3 3 lùa chän tiÕt diÖn d©y dÉn vµ c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t b¶o vÖ 3 3 1 X¸c ®Þnh c«ng suÊt tÝnh to¸n vµ dßng ®iÖn tÝnh to¸n 3 3 1 1 X¸c ®Þnh c«ng suÊt tÝnh to¸n cho c¸c xÝ nghiÖp 1 T¶i ®éng lùc C«ng suÊt[.]
3.3 lựa chọn tiết diện dây dẫn thiết bị đóng cắt- bảo vệ 3.3.1.Xác định công suất tính toán dòng điện tính toán 3.3.1.1 Xác định công suất tính toán cho xí nghiệp Tải động lực : Công suất tính toán động lực đợc tính theo công suất đặt Pđ phân xởng (Tổng công suất định mức thiết bị) Công suất tính toán cho tải động lực Pđl= knc Pđ Qđl=Pđl tg knc : hệ số nhu cầu tra sổ tay kỹ thuật, số liệu thống kê phân xởng knc< Pđ : công suất đặt phận xởng Cos: hệ số công suất tính toán, tra sổ tay kỹ thuật Từ giá trị cos ta suy tg Tải chiếu sáng Tải chiếu sáng thờng đợc tính toán theo công suất chiếu sáng/ đơn vị diện tích p0 Pcs= p0 S Trong đó: S diện tích gian nhà, phân xởngm2 p0 công suất chiếu sáng/1m2, đơn vị W/m2 p0 tra ë sỉ tay kü tht, phơ thc ®é räi E, chiều cao đèn, loại đèn Qcs = Pcs tg 32 - Đối với đèn sợi đốt: cos=1; Qcs= - Đối với đèn huỳnh quang tụ điện bï: Cos = 0,45 0,55 Trêng hỵp cã tơ điẹn bù, dùng chấn lu điện tủ cos = 0,85 0,9 Từ ta tính đợc công suất tính toán cho phân xởng Pttpx = Pđl + Pcs Qttpx = Qđl + Qcs Sttpx = Để tính công suất tính toán cho xí nghiệp, ta phải xét ®Õn hÖ sè ®ång thêi k®t HÖ sè ®ång thêi kđt xét đến tải phân xởng không đồng thời cực đại PttXN= kđt QttXN= kđt Trong n sè ph©n xëng cđa xÝ nghiƯp SttXN= CosXN= HƯ sè ®ång thêi thêng lÊy lµ N = 24 N = 10 k®t=0,9 0,95 k®t= 0,8 0,85 Ví dụ 1: Tính công suất tính toán Ptt, Qtt,Stt,cho phân xởng có số liệu sau: Tổng công suất định mức thiết bị 950kW; diện tích phân xởng S = 2500m2 hệ số 33 nhu cầu knc = 0,75; hƯ sè c«ng st cos=0,85; c«ng st chiếu sáng p0 = 15W/m2 Lời giải: Công suất tính toán động lực Pđl= knc.Pđ=0,75.950 = 712,5kW Công suất chiếu sáng phân xởng Pcs = p0.S = 15.2500 = 37,5kW Công suất tính toán phân xởng Ptt= Pđl + Pcs 712,5 + 37,5 = 750kW cos = 0,85, tg = 0,62 Qtt = Ptt.tg = 750.0,62 = 465VAr Stt = = =882,5kVA Ví dụ 2: Một nhà máy có phân xởng có số liệu sau: Công suất tính toán ph©n xëng Thø tù ph©n x- Ptt (kW) Qtt (kVar) Stt (kVA 800 500 943,4 750 475 887.8 500 600 781 500 650 820 250 250 353,5 650 450 790,5 65 80 103 150 100 180,3 Tæng 3665 3105 ëng 34 TÝnh công suất tính toán nhà máy hệ số công suất nhà máy Lời giải: Công suất tác dụng tính toán nhà máy Pttnm = kđt =0,8 3665 = 2932kW Qttnm = k®t =0,8 3105 = 2484kW Sttnm = = =3842,8kVA Hệ số công suất nhà máy Cosnm= = 3.3.1.2 Xác định công suất tính toán va dòng điện tính toán cho tải