Bài tập lớn thiết kế hệ thống cung cấp điện (2)

lOMoARcPSD|15963670 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HTCCĐ Sinh viên: Chu Văn Sơn Mã số sinh viên: 2019603454 Lớp : 20212EE6051005 Hà Nội, 2022 lOMoARcPSD|15963670 BÀI TẬP LỚN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Dữ kiện: Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22kV cách nhà xưởng 200m Điện trở suất vùng đất xây dựng nhà xưởng đo mùa khô ρđ = 100Ωm Bảng liệu thông số( cộng số liệu cá nhân theo mã SV) 160 00 m m A 6000mm Thiết bị sơ đồ mặt 3,8+10,8 0,67 0,37 27 17 2,3+4,8 0,68 0,35 1,4+3+4,8 0,65 6; Máy phay 0,31 0,56 10; 11; 19; 20; 29; 30 Máy khoan 0,32 19 2,3+3,6 9 1,4+1,6+1,6+1,6+2+2 12; 13; 14; 15;16; 24; 25 Máy tiện bu long 29 Máy ép Cẩn trục 30 nguội Máy ép 00 Máy mài Lị 32 gió 2; 34 3; 4; 17 18; 21 28 35 22; 23 26; 39 27; 31 37 28; 34 0,35 0,46 Máy ép quay 0,5 2,8+5,3 12 0,58 4,8+6,3 38 35; 36; 37; 38 40; 43 Máy hàn 0,51 41; 42;39 45 Máy quạt 0,7 44 Máy cắt tôn 0,32 40 44 45 42 43 23 31 22,8+30,8 0,58 0,63 0,67 0,7 0,63 0,9 0,58 13 0,45 4,8+6,3 0,37 24 2,3+3,6+5,3+6,3 14 28,8+28,8 25 6,3+8,3+8,3 15 3,6 26 41 0,52 0,5 0,66 20 2+3,6+3,6+3,8+1,6+2+2 10 10,8 11 224,8+13,8 40,8+55,8 18 0,3 Máy xọc, (đục) Máy tiện bu 33 lông 21 32 ; 33 Cosφ E 0,4 36 00 0m m D Hệ C 24000 mm số Công suất đặt (kW) ksd Máy mài nhẵn tròn Máy mài nhẵn phẳng Máy tiện bu lông 1; B Tên thiết bị 16 0,6 0,55 0,82 0,78 0,57 lOMoARcPSD|15963670 Hình 1.1 Sơ đồ mặt phân xưởng MỤC LỤC CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO NHÀ XƯỞNG 1.1 27 Cơ sở lý thuyết .7 lOMoARcPSD|15963670 1.2 Phụ tải tính tốn nhóm chiếu sáng 1.3 Phụ tải tính tốn nhóm thơng thống làm mát 1.4 Phụ tải tính tốn nhóm động lực .9 1.5 Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng 15 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG 17 2.1 Cơ sở lý thuyết .17 2.2 Lựa chọn phương án cấp điện phân xưởng 17 CHƯƠNG THIẾT LẬP SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ 31 3.1 Cơ sở lý thuyết .31 3.2 Chọn dây dẫn mạng động lực .31 3.3 Tính tốn ngắn mạch 36 3.4 Chọn thiết bị bảo vệ đo lường 38 3.4.1 Chọn thiết bị cho tủ hạ tổng .38 3.4.2 Chọn thiết bị cho tủ động lực 42 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG CHỐNG SÉT NỐI ĐẤT 47 4.1 Cơ sở lý thuyết .47 4.2 Tính tốn nối đất 47 4.3 Tính tốn chống sét 49 CHƯƠNG TÍNH TỐN CHỌN TỰ BÙ .51 5.1 Cơ sở lý thuyết .51 5.2 Xác định dung lượng bù cần thiết 51 5.3 Điều khiển dung lượng bù 52 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật quạt hút công nghiệp Bảng 1.2 Số liệu thiết bị nhóm Bảng 1.3 Số liệu thiết bị nhóm 10 Bảng 1.4 Số liệu thiết bị nhóm 12 Bảng 1.5 Số liệu thiết bị nhóm 13 Bảng 1.6 Số liệu tính tốn cụ thể nhóm .14 Bảng 2.1 Các thông số dây dẫn 22 Bảng 2.2 Các thông số kinh tế kĩ thuật đường dây 22 Bảng 2.3 Các thông số đoạn dây 29 Bảng 3.1 Các thông số đoạn dây từ TĐL1 dến thiết bị động lực nhóm .32 Bảng 3.2 Tổn hao điện áp điện nhóm 33 Bảng 3.3 Các thông số đoạn dây từ TĐL2 đến thiết bị nhóm động lực .33 Bảng 3.4 Tổn hao điện áp điện nhóm 34 Bảng 3.5 Các thông số đoạn dây từ TĐL3 đến thiết bị nhóm động lực .34 Bảng 3.6 