đồ án cung cấp điện

cung cap cien cho xuong co khi

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, yêu cầu đặt ra cho các cơ sở sản xuất là phải trang bị một hệ thống cơ cấu sản xuất hiện đại, với mức độ tự động hóa cao Song song với việc trang bị những hệ thống máy móc hiện đại này thì việc cung cấp điện cho nó cũng giữ vai trò cực kỳ quan trọng Không những phải đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật mà còn phải đảm bảo được cả yêu cầu về mặt kinh tế

Hiện nay trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều phần mềm thiết kế hệ thống cung cấp điện với sự trợ giúp của máy tính Nhưng muốn hiểu được việc thiết kế hệ thống cung cấp điện trên máy vi tính thì ta phải nắm vững kiến thức chuyên môn, biết được trình tự tính toán thiết kế hệ thống điện Từ đó ta mới có thể ước lượng được kết quả và nhận biết xem có những sai sót gì không

Trên tinh thần đó với sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Việt Anh, em đã tiến hành làm đồ án thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sửa chữa cơ khí Thông qua đồ án này, em đã hiểu rõ hơn trình tự các bước cần thiết để cung cấp điện cho một phân xưởng, cách lựa chọn và lắp đặt các thiết bị bảo vệ cho một nhà máy.

Do thời gian và kiến thức có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo của quý thầy cô và các bạn Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Việt Anh đã hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành đồ án môn học này.

CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG

§1 1 Đặc Điểm Phân Xưởng :

Tính toán phụ tải điện là bước đầu tiên trong quá trình thiết kế một hệ thốngcung cấp điện, nó có vai trò rất quan trọng bởi vì nếu ta xác định phụ tải tính toán

dư thừa dẫn đến lãng phí, ứ đọng vốn đầu tư Nếu xác định thiếu sẽ dẫn đến mạngđiện thường xuyên bị quá tải do đó vận hành không đảm bảo chỉ tiêu kinh tế kỹthuật Hơn nữa xác định phụ tải là cơ sở để lựa chọn công suất nguồn, tiết diện dâydẫn và lựa chọn CB Do thấy được tầm quan trọng của việc xác định phụ tải tínhtoán nên trước khi đi vào tính toán phụ tải điện cho một phân xưởng ta phải thu thậpđầy đủ các dữ liệu của phân xưởng

Đây là phân xưởng sửa chữa cơ khí, được xây dựng trong một khu vực rộng rãi,thoáng mát Nhà xưởng có kết cấu mái che bằng tôn tráng kẽm, dạng hai mái, phíatrên có đặt các quả cầu thông gió, tường đôi, nền đúc bê tông

 Diện tích toàn phân xưởng : 972 m2

 Chiều dài : 54 m

 Chiều rộng : 18 m

 Chiều cao : 7 m

 Nhiệt độ môi trường : 30oC

 Số ca làm việc : 2 Ca

 Sản phẩm của phân xưởng : Tiện các loại trục và cánh quạt gió

§1 2 Thông Số Và Sơ Đồ Mặt Bằng Phân Xưởng :

* Bảng phụ tải phân xưởng : Tổng số 37 máy, trong đó 01 máy có công suất

lớn nhất Pmax = 20 Kw và 02 máy có công suất nhỏ nhất Pmin = 3 Kw

STT Ký Hiệu Trên

Mặt Bằng

Số Lượng

Sơ đồ mặt bằng phân xưởng.

18000

§1 3 Phân Nhóm Phụ Tải

Căn cứ vào sơ đồ bố trí máy, số lượng máy và chức năng các loại máy ta phânlàm hai nhóm máy để đảm bảo phân bố đều công suất trên các nhóm

Các máy có cùng chức năng được đặt trong cùng một nhóm, các máy đặt gầnnhau được phân thành một nhóm

Từ cửa chính nhìn vào, bên phải là nhóm 01 và bên trái là nhóm 02

Nhóm 1 (Bên phải)

Nhóm 2 (Bên trái)

§1 4 Xác Định Phụ Tải Tính Toán Của Từng Nhóm

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên phải xácđịnh được nhu cầu điện của công trình đó Muốn biết được nhu cầu điện của mộtcông trình ta phải xác định được phụ tải tính toán của công trình đó Trong phụ tảitính toán ta phải dự báo cả khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5 đến

