Đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí minh khoa điệnđiện tử đồ án môn học cung cấp điện tên đề tài: thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh SVTH: khiếu thị lý võ thị hồng nhung
Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh NỘI DUNG THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Quá trình thiết kế cấp điện trình tìm hiểu rõ vai trò, chức phần tử tiêu thụ điện sản xuất để xác định mức độ tin cậy cung cấp điện, phân tích phần tử tiêu thụ điện theo công suất, điện áp, độ tin cậy, mối tương quan theo công nghệ sản xuất, vị trí phân bố để tìm cách phân nhóm thiết bị, vạch phương án cấp điện Đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khí” tập lớn giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế cung cấp điện, biết vận dụng kiến thức lý thuyết cung cấp điện học để tiến hành thiết kế cung cấp điện cho công trình thực tế Trong phạm vi đề tài, nội dung thuyết minh thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khí bao gồm: Tính toán phụ tải Vạch phương án cấp điện Lựa chọn phần tử sơ đồ cấp điện Thiết kế chiếu sáng Lựa chọn tụ bù để nâng cao cos Thiết kế nối đất Thiết kế chống sét SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh CHƯƠNG SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh CHƯƠNG TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 1.1 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 1.1.1 Đặc điểm phân xưởng Trước tiến hành thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cần tìm hiểu rõ số đặc điểm phân xưởng Các đặc điểm sở để xác định phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng, tính toán thông số cần thiết trình thiết kế Các đặc điểm phân xưởng cần biết là: Kích thước phân xưởng: chiều dài, chiều rộng, chiều cao, diện tích Kết cấu xây dựng phân xưởng: số đặc điểm trần xưởng, tường, nền… Môi trường làm việc phân xưởng: bụi nhiều hay ít, khô hay ẩm ướt, nhiệt độ trung bình hàng năm nơi đặt phân xưởng, yêu cầu chống cháy, nổ, … Chế độ làm việc phân xưởng: số ca làm việc ngày Quy mô sản xuất, sản phẩm phân xưởng: qui mô phân xưởng lớn, nhỏ hay vừa, sản phẩm chủ yếu phân xưởng Xác định yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện: loại hộ tiêu thụ điện, nguồn điện cung cấp có, nguồn dự phòng Đặc điểm phụ tải tiêu thụ điện phân xưởng: loại công suất động cơ, động có công suất lớn nhất, số lượng động c , 1.1.2 Thông số sơ đồ mặt phụ tải điện phân xưởng Với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khí”, thông số sơ đồ mặt phụ tải điện phân xưởng số liệu quan trọng đề tài giáo viên hướng dẫn giao cho sinh viên thực Sơ đồ mặt phụ tải điện cho thấy vị trí thiết bị toàn mặt phân xưởng Các thông số phụ tải điện phân xưởng cho dạng bảng bao gồm: tên thiết bị, mã hiệu, số lượng thiết bị, công suất định mức thiết bị, hệ số công suất, hệ số sử dụng thiết bị… Bảng 1.1 Thông số phụ tải điện phân xưởng TT Tên thiết bị Mã hiệu Số lượng Pn , kW cos ku Máy tiện ren IA616 7,0 0,65 0,8 Máy mài thô 3M634 2,8 0,6 0,8 Máy hàn 0,6 0,2 Ghi 4kVA = 25% …… (Trường hợp