8-11 TDL8-12 TDL8-13 TDL8-14 TDL8-15 TDL9-1 TDL9-2 TDL9-3 TDL9-4 TDL9-5 TDL9-6 TDL9-7 TDL9-8 TDL9-9 TDL9-10 TDL9-11 TDL9-12 TDL9-13 TDL9-14 TDL9-15 TDL9-16 Page | 57 Tủ sinh hoạtcs1A Tủ sinh hoạtcs1B Tủ sinh hoạt-cs2 Tủ sinh hoạt-cs3 Tủ sinh hoạt-cs4 Tủ sinh hoạt-cs5 Tủ sinh hoạt-cs6 Tủ sinh hoạt-cs7 Tủ sinh hoạtcs8A Tủ sinh hoạtcs8B Tủ sinh 51.13636 51.13636 51.13636 51.13636 51.13636 51.13636 51.13636 51.13636 51.13636 51.14 51.14 hoạtcs9A Tủ sinh hoạtcs9B Tủ sinh hoạt thơng gió 1A Tủ sinh hoạt thơng gió 1B Tủ sinh hoạt thơng gió Tủ sinh hoạt thơng gió Tủ sinh hoạt thơng gió 51.14 23.58 23.58 23.58 23.58 23.58 Tủ sinh hoạt thông gió Tủ sinh hoạt thơng gió Tủ sinh hoạt thơng gió Tủ sinh hoạt thơng gió Tủ sinh hoạt thơng gió Ơ cắm 23.58 23.58 23.58 23.58 23.58 136.3762 5)Tính tốn an tồn Thiết kế mạng điện cung cấp điện gắn liền với việc thực biện pháp an toàn bảo vệ người chống giật cham điện trực tiếp gián tiếp 5.1)Các khái niệm - Hiện tượng điện giật : Khi tiếp xúc với điện áp người chịu đựng dịng điện qua người hình mạch kín , dịng có giá trị đủ lớn lâu người tử vong.Dịng điện qua người gây hậu sinh học làm ảnh hưởng tới chức thần kinh, tuần hồn, hơ hấp gây , tử vong cho nạn nhân - Chạm trức tiếp: Xảy người tiếp xúc với dây dẫn trần mang điện tính trạng vận hành - Chạm gián tiếp : Xảy người tiếp xúc với phần tử dẫn điện lúc bình thường khơng mang điện , bất ngờ trở nên dẫn điện (do hư hỏng cách điện vài nguyên nhân khác) 5.2)Các biện pháp bảo vệ a) Bảo vệ chống chạm trực tiếp: Page | 59 Sử dụng phần dẫn điện có điện trở cách điện theo yêu cầu điện áp Lắp đặt phần tử mang điện cao , tầm với có che chắn Lắp đặt phần tử vỏ trần , khơng có cách điện tủ kín có khóa Thiết kế lắp đặt mạng điện lấy nguồn sau biến cách li đảm bảo mức cách điện mạng điện theo yêu cầu an toàn , thực nối đẳng vỏ thiết bị Ngoài IEC số nước bắt buộc phải có sử dụng biện pháp bảo vệ phụ thiết bị chống rò RCD b) Bảo vệ chống chạm gián tiếp Bảo vệ chống cham gián tiếp bao gồm biện pháp an toàn thực nhằm cắt thiết bị chạm vỏ báo tín hiệu có dịng rị xuống lớn Tiếu chuẩn IEC quy định hình thức bảo vệ thông qua việc nối vỏ kim loại thiết bị điện theo sơ đồ nối đất việc sử dụng thiết bị bảo vệ thích hợp 5.3)Thiết kế bảo vệ an toàn  Chọn sơ đồ nối đất cho xưởng theo sơ đồ TN-S TN-S mạng điện trung tính nối đất dây bảo vệ riêng Trong hệ thống điện pha gồm (3 L + N + PE) Trong dây trung tính N dây bảo vệ PE nối đất chung đầu nguồn, dây riêng đến tải tiêu thụ, vỏ máy thiết bị điện sử dụng nối với dây PE nối với tiếp đất lân cận (tiếp đất lặp lại)  Ưu nhược điểm: Về mặt bảo vệ chống hỏa hoạn cải thiện nhiều so với mạng TN–C, cần phải giám sát chặt chẽ Khả cung cấp điện liên tục: khơng có, có cố chạm đất pha trở thành cố ngắn mạch pha, thiết bị bảo vệ dòng dòng rò tác động ngắn nguồn điện Đáp ứng yêu cầu bảo vệ chống nhiễu điện từ khả gây nhiễu lớn mạng IT TT dòng điện cố chạm vỏ lớn Page | 60  Phạm vi áp dụng mạng TN-S Mạng TN–S áp dụng trường hợp cơng trình có quản lý kỹ thuật tốt có khả mở rộng tương lai Đối với cơng trình cung cấp điện từ trạm biến áp trung / hạ riêng (nhà máy công nghiệp, tịa nhà …) đặt khn viên gần sát cơng trình hệ thống tiếp đất trạm dùng chung cho dây trung tính N PE, dây PE nối với hệ thống tiếp đất lặp lại khác gần tải tiêu thụ  Các đặc điểm tiêu biểu - Dây PE trung tính tách biệt Đối với cáp vỏ bọc , dây bảo vệ thường vỏ chì Mạng TN-S bắt buộc với mạch có tiết diện nhỏ 10 (Cu) 16 (Al) thiết bị di động - Dây PE không nối đất lặp lại nhằm tránh điện áp rơi dòng dây bảo vệ điều kiện làm việc bình thường - Do dịng cố chạm vỏ điện áp tiếp xúc lớn nên o Tự động ngắt thiết bị có hư hỏng cách điện o Thiết bị bảo vệ CB , cầu chì , RCD chạm vỏ dịng cố chạy dây PE khác với ngắn mạch pha-trung tính - Trong điều kiện làm việc bình thường , dây PE khơng có sụt áp nhược điểm sơ đồ TN-C khắc phục Khi hỏn cách điện, điện áp xuất dọc theo PE,có tượng độ giống sơ đồ TN-C - Nếu bảo vệ chống tiếp xúc gián tiếp trang bị thiết bị bảo vệ qua địng (CB,Cầu chì) đặc tính tương tự sơ đồ TN-C sử dụng →Kiểm tra : Do chọn CB ta dùng Inm_chạm đất để tính tốn chọn CB , điều kiện chọn lựa thỏa , nên không cần kiểm tra Page | 61 ... tải tính tốn tủ sinh hoạt, chiếu sáng, thơng gió Bảng phụ tải tính tốn phân pha cho tủ sinh hoạt , chiếu sáng ,thơng gió STT 10 11 12 Page | 18 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tổng... TỐN: CHIẾU SÁNG, TỦ ĐỘNG LỰC …………………………………………………………………………………………… 2 .1) Phụ tải phân xưởng…………………………… …………………………………… 2.2 )Phụ tải sinh hoạt………………………………………… ………………………… 14 2.2 .1) Xác định phụ tải chiếu. .. Page | 17 Bảng tổng kết tính tốn phân xưởng Nhóm phụ Pdm tải (kW) 63.3 18 0 18 0 240 240 240 18 0 18 0 14 4 chiếu sáng 35.904 sinh hoạt 71. 808 thơng gió 40.5 Tổng Bảng tổng phụ tải tính tốn tủ sinh