10 năm phụ tải tính toán được xem như là một số liệu ban đầu rất quan trọng để tínhcung cấp điện

Nếu xác định phụ tải tính toán nhiều hơn so với nhu cầu thực tế thì sẽ gây nênlãng phí, và ngược lại làm cho mạng thường xuyên quá tải, không đảm bảo chỉ tiêukinh tế kỹ thuật Để xác định phụ tải tính toán ta có nhiều cách, ở đây ta chọnphương pháp tính theo số thiết bị dùng điện có hiệu quả

Số thiết bị dùng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất vàchế độ làm việc chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thựctế (gồm các các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau)

§1 4.1 Hệ số công suất trung bình cho từng nhóm: (ở đây ta chỉ tính cho nhóm 1

còn nhóm 2 cho ở bảng)

1

1

=

1 1 1

×

=

i dmi

n i

dmi i tb

P

P Cos

i dmi

n i

dmi sdi

sdtb

P

P K

sdtb

§1 4.3 Phụ tải tính toán:

Để xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện có hiệuquả ta tính trình tự theo các bước sau:

• Số thiết bị trong nhóm: n1 = 18 thiết bị

• Thiết bị có công suất lớn nhất : Pmax1 = 18 kw

=> 0,5Pmax1= 9 kw

• Số thiết bị có công suất ≥ 0.5Pmax1 : n11 = 4 thiết bị

• Tổng công suất của tất cả các thiết bị trong nhóm 1 : Pđmi1= 178 kw

• Tổng công suất của nj1 thiết bị có công suất lớn nhất : Pđmj1 = 18 kw

• Lập tỷ số giữa n11 và n1 ta tìm được n*1 *1 11

1

4

0, 22218

n n n

= = =

• Lập tỷ số giữa ∑Pđmi1 và ∑Pđmj1 tìm được P*1 = 1

1

1789.88918

 Từ P*1 và n*1 tra bảng 3.1 trang 36 sách “Bảng tra cứu số liệu và thiếtbị” ta tìm được :

nhq*1 = 0.75

nhq1 = nhq*1 × n1 = 0,75× 13 = 9,75

 Vậy số thiết bị làm việc có hiệu quả nhq1 = 10 thiết bị

 Từ nhq1 và ksd1 tra đồ thị 3.5 trang 32 tìm được kmax1 = 1,35

• Công suất phụ tải tính toán của nhóm 1 : Ptt1 = Kmax1 × Ksdtb1 × Pđmi1

Ptt1 = 1,35× 0,521× 155 = 109,019 KW

• Côngsuất biểu kiến nhóm 1 :

KVA Cos

P S

tb

tt

890,0

019,109

1

1

ϕ

 Bảng số liệu tính toán phụ tải của các nhóm máy:

Nhóm 1 Nhóm 2Hệ số công suất trung bình Cos φ tb 0,890 0,901

Thiết bị có công suất lớn nhất Pmax Kw 20 20Thiết bị có công suất ≥ 0,5Pmax N1j Th.bị 8 9Tổng công suất của các thiết bị trong

§1 4.4 Phụ tải tính toán động lực toàn phân xưởng:

Vì số nhóm máy là 2 nên ta chọn hệ số đồng thời Kđt = 0,85

• Pttdl = Kdt × Ptt = 0 , 85 × ( 109 , 019 + 119 , 776 ) = 194 , 475 KW

Cos

P S

tbpx

ttdl

896,0

475,

5,297φ

∑

∑1

dmi n

i

i tbpx

P

P Cos

1

2 1

1

1 1 1

i

i n

i

dmi i n

P

i dmi n

i dmi

1 2 1

dm

ttdl

4003

102173

§1 5 Xác Định Phụ Tải Chiếu Sáng Của Phân Xưởng Theo Suất Chiếu Sáng

Trên Một Đơn Vị Diện Tích

Pttcs = po S Với po = 14w/m2

S = 972 m2 (Diện tích của phân xưởng)

608,

=ϕ

Với cosϕcs = 0,6 (đèn phóng điện)

⇒ Qttcs = S ttcs2 −P ttcs2 =18,14KVAR

§1 6 Xác Định Phụ Tải Tính Toán Của Toàn Phân Xưởng:

Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng là tổng công suất mạch chiếu sáng vàcông suất mạch động lực:

Pttpx = Pttđl + Pttcs = 194,475 +13,608 = 208,083 Kw

Qttpx = Qttđl + Qttcs = 96,3 + 18,14 = 114,4 Kvar

Sttpx = Sttđl + Sttcs = 217 + 22,68 = 239,68 KVA

A U

S I

dm

ttpx

4003

1068,2393

§1 7 Xác Định Tâm Phụ Tải Của Từng Nhóm Và Của Toàn Phân Xưởng

Mục đích xác định tâm phụ tải của phân xưởng và nhóm thiết bị là để xác định

vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực Khi đặt tủ phân phối và tủ động lực ở các vịtrí này sẽ đảm bảo tổn thất điện năng và tổn thất công suất là bé nhất Để xác địnhtâm phụ tải của phân xưởng ta tính toán theo trình tự như sau:

 Chọn một hệ trục tọa độ trên sơ đồ mặt bằng phân xưởng

 Tìm tọa độ tất cả các thiết bị để cho việc tính toán được đơn giản ta đođược tọa độ của các thiết bị trên bản vẽ sau đó tính tọa độ tâm phụ tải theo nhữngtọa độ này tiếp đó nhân với tỉ lệ xích của bản vẽ ta được tọa độ tâm phụ tải củaphân xưởng trên thực tế

 Gọi xi,yi là tọa độ tâm phụ tải tính toán trên bản vẽ được xác định theo

*Đối với nhóm 1:

9,745818

)5,9576()55,85(7)8,1097

,

96

(

12)386,26()148,34(1)335,18()5,9203(

1

=

×+

+

×+

×+

+

×++

×+

×++

9,7458

7,720718

25,8055,7)723

,

37

(

)1226,19(148,54)212,80()6,564,396,21(20

1

=

×

×+

×+

×+

×

×+

++

7,7207

4,22114

9

,

192

16)2023,185(5)7,1966,210(18)2996,176(52)143

1

=

×+

×

+

×++

×+

+

×++

×

×+

+

×+

×+

×++

7,39540

742716

5,7)1455,80()2165,7()5255,49()21855

,

80

(

)252,37(55,7)127,30()1255,80(20)2925.51(

1

=

×+

×+

×

×+

×

×+

×+

×+

×

×+

×+

Y2 = 41,96 x 200 = 8392(m) = 8,392(m)

• Tâm phụ tải toàn phân xưởng:

)(56,141332

7,395409

,7458

P P

n i

n i

X dmi X

dmi n

i dmi

n i

X dmi px

i i

i

=

+

=+

74277

,7207

P P

n i

n i Y dmi Y

dmi n

i dmi

n i Y dmi px

i i

i

=

+

=+

* Xác định vòng tròn phụ tải:

Xác định vòng tròn phụ tải nhằm mục đích minh họa công suất tính toán củaphân xưởng, đồng thời cũng chỉ rõ thành phần công suất tác dụng và công suấtchiếu sáng Vòng tròn phụ tải có tâm là tâm của phụ tải và có bán kính được xácđịnh theo biểu thức sau đây: (chọn m = 0,04 Kw/mm2)

)(14,820004,0.14,3

208,083200

P

π

* Xác định góc chiếu sáng:

Gọi αcs là góc chiếu sáng trên vòng tròn phụ tải

0 0

083,208

P

P

α

0 0

0 0

0 =360 −αo =360 −23,54 =336,46

α

§1 8 Xác Định Vị Trí Đặt Tủ Động Lực Và Tủ Phân Phối

Sau khi đã xác định được tâm phụ tải của các nhóm máy và của toàn phânxưởng, ta bắt đầu chọn vị trí đặt tủ động lực và tủ phân phối

Trong trường hợp lý tưởng ta đặt tủ ngay tại tâm phụ tải Khi tủ động lực đặt tạiđó thì tổn thất điện năng và tổn thất công suất là bé nhất, ít tốn kim loại màu

Nhưng thực tế trong phân xưởng này thì ta không thể đặt tại tâm phụ tải được,

vì khi đặt tủ tại đây sẽ gây khó khăn cho việc vận chuyển nguyên liệu giữa cácmáy, không quan sát được toàn bộ các máy trong nhóm hoặc trong toàn phânxưởng Vì vậy vị trí đặt tủ ta chọn như sau:

• Nhóm máy 1 có tâm phụ tải tại điểm O1(9,624m ; 9,3m) Từ đây

ta nhìn thấy khoảng cách giữa máy số 2 và máy số 8 rộng khoảng

7m.Vì thế ta dời vị trí đặt tủ đến điểm A(9,624m ; 18m) và ngay tại vị

trí này không đặt nguyên liệu nên khu vực này rất trống trải, thuận lợi cho việc lắp đặt sửa chữa và tắt mở các CB Đứng tại đây ta có thể quan sát được tất cả các máy trong nhóm, và đặc biệt là gần tâm phụ tải hơn so với các vị trí khác

• Nhóm máy 2 có tâm phụ tải tại điểm O2(44,68m ; 8,392m) , từ đây

ta quan sát và nhận thấy tủ động lực nên dời đến điểm B(54m ; 13m).

Tại đây ta dễ dàng quan sát các máy, thông gió tốt, thuận lợi cho việc tắt mở CB, gần cửa ra vào nên dễ dàng thoát hiểm khi sự cố sảy ra.

• Phân xưởng có tâm phụ tải tại O3(21,5m ; 8,816m) cũng giống như

các nhóm máy vừa rồi, nếu ta đặt tủ tại tâm thì cũng có nhiều bất lợi.

Vì vậy có thể dời tủ đến bên cạnh cửa chính hoặc cạnh cửa KCS Nhưng ta nhận thấy tủ phân phối đặt gần cửa chính thuận lợi hơn vì nó có một khoảng diện tích rất rộng Do đó ta dời tủ đến vị trí

C(21,5m ; 18m) thông gió tốt dễ dàng quan sát các toàn bộ các nhóm

máy trong phân xưởng và đặc biệt là rất thuận cho việc tắt CB tổng khi phân xưởng có sự cố.

Vậy: Vị trí đặt tủ động lực 1 là A(9,624m ; 18m)

Vị trí đặt tủ động lực 2 là B(54m ; 13m)

Vị trí đặt tủ phân phối là C(21,5m ; 18m)

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY

§2 1 Vạch Phương Án Đi Dây Trong Phân Xưởng

§2 1.1 Yêu cầu:

Sau khi xác định được nhu cầu điện của phân xưởng ta chọn phương án đi dâycho phân xưởng Một phương án được xem là hợp lý nếu nó thỏa các điều kiệnsau:

 Đảm bảo chất lượng điện năng

 Đảm bảo độ tin cậy, liên tục cung cấp điện cho phân xưởng

 Thuận tiện trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa

 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý

§2 1.2 Phân tích các phương án đi dây:

Theo yêu cầu phụ tải, ta chọn 2 phương án đi trong phân xưởng là đi theo sơ đồhình tia và sơ đồ phân nhánh

a Đối với sơ đồ hình tia có các ưu nhược điểm sau:

Làm tăng các thiết bị dự phòng, vốn đầu tư cao (tốn kim loại màu)

Trong phân xưởng ta có một nhóm 13 máy và một nhóm 16 máy, nếu ta sửdụng sơ đồ hình tia, thì thì sơ đồ nối dây ở thanh góp nguồn cực kì phức tạp

Vì vậy để đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật ta chỉ dùng sơ đồ hình tia chocác máy có công suất lớn

b Đối với sơ đồ phân nhánh ta có các ưu nhược điểm sau:

• Nhược điểm:

Độ tin cậy cung cấp điện không cao, khi có sự cố ở một thiết bị nào thì cácthiết bị khác cũng không hoạt động được Phức tạp trong vận hành và bảo vệ(sơđồ nối dây phức tạp)

Vì vậy ta chỉ sử dụng sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị có công suất nhỏ, đượcbố trí gần nhau và yêu cầu cung cấp điện không cao, đặc biệt là các phụ tải côngsuất nhỏ và có cùng chức năng

c Vạnh phương án đi dây:

Trong phân xưởng ta có một tủ phân phối và hai tủ động lực nên ta chọnphương án đi dây hình tia từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Các thiết bị trong phân xưởng có công suất vừa, nhiều thiết bị có cùng chứcnăng và các thiết bị được bố trí gần nhau nên ta chọn phương án đi dây từ tủ độnglực đến các thiết bị theo sơ đồ phân nhánh

§2 2 Xác Định Phương Aùn Lắp Đặt Dây

Do đặc điểm phụ tải của phân xưởng có cả thiết bị chiếu sáng lẫn động lực,hai loại thiết bị này không thể đi cùng một dây vì khi các động cơ mở máy hoặcgặp sự cố sẽ làm ảnh hưởng đến các thiết bị chiếu sáng