đề tài không cho sẵn hệ số công suất cos hệ số sử dụng ku tra TLTK2) SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh 1.1.3 Đồ thị phụ tải đặc trưng phân xưởng khí P(%) 100 80 Pmax 60 Ptb 40 20 Q(%) 100 12 16 20 T 24 Hình 1.1 Đồ thị phụ tải tác dụng 80 60 Qtb Qmax 40 20 12 16 Hình 1.2 Đồ thị phụ tải phản kháng 20 T 24 Hình 1.3 Đồ thị phụ tải tác dụng phản kháng năm Phụ tải tác dụng; Phụ tải phản kháng SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh 1.2 PHÂN NHÓM PHỤ TẢI Phân nhóm phụ tải dựa yếu tố sau: Phân nhóm theo chức năng: thiết bị nhóm nên có chức Phân nhóm theo vị trí: thiết bị nhóm có v trí gần Phân nhóm có ý phân công suất cho nhóm Dòng định mức nhóm phù hợp với dòng định mức CB chuẩn Số nhóm tùy thuộc vào qui mô phân xưởng không nên nhiều, thường số nhóm không lớn 1.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Xác định phụ tải tính toán làm sở cho việc lựa chọn dây dẫn, cáp thiết bị mạng điện như: CB, cầu chì, tủ phân phối chính, tủ phân phối, … 1.3.1 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm thiết bị a Thông số phụ tải điện nhóm thiết bị Thông số phụ tải điện nhóm thiết bị thông số phụ tải điện phân xưởng trình bày theo nhóm riêng biệt Bảng 1.2 Thông số phụ tải điện nhóm thiết bị Tên nhóm thiết Mã hiệu bị điện Ký hiệu Số lượng mặt Pn cos /tg ku (kW) Nhóm Máy tiện ren IA616 7,0 0,65/1,17 0,8 Máy mài thô 3M634 2,8 0,6/1,33 0,8 16,8 Tổng Nhóm Máy khoan đứng 2A125 2,8 0,6/1,33 0,8 Máy bào ngang 7A36 10,0 0,7/1,02 0,8 12,8 Toång …… b Các phụ tải tính toán cần xác định cho nhóm thiết bị Các phụ tải tính toán cần xác định cho nhóm thiết bị bao gồm: Công suất tác dụng tính toán nhóm Pc, kW Công suất phản kháng tính toán nhóm Qc, kVar Công suất biểu kiến tính toán nhóm Sc, kVA Dòng điện tính toán nhóm Ic , A Thông thường, cần trình bày trình tự xác định phụ tải tính toán cho nhóm thiết bị điển hình, nhóm khác tính tương tự, kết cho vào bảng SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh c Trình tự xác định phụ tải tính toán cho nhóm thiết bị điển hình Các bước tiến hành sau: B1 Quy đổi công suất định mức thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại thiết bị pha + Nếu nhóm có thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại công suất định mức tính toán phải qui đổi công suất định mức chế độ làm việc dài hạn Công thức qui đổi sau: Pqđ = Pn (1.1) n Ở đây: n hệ số đóng điện phần trăm + Nếu nhóm có thiết bị pha nối vào điện áp dây điện áp pha mạng điện cần phải qui đổi công suất ba pha trước tính toán.[TLTK1] B2 Xác định công suất tính toán nhóm Công suất tác dụng tính toán Pcj nhóm thiết bị thứ j xác định theo công thức sau: n j sj k P cj k i1 P ni ui (1.2) Ở đây: ksj hệ số đồng thời nhóm thứ j tra Bảng 1.5 hay Bảng 1.6; kui hệ số sử dụng thiết bị thứ i; Pni công suất định mức thiết bị thứ i; nj số thiết bị nhóm thứ j Công suất phản kháng tính toán Qcj nhóm thiết bị thứ j xác định theo biểu thức sau: (1.3) Q cj Pcj tg j Hệ số công suất trung bình nhóm thiết bị thứ j: nj cos cos j i 1 i Pni (1.4) nj P i 1 ni Ở đây: cos i hệ số công suất thiết bị thứ i Công suất biểu kiến tính toán nhóm thiết bị thứ j: S cj P cj Q cj2 (1.5) Dòng điện tính toán I cj S cj (1.6) Un B3 Thống kê kết tính toán cho nhóm máy Kết xác phụ tải tính toán cho nhóm máy thống kê lại theo mẫu Bảng 1.3 SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Bảng 1.3 Kết xác định công suất tính toán cho nhóm máy Tên nhóm ksj cosj/tgj Pcj Qcj Scj Icj (kW) (kVar) (kVA) (A) Nhoùm Nhóm …… 1.3.2 Xác định công suất tính toán tủ phân phối Phụ tải tính toán tủ phân phối phụ thứ m: m Pcm k sm Pcj (1.7) Q cm Pcm tg cm (1.8) 2 S cm Pcm Q cm (1.9) j 1 I cm Scm (1.10) Un đây: Pcm, Qcm, Scm công suất tính toán tủ phân phối thứ m; ksm hệ số đồng thời tủ phân phối thứ m; Pcj công suất tính toán nhóm thiết bị thứ j; m số nhánh phân phối tủ thứ m 1.3.3 Xác định phụ tải chiếu sáng phân xưởng Phụ tải chiếu sáng phân xưởng xác định sơ theo phương pháp suất chiếu sáng đơn vị diện tích (1.11) Pcl P0 F Ở đây: P0 suất chiếu sáng đơn vị diện tích, kW/m2; F diện tích phân xưởng, m2 (1.12) Q cl Pcl tg cs Coscs số đèn sau: Đối với đèn nung sáng: cos =1 Đối với đèn huỳnh quang: cos = 0,6 tụ bù cos cos = 0,86 có tụ bù cos (đèn đơn đôi) cos = 0,96 dùng ballast điện tử Đối với đèn phóng điện: cos = 0,8 1.3.4 Xác định công suất tính toán tủ phân phối k Pck k sk Pcm (1.13) Q ck Pck tg ck (1.14) i 1 SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy Aùnh (1.15) Sck Pck2 Q ck S ck I ck (1.16) Un Ở đây: ks hệ số đồng thời, chọn theo Bảng 1.5 hay Bảng 1.6; Pck, Qck công suất tính toán tủ phân phối thứ k Bảng 1.5 Hệ số đồng thời cho tủ phân phối Bảng giá trị hệ số đồng thời mạch cho tủ phân phối Số mạch Hệ số đồng thời ks Tủ kiểm nghiệm toàn 0.9 0.8 đến 0.7 10 lớn 0.6 Tủ kiểm nghiệm phần trường hợp Nếu mạch chủ yếu chiếu sáng coi ks gần Bảng 1.6 Hệ số đồng thời theo chức mạch Bảng giá trị hệ số đồng thời cho theo chức mạch Chức mạch Hệ số đồng thời ks Chiếu sáng Sưởi máy lạnh Các ổ cắm 0.1 0.4 Động thang máy Motor có công suất lớn thứ Motor có công suất lớn thứ hai 0.75 Các động khác 0.6 1.4 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI Tâm phụ tải điện vị trí mà đặt máy biến áp, tủ phân phối điện đảm bảo tổn thất công suất tổn thất điện bé Do đó, xác định tâm phụ tải nhóm máy nhằm biết vị trí đặt tủ phân phối, xác định tâm phụ tải phân xưởng để biết vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng, tủ phân phối Tuy nhiên, cần phải vào mặt thực tế phân xưởng để dịch chuyển vị trí đặt máy biến áp tủ cho hợp lý như: thuận tiện lắp đặt, vận hành, quan sát, không gây cản trở lối … Công thức xác định tâm phụ tải: n X Pi xi i 1 n P i 1 i SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung n ;Y P y i i 1 i (1.17) n P i 1 i feee.hcmute.edu.vn Thieát Keá Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Bảng 1.7 Ý nghóa thông số công thức (1.17) Các thông số Xác định tâm phụ tải Xác định tâm phụ tải nhóm máy phân xưởng (X, Y): Tọa độ tâm phụ tải Của nhóm máy Của phân xưởng Pi : Công suất định mức Của thiết bị thứ i Của nhóm thiết bị thứ i (xi , yi): Tọa độ Của thiết bị thứ i Của nhóm thiết bị thứ i SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 10 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Điện áp cách điện định mức: Ui = 690 V Điện áp xung định mức: Uimp = kV Dòng điện định mức In = 100 A Dòng điện điều chỉnh định mức: Ir = (0,8 - 1)In Dòng cắt ngắn mạch: Icu = 25 kA Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại C Chọn MCCB cho nhóm động MCCB1.4 Dòng điện ngắn mạch ba pha điểm đặt MCB1.4 I (N31).4 I (N31) 8,8 kA Với dòng làm việc I1.4 = 120A, chọn MCCB1.4 cho tủ phân phối loại S160 hãng Federal sản xuất có thông số sau: Điện áp định mức hoạt động: Un = 415V Điện áp cách điện định mức: Ui = 690 V Điện áp xung định mức: Uimp = kV Dòng điện định mức In = 125 A Dòng điện điều chỉnh định mức: Ir = (0,8 - 1)In Dòng cắt ngắn mạch: Icu = 35 kA Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại C Chọn MCB cho ổ cắm MCB1.5 Với dòng làm việc I1.5 = 5,7A, chọn MCB1.5 cho tủ phân phối loại FMH - B hãng Federal sản xuất có thông số sau: Điện áp định mức hoạt động: Un = 230/400V Dòng điện định mức In = A Dòng cắt ngắn mạch: Icu = kA Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại B Tính toán cho nhóm 2, kết chọn CB đưa vào Bảng 8.9 8.3.3 Chọn máy phát điện dự phòng Do phân xưởng yêu cầu làm việc liên tục, nên chọn máy phát điện dự phòng thoả điều kiện: SF ≥ ST SF ≥ 322kVA Chọn máy phát điện dự phòng Cummins có thông số kỹ thuật sau: Dãy: N855, Kiểu: DFBH Công suất dự phòng: 350kVA Kiểu động cơ: NT855G6 Công suất chính: 315kVA Kiểu đầu phát: HC4C_F Dung tích: 14 lít, số xy lanh: SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 64 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Tiêu hao dầu 25%: 21 lít/giờ Kích thước: dài: 3286mm, rộng: 990mm, cao: 1777mm Tiêu hao dầu 75%: 50 lít/giờ Trọng lượng: 3133kg Ống xả: 160mm 8.3.4 Chọn tủ phân phối tủ phân phối Căn vào số ngõ vào số ngõ ra, chọn tủ phân phối tủ phân phối Bản vẽ BV4, BV5, BV6 8.4 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 8.4.1 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Kích thước phân xưởng - Chiều dài : a = 26m - Chiều rộng : b = 9m - Diện tích : S = 234m2 - Chiều cao : h = 8m Các hệ số phản xạ - Hệ số phản xạ trần: tr = 50% - Hệ số phản xạ tường: t = 30% - Hệ số phản xạ sàn: s = 10% Chọn đèn - Vì phân xưởng có trần cao (h = 8m), chọn đèn có kiểu chiếu sáng trực tiếp chóa phản xạ tròn (Round reflector) - Chọn bóng đèn Metal Halide có công suất: Pđ = 250W; quang thông: đ = 20000 lm - Chọn số bóng đèn: bóng - Quang thông công suất đèn: bđ = đ (Số bóng đèn) = 20000 = 20000 lm - Công suất đèn: Pbđ = Pđ (Số bóng đèn) = 250 = 250W Chọn độ cao treo đèn: Hđ = 5,2m Xác định hệ số sử dụng đèn CU Chỉ số phòng i: i ab 26 1,28 H d (a b) 5,2 ( 26 9) Căn vào kiểu chiếu sáng đèn, hệ số phản xạ số phòng i, xác định hệ số sử dụng đèn CU = 0,76 Xác định hệ số ánh sáng LLF Môi trường làm việc phân xưởng sạch, chế độ bảo trì 12 tháng Chọn hệ số LLF = 0,65 SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Chọn độ rọi theo tiêu