1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484

125 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Chế Tạo Máy Kéo
Tác giả Trần Trọng Vỹ
Trường học Đại học Bách khoa Hà Nội
Chuyên ngành Điện
Thể loại đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2007
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 125
Dung lượng 1,14 MB

Cấu trúc

  • PhÇn 1 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo Máy kÐo Chơng I. Giới thiệu chung về nhà máy chế tạo Máy kéo 1.1. Loại ngành nghề - qui mô và năng lực của nhà máy (13)
    • 1.1.1. Loại ngành nghề (14)
    • 1.1.2. Qui mô, năng lực của nhà máy (14)
    • 1.2. Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy (14)
      • 1.2.1. Các đặc điểm của phụ tải điện (15)
      • 1.2.2. Các yêu cầu cung cấp điện của nhà máy (0)
      • 1.2.3. Mức độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi từ qui trình công nghệ (15)
    • 1.3. Phạm vi đề tài (15)
  • Chơng II. Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn Nhà máy 2.1.Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí (13)
    • 2.1.1. Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xởng sửa chữa cơ khí (0)
    • 2.1.2. Xác định phụ tải tính toán của động lực của phân xởng (0)
    • 2.1.3. Xác định phụ tải chiếu sáng của toàn phân xởng (0)
    • 2.1.4. Tính phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xởng sửa chữa cơ khí (0)
    • 2.2. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng khác trong toàn nhà máy (0)
      • 2.2.1. Phụ tải tính toán của các phân xởng (22)
      • 2.2.2. Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy (23)
    • 2.3. Xác định biểu đồ phụ tải (24)
      • 2.3.1. Xác định vòng tròn phụ tải (24)
  • Chơng III. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn Nhà máy 3.1. Đặt vấn đề (16)
    • 3.2. Các phơng án cung cấp điện cho nhà máy (0)
      • 3.2.1. Các phơng án về trạm nguồn (27)
      • 3.2.2. Chọn vị trí xây dựng trạm (28)
      • 3.2.3. Xác định số lợng dung lợng cho các máy biến áp (28)
    • 3.3. Lựa chọn phơng án nối dây của mạng điện cao áp (32)
    • 3.4. Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phơng án hợp lý (34)
      • 3.4.1. Phơng án 1 (34)
      • 3.4.2. Phơng án 2 (41)
      • 3.4.3. Phơng án 3 (43)
      • 3.4.4. Phơng án 4 (49)
    • 3.5. Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm và trạm biến áp phân xởng cho phơng án tèi u (54)
      • 3.5.1. Lựa chọn sơ đồ cho trạm phân phối trung tâm (54)
      • 3.5.2. Trạm biến áp phân xởng (56)
  • Chơng IV Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện 4.1. Mục đích và giả thiết khi tính ngắn mạch (58)
    • 4.2. Chọn điểm tính ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ (58)
      • 4.2.1. Chọn điểm tính ngắn mạch (58)
      • 4.2.2. Tính toán các thông số của sơ đồ (59)
      • 4.2.3. Tính toán dòng ngắn mạch (60)
    • 4.3. Lựa chọn và kiểm tra dây dẫn và khí cụ điện (0)
      • 4.3.1. Đặt vấn đề (62)
      • 4.3.2. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn (63)
      • 4.3.3. Lựa chọn và kiểm tra máy cắt thanh dẫn của TPPTT (63)
      • 4.3.4. Lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn 35 kV (63)
      • 4.3.5. Chọn và kiểm tra dao cách ly biến áp phân xởng (0)
      • 4.3.6. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp (0)
      • 4.3.7. La chon và kiểm tra chống xét van (0)
      • 4.3.8. Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng điện BI (66)
      • 4.3.9. Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU (66)
      • 4.3.10. Lựa chọn và kiểm tra áptômat (0)