Vì vậy tủ phân phối chính sau khi nhận điện từ trạm biến áp, được chia làm banhánh Hai nhánh đi tới hai tủ động lực, nhánh còn lại cung cấp điện cho các thiết

CHƯƠNG III : LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ DÂY DẪN

Trong Chương II ta đã vạch ra được sơ đồ đi dây cho mạng động lực phânxưởng nhưng chưa chọn được các thông số của cáp và CB Ở chương này ta tiếnhành xác định các thông số để trên cơ sở đó ta chọn tiết diện dây, loại CB và cácđặc tính của chúng, sao cho các thiết bị này phải có sẵn trên thị trường, đảm bảotính kinh tế và kỹ thuật

Trước khi vào tính toán và lựa chọn ta nêu ra các thiết bị sử dụng để cung cấpđiện cho phân xưởng cùng với khái niệm và các đặc tính của chúng

§3 1 Khái Niệm Chung

1 Máy cắt (CB : Circuit Breaker)

Máy cắt là loại thiết bị được sử dụng trong mạng điện, dùng để đóng cắt dòngphụ tải và dòng ngắn mạch Đây là loại thiết bị đóng cắt làm việc tin cậy, tuổi thọkhá cao

Vị trí lắp đặt của CB ở đầu các đường dây trục chính, tại các tủ phân phối, tủđộng lực để bảo vệ cho dây dẫn, động cơ, các thiết bị chiếu sáng

a Đặc tính làm việc của CB:

Dòng điện I nằm trong khoảng 0≤ I < I r thì CB cho phép làm việc lâu dài

Dòng điện nằm trong khoảng I r ≤ I < I n đây là khoảng bảo vệ quá tải, trongđoạn này dòng quá tải càng lớn thì thời gian tác động của CB càng nhanh

Dòng điện nằm trong khoảng In ≤ I <

Imax ,đây là đoạn bảo vệ ngắn mạnh, CB sẽ

tác động ngay lập tức(thời gian trì hoãn

không đáng kể khoảng 0.01s)

b Điều kiện để chọn CB:

Dòng ổn định động (imaxCB) imaxCB ≥ xk

Cơ cấu bảo vệ : Có điều chỉnh, không điều chỉnh, thermal magnetic…

t(s)

0 Ir In

Imax IĐặc tuyến làm việc của CB

Chức năng bảo vệ : Quá dòng, quá áp, ngắn mạch…

2 Dây dẫn:

Ta tiến hành tính toán chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng

Dòng điện cho phép của dây dẫn: Icp≥

k

I lv max

Với : k : Hệ số điều chỉnh theo cách lắp đặt thực tế

Icp :Dòng phát nóng cực đại cho phép của dây dẫn

Ilvmax :Dòng làm việc cực đại của thiết bị

* Các bước chọn dây dẫn:

 Tính Ilvmax

 Chọn theo điều kiện phát nóng, ta được tiết diện F1

 Kiểm tra theo điều kiện sụt áp cho phép, ta được tiết diện F2

 Kiểm tra theo điều kiện ổ định nhiệt, ta được tiết diện F3

 Chọn F = max(Fi)

 Chọn tiết diện chuẩn (dây và cáp điện do CADIVI sản xuất)

§3 2 Tính Toán Lựa Chọn Dây Dẫn

1 Từ trạm biến áp đến tủ phân phối:

a Chọn trạm biến áp:

Công suất tính toán của phân xưởng Sttpx = 376,927 KVA nên ta chọn đặt mộttrạm biến áp có 2 máy biến áp dung lượng 360 KVA biến đổi điện áp từ 10KVsang 0,4 KV(máy biến áp do Việt Nam sản xuất) để cung cấp đủ công suất chophụ tải ta phải nâng Cosϕ= 0.896 lên Cosϕ = 0,92 do đó lắp thêm tụ bù có công

suất 20KVAR để đạt dung lượng là 380 KVA cung cấp cho phụ tải

Bảng thông số máy biến áp cung cấp cho phụ tải đã lắp thêm tụ bù:

Loại BA lượngDung

KVA

Điện áp đm Tổn thất Hiệu

suất đm (%)