Tổn hao điện áp điện nhóm 35 Bảng 3.7 Các thông số đoạn dây từ TĐL4 đến thiết bị nhóm động lực .35 Bảng 3.8 Tổn hao điện áp điện nhóm 36 Bảng 3.9 Bảng kết chọn aptomat cho tủ động lực 39 Bảng 3.10 Bảng điều kiện chọn máy biến dòng 41 Bảng 3.11 Kết chọn aptomat tổng cho nhóm động 43 Bảng 3.12 Kết chọ aptomat cho thiết bị nhóm 43 Bảng 3.13 Kết chọn aptomat cho thiết bị nhóm 44 Bảng 3.14 Kết chọn aptomat cho thiết bị nhóm 44 Bảng 3.15 Kết chọn aptomat cho thiết bị nhóm 45 Bảng 5.1 Số liệu tủ 52 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ mặt phân xưởng Hình 2.1 Sơ đồ mặt bố trí .18 Hình 2.2 Sơ đồ mặt bố trí .23 Hình 3.1 Các vị trí tính ngắn mạch sơ đồ thay 37 Hình 3.2 Chân sứ đỡ 41 Hình 4.1 Sơ đồ mặt mặt cắt hệ thống nối đất 49 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO NHÀ XƯỞNG 1.1 Cơ sở lý thuyết Tính tốn phụ tải điện công việc bắt buộc cơng trình cung cấp điện Việc cung cấp số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện sau người kĩ sư Phụ tải tính tốn có giá trị tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu ứng nhiệt , việc chọn dây dẫn hay thiết bị bảo vệ cho đảm bảo Có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện phương pháp hệ số nhu cầu , hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí , có thơng tin xác mặt bố trí thiết bị , biết đựoc cơng suất q trình cơng nghệ thiết bị nên sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Nội dung phưong pháp sau : - Thực phân nhóm thiết bị có xưởng, nhóm cung cấp điện từ tủ động lực riêng , lấy điện từ tủ phân phối chung Các thiết bị nhóm nên chọn có vị trí gần mặt phân xưởng, có chế độ làm việc công suất tương tự Xác định hệ số sử dụng tổng hợp nhóm thiết bị theo biểu thức sau : k sd = Pi k sdi ( 2.1 ) Pi - Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng nhóm nhd : nhd =  P  i Pi2 ( 2.2 ) - Hệ số nhu cầu nhóm xác định theo biểu thức sau :  k sd knc = k + ( 2.3 ) n hd  sd - Phụ tải tính tốn nhóm : Ptt = knc Pi ( 2.4 ) Hệ số cơng suất phụ tải nhóm :  Pi Cos (2.5) Cos tb  P i Đi vào tính tốn cụ thể 1.2 Phụ tải tính tốn nhóm chiếu sáng Phụ tải chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí xác định theo phương pháp suất chiếu sáng đơn vị diện tích: Pcs = po.F lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện  Trong đó: po: suất chiếu sáng đơn vị diện tích (W/m2) F: Diện tích chiếu sáng (m2) Trong phân xưởng SCTB hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt Tra PL 1.7 TL1 ta tìm po = 0.014 KW/m2 Diện tích nhà xưởng: F=A.B=36.24=864 (m2) Phụ tải chiếu sáng phân xưởng: Pcs = po.F = 0.014.864= 12,1(KW) Qcs = Pcs.tgφcs = (đèn sợi đốt cosφcs = 1) 1.3 Phụ tải tính tốn nhóm thơng thống làm mát  Phụ tải làm mát điều hịa Với đặc tính khơng gian rộng lớn, máy móc thiết bị nhiều nhà xưởng, nhà máy mà nhà xưởng cần hệ thống điều hịa khơng khí mạnh mẽ với cơng suất lạnh, lưu lượng gió lớn hoạt động ổn định Bên cạnh đó, việc lắp đặt cần tiết kiệm khơng gian phải linh hoạt, điều hịa cho nhà xưởng thiết làm mát phân xưởng, nhà máy phổ biến Ta có 1m3=200 BTU Thể tích nhà xưởng: V =4320 m3 Vậy diện tích phân bố cơng suất lạnh = 4320.200 = 