  • Chơng V Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí 5.1. Sơ lợc về phân xởng sửa chữa cơ khí (68)
    • 5.2. Các hình thức đi dây và phạm vi sử dụng của sơ đồ (68)
    • 5.3. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối (69)
      • 5.3.1. Chọn cáp (70)
    • 5.4. Tính ngắn mạch phía hạ áp (72)
      • 5.4.1. Các thông số của sơ đồ thay thế (73)
      • 5.4.2. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn (73)
    • 5.5. Lựa chọn các thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân x- ởng (0)
      • 5.5.1. Lựa chọn áptômat và cáp từ tủ phân phối đến các thiết bị (75)
  • Chơng VI Bù công suất phản kháng 6.1. Đặt vấn đề (82)
    • 6.1.1. ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosfi (83)
    • 6.1.2. Các biện pháp nâng cao hệ số cosfi (84)
    • 6.2. Xác định dung lợng bù toàn nhà máy (84)
    • 6.3. Chọn thiết bị bù (85)
    • 6.4. Chọn vị trí đặt tụ bù (85)
    • 6.5. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế (85)
      • 6.5.1. Sơ đồ nguyên lý (85)
      • 6.5.2. Sơ đồ thay thế (86)
    • 6.6. Xác định dung lựơng bù (0)
      • 6.6.1. Xác định điện trở trên sơ đồ thay thế (87)
      • 6.6.2. Xác định dung lợng bù cho mỗi phân nhánh (88)
    • 6.7. Chọn thiết bị bù (90)
      • 7.1.1. y êu cầu đối với chiếu sáng (93)
      • 7.1.2. T iêu chuẩn chiếu sáng (94)
    • 7.2. Hệ thống chiếu sáng (94)
    • 7.3. Các loại và chế độ chiếu sáng (94)
      • 7.3.1. Các loại chiếu sáng (94)
      • 7.3.2. Chế độ chiếu sáng (94)
      • 7.3.3. Chọn hệ thống chiếu sáng (95)
      • 7.3.4. Chọn loại đèn chiếu sáng (95)
    • 7.4. Xác định số lợng và dung lợng bóng đèn (95)
      • 7.4.1. Các phơng pháp tính (95)
      • 7.4.2. Phơng pháp hệ số sử dụng hệ số quang thông (0)
    • 7.5. Tính toán chiếu sáng cho toàn bộ phân xởng sửa chữa cơ khí (0)
    • 7.6. Thiết kế mạng điện chiếu sáng (98)
      • 7.6.1. Chọn áptômat tổng đặt tại tủ phân phối và tủ chiếu sáng (0)
      • 7.6.2. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sang (0)
      • 7.6.3. Chọn áptômat các nhánh (0)
      • 7.6.4. Chọn dây dẫn từ áptômat nhánh tới cụm bóng đèn (0)
      • 7.6.5. Kiểm tra độ lệch điện áp (99)
    • PhÇn 2 Thiết kế trạm biến áp phân xởng Chơng I . Thiết kế trạm biến áp phân xởng 1.1. Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp phân xởng (0)
      • 1.2. Lựa chọn các thiết bị (103)
        • 1.2.1. Nêu lại các thiết bị đã chọn (104)
        • 1.2.2. Lựa chọn các thiết bị còn lại (105)
      • 1.3. Thiết kế kết cấu nắp đặt trạm biến áp và tủ hạ áp (0)
        • 1.3.1. Một số qui phạm trong thiết kế (0)
        • 1.3.2. Các giải pháp kĩ thuật chính (0)
  • Chơng II Thiết kế nối đất cho trạm biến áp phân xởng 2.1. Khái niệm về nối đất (102)
    • 2.2. Xác định điện trở nối đất nhân tạo (113)
    • 2.3. Xác định điện trở tản của một điện cực chôn sâu (113)
      • 2.3.1. Xác định điện trở suất tính toán (113)
      • 2.3.2. Cách thức chôn sâu và loại điện cực (113)
      • 2.3.3. Tính điện trở của một điện cực thẳng đứng (113)
    • 2.4. Xác định sơ bộ số điện cực thẳng đứng (114)
    • 2.5. Xác định điện trở tản của điện cực nằm ngang (114)
    • 2.6. Tính chính xác điện trở của điện cực thẳng đứng (115)
  • Chơng III Kết cấu trạm 3.1. Phòng cháy cho trạm biến áp (0)
    • 3.2. PhÇn x©y dùng (116)
    • 3.3. Kết cấu nắp đặt thiết bị cho tủ hạ áp tổng (0)
      • 3.3.1. Sơ đồ một sợi của tủ (116)
      • 3.3.2. Kết cấu nắp đặt thiết bị (0)
    • 3.4. Kết cấu trạm và bố trí thiết bị trong trạm (117)
  • Tài liệu tham khảo...............................................................................................................134 (124)