U n % của

U dm

I o % của

I dm

Cao áp Hạ áp Khôngtải khi

U dm

Ngắn mạch khi U dm

Dòng làm việc cực đại qua CB :

A U

S I

dm

ttpx

4003

10239,683

Với : Sttpx = 239,68 KVA Công suất tính toán của toàn phân xưởng

Uđm = 400 V Điện áp định mức của phân xưởng

Ilvmax : Dòng điện do trạm biến áp cung cấp Dòng ngắn mạch tại N :

Z

U I

3

) 3 (

Với : ZN ∑ Tổng trở của hệ thống, máy biến áp và CB

2 2

Σ Σ

3

1010600

N

N T

N

dm

10380

400

3

2 3

U U

X

dm N

dm N

380380

4005,5

) 3 (

420

) 3

×

=

c Chọn dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối:

Đây là nguồn cung cấp điện chính cho phân xưởng, dòng khá lớn nên ta chọnloại cáp điện lực CV ruột dẫn bằng Đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựaPVC Cáp được đặt trong ống PVC chôn sâu cách mặt đất 30 cm Đất khô, nhiệt độ

25 oC Khi tính toán ta tính cả ảnh hưởng của điều kiện lắp đặt

Hệ số ảnh hưởng k = k4 k5 k6 k7

k4 = 1 (Đi trong ống PVC)

k5 = 1 (Một mạch)

k6 = 1 (Đất khô)

k7 = 0,95 (Nhiệt độ đất 25 oC)

⇒ k = 1 x 1 x 1 x 0,95 = 0,95Dòng làm việc của dây dẫn : IZ = IT = 346A

Hiệu chỉnh dòng Iz theo điều kiện lắp đặt thực tế : I’Z =

k

I Z

95,0

346

=

Chọn cáp CV185 mỗi dây cho một pha dẫn được dòng cực đại là 405 A Dâytrung hòa được chọn theo kinh nghiệm, giảm hai cấp so với dây pha, chọn dây

CV120 dẫn dòng cực đại là 324 A (Có bảng thông số cáp đi kèm)

2 Từ tủ phân phối tới tủ động lực:

Sau khi đã chọn được CB tổng và cáp kéo từ trạm biến áp về phân xưởng (chọntheo công suất định mức của trạm biến áp), bây giờ ta tiến hành chọn cáp và CB từtủ phân phối đến các tủ động lực (chọn theo công suất tính toán của phân xưởng)

a Chọn cáp:

Từ tủ phân phối đến tủ động lực ta chọn phương án đi dây trên máng cáp, từ tủ phân phối rẽ làm ba nhánh Hai nhánh đi qua hai tủ động lực, nhánh còn lại cung cấp điện cho mạng chiếu sáng (Ở đây ta chỉ chọn cáp cho mạng động lực)

Vì các nhánh có phương án lắp đặt dây giống nhau (đi trên máng cáp) nênhệ số K thể hiện sự ảnh hưởng của cách lắp đặt cũng giống nhau

K = K1.K2.K3

K1 = 1 (Cáp đi trên máng)

K2 = 1 (Một mạch nằm dọc theo máng)

K3 = 0,93 (Nhiệt độ 35oC, bọc PVC)

⇒ K = 1 1 0,93 = 0,93

Sơ đồ nguyên lý mạch động lực.

Đối với nhóm 1:

Dòng làm việc cực đại:

A U

S Cos

U

P I

dm

tt

tb dm

tt

4003

10493,1223

3

3 1

Ilvmax1 Dòng làm việc cực đại của nhóm máy 1

Stt1 = 122,493 KVA Công suất tính toán của nhóm máy 1

Uđm = 400 V điện áp định mức của nhóm máy 1

=> Dòng định mức của CB In1≥ Ilvmax1 = 176,8 A

⇒ Ta chọn In = 180 ADòng Iz mà dây có thể chịu đựng được Iz = In = 180 AHiệu chỉnh dòng Iz theo cách lắp đặt thực tế

Đối với nhóm 2:

Dòng làm việc cực đại

A U

S Cos

U

P I

dm

tt tb

dm

tt

4003

10935,1323

3

3 2

Ilvmax2 Dòng làm việc cực đại của nhóm máy 2

Stt2 = 132,935 KVA Công suất tính toán của nhóm máy 2

Uđm = 400 V điện áp định mức của nhóm máy 2 Dòng định mức của CB In2≥ Ilvmax2 = 191,87A