sinh hoạt Xác định công suất tính toán cho tải sinh hoạt Ta thực theo hai cách dới đây: + Công suất tính toán tính theo tổng công suất định mức thiết bị dùng điện Ptt = kđt Trong : tổng công suất định mức thiết bị kđt hệ số đồng thời Công suất tính toán theo công suất đơn vị p (suất tải tính toán) Suất tải tính toán kết thống kê, thiết kế, trực tiếp tra bảng: Suất tải sinh hoạt cho hộ 35 Mức sống khu dân Công suất đặt poho (kW/bộ) c (kW) ThÊp 2-3 1-1,5 Trung b×nh 4-5 2-2,5 Khá giả 6-8 3-4 Suất tải sinh hoạt cho phòng khách sạn Loại khách sạn Công suất đặt p0kS (kW/phòng) phòng (kW) Nhà nghỉ 2-3 1-1,5 Khách sạn trung 5-7 2-3 bình 8-10 4-5 Khách sạn sang trọng Suất ph tải cho khu vực văn phòng Mức trang thiết bị văn phòng p0vp (kW/m2) Không có điều hoà không 20-25 khí 120-150 Có điều hoà không khí Suất tải cho khu vực thơng mại Loại nhà hàng p0vp (kW/m2) 1.Nhà hàng bách hoá 36 Chỉ chiếu sáng 10 Chiếu sáng quạt 15 - 20 2.Siêu thị 100 - 150 đa suất tải số tải sinh hoạt thờng gặp Ngoài ngời ta đa suất tải cho quan văn hoá, giáo dục v.v Ví dụ 3: Tính công suất tính toán cho hộ có số liệu sau: Thiết bị điện dùng hộ nh sau: Tên thiết bị Số lợng Công suất Công suất điện (W) đặt (W) Đèn sợi đốt 40 80 Đèn ống huúnh quang + 45 360 chÊn lu 80 160 Quạt trần 65 195 Quạt bàn 120 120 Tđ l¹nh 100 100 Ti vi 1000 1000 Bàn 630 630 Nồi cơm điện 250 250 Bơm nớc Lời giải: Công suất đặt hộ 37 Pđ = 80 + 360 + 160 +195 + 120 + 100 + 1000 + 630 + 250 = 2895W LÊy hƯ sè ®ång thêi k®t = 0,8 Công suất tính toán cho hộ tính theo công suất đặt Pttch = kđtPđ = 0,8 2895 = 3210W = 2,316kW VÝ dơ 4: Mét nhµ tËp thĨ gồm 56 hộ, trung bình hộ tiêu thụ điện nh ví dụ Tính công suất tính toán nhà tập thể Lời giải: - Tính theo suất tải cho hộ Đây hộ có mức sống trung bình p0 = 2kW/hộ - Công suất tính toán cho nhà tập thể Ptt = x 56 = 112kW - Tính theo công suất tính toán nhà tập thể theo công suất tính toán Ptt = k®t Pttch = 0,85 2,316 56 = 110,24kW Xác định dòng điện tính toán : Sau tính đợc công suất tính toán, hệ số công suất tính toán, ta tính dòng điện tính toán nh sau: + Khi cung cÊp ®iƯn mét pha : Itt = Trong đó: Upđm điện áp pha định mức dòng dây cung cấp điện + Khi cung cấp ®iÖn ba pha ®èi xøng: I tt = 38 Trong đó: Uđm điện áp dây định mức Ví dụ 5: Tính dòng điện tính toán chạy đờng dây pha cung cấp điện cho hộ ví dụ Biết hộ lấy điện mạng 380V/220V; hệ số công suất trung bình hộ cos = 0,9 Lời giải: Nguồn điện có Upđm = 220V Dòng điện tính toán chạy đờng dây vào hộ dỵc tÝnh nh sau: Itt = = VÝ dơ 6: Tính dòng điện tính toán chạy đờng dây từ máy biến áp đến nhà tập thể ví dụ Cho biÕt ngêi ta ®a ®iƯn ba pha ®Õn nhà tập thể, sau phân pha cho tầng Lời giải: Dòng điện tính toán chạy đờng dây: Itt = = Việc tính toán dòng điện quan trọng, trị số ta chọn đợc tiết diện dây dẫn, chọn cầu chì, aptomát, tính tổn thất điện áp đờng dây Khi làm việc, để tải làm việc với đặc tính tốt nhất, điện áp đờng dây phải điện áp định mức tải Tuy nhiªn thùc tÕ ngêi ta cho phÐp sai lƯch nh sau: Tải chiếu sáng Ucp% = 2,5% Các tải khác Ucp%=5% 3.3.2 TíNH CHọN DÂY DẫN * Lựa chọn tiết diện phải thoả mÃn điều kiện sau: 39 Bảo đảm điều kiện phát nhiệt cho phép: nghĩa tiết diện dây phải đủ lớn để dòng điện làm việc lâu dài qua không làm cho dây dẫn phát nóng qúa nhiệt độ cho phép Vì với loại dây ngời ta qui định dòng điện cho phép ký hiệu Icp Ví dụ: Cáp đồng hạ áp lõi cách điện PVC Lens chế tạo: Tiết diện S(mm2) (2xS) Dòng điện cho phép Icp(A) Trong nhµ Ngoµi trêi 2x1,5 37 26 2x2,5 48 36 2x4 63 49 2x6 80 63 2x10 104 86 Bảo đảm điều kiện tổn thất điện áp cho phép, nghĩa tiết diện dây phải đủ lớn để tổn thất điện áp từ đâu đờng dây đến cuối đờng dây nhỏ tổn thất điện áp cho phép Ucp, để tải cuối đờng dây làm việc bình thờng Bảo đảm điều kiện sức bền học cho phép, nghĩa tiết diện dây dẫn, phải đủ lớn để không bị đứt trọng lợng thân dây lực học ( gió, bÃo) 3.3.2.1 Chọn tiết diện dây theo điều kiện phát nóng Trên sở dòng điện tính toán I tt chạy đờng dây, ta chọn dây có dòng điện cho phÐp, Icp nh sau: k1k2Icp Itt 40 Trong ®ã: k1 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ môi trêng xung quanh k2 lµ hƯ sè hiƯu chØnh vỊ số dây cáp đặt hầm rÃnh dới đất Ví dụ: Một hộ tiêu thụ công suất điện tính toán P tt = 3,5 kW; U = 220V; cos = 0,9 H·y chän d©y dÉn cho hộ Lời giải: Dòng điện tính toán là: Itt = HƯ sè hiƯu chØnh nhiƯt ®é k1=0,71 HƯ sè hiệu chỉnh số dây cáp k2 = 1(chỉ có1đờng dây) Icp Dựa vào bảng dây dẫn, ta chọn dây 2x1,5; 2x2,5 song để đảm bảo độ bền học, ta chọn dây cáp đồng 2x4 dẫn điện vào hộ Vì đờng dây ngắn, ta không cần kiểm tra tổn thất điện áp Dây dẫn cáp hạ áp sau chọn theo phát nóng cần kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ + Nếu bảo vệ cầu chì: Icp - Với mạng động lực = - Với mạng chiếu sáng, sinh hoạt = 0,8 + Nếu bảo vệ áptômát I cp 41 Icp Trong đó: Ikđnh, Ikđđt dòng điện khởi động phận cắt mạch điện nhiệt điện từ áptômát Nếu đờng dây dài, cần kiểm tra tổn thất điện áp U từ đầu đờng dây ®Õn cuèi ®êng d©y: U Ucp Trong ®ã Ucp tổn thất điện áp cho phép Nếu tổn thất điện áp lớn tổn thất điện áp cho phép, ta phải chọn tiết diện lớn để thoả mÃn UUcp Dưới dây nêu bảng phục vụ cho việc chọn tiết diện dây dẫn theo dòng phụ tải lâu dài cho phép, để lắp đặt