chuẩn: Emin = 400 lux Xác định số đèn Tổng số đèn cần thiết: N bd E S 400 234 10 (bộ đèn) bd CU LLF 20000 0,76 0,65 Phân bố đèn Căn vào chiều dài chiều rộng phân xưởng, đồng thời phân bố đèn cho đảm bảo độ rọi phân bố đồng toàn mặt phân xưởng, tiến hành phân bố đèn sau: - Vì phân xưởng có văn phòng làm việc nên bỏ đèn nằm vị trí dặt văn phòng - Các đèn bố trí thành nhóm, nhóm đèn nhóm đèn Khoảng cách đèn theo chiều rộng 5m, theo chiều dài 5m, cách tường theo chiều rộng 2m, theo chiều dài 2,5m Kiểm tra độ đồng đều: Gọi: La khoảng cách đèn theo chiều dài; Lb khoảng cách đèn theo chiều rộng; Dt khoảng cách đèn tường La L 5 0,96 ; b 0,96 H d 5,2 H d 5,2 Dt 2,5 D 0,5 ; t 0,4 La Lb Các tỉ số thỏa mãn điều kiện, phân bố đèn đạt độ đồng 8.4.2 Thiết kế mạng điện chiếu sáng - Sơ đồ dây mạng điện chiếu sáng phân xưởng Bản vẽ BV7 - Sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng phân xưởng Bản vẽ BV8 Chọn dây dẫn/cáp - Cáp dẫn điện từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng khay cáp lỗ gắn tường Dây dẫn điện từ tủ chiếu sáng đến dãy đèn dây khay cáp treo Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến nhóm đèn - Công suất nhóm đèn 1: Pnhđ1 = Pbđ (số đèn nhóm) = 250W = 1,25kW - Xác định dòng cho phép dây dẫn: I 3.1 K dt - Pnhd1 1,25 7,1A U f cos 0,22 0,8 Chọn CB bảo vệ với dòng định mức: 10A CB bảo vệ chỉnh định tới dòng Ir =10.0,8 =8A SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 65 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Icp = 8A - Xác định hệ số hiệu chỉnh K: K1 =1 (đi khay cáp) K2 = (Mỗi dây dẫn cấp điện riêng cho dãy đèn) K3 = 0,93 (Dây có cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 350C ) K = K1 K2 K3 = 1.1.0,93 = 0,93 - Dòng cho phép dây dẫn tính đến hệ số hiệu chỉnh: I 'cp - I cp K 8,6A 0,93 Choïn dây đơn sợi VC1.0 có vỏ cách điện PVC: Imax =19A Chiều dài dây dẫn : L 45 10 3 km r0 22,5 22,5 18,8 / km F 1,2 R r0 L 18,8 45 10 3 846 10 3 x0 0,08 / km X x L 0,08 45.10 3 3,6 10 3 Cos cs 0,8 Sin cs 0,6 - Kiểm tra sụt aùp: U 2I 3.1 (R cos X sin ) 7,1 (846 0,8 3,6 0,6) 10 3 9,6V U% 100U Uf 100 9,6 4,36% 220 Vậy dây dẫn chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến nhóm đèn - Công suất nhóm đèn 2: Pnhđ2 = Pbđ (số đèn nhóm) = 250W = 1kW - Xác định dòng cho phép dây dẫn: I 3.2 K dt - Pnhd 5,7A U f cos 0,22 0,8 Choïn CB bảo vệ với dòng định mức: 6A CB bảo vệ chỉnh định tới dòng Ir =6.1 =6A Icp = 6A - Xác định hệ số hiệu chỉnh K: K1 =1 (đi khay cáp) K2 = (Mỗi dây dẫn cấp điện riêng cho dãy đèn) K3 = 0,93 (Dây có cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 350C ) K = K1 K2 K3 = 1.1.0,93 = 0,93 SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 66 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí - Dòng cho phép dây dẫn tính đến hệ số hiệu chỉnh: I 'cp - GVHD: PGS.TS Quyeàn Huy Aùnh I cp K 6,5A 0,93 Chọn dây đơn sợi VC1.0 có vỏ cách điện PVC: Imax =19A Chiều dài dây dẫn : L 45 10 3 km r0 22,5 22,5 18,8 / km F 1,2 R r0 L 18,8 45 10 3 846 10 3 x 0,08 / km X x L 0,08 45.10 3 3,6 10 3 Cos cs 0,8 Sin cs 0,6 - Kiểm