⇒ Ta chọn In2 = 195 A Dòng Iz mà dây có thể chịu đựng được Iz = In2 = 195 A

Hiệu chỉnh dòng Iz theo cách lắp đặt thực tế

I’z = Iz / K = 195 / 0,93 = 209 AVậy ta chọn cáp CVV3x70 của CADIVI sản xuất có dòng định mức 215 A

b Kiểm tra sụt áp:

Do khoảng cách từ tủ phân phối tới tủ động lực 2 dài gần 36 m dài gấp 3 lầntừ tủ phân phối tới tủ động lực 1, trong khi đó tiết diện dây lại bằng nhau nên tachỉ cần kiểm tra sụt áp ở nhánh 2 là đủ

Số liệu của nhánh 2 :

Chiều dài dây dẫn : L = 35,5m = 35,5x10-3KmĐiện trở dây dẫn : R0 = 0 : Bỏ qua do tiết diện là 70mm2.Điện kháng dây dẫn : Xo = 0,08 Ω/Km

Dòng làm việc : Ilvmax2 = 191,87A

Độ sụt áp U1 : ∆U1 = 3 Ilvmax2 (Rocosϕtb2 + Xosinϕtb2).L

%100

Vậy với độ sụt áp 0,102 < 5% đã thỏa điều kiện độ sụt áp nằm trong giới hạn cho phép

c Kiểm tra theo điều kiện ngắn mạch :

Vì hai nhánh dây có tiết diện bằng nhau nên ta chọn nhánh có chiều dài ngắnhơn để kiểm tra dòng ngắn mạch (chiều dài ngắn thì điện trở ngắn mạch nhỏ vàdòng ngắn mạch sẽ đạt giá trị lớn nhất)

Dòng ngắn mạch :

N

dm N

Z

U I

)

Điện trở của cáp : Rc = Ro L = 0 11,5.10-3 = 0 mΩ

Điện trở của CB : RCB = 0,6 mΩ

Điện kháng của dây dẫn : Xc = X0.L = 0,08 103 11,5.10-3 = 0,92 mΩ

Điện kháng CB : XCB = 0,28 mΩ

Ω

=+

++

I

F ≥ N

Với t = 6ms = 6.10-3s : Thời gian tác động của CB

IN = 157 KA = 157.103A : Dòng ngắn mạch chạy trong dây dẫn

K = 115(tra bảng H1-51, trang H1-66, hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theotiêu chuẩn IEC)

115

10157

mm

Vậy với độ sụt áp ∆U% = 0,102 và tiết diện thỏa điều kiện ngắn mạch

F = 105 mm2 < 185mm2

3 Từ tủ động lực tới các thiết bị:

a Chọn dây dẫn:

Để tính toán lựa chọn dây dẫn từ tủ động lực tới các thiết bị ta có nhiều phươngpháp

Ở đây ta chọn phương pháp tính toán chính xác (tính toán theo phương pháp sốthiết bị dùng điện có hiệu quả), ta không tính theo phương pháp gần đúng (cộngtổng công suất các thiết bị trong nhánh)

Vì công suất tính toán của phân xưởng được tính theo phương pháp số thiết bịdùng điện có hiệu quả(chọn công suất, Ksd, Cosϕ của các máy thực tế) nên côngsuất tính toán rất nhỏ

Nếu ta chọn dây dẫn theo phương pháp gần đúng, sau đó hiệu chỉnh dòng điệntheo điều kiện lắp đặt thực tế cuối cùng ta sẽ chọn được dây dẫn có tiết diện lớnhơn tiết diện của dây dẫn từ tủ phân phối tới tủ động lực

Vì số thiết bị trong nhánh ≤ 5 nên ta áp dụng công thức tính số thiết bị dùngđiện có hiệu quả như sau:

3201411

)201411()(

2 2 2 2

2

1 2

2

+++

+++

n

i dmi

hq

P P

 Đối với nhóm 1:

Các bước khác giống như các bước đã tính toán cho phân xưởng nên ta chỉ cầnlập bảng các thông số

• Bảng thông số tính toán phụ tải của các nhánh:

Hệ số hiệu chỉnh K: K = K4 .K5 .K6 .K7

K4 = 1 (Cáp đi trong ống PVC)K5 = 0,8 (Hai mạch nhánh song song)K6 = 1 (Đất khô)