864000 BTU Ta sử dụng ĐIỀU HỊA CHIỀU PANASONIC KC18QKH-8 - 18000BTU Ta có: 1HP = 9000BTU = 746 W Suy Công suất lạnh điều hòa: Plm = 18000.5=900000 BTU = 74600 W Cosφ =0,8 suy : Qlm= Plm.tgφ = 74600.0.75 = 55950 VAR Slm = Plm/ Cosφ =74600/0,8 = 93250 VA  Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là:  Q n.V m / h  n – tỉ số đổi khơng khí (1/h)_ với phân xưởng khí lấy n = (1/h) V – thể tích phân xưởng (m3) V a.b.H với a (m), b (m), chiều rộng – dài phân xưởng (đo theo đề bài) H (m)– chiều cao phân xưởng; Suy : Q 6.24.36.5 25,920.103  m3 / h  Chọn quạt hút cơng nghiệp có q = 2600 / h, với số lượng 10 quạt Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật quạt hút công nghiệp Thiết bị Cơng suất.W Lượng gió (m3/h) Số lượng ksd cos Quạt hút 215 25920 10 0,7 0,8 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện k ncqh k sd   k sd  0,7 0,7  0,795 n 10 Hệ số nhu cầu quạt hút là: Trong : n tổng số thiết bị nhóm Phụ tải tính tốn nhóm phụ tải thơng thống-làm mát: Plm k qh nc n P đmqi 0,795 10 215 1709,25W 1,709kW i 1 S lm  Qlm = Plm 1,709  2,136kVA cos  0,8 S lm2  Plm2  2,136  1,709 2,736 kVA 1.4 Phụ tải tính tốn nhóm động lực Vì phân xưởng có nhiều thiết bị nằm rải rác nhiều khu vực mặt phân xưởng, nên việc tính tốn phụ tải xác làm thiết kế tủ động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia thiết bị nhóm nhỏ, đảm bảo: - Các thiết bị điện nhóm gần - Nếu có thể, nhóm nên bố trí máy có chế độ làm việc; - Cơng suất nhóm xấp xỉ - Căn vào thiết bị diện tích mặt phân xưởng ,ta chia thiêt bị động lực thành nhóm tính tốn cho nhóm sau: Q trình tính tốn cho nhóm Nhóm gồm thiết bị động lực bảng sau : Bảng 1.2 Số liệu thiết bị nhóm Số hiệu sơ đồ 34 28 35 29 36 30 37 32 21 - Tên thiết bị Máy ép quay Máy ép quay Máy tiện bu lông Máy khoan Máy tiện bu lông Máy khoan Máy tiện bu lông Máy xọc (đục) Cẩn trục Hệ số ksd 0,5 0,5 0,37 0,32 0,37 0,32 0,37 0,45 0,3 cosφ 0,58 0,58 0,55 0,66 0,55 0,66 0,55 0,6 0,67 Công suất đặt P,KW 30,8 22,8 2,3 3,6 5,3 4,8 13,8 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện - Hệ số sử dụng tổng hợp :  P k i k sd 1  sd  i 1 P 38,524 0, 44 87, i i 1 Số lượng hiệu dụng:     Pi  87, 42 nhd   i 91   4, 1736,3  Pi i 1 - Hệ số nhu cầu: knc 1 ksd  i  -  ksd  i nhd 0, 44   0, 44 0, 707 4, Tổng công suất phụ tải động lực: n Pđl1 knc1  Pi 0, 707.87, 61, 79  kW  i 1 - Hệ số công suất phụ tải động lực: Cos tb1   P Cos  i i P  52, 014 0,595 87, i - Cơng suất tồn phần Sđl1  - Pđl1 61, 79  103,85  kVA  Cos tb1 0,595 Công suất phản kháng: Q đl1  Sđl2  Pđl21  103,852  61, 792 83, 47  kVAR  - Q trình tính tốn cho nhóm Nhóm gồm có 13 thiết bị động lực sau: 10 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện I đmA4 I lv max  SttN 3.U dm  127, 02 192,986 A 0,38 Vậy ta chọn aptomat loại EA103G Nhật Bản chế tạo với dòng định mức 160A, điện áp định mức 380V, dòng cắt bảo vệ 25kA.