Nội dung

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo Máy kÐo Chơng I Giới thiệu chung về nhà máy chế tạo Máy kéo 1.1 Loại ngành nghề - qui mô và năng lực của nhà máy

Loại ngành nghề

Công nghiệp chế tạo máy nói chung và nhà máy chế tạo máy kéo nói riêng là một ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của nớc ta, có nhiệm vụ cung cấp và sửa chữa các loại máy kéo, động cơ máy kéo phục vụ cho nhu cầu trong nớc.Trong nhà máy sản xuất máy kéo có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lợng và độ tin cËy cao.

Qui mô, năng lực của nhà máy

Nhà máy có tổng diện tích mặt bằng là 22 000 m 2 trong đó có 10 phân xởng , các phân xởng này đợc xây dựng tơng đối liền nhau với tổng công suất dự kiến là 10

Dự kiến trong tơng lai nhà máy sẽ xây dựng, mở rộng thêm một số phân xởng và lắp đặt, thay thế các thiết bị, máy móc tiên tiến hơn để sản xuất ra nhiều sản phẩm chất lợng cao đáp ứng theo nhu cầu trong và xuất khẩu. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải bảo đảm sự gia tăng phụ tải trong tơng lai Về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phơng pháp cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá d thừa dung lợng mà sau nhiều năm nhà máy vẫn không khai thác hết dung lợng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí

Bảng 1.1- Công suất đặt và diện tích các phân xởng của nhà máy

Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Số trên mặt bằng Tên phân xởng Công suất đặt

Ban quản lý và phòng thiết kế Phân xởng cơ khí s ố1

Phân xởng cơ khí số 2 Phân xởng luyện kim màu Phân xởng luyện kim đen Phân xởng sửa chữa cơ khí Phân xởng rèn

Bé phËn nÐn khÝ Kho vật liệu Phụ tải chiếu sáng các phân xởng

2500180021002300Theo tính toán13501200170060Xác địng theo diện tích Đồ án tốt nghiệp

1.21.Các đặc điểm của phụ tải điện

Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm hai loại phụ tải:

Phụ tải động lực thờng có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW và đợc cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp f = 50Hz.

Phụ tải chiếu sáng thờng là phụ tải một pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thờng dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz Độ lệch điện áp trong mạng chiếu sáng Ucp % = 2,5 %

1.22 Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy

Căn cứ theo tầm quan trọng của nhà máy, qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy và đặc điểm của các thiết bị, máy móc trong các phân xởng ta thấy hầu hết các phân xởng thuộc nhà máy đều là các hộ phụ tải loại, do đó toàn nhà máy đợc đánh giá là hộ phụ tải loại I và nh vậy việc cung cấp điện yêu cầu phải đợc đảm bảo liên tục.

Bảng 1.2- Phân loại phụ tải của nhà máy

Tên phân xởng Công suất đặt

Ban quản lý và phòng thiết kế Phân xởng cơ khí s ố1

Phân xởng cơ khí số 2 Phân xởng luyện kim màu Phân xởng luyện kim đen Phân xởng sửa chữa cơ khí Phân xởng rèn

Bé phËn nÐn khÝ Kho vật liệu Phụ tải chiếu sáng các phân xởng

2500 1800 2100 2300 Theo tính toán 1350 1200 1700 60 Xác địng theo diện tích

1.2.3 Mức độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi từ qui trình công nghệ Để cho quá trình sản xuất của nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện cho nhà máy và cho các bộ phận quan trọng trong nhà máy nh các phân xởng đúc, phân xởng nhiệt luyện và phânxởng luyện kim màu phải đảm bảo chất lợng điện năng và độ tin cậy cao.