điện gia đình Khả chịu tải dây dẫn cách điện PVC cho lọai lắp đặt, làm việc lâu dài nhiệt độ môi trường 300C Lọai NYM, NYBUY, NYIF, H07V-R, H07V-K dây dẫn Số lõi 3 3 Lọai A B1 B2 C lắp Trong tường tường Trên tường đất có lớp cách nhiệt Đi dây ống máng Lắp đặt trực tiếp cách điện 42 Dây dẫn đơn Dây dẫn đơn Dây dẫn có nhiều Dây dẫn nhiều lõi đặt ống đặt lõi đặt ống tường ống tường tường, đất Dây dẫn nhiều lõi Dây dẫn lõi có vỏ bọc đặt Dây dẫn Dây dẫn nhiều lõi máng đặt tường nhiều lõi đi máng đặt tường, trên tường mặt đất ống Dây dẫn có nhiều lõi đặt tường Tiết diện (Cu) mm2 Dây dẫn đơn, dây Dây dẫn dẫn lõi có vỏ nhiều lõi bọc, dây dẫn có Đặt nhiều lõi tường Dịng điện họat động cho phép Iz dòng điện tải Iđm tính theo A Iz Iđm 1,5 15,5 16 2,5 19,5 20 26 25 34 25 10 46 35 16 61 50 25 80 80 I z 4 Iđm Iz Iđm Iz Iđm Iz Iđm Iz Iđm Iz Iđm Iz I 10 17,5 16 15,5 16 15,5 16 14 10 19,5 20 17,5 16 24 20 21 20 21 20 19 16 26 25 24 20 32 25 28 25 28 25 26 25 35 35 32 25 41 35 36 35 37 35 33 25 46 35 41 35 57 50 50 50 50 50 46 35 63 63 57 50 76 63 68 63 68 63 61 50 85 80 76 63 101 100 89 80 90 80 77 63 112 100 96 43 35 99 80 80 125 125 111 44 100 110 100 95 80 138 125 119 Dây Ti dẫn/c ết áp diệ n đị nh m ức Kích S thướ ố c l ngòai õ (mm) i Sự an tòa n lớ n nh ất 1,5 3,3 16 1,5 3,3 2,5 3,9 16 20 3,6 11, 09 4,6 2,5 3,9 4,4 4,9 10 6,4 H07 V-R 16 7,3 25 9,8 20 25 35 50 63 80 13, 86 17, 32 24, 25 34, 64 43, 65 55, 43 NYI F 1,5 4,4.1 4,4.3 5,2.2 1,5 5,2.3 10,5 16 3,6 18 ,1 11, 09 4,6 24 ,2 13, 86 3,6 18 ,1 11, 09 4,6 24 H07 V-U 1,5 2,5 2,5 NY M 1,5 1,5 12,5 2,5 11,5 16 20 20 16 16 20 Cô ng suấ t lớn nhấ t (k W) Chiều dài lớn (m) U(UV) tính theo % Điện Điện AC AC pha pha 0, 3, 0, 3,0 5 18 ,1 24 ,2 45 6, 8, 10 ,3 11 ,1 12 ,9 16 ,4 20 ,2 6, 8, 6, Lắp đặt Tron g phịn g khơ Tro ng phị ng ẩm, P trốn g Thiết Khơ bị ng 36, phân đượ phối c phé thiết p 48, bị chuy 62, ển mạch 66, từ 1,5m 77, m2 98, ống 121 ,2 lớp trát Tron Khô g ng 36, đượ c lớp trát phé p 48, Ở nơi vận hàn h dễ cháy Ở nơi làm việc có chất dễ nổ Tro Chỉ ng tron ống g nhự thiết a bị phân phối lớp thiết trát bị chuy ển mạc h Khô ng đượ c phé p 36, - Ở trên, lớp trát - Ở chỗ trống có Khơ ng phép Để ý đến điều kiện 2,5 13,5 16,5 18 10 21,5 16 26,0 NYY 1,5 11,0 1,5 13,0 2,5 12,0 2,5 14,0 16,0 18,0 10 21,0 16 21,0 20 25 35 50 63 16 16 20 20 25 35 50 63 ,2 13, 17, 32 24, 25 34, 64 43, 65 3,6 18 ,1 11, 09 4,6 24 ,2 13, 86 17, 32 24, 25 34, 64 43, 65 46 8, 10 ,3 11 ,1 12 ,9 16 ,4 48, 62, 66, 77, 98, 6, 36, 8, 10 ,3 11 ,1 12 ,9 16 ,4 48, 62, 66, 77, 98, đặt thiết bị bảo vệ Trên, lớp trát Trong chỗ trống Trong tường Trong đất Trong