(tra bảng 20 pl-SGT) Vậy ta có bảng kết chọn aptomat cho tủ động lực sau : Bảng 3.18 Bảng kết chọn aptomat cho tủ động lực Vị trí A0 A1 A2 A3 A4 Loại aptomat NS 600E EA103G EA103G EA103G EA103G Itt,A 479,91 157,78 144,47 155,35 192,986 Uđm,V 500 380 380 380 380 Số cực 3 3 Iđm, A 600 160 125 160 160 Icdm, kA 15 25 25 25 25  Chọn tổng - Chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép: I cp  Trong Sttpx k1.k 3.U đm 315,87  479,91A 1  0,38 k1 - Hệ số hiệu chỉnh dẫn đặt đứng k1 = k2 - Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường (lấy k2=1 300C) Icp - Dòng diện cho phép chạy qua dẫn t = 250C Vậy chọn dẫn đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (F = 30x4) mm 2, tiết diện 120 mm2, pha đặt với I cp = 625A (bảng PL VI.9 Ngô Hồng Quang) Kiểm tra ổn định nhiệt dẫn: F 30 4 120mm  Fodn  I   t qđ 6 7,802  0,3 25,64 mm Trong đó: Fođn - Tiết diện cáp theo ổn định nhiệt (mm2) ;  - Hệ số phụ thuộc vật liệu chế tạo lõi cáp, (với đồng  = 6) I - Dòng điện ngắn mạch ổn định( lấy ngắn mạch pha nên I = 7,802 kA ) tqđ - thời gian tác động qui đổi dịng điện ngắn mạch theo tính tốn, (lấy = 0,3s); Vậy tính ổn định nhiệt dẫn thỏa mãn 40 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện - Kiểm tra ổn định động : : ngắn mạch , lực điện động phá hỏng nên cần kiểm tra điều kiện ổn định động Mô men uốn: M  Ftt l 1,76.10  i xk Mô men chống uốn: W l2 125 1,76 10  13,24  60,683  kG.cm  a 60  0,167.b h 0,167  0,4 3 0,0802 cm  M 60,683  756,646 kG / cm  cp 1400 kG/cm W 0,0802 Ứng suất:  tt  i xk - dòng ngắn mạch xung kích,ixk =13,24 kA (đã có phần tính NM); l - chiều dài dẫn, lấy l = 125 cm; a - khoảng cách pha, lấy a = 60 cm;  tt ,  cp - ứng suất tính tốn ứng suất cho phép dẫn, kG/cm 2; b 0,4 cm - bề rộng tiết diện dẫn h 3 cm - bề ngang tiết diện dẫn Vậy điều kiện ổn định động đảm bảo  Chọn sứ đỡ : - Điều kiện : U đmS U đmMĐ Với điện áp định mức mạng điện Uđm MĐ =0,38 kV - Điều kiện : Ftt k hc Ftt k hc 1,76.10  i xk2 Trong l  Fcp 0,6.F ph  kG  a Ftt lực tác dụng đầu sứ F ph - lực phá hủy sứ, kG; k hc h / h - hệ số hiệu chỉnh lực phá hủy cho phép; h, h - chiều cao sứ chiều cao từ chân sứ đến tâm dẫn đặt đứng, cm; Hình 3.5 Chân sứ đỡ Ta chọn sứ O-22-375 có U=22 kV ; lực phá hủy Fph 375 Kg 41 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Lực cho phép đầu sứ Fcp 0, 6.Fph 0, 6.375 225kG Lực tính tốn : 125 13,24 Ftt 1,76 10   6,428 kG 60 Hệ số hiệu chỉnh: khc =h’/h =17,5/15=1,17 Lực tính tốn hiệu chỉnh: khc F tt =1,17.6,428 = 7,5210 < Fcp = 0,6 225 = 135 kG Vậy sứ đảm bảo yêu cầu  Chọn máy biến dòng điện Điều kiện chọn sau: Bảng 3.19 Bảng điều kiện chọn máy biến dịng STT Đại lượng chọn, kiểm tra Vị trí đặt nhà hay trời Điều kiện Điện áp định mức, kV U đmCT U đmMĐ Dòng điện định mức sơ cấp, A I đm.CT  I lv max [ I tt ] Dòng điện phía thứ cấp, A Cấp xác 5A 10% Phụ tải phía thứ cấp, VA S đm S 2tt Cơng tơ làm việc bình thường dịng thứ cấp phụ tải cực tiểu lớn dòng sai số 10%: I10% = 0,1.5 = 0,5 A Dòng điện phụ tải nhỏ (bằng 25% phụ tải tính tốn) I1min = 0,25.Ilv = 0,25.479,91 = 120 A Dịng điện nhị thứ phụ tải cực tiểu I2min = I 120 1,5 A > I10% = 0,5 A = kI 80 Hệ số biến dòng k I =400/5=80; Cấp xác 10% Dịng chạy đoạn dây tổng là: 479,91 A.Chọn máy biến dịng TKM-0,5(bảng 27.pl) có điện áp định mức 0,5 kV Vậy biến dòng làm việc bình thường phụ tải cực tiểu 3.4.2 Chọn thiết bị cho tủ động lực  Chọn aptomat tổng bảo vệ cho