Theo qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy thì việc ngừng cấp điện sẽ ảnh h- ởng đến chất lợng, số lợng sản phẩm gây thiệt hại về kinh tế Vì vậy theo " Qui phạm trang bị điện " thì nhà máy đợc xếp vào phụ tải loại I.

Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn Nhà máy 2.1.Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí

Tính phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xởng sửa chữa cơ khí

+ Tính toán thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí.

+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sữa chữa cơ khí.

+ Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xởng.

Xác định phụ tải tính toáncác phân xởng và toàn nhà máy

2.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí

2.1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải tính toán của phân xơng sửa chữa cơ khí

Nhận xét: Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn và đề dùng nguồn ba pha, chỉ riêng may biến ap hàn dùng điện áp một pha đấu vào điện áp pha Do đó ta phải quy đổi công suất một pha đấu vào điện áp pha sang thiết bị ba pha Công thức quy đổi :

P dm - là công suất đặt của thiết bị. Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau:

+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng (điều này sẽ thuận tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất ).

+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc (điều này sẽ thuận tiện cho việc tính toán và CCĐ sau này ví dụ nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc, tức có cùng đồ thị phụ tải vậy ta có thể tra chung đợc ksd, knc; cos; và nếu chúng lại có cùng công suất nữa thì số thiết bị điện hiệu quả sẽ đúng bằng sô thiết bị thực tế và vì vậy việc xác định phụ tải cho các nhóm thiết bị này sẽ rất dễ dàng.)

+ Các thiết bị trong các nhóm nên đợc phân bổ để tổng công suất của các nhóm ít chênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện đợc sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị CCĐ ví dụ trong phân xởng chỉ tồn tại một loại tủ động lực và nh vậy thì nó sẽ kéo theo là các đờng cáp CCĐ cho chúng cùng các trang thiết bị bảo vậy cũng sẽ đợc đồng loạt hoá, tạo điều kiện cho việc lắp đặt nhanh kể cả việc quản lý sửa chữa, thay thế và dự trữ sau này rất thuận lợi ).

+ Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ ra của một tủ động lực cũng bị không chế (thông thờng số lộ ra lớn nhất của các tủ động lực đợc chế tạo sẵn cũng không quá 8) Tất nhiên điều này cũng không có nghĩa là số thiết bị trong mỗi nhóm không nên quá 8 thiết bị Vì 1 lộ ra từ tủ động lực có thể chỉ đi đến 1 thiết bị, nhng nó cũng có thể đợc kéo móc xích đến vài thiết bị,(nhất là khi các thiết bị đó có công suất nhỏ và không yêu cầu cao về độ tin cậy CCĐ ) Tuy nhiên khi số thiét bị của một nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hoá trong vận hành và làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từng thiết bị

+ Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn đợc nhóm lại theo các yêu cầu riêng của việc quản lý hành chính hoặc quản lý hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong phân xởng.

Căn cứ vào vị trí, công suất thiết bị trên mặt bằng ta chia thành 6 nhóm phụ tải nh sau:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

2.1.2 Xác định phụ tải tính toán động lực của phân xởng a Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán

1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

Phơng pháp này sử dụng khi có thiết kế nhà xởng của xí nghiệp(cha có thiết kế nhà máy, thiết kế mặt bằng), lúc này chỉ mới biết một số liệu cụ thể là công suất đặt của từng phân xởng.