tra sụt áp: U 2I 3.2 ( R cos X sin ) 5,7 (846 0,8 3,6 0,6) 10 3 7,8V U% 100U Uf 100 7,8 3,5% 220 Vaäy dây dẫn chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp Chọn CB Chọn MCCB6 Dòng điện làm việc cực đại: I 7,1A Bỏ qua điện trơ,û điện kháng góp, dòng điện ngắn mạch ba pha điểm đặt MCCB6 I (N36) I (N37) 10,4 kA Với dòng làm việc cực đại I6 = 7,1A, chọn MCCB6 cho tủ phân phối loại S100 hãng Federal sản xuất có thông số sau: Điện áp định mức hoạt động: Un = 415V Điện áp cách điện định mức: Ui = 690 V Điện áp xung định mức: Uimp = kV Dòng điện định mức In = 16 A Dòng điện điều chỉnh định mức: Ir = (0,8 - 1)In Dòng cắt ngắn mạch: Icu = 25 kA Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại B Chọn MCB3 Dòng điện làm việc cực đại I 7,1A Đường dây: khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng L = 10m SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 67 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy Aùnh R L r0 L 11,3.10 113m X L x L 0,08.10 0,8m Điện trở ngắn mạch điểm đặt MCB3 R N R N R L 5,93 113 118,93m Điện kháng ngắn mạch điểm ñaët MCB3 X N X N X L 21,43 0,8 22,23m Dòng điện ngắn mạch ba pha điểm đặt MCB3 I (N33) Un R 2N X 2N 380 118,93 22,23 1,8 kA Với dòng làm việc cực đại I3 = 7,1A, chọn MCB3 cho tủ phân phối loại FMH-B hãng Federal sản xuất có thông số sau: Điện áp định mức hoạt động: Un = 230/400V Dòng điện định mức In = 10 A Dòng cắt ngắn mạch: Icu = kA Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại B Chọn MCB3.1 cho nhóm đèn I3.1 = 7,1 A Dòng điện ngắn mạch ba pha điểm đặt MCB3.1 I (N1)3.1 1,8 kA Với dòng làm việc cực đại I3.1 = 7,1A, chọn MCB3.1 cho tủ phân phối loại FMH – B hãng Federal sản xuất có thông số sau: Điện áp định mức hoạt động: Un = 230/400V Dòng điện định mức In = 10 A Dòng cắt ngắn mạch: Icu = kA Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại B Chọn MCB3.2 cho nhóm đèn I3.2 = 5,7A Dòng điện ngắn mạch ba pha điểm đặt MCB3.2 I (N1)3.2 1,8 kA Với dòng làm việc cực đại I3.2 = 5,7A, chọn MCB3.2 cho tủ phân phối loại FMH – B hãng Federal sản xuất có thông số sau: Điện áp định mức hoạt động: Un = 230/400V Dòng điện định mức In = A Dòng cắt ngắn mạch: Icu = kA SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 68 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại B 8.4.3 Thiết kế chiếu sáng cho văn phòng làm việc Kích thước phân xưởng - Chiều dài : a = 6m - Chiều rộng : b =3,5m - Diện tích : S = 21m2 - Chiều cao : h = 4m Các hệ số phản xạ - Hệ số phản xạ trần: tr = 80% - Hệ số phản xạ tường: t = 50% - Hệ số phản xạ sàn: s = 10% Chọn đèn - Vì văn phòng có trần cao 4m, chọn đèn có kiểu chiếu sáng trực tiếp có ánh sáng trắng - Chọn Đèn huỳnh quang tiêu chuẩn (Standard flourescent lamps) có công suất: Pđ = 25W; chiều dài lđ = 0,6 m; quang thông: đ = 1050lm - Chọn số bóng đèn: bóng - Quang thông đèn: bđ = đ (Số bóng đèn) = 1050 = 3150lm - Công suất đèn: Pbđ = Pđ (Số bóng đèn) = 25 = 75W Chọn độ cao treo đèn: Hđ = 3,2m Xác định hệ số sử dụng đèn CU Chỉ số phòng i: i ab 3,5 0,7 H d (a b) 3,2 (6 3,5) Căn vào