nhóm động max n I mm   I ni i 1 Ikđ =  42 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trong đó: max max I mm - dòng mở máy lớn nhất: I mm = Imax kmm = Imax 3,5 α - hệ số phụ thuộc chế độ mở máy động Do động khởi động nhẹ nên lấy 2,5 + Chọn aptomat cho nhánh I kd  3,5 157, 78  224, 004 444,896 A 2,5 Ta chọn aptomat loại A3144 Nga chế tạo với dòng định mức 600A, dịng khởi động móc bảo vệ Ibv = 500A, dòng tác động tức thời 3500A + Chọn aptomat cho nhóm I kd  3,5 144, 47  200,106 402,364 A 2,5 Ta chọn aptomat loại A3144 Nga chế tạo với dòng định mức 600A, dịng khởi động móc bảo vệ Ibv = 400A, dòng tác động tức thời 2800A + Chọn aptomat cho nhóm I kd  3,5 155,35  217, 435,19 A 2,5 Ta chọn aptomat loại A3134 với dịng định mức 600A, dịng khởi động móc bảo vệ Ibv = 400A, dòng tác động tức thời 2800A + Chọn aptomat cho nhóm I kd  3,5 192,986  196,568 466, 748 A 2,5 Ta chọn aptomat loại A3144 với dòng định mức 600A, dịng khởi động móc bảo vệ Ibv = 500A, dòng tác động tức thời 3500A Vậy ta có bảng kết chọn aptomat : Bảng 3.20 Kết chọn aptomat tổng cho nhóm động  Vị trí A1 A2 A3 A4 Itt,A 157,78 144,47 155,35 192,986 Loại aptomat A3144 A3144 A3144 A3144 Uđm,V 500 500 500 500 Số cực 3 3 thiết bị Điều kiện chọn áp tô mát cho động phải thỏa mãn : U đmA U đmLD0,38 kV 380 V 43 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) Iđm, A 600 600 600 600 Ikđ, kA 3500 2800 2800 3500 Chọn át tô mát cho lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện I đmA  I kd  I lv 3,5 2,5 I cdmA I N Trong đó: UđmA: Điện áp định mức áp tô mát UdmLD: Điện áp định mức lưới điện IđmA: Dòng điện định mức áp tơ mát Ikd: Dịng điện phụ tải lớn qua áp tơ mát Icdm: Dịng điện cắt định mức áp tơ mát IN: Dịng điện ngắn mạch ổn định I kd  - I lv k mm I lv 3,5   2,5 Chọn aptomat cho thiết bị nhóm ta có bảng kết sau : Bảng 3.21 Kết chọ aptomat cho thiết bị nhóm Vị trí A1-34 A1-28 A1-35 A1-29 A1-36 A1-30 A1-37 A1-32 A1-21 - Tên thiết bị Máy ép quay Máy ép quay Máy tiện bu lông Máy khoan Máy tiện bu lông Máy khoan Máy tiện bu lông Máy xọc (đục) Cần cẩu Ilv ,A Ikd ,A 80,682 112,955 59,726 83,616 6,354 8,896 4,604 6,446 9,945 13,923 4,604 6,446 14,641 20,497 12,155 17,017 31,294 43,812 Idm,A 125 100 25 25 25 25 25 25 50 Icdm,kA 10 20 25 25 25 25 25 25 14 Loại aptomat NC 125H NC 100L EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G Sốcực 3 3 3 3 Chọn aptomat cho thiết bị nhóm ta có bảng kết sau : Bảng 3.22 Kết chọn aptomat cho thiết bị nhóm Vị trí A2-27 A2-17 A2-8 A2-1 A2-19 A2-20 A2-9 A2-2 A2-10 Tên thiết bị Lị gió Máy ép Máy mài nhẵn tròn Máy mài nhẵn tròn Máy khoan Máy khoan Máy mài nhẵn phẳng Máy mài nhẵn phẳng Máy khoan Ilv ,A 8,103 26,046 24,491 8,617 3,683 3,683 10,725 5,139 3,223 Ikd ,A Idm, A 11,344 25 36,464 50 34,287 50 12,064 25 5,156 25 5,156 25 15,015 25 7,195 25 4,512 25 44 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) Icdm, kA 25 14 14 25 25 25 25 25 25 Loại aptomat EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G Số cực 3 3 3 3 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện A2-22 A2-11 A2-3 A2-18 - Máy ép nguội Máy khoan Máy tiện bu lông Cần cẩu 88,556 