Phụ tải tính toán của từng phân xởng đợc tính toán theo công thức:

Knc- Hệ số nhu cầu(tra sổ tay kỹ thuật theo số liệu thống kê của các xí nghiệp, phân xởng tơng ứng. cos -Hệ số công suất tính toán, cũng tra sổ tay kỹ thuật từ đó rút ra tg Trên đây là phụ tải động lực ,phụ tải chiếu sáng đợc tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích

P0: Suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m 2 )

S: Diện tích cần chiếu sáng (m 2 )

Với mỗi phân xởng ta cần xét xem dùng bóng đèn loại gì là thích hợp Nếu các phân xởng có cos nhỏ thì nên sử dụng đèn sợi đốt để nâng cao cos,

Với loại bóng đèn sợi đốt này thì cos = 1 và Qcs = 0

Nếu dùng bóng đèn tuýp thì cos = 0,6 - 0,8 và Qcs = Pcs.tg

Từ đó ta tính đợc phụ tải tính toán toàn phần của mỗi phần xởng:

Stt = √ ( P tt + P cs ) 2 +( Q tt +Q cs ) 2

Cuối cùng phụ tải tính toán nhà máy xác định bằng cách lấy tổng phụ tải các phân xởng có tính đến hệ số đồng thời

Hệ số công suất toàn nhà máy : cosϕ=P ttnm

Kđt: Hệ số đồng thời,xét đến khả năng phụ tải các phân xởng không đồng thời cực đại Có thể lấy

Kđt = 0,9- 0,95 khi số phân xởng n = 2 - 4

Kđt= 0,8-0,85 khi số phân xởng n = 5-10

Với ý nghĩa là khi số phân xởng càng lớn thì Kđt càng nhỏ

2.Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Sau khi xí nghiệp đã có thiết kế chi tiết cho từng phân xởng, ta đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết bị, biết đợc công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị, ngời thiết kế có thể bắt tay vào mạng điện hạ áp phân xởng Số liệu đầu tiên cần xác định là công suất tính toán của từng động cơ trong phân xởng.

Với một động cơ Ptt= Pđm

Với nhóm động cơ 3  n Phụ tải tính toán của nhóm động cơ đợc xác đinh theo công thức:

Với n  4 phụ tải tính toán của nhóm động cơ đợc xác định theo công thức :

Ksd : Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra sổ tay

Kmax : Hệ số cực đại , tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lợng Ksd và nhq nhq:Số thiết bị dùng điện hiệu quả

Trình tự xác định nhq nh sau :

Xác định n1:Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất.

Xác định P1: Công suất của n1 thiết bị trên

Trong đó : n: Tổng số thiết bị trong nhóm

P: Tổng công suất của nhóm

Từ n* và P* tra bảng ta đợc nhq*

Tra bảng Kmaxchỉ bắt đầu từ nhq=4.

Khi n 4 phụ tải tính toán đợc xác định theo công thức :

Kti: Hệ số tải Nếu không biết chính xác có thể lấy nh sau :

Kt= 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.

Kt= 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.

Cuối cùng phụ tải tính toán toàn phân xởng với n nhóm đợc tính:

Sttnm = √ ( P ttpx + P cs ) 2 +( Q ttpx +Q cs ) 2

3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phÈm

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

M: Số đơn vị sản phẩm đợc sản suất ra trong một năm

W0: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm(kWh/đvsp)

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất

Phơng pháp này đợc sử dụng cho tính toán các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi nh: quạt gió ,bơm nớc,máy nén khí Khi đó tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tơng đối chính xác.

Vì đã biết đợc khá nhiều thông tin về phụ tải, có thể xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại b.xác định phụ tải các nhóm

1 Xác định phụ tải tính toán của nhóm 1

Bảng phụ tải nhóm 1 tt Tên thiết bị Số lợng Ký hiệu trên mặt bằng

P®m kW mét máy toàn bé

Tổng số thiết bị trong nhóm 1 là: n = 13

Tổng công suất của nhóm 1 là:P = 75,85 kW.

Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là: n1 = 5.