máng cáp Trong phòng Việc đặt cho phép giá trị tải khác hóa học nhit 3.3.3 TíNH CHọN THIếT Bị BảO Vệ 3.3.3 Chọn cầu dao Chọn cầu dao phải đảm bảo ®iỊu kiƯn: U®mc® U®ml® I®mc® Itt Trong ®ã: Uđmcđ điện áp định mức cầu dao Uđmlđ điện áp định mức lơí điện Itt dòng điện tính toán (dòng điện làm việc lâu dài qua cầu dao) Iđmcđ dòng điện định mức cầu dao 3.3.3 Chọn cầu chì a Chọn cầu chì cho mạng điện chiếu sáng, mạng sinh hoạt: I đc Itt Trong đó: Iđc dòng điện định mức dây chảy cầu chì (dòng điện lớn mà dây chảy cầu chì chịu đợc lâu dài mà không bị đứt) b Chọn cầu chì nhánh cấp điện cho động : Phải thoả mÃn điều kiện: Iđc IđmĐ Iđc Trong : IđmĐ dòng điện định mức động ImmĐ dòng điện mở máy động Với động không ®ång bé r«to lång sãc: I mm =(57)I®m Ta sÏ chọn dây chảy cầu chì theo trị số lớn hai trị số c Chọn cầu chì đờng dây cung cấp điện cho nhóm động Phải thoả mÃn điều kiện: 47 Iđc Ittnhóm Iđc Trong : Ittnhóm - dòng điện tính toán đờng dây đà xét đến hệ số đồng thời, hệ số sử dụng (hệ số tải) I mmd - dòng điện mở máy chạy đờng dây động thứ k mở máy(các động tải khác làm việc bình thờng) Động c¬ k cã ký hiƯu (Immk- Ilvk) lín nhÊt tất động Immd = Immk + (Ittnhóm- Ilvk) Trong đó: Immk dòng điện mở máy động thứ k Ilvk dòng điện làm việc động thứ k Ngoài điều kiện phải thoả mÃn điều kiện chọn lọc: Idc cầu chì tổng phải lớn cấp so với Idc cầu chì nhánh lớn Dới đa dòng điện định mức dây chảy cầu chì Idc(A) 6;10;15;20;25;30;40;50;60;80;100;125;150;200;225;250;300;3 50; 400;450;500;600;700;850;1000 Ví dụ 7: Chọn cầu chì đờng dây nhánh cung cấp điện cho động không đồng Iđm = 11,5A, dòng điện mở máy Imm = 5,5Iđm Lời giải: Hai điều kiện chọn cầu chì: Idc Iđm = 11,5A Iđc = 48 Dựa vào bảng dòng điện định mức dây chảy chọn: I dc = 30A Ví dụ 8: Chọn cầu chì đờng dây cung cấp điện cho động - cho biết I ttnhóm = 51,75A, động thứ có Iđm = 11,5A; Imm= 5,5Iđm hệ số tải kt = 0,3 động có hiệu (I mm - Ilv) lớn Dây chảy cầu chì nhánh lớn 30A Lời giải: Ittnhóm = 51,75A Động số 5: Imm5 = 5,5 I®m = 5,5.11,5 = 63,25A Ilsv = ktI®m5 = 0,3.11,5=3,45A Điều kiện chọn Idc cầu chì nhánh Idc Ittnhóm=51,75A Iđc = Chọn Idc = 60A thoả mÃn điều kiện đà nêu 3.3.3.3 Chọn áptômát: Chọn theo điều kiện làm việc lâu dài IđmATM =1,25 It t t b I®mA Itt U®mAU®mm® Trong ®ã: Itt dòng điện tính toán (làm việc lâu dài) IđmA dòng điện định mức áptômát UđmA điện áp định mức áptômát Uđmmđ điện áp định mức mạng điện 3.3.3.4 Chọn rơ le nhiệt: Đối với rơ le nhiệt, dòng điện chỉnh định đợc chọn nh sau : I®mRL = 1,30 It t t b 49 Thùc tÕ: Do thêi tiÕt, khÝ hËu cđa ViƯt nam , dòng điện chỉnh định thờng chọn IđmRL ~ It t t b 50