3,683 3,272 10,885 123,978 5,156 4,581 15,239 100 25 25 25 14 25 25 25 EA103G EA103G EA103G EA103G 3 3 Chọn aptomat cho thiết bị nhóm ta có bảng kết sau : Bảng 3.23 Kết chọn aptomat cho thiết bị nhóm Vị trí A3-38 A3-39 A3-33 A3-40 A3-41 A3-44 A3-42 A3-43 A3-45 A3-31 - Tên thiết bị Máy tiện bu lông Máy mài Máy xọc (đục) Máy hàn Máy quạt Máy cắt tôn Máy quạt Máy hàn Máy quạt Lị gió Ilv ,A 17,403 12,782 15,953 53,362 12,272 9,596 16,167 53,362 16,167 10,635 Ikd, A Idm, A 24,364 25 17,895 25 22,334 25 74,707 100 17,181 25 13,434 25 22,634 25 74,707 100 22,634 25 14,889 25 Icdm, kA 25 25 25 14 25 25 25 14 25 25 Loại aptomat EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G Số cực 3 3 3 3 3 Chọn aptomat cho thiết bị nhóm ta có bảng kết sau : Bảng 3.24 Kết chọn aptomat cho thiết bị nhóm Vị trí A4-4 A4-12 A4-23 A4-13 A4-5 A4-24 A4-25 A4-14 A4-15 A4-6 A4-7 Tên thiết bị Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy ép nguội Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy phay Máy phay Ilv ,A 7,012 5,239 121,113 9,43 11,22 19,305 36,15 9,43 9,954 6,24 9,767 Ikd ,A 9,817 7,335 169,558 13,202 15,708 27,027 50,610 13,202 13,936 8,736 13,674 Idm, A 25 25 160 25 25 40 40 25 25 25 25 45 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) Icdm, kA 25 25 25 25 25 14 14 25 25 25 25 Loại aptomat EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G EA103G Số cực 3 3 3 3 3 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện A4-16 A4-26 Máy tiện bu lông Máy mài 21,742 6,753 30,439 9,454 25 25 46 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) 25 25 EA103G EA103G 3 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Tài liệu tham khảo  Giáo trình cung cấp điện – Trần Quang Khánh  Giáo trình cung cấp điện – Ngơ Hồng Quang  Giáo trình thiết kế cung cấp điện – Vũ Văn Tẩm 47 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG CHỐNG SÉT NỐI ĐẤT 4.1 Cơ sở lý thuyết - Trong mạng điện hạ áp có trung tính nối đất, tất phần tử kim loại thiết bị bình thường không mang điện nối với hệ thống nối đất bảo vệ Tác dụng bảo vệ hệ thống nối đất giải thích sau: Khi có ngắn mạch chạm masse, vỏ thiết bị không tiếp đất vỏ xuất điện áp điện áp pha Nếu dòng cố khơng có đường để truyền xuống đất thơng qua hệ thống nối đất thiết kế bảo trì cách chúng tìm đường khó lường trước được, bao gồm người người tiếp xúc với - Trường hợp vỏ thiết bị nối đất, giá trị điện áp tiếp xúc độ rơi điện áp điện trở hệ thống nối đất bảo vệ, hệ thống nối đất bảo vệ có giá trị đủ nhỏ đảm bảo an tồn cho người tiếp xúc với vỏ thiết bị Ngoài ra, hệ thống nối đất tốt nâng cao độ tin cậy thiết bị giảm thiểu nguy hư hại sét đánh dòng cố + Nối đất tự nhiên nối đất tự nhiên sử dụng ống dẫn nước hay ống kim loại khác dặt đất trừ ống dẫn nhiên liệu lỏng khí dễ cháy kết cấu kim loại cơng trình nhà cửa có nối đất, vỏ bọc kim loại cáp đặt đất làm trang bị nối đất, bệnh viện khơng có điều kiện nên không sử dụng đối đất tự nhiên phải sử dụng nối đất nhân tạo + Nối đất nhân tạo nối đất nhân tạo thường thực cọc thép ,thanh thép thép dẹt hình chữ nhật hay thép góc dài 2m - 3m đóng sâu xuống đất cho đầu chúng