đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sữa chữa cơ khí có diện tích 70m x 37m

ĐỒ ÁN 1 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ KHÍ..  Việc phân nhóm phụ tải phụ thuộc vào các yếu tố sau : - Các thiết bị trong cùng một nhóm cùng tủ động lực phải được đặ

Mục lục

I Phân chia nhóm phụ tải và xác định phụ tải tính toán……… … … 2

1 Phân chia nhóm phụ tải và xác định tâm phụ tải……… …… 2

2 Xác định tâm phụ tải tính toán ……… 5

3 Tủ chiếu sáng……… ……… 10

II Tính toán cho tủ phân phối và chọn MBA……… … 11

1 Tính toán tủ phân phối……… …… 11

2 Chọn MBA……… 12

III Chọn dây và chọn CB từ MBA đến tủ phân phối………14

IV Chọn dây và CB từ tủ phân phối đến tủ động lực……… 16

1 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 1……… 16

2 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 2……… 18

3 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 3……… 19

V Chọn dây và CB từ tủ động lực đến thiết bị ……… .21

1 Từ tủ động lực 1 đến thiết bị nhóm 1……… …21

2 Từ tủ động lực 2 đến thiết bị nhóm 2……… 26

3 Từ tủ động lực 3 đến thiết bị nhóm 3………28

VI Tính toán sụt áp và ngắn mạch cho phân xưởng……… 36

1 Sụt áp……… 36

2 Ngắn mạch ………41

VII Tính toán an toàn điện cho phân xưởng……… 44

ĐỒ ÁN 1 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

SỮA CHỮA CƠ KHÍ

và giảm tổn thất điện năng

 Việc phân nhóm phụ tải phụ thuộc vào các yếu tố sau :

- Các thiết bị trong cùng một nhóm (cùng tủ động lực ) phải được đặt gần

nhau , để thuận tiện cho việc đi dây

- Công suất của các nhóm thiết bị không được chênh nhau quá lớn Điều này thuận tiện cho việc chọn thiết bị (CB) đơn giản và việc chọn dây cũng đơn

giản và gọn hơn

 Tuy nhiên thường rất khó thỏa mản các nguyên tắc trên Do vậy tùy thuộc vào điều kiện mà người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu và phù hợp

 Tính toán và xác định tâm phụ tải:

Lựa chọn hệ trục XOY trên bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị,xác định tâm phụ tải

theo công tức sau :

X=∑∑

Y=∑∑

Ta chia phân xưởng thành 3 nhóm thiết bị như sau:

 Xác định tâm phụ tải nhóm 1:

Nhóm 1

Tên thiết bị số máy P đm ( kw) Tọa độ X( mm) Tọa độY( mm) X×Pđm Y×Pđm

X = ∑∑

= 15.8 m

X = ∑

∑ = 18.4 m

Y = ∑∑

= 30.4m

1 3

1

15 62.3 19 51.6 50 43.5

26 62.3 51.6 43.5

n

i tui i

n tui i

Để thẫm mỹ ta đặc tủ phân phối chính tại vị trí có tọa độ: X= 30 ( m) ;Y = 28 (m)

2.Xác định tâm phụ tải tính toán :

Chọn phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình a) Xác định tâm phụ tải tính toán của nhóm 1 :

Tên thiết bị Số máy P đm (kw) cos Ksd I đm (A)

n

i tui i

n

tui i

cos = 0.5727  tg = 1.43

- Tính số thiết bị hiệu quả theo phương pháp :

2

2 1

2 1

hq n

dmi i

P n

 Hệ số công suất trung bình của nhóm

=4 < 10 Tìm hệ số công suất tác dụng cực đại Kmax từ giá trị Ksd = 0.1615 và nhq= 4 ,từ bảng A2 và công thức nội suy

C ) Xác định tâm phụ tải tính toán của nhóm 3:

 Trong nhóm thiết bị có cầu trục hoạt động ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về dài hạn để tính toán:

Pđm qđ = Pđm √

Trong đó: TĐ = 0.25 là hệ số đóng điện

- Hệ số công suất trung bình của nhóm

cos = ∑

∑ = 0.44 cos = 0.44  tg = 2.04 Tính số thiết bị hiệu quả theo phương pháp :

=(∑∑ )

4 < = 5 < 10

 Công suất riêng : = 15 w/m2

 Công suất chiếu sáng : = ×S = 15 ×2590 =38850w = 38.85 kw

 Dùng tiêu chuẩn ballats : cos = 0.6

tg =

 = × tg = 38.85× = 51.8 (kvar )