kiểu chiếu sáng đèn, hệ số phản xạ số phòng i, xác định hệ số sử dụng đèn CU = 0,62 Xác định hệ số ánh sáng LLF Môi trường làm việc văn phòng sạch, chế độ bảo trì 12 tháng Chọn hệ số LLF = 0,74 Chọn độ rọi theo tiêu chuẩn: Emin = 300 lux Xác định số đèn Tổng số đèn cần thiết: N bd E S 300 21 (bộ đèn) bd CU LLF 3150 0,62 0,74 SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 69 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Phân bố đèn Căn vào chiều dài chiều rộng phân xưởng, đồng thời phân bố đèn cho đảm bảo độ rọi phân bố đồng toàn mặt phân xưởng, tiến hành phân bố đèn sau: Các đèn bố trí thành dãy, dãy đèn Khoảng cách đèn theo chiều rộng 2m, theo chiều dài 2,8m, cách tường theo chiều rộng 0,75m, theo chiều dài 1,6m Kiểm tra độ đồng đều: Gọi: La khoảng cách đèn theo chiều dài; Lb khoảng cách đèn theo chiều rộng; Dt khoảng cách đèn tường L a 2,8 L 0,88 ; b 0,63 H d 3,2 H d 3,2 D t 1,6 D 0,75 0,57 ; t 0,38 L a 2,8 Lb 1,5 Các tỉ số thỏa mãn điều kiện, phân bố đèn đạt độ đồng Chọn dây dẫn Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến nhóm đèn - Công suất nhóm đèn 3: Pnhđ3 = Pbđ (số đèn nhóm) = 75W = 0,3kW - Xác định dòng cho phép dây dẫn: I 3.3 K dt - Pnhd 0,3 2,3A U f cos 0,22 0,6 Choïn CB bảo vệ với dòng định mức: 4A CB bảo vệ chỉnh định tới dòng Ir =4.0,8 =3,2A Icp = 3,2A - Xác định hệ số hiệu chỉnh K: K1 =1 (đi khay cáp) K2 = (Mỗi dây dẫn cấp điện riêng cho dãy đèn) K3 = 0,93 (Dây có cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 350C ) K = K1 K2 K3 = 1.1.0,93 = 0,93 - Dòng cho phép dây dẫn tính đến hệ số hiệu chỉnh: I 'cp - I cp K 3,2 3,4A 0,93 Chọn dây đơn sợi VC1.0 có vỏ cách điện PVC: Imax =19A Chiều dài dây dẫn : L 25 10 3 km SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 70 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí r0 GVHD: PGS.TS Quyeàn Huy Aùnh 22,5 22,5 18,8 / km F 1,2 R r0 L 18,8 25 10 3 470 10 3 x 0,08 / km X x L 0,08 25.10 3 10 3 Cos cs 0,6 Sincs 0,8 - Kiểm tra sụt áp: U 2I 3.3 ( R cos X sin ) 2,3 ( 470 0,6 0,8).10 3 1,3V U % 100U Uf 100 1,3 0,6% 220 Vaäy dây dẫn chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng - Xác định dòng cho phép caùp: I3 - P U n cos 1,25.3 0,38 0,8 7,1A Chọn CB bảo vệ với dòng định mức: 10A CB bảo vệ chỉnh định tới dòng Ir =10.0,8 =8A Icp = 8A - Xác định hệ số hiệu chỉnh K: K1 = (Cáp khay cáp lỗ) K2 = 0,79 (Có hàng cáp khay cáp) K3 = 0,93 (Cáp có cách điện PVC, nhiệt độ môi trường 350C ) K = K1 K2 K3 = 1.0,79.0,93 = 0,73 - Dòng cho phép cáp tính đến hệ số hiệu chỉnh: I 'cp - I cp K 11A 0,73 Chọn cáp điện lực CVV 7/0,67 đồng nhiều sợi xoắn, vỏ cách điện PVC cáp lõi: Imax =21A Chiều dài dây cáp: L 10 10 3 km r0 22,5 22,5 9 / km F 2,5 R r0 L 10 10 3 90 10 3 x0 0,08 / km X x L 0,08 10.10 3 0,8 10 3 Cos cs 0,8 Sin cs 0,6 - Kieåm tra sụt áp: SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 71 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh U 3I (R cos X sin ) 7,1(90 0,8 0,8 0,6) 10 3 0,9V 100U U% Un 100 0,9 0,23% 380 Vậy cáp chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp Chọn CB Chọn MCB3.3 cho nhóm đèn I3.3 = 2,3A Dòng điện ngắn mạch ba pha điểm đặt MCB3.3 I (N1)3.3 1,8 kA Với dòng làm việc cực đại I3.3 = 2,3A, chọn MCB3.2 cho tủ phân phối loại FMH – B hãng Federal sản xuất có thông số sau: Điện áp định mức hoạt động: Un = 230/400V Dòng điện định mức In = A Dòng cắt ngắn mạch: Icu = kA Số cực cực Đặc tuyến bảo vệ loại B Bảng 8.10 Kết chọn cáp tuyến dây mạng chiếu sáng Cáp Tuyến dây I, A Icp, A K I’cp, A MDB – DB3 7,1 0,73 11 Số sợi - Mã hiệu F, mm2 Imax, A 3xCVV 7/0,67 +1x CVV 2,5 21 7/0,67 DB3 – Nhoùm ñeøn 7,1 0,93 8,6 1xVC1.0 + 1xVC1.0 1,2 19 5,7 0,93 6,5 1xVC1.0 + 1xVC1.0 1,2 19 2,3 3,2 0,93 3,4 1xVC1.0 + 1xVC1.0 1,2 19 DB3 – Nhóm đèn DB3 – Nhóm đèn SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 72 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Bảng 8.11 Kết chọn CB tuyến dây mạng chiếu sáng CB Vị trí Ký hiệu đặt sơ đồ I CB cấp điện (A) MCCB6 7,1 Đặt I N( 3) Mã Un Ui Uimp In Ir Icu Số Đặc (kA) hiệu (V) (V) (kV) (A) (A) (kA) cực tuyến 10,4 S100 415 690 16 (0,8 – 1) 25 B In MDB CB Vị trí Ký hiệu đặt sơ đồ I CB cấp điện (A) MCB3 7,1 1,8 MCB3.1 7,1 MCB3.2 MCB3.3 Đặt DB ( 3) N Un In Icu (V) (A) (kA) FMH-B 230/400 10 1,8 FMH-B 230/400 5,7 1,8 FMH-B 2,3 1,8 FMH-B I Mã hiệu (kA) Số cực Đặc tuyến B 10 B 230/400 B 230/400 B 8.5 LỰA CHỌN TỤ BÙ ĐỂ NÂNG CAO COS Tổng công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng: Pc = 257,4kW Dung lượng cần bù cho phân xưởng để nâng hệ số công suất phân xưởng từ cos1 = 0,8 lên cos2 = 0,95 là: Qb = Pc(tg1 - tg2) = 257,4(0,75 – 0,33) = 108kVar Chọn tủ tự động bù hệ số công suất hiệu VECTOR có thông số kỹ thuật sau: Mã số: VCB -240120 Dung lượng: 120 kVar Điện áp: 400/440V Kiểu lập trình 1:1:1 Số cấp: 6.(6x20) Kích thước: Indoor: H = 1400mm; W = 600mm; D = 500mm Outdoor: H = 1400mm; W = 600mm; D = 600mm Phụ tải phân xưởng ổn định liên tục, tụ bù đặt tập trung góp hạ áp tủ phân phối nhằm gia tăng khả mang tải cho máy biến áp 8.6 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT Phân xưởng có mặt rộng nên thiết kế nối đất bên phân xưởng Sơ đồ nối đất phân xưởng trình bày Bản vẽ BV8, BV9, BV10 Điện trở nối đất cho phép trạm biến áp có công suất S > 100kVA Rđ ≤ 4 Điện trở suất đất: tt k d 1,4 10 cm SV:Khiếu Thị Lý – Võ Thị Hồng Nhung feee.hcmute.edu.vn 73 Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Cơ Khí GVHD: PGS.TS Quyền Huy nh Chọn cọc nối đất thép tròn có chiều dài Lc = 2,4m, đường kính d = 16mm, chôn cách mặt đất 0,5m Điện trở cọc chôn thẳng đứng ñaát: rc 0,366 2L c 4t L c tt lg lg Lc d 4t L c 0,366 2,4 1,7 2,4 1,4 100 lg lg 130 2,4 0,016 1,7 2,4 Chọn cáp đồng trần liên kết cọc có chiều dài Lt = 236m, tiết diện F = 50mm2, chôn sâu cách mặt đất 0,5m Điện trở cáp đồng trần đặt nằm ngang đất rt L 0,366 236 0,366 tt lg t 3,6 1,4 100 lg 0,008 0,5 d.t 236 Lt Khoảng cách trung bình cọc a = 1,5.Lc = 3,6m Số lượng cọc đóng xung quanh phân xưởng 48 cọc Chọn c = 0,51 t = 0,24 Điện trở hệ thống nối đất R t c rc rt 130 3,6 3,9 rc t rt c n 130 0,24 3,6 0,51 48 Giá trị điện trở nối đất đạt yêu cầu (