cách mặt đất khoảng 0,5 m - 0,7 m để chống ăn mịn kim loại ống thép thép dẹt hay thép góc có chiều dày khơng nên bé mm thực tế nối đất tự nhiên không đảm bảo quy phạm điện trở nối đất ta phải áp dụng nối đất nhân tạo 4.2 Tính tốn nối đất Nối đất biện pháp an toàn hệ thống cung cấp điện Đối với trạm biến áp phân phối, hệ thống nối đất có điện trở nối đất Rnd  4Ω Để nối đất cho trạm biến áp, ta sử dụng điện cực nối đất chôn trực tiếp đất, dây nối đất dùng để nối liền phận nối đất với điện cực nối đất Cụ thể ta dự định nối đất với hệ thống nối đất bao gồm cọc nối đất làm thép góc L 60 x 60 x 6mm, dài 2,5m chôn sâu 0,8m Các cọc chôn cách 5m nối với thép nối có bề rộng 4cm tạo thành mạch vịng nối đất Các nối chơn sâu 0,8m - Xác định điện trở nối đất cọc: R1c 0,00298..k mua  48 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Trong đó: : điện trở suất đất, .cm, chọn loại đất vườn có =0,4.104 .cm kmuac : hệ số mùa cọc chôn sâu 0,8m, lấy kmuac =2 R1c = 0,00298.ρ.kmua = 0,00298.0,4.104.2 = 23,84Ω - Xác định sơ số cọc: Số cọc xác định theo công thức sau: n= R1c 23,84 = = 9,93 ηc.Rd 0,6.4 Chọn n = 10 cọc Trong đó: Rtc: Điện trở nối đất cọc, Ω Rd: Điện trở nối đất thiết bị nối đất theo quy định,Ω ηc: Hệ số sử dụng cọc, tra bảng ηc = 0,6 - Xác định điện trở nối: Điện trở nối xác định theo công thức: 0,366. k  2.l  0,366 0,4 10 2  4  Rt  lg   lg  291,3  l  b.t   0,8  Trong đó: : Điện trở suất đất độ chôn sâu nằm ngang, Ω.cm l: Chiều dài mạch vòng tạo nối, cm b: Bề rộng nối, cm Lấy b = 4cm t: Chiều sâu chôn nối, t = 0,8m Tra bảng tìm ηt = 0,45 Điện trở thực tế nối đất: R't = R t 291,3 = = 647,3Ω ηt 0,45 Điện trở toàn số cọc : Rc = 4R't 4.647,3 = = 4,025Ω ' R t - 647,3- Số cọc thực tế phải đóng : n= R1c 23,84 = = 9,87 ηc.Rc 0,6.4,025 Chọn n= 10 cọc 49 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Cọc Thanh nối 0,7m 2,5m TBA 0,8m Hình 4.6 Sơ đồ mặt mặt cắt hệ thống nối đất 4.3 Tính tốn chống sét Chống sét van chọn để bảo vệ chống sét đánh lan truyền Điều kiện chọn cho Un thiết bị chống sét điện áp định mức phía cao máy biến áp Như vây ta chọn chống sét van loại PBC-22T1 ( bảng 35.pl ) [ ] Nga sản xuất có U n = 22kV , điện áp cho phép 25kV , điện áp phóng xung 80 kV , điện áp phóng f = 50hz 49-60,5 kV 50 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Tài liệu tham khảo  Giáo trình cung cấp điện – Trần Quang Khánh  Giáo trình cung cấp điện – Ngơ Hồng Quang  Giáo trình thiết kế cung cấp điện – Vũ Văn Tẩm 51 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG TÍNH TỐN CHỌN TỰ BÙ 5.1 Cơ sở lý thuyết Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất Mức độ tiêu thụ công suất phản kháng đánh giá hệ số công suất, xác định tỷ số công suất tác dụng (P) công suất biểu kiến (S): cos=P/S cos   P P  S 3UI Để thuận tiện cho việc phân tích tính tốn, đơi người ta thường dùng khái niệm hệ số công suất phản kháng (tg) thay cho hệ số cơng suất (cos), tỷ lệ cơng suất phản kháng công suất tác dụng: tg = Q/P Tuy nhiên hệ số tg áp dụng bước tính trung gian, kết cuối lại trả hệ số cos tương ứng Khi cos thiết bị điện lớn, tức mức độ tiêu thụ cơng suất phản kháng bé, làm cho