II TÍNH TOÁN CHO TỦ PHÂN PHỐI VÀ CHỌN MÁY

BIẾN ÁP

***

1.Tính toán tủ phân phối:

 : hệ số đồng thời

Theo tiêu chuẩn IEC 439 hệ số đồng thời được chọn Kđt = 0.9 khi số tủ

phân phối nhỏ hơn hoặc bằng 3



= 252+ 177.3 - 0.147 66.32 = 419.55 ( A )

 Bảng tổng kết tính toán tâm phụ tải :

Tên K sd Cos P tt (kw) Q tt (kvar) S tt (kVA) I tt (A) I đn (A)

TỦ PP 0.147 0.545 86.1 78.714 116.7 177.3 419.55 ĐL1 0.1586 0.5727 25.4 15.54 44.35 67.38 205

 Từ đồ thị phụ tải ta cũng có thể chọn MBA theo tiêu chuẩn sau :

Spt min = 52.5 (kVA) ; Spt max=116.7 (kVA)

Tiêu chuẩn chọn MBA : Spt min < SMBA < Spt max

 Dựa vào bảng 8.20 – Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây quấn do việt Nam chế tạo – sách hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện ,ta chọn máy = 100(KVA)

52.5 S(KVA)

1

61.12 10

n

i i i

i i

Với K1 =0.61 ,tra đồ thụ A.3.k sách hướng dẫn đồ án môn học cung cấp

 đã chọn thỏa mãn điều kiện tỏa nhiệt nên chọn được

Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha 2 dây quấn do Việt Nam sản xuất là

SMBA = 100 (KVA)

III CHỌN DÂY VÀ CHỌN CB TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỦ

PHÂN PHỐI ***

 Chọn dây :

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm ,hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC

2 2

61.12

0.61 100

114.8

1.15 100

dt dt

MBA dt dt

MBA

S K

S S K

S

 Chọn dây với điều kiện :

Mà

( )

 ( )

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cung cấp điện ,ta chọn cáp : CVV-1 100 có :  ( )

 r0 ( )

 Chọn CB : 

Ta có : ( )

 ( )

Tra bảng 8.26 sách hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện ta chọn CB : NS250N có thông số kĩ thuật như sau o ( )

o ( )

o ( )

 Điều kiện : 

177.3



Trong đó :

Với : 



 ( )



0.788 0.99 Chọn = 0.9

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5=1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề

nhau.theo mặt bằng (theo sơ đồ mặt bằng )

 Dòng điện cực đại của tủ động lực ( )

 Chọn dây với điều kiện :

Mà

=

( )

 ( ) là dòng điện cho phép trên dây dẫn

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họ thiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-1 22 có thông số như sau

 ( )

 r0 (

)

 Chọn CB :



Ta có : ( )

 ( )

chọn CB : NS160N ( )

STR22SE 36 (kA) o ( )

o ( )

 Điều kiện : 

67.38



Trong đó :

Với :  

 ( )



0.67 0.86 Chọn = 0.8  ( )

Điều kiện : Km ≥

 Km = 3  ( )

2.Từ tủ phân phối đến tủ động lực 2 :

 Chọn dây :

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5 =0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau.cho dây nhóm 1 và nhóm 2 đi chung rãnh

K  ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

7 0.89

K  ( cách điện PVC, = C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất

0.8 9 1 0.89 0.5696

K

 Dòng điện cực đại của tủ động lực ( )

 Chọn dây với điều kiện :

Mà

= ( )

 ( ) là dòng điện cho phép trên dây dẫn Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họ thiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-1 25có thong số như sau  ( )

 r0 (

)  Chọn CB : 

Ta có : ( )

 ( )

Chọn CB : NS160 ( )

STR22SE 36 (kA)

o 160 (A)

o ( )

 Điều kiện : 

55.8



Trong đó :

Với : 



 ( )



0.7 0.93 Chọn Kr = 0.8  Ir=K0×Kr× ( )

Điều kiện : Km ≥

 Km = 4  ( )

3.Từ tủ phân phối đến tủ động lực 3 :

 Chọn dây:

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K  ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau

K  ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

7 0.89

K  ( cách điện PVC, = C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất

0.8 0.8 1 0.89 0.5696

K

 Dòng điện cực đại của tủ động lực ( )

 Chọn dây với điều kiện :

Mà

=

( )

 ( ) là dòng điện cho phép trên dây dẫn Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-1×10 có thông số như sau  ( )

 r0 ( )

 Chọn CB : 

Ta có : ( )

 ( )

o chọn CB : NS100N ( A ) STR22SE 25 (kA) o ( )

o ( )

 Điều kiện : 

35.4



Trong đó :

Với :  

 ( )



0.708 0.832 Chọn = 0.8

Bảng tổng kết chọn dây và CB từ tủ phân phối đến tủ động lực

Mã dây Icp dd (A) Ro(Ω/km) Mã CB Icu (KA) Ir (A) Im(A) TĐL1 CVV-1×22 122 0.84 NS160N 36 80.64 241.92

 Nhóm các thiết bị 1A , 1B , 3A ,3B ,5 lại với nhau

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) Ksd cos I đm (A) tg

máy mài khô 5 2.8 0.12 0.4 10.635 2.29

 ∑

∑

( ) ( )



2

2 1

2 1

hq n

dmi i

P n

 Nhóm các thiết bị 6 , 7 ,8 lại với nhau :

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) Ksd cos I đm (A) tg

 ∑

∑



2

2 1

2 1

hq n

dmi i

P n

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

5 0.57

K  ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau 6 mặc liền kề nhau

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

5 0.57

K  ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau 6 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 34.5 (A)

Chọn dây với điều kiện :

= 85(A) Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cung cấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×35

 Chọn dây với điều kiện :

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cung cấp điện , ta chọn cáp :

Tên thiết bị Số máy Ilvmax/k (A) Hiệu dây Icpdd (A) (

)

Tên thiết bị số máy Pđm ( kw) (A)

máy tiện ren 14A 80.63 CVV-4×35 108 0.524

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

5 0.54

K  ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau Cho 7 dây đi chung một mương

 Dòng làm việc cực đại của thiết bị : đ ế ị

Bảng tính toán của thiết bị nhóm 2

Nhóm 2 (U đm =380v)

Tên thiết Bị số máy Pđm ( ) ( )

 Chọn dây với điều kiện :

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cung cấp

điện , ta chọn được cáp có thông số như sau :

Chọn dây cho các thiết bị nhóm 2

Tên thiết bị Số máy Ilvmax/K (A) Hiệu dây

( ) ( )

2

2 1

2 1

hq n

dmi i

P n

Kkđ : hệ số khởi động ( vì Pđm = 5.58 kw < 40 kw nên Kkđ = 5)

 Nhóm hai thiết bị số 30;33A;33B :

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) K sd cos I đm (A) Tg

2 2

hq n

dmi i

P n

2 1

hq n

dmi i

P n

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 4 mặc liền kề nhau

K  ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

K  ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

K  ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

 Chọn kiểu đi dây là cáp ngầm, hệ số hiệu chỉnh K K K K K4 5 6 7

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

Ta có :

4

K =0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

K  ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

 Bảng chọn dây và CB khi chƣa tính sụt áp:

Từ máy biến áp đến tủ phân phối

Loại

dây

I cp dd (A)

R 0 (Ω/km)

R0 (Ω/km)

2

CVV-1×25

130 0.727 NS160N 55.8 64 74.1 160 256 36 TĐL-

I cp dd (A)

R 0 (Ω/km)

Loại

CB

I lvmax (A)

I r (A)

I’ cpdd (A)

I n (A)

I m (A)

I cu (KA)

25

125 10

24;31;34;38 CVV- 38 3.08 C60N 19.18 20 21.65 20 100 10

 : Sụt áp trên đoạn MBA – tử phân phối

 : Sụt áp trên đoạn từ tủ phân phối – tủ động lực

 : Sụt áp trên đoạn từ tủ động lực – thiết bị

 √ ( )  ∑

& là hệ số của tủ phân phối

Dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1 : CVV-1×22 có thông số kỹ thuật như sau ( )

Tiết diện dây dẫn ( ) ( ) nên bỏ x0

Hệ số của tủ động lực 1 :

= 67.38 ( A )

 √ ( )

- Sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến động cơ:

√ ( )

 Trong đó =Iđmtb là dòng điện hoạt động bình thường của thiết bị

 Cách chọn thiết bị như sau : Tính toán sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực dến thiết bị đặc xa tủ động lực nhất và sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị có công suất lớn nhất,sau đó ta chọn suật áp lớn nhất

 Thiết bị số 14B có công suất lơn nhất và cũng đặc xa tủ động lực nhất

Có L = 15 ( m )

Thông số của máy như sau:

 = 0.76

32.723 ( A )