Tổng công suất của số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất là: P1 = 53 kW

Tra bảng ( n*, P* ) trong PLI.5 TLTK1 ta đợc nhq* = 0,69

Tra bảng PLI.1 TLTK1với nhóm máy gia công kim loại của phân xởng sửa chữa cơ khí ta đợc ksd = 0,2 vì các thiết bi này đều thuộc 1 nhóm thiết bi nên có cùng ksd nếu trong 1 nhóm có các thiết bị khác nhau về ksd thì ksdcủa nhóm sẽ lấy giá trị trung b×nh

Tra bảng PLI.6 TLTK1 với Ksd=0,2 và nhq=8,97 ta đợc kmax = 1,9

Do nhq=8,97>4 nênphụ tải tính toán nhóm 1 là:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Tra bảng PLI.1 TLTK1 ta đợc cos  =0,6 suy ra tg  =1,333

2 Phụ tải tính toán của nhóm 2 tt Tên thiết bị Số lợng kí hiệu

11 Máy ép kiểu trục khủy 1 24 1,7 1,7 0,2 0,6

3 Phụ tải tính toán nhóm 3 là: tt Tên thiết bị Số l- ợng kí hiệu

4 Máy mài dao cắt gọt 1 21 2,8 2,8 0,2 0,6

5 Máy mài sắc vạn năng 1 22 0,65 0,65 0,2 0,6

4 Phụ tải tính toán nhóm 4 là tt Tên thiết bị Số l- ợng kí hiệu

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

5 Phụ tải tính toán nhóm 5 là tt Tên thiết bị Số lợng kÝ hiệu

9 Giá trị trung bình 0,619 ở đây biến áp hàn là thiết bị 1 pha làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.

6.phụ tảI tính toán nhóm 6 là tt Tên thiết bị Số lợng kÝ hiệu

4 Bể tẩm có đốt nóng 1 68 4 4 0,9 0,2

2.1.3 Xác định phụ tải tính chiếu sáng của toàn phân xởng Để tính phụ tải chiếu sáng ta lấy chiếu sáng chung cho toàn phân xởng là p0 15 W / m 2

Diện tích phân xởng là: 1500 m 2

Phụ tải chiếu sáng của toàn phân xởng:

2.1.4 Phụ tải tính toán của toàn phân xởng sửa chữa cơ khí:

Phụ tải tác dụng tính toán toàn xởng:

Phụ tải phản kháng tính toán toàn xởng là:

Qx = kdtqtti =0,85(38,334+39,41+84,076+74,793+103,915+26,933)12,342(kvar) Phụ tải toàn phân xởng kể cả chiếu sáng

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng khác và toàn nhà máy

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng khác trong toàn nhà máy

2.2.1 Phụ tải tính toán của các phân xởng

Vì các phân xởng chỉ biết công suất đặt Do đó phụ tải tính toán của toàn nhà máy đợc xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Vì các phân xởng khác chỉ biết công suất đặt do đó phụ tải tính toán đợc xác định theo phơng pháp hệ số nhu cầu (Knc).

Công thức tính: Pđl = Knc Pđpx

Pđpx : Công suất đặt của phân xởng (kW)

Knc : Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị đặc trng tg : Tơng ứng với cos đặc trng của nhóm hộ tiêu thụ

Công suất tính toán chiếu sáng :

P0: Suất chiếu sáng củaphân xởng (W/m 2 )

+ Công suất tính toán tác dụng toàn phân xởng:

+ Công suất tính toán phản kháng toàn phân xởng:

+ Công suất tính toán toàn phân xởng:

Ban quản lý và phòng thiết kế

Tra bảng phụ lục với ban quản lý và phòng thiết kế có knc = 0,8 ; cos = 0,8 ; suy ra tg  =0,75; suất chiếu sáng p0 = 15 W / m 2 cos  cs=0,85 suy ra tg  cs=0,62 do dùng bóng đèn huỳnh quang, nếu dùng bóng đèn dây tãc th× cos  cs=1suy ra tg  cs= 0

Công suất tính toán động lực :

Qdl=pdl.