mức độ yêu cầu Q từ lưới ít, góp phần cải thiện chế độ làm việc lưới Hệ số cos hộ tiêu thụ lại phụ thuộc vào chế độ làm việc phụ tải điện Khi hệ số cos thấp dẫn đến tăng công suất phản kháng, truyền tải công suất phản kháng mạng điện làm giảm sút tiêu kinh tế – kỹ thuật mạng điện Biện pháp nâng cao hệ số công suất ● Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên: tìm biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: hợp lý hố q trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải động cơ, thay động thường xuyên làm việc non tải động có cơng suất hợp lý hơn, Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên có lợi đưa lại hiệu kinh tế lâu dài mà đặt thêm thiết bị bù ● Nâng cao hệ số công suất cos biện pháp bù công suất phản kháng Thực chất đặt thiết bị bù gần hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu chúng, nhờ giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dây theo yêu cầu chúng 5.2 Xác định dung lượng bù cần thiết Yêu cầu hệ số công suất cần nâng lên cosφ2 = 0,9 Nên tg φ2 =  0,92 0, 484 0,9 52 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Có : cos φ1 = 0,703 Nên tg φ1 =  0, 7032 1, 01 0, 703 Do dung lượng bù cần thiết Qb = P (tg φ1 - tg φ2 ) = 222,059.( 1,01 – 0,484 ) = 116,803 kVAr Công suất biểu kiến sau bù là: Ssb P  j  Q  Qb  222, 059  j  220,  116,803  222, 059  j103,597  kVA Ssb = 222, 059 103,597 245, 036  kVA  Ta thấy giảm nhiều so với tính tốn ban đầu 5.3 Điều khiển dung lượng bù Đặt tụ bù tủ động lực nhằm giảm hao tổn công suất đường dây đến tủ.Ta có số liệu phụ tải tủ sau: Bảng 5.25 Số liệu tủ Tủ I II III IV Tổng P(kW) 61,79 65,613 78,73 85,104 Q(kVAr) 83,47 68,83 65,24 94,24 311,78 R(10-3  ) 6,984 4,44 5,346 4,656 21,426 Điện trở tương đương mạng điện: 1 1       1,3 10  ()  0,77.10 ()  Rtd  Rtd  6,984 4,44 5,346 4,656  0,77.10 Xác định công suất bù nhóm phụ tải: Rtd 1,3 83, 47   311, 78  116,803  47,18  kVAr  R1 6,984 + Nhóm I : Qb1 Q1   Q  Qb   Rtd 1,3 68,83   311, 78  116,803  11, 74  kVAr  R2 4, 44 + Nhóm II : Qb Q2   Q  Qb   Rtd 1,3 65, 24   311, 78  116,803  17,83  kVAr  R3 5,346 + Nhóm III : Qb3 Q3   Q  Qb   Rtd 1,3 94, 24   311, 78  116,803  39,8  kVAr  R4 4, 656 + Nhóm IV : Qb Q4   Q  Qb   53 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Tài liệu tham khảo  Giáo trình cung cấp điện – Trần Quang Khánh  Giáo trình cung cấp điện – Ngơ Hồng Quang  Giáo trình thiết kế cung cấp điện – Vũ Văn Tẩm 54 Downloaded by ng?c trâm (ngoctram201217@gmail.com) ... lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện Tài liệu tham khảo  Giáo trình cung cấp điện – Trần Quang Khánh  Giáo trình cung cấp điện – Ngơ Hồng Quang  Giáo trình thiết kế cung cấp điện – Vũ... Giáo trình cung cấp điện – Ngơ Hồng Quang  Giáo trình thiết kế cung cấp điện – Vũ Văn Tẩm 31 lOMoARcPSD|15963670 BTL Thiết kế hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG THIẾT LẬP SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN... Thiết kế hệ thống cung cấp điện Tài liệu tham khảo  Giáo trình cung cấp điện – Trần Quang Khánh  Giáo trình cung cấp điện – Ngơ Hồng Quang  Giáo trình thiết kế cung cấp điện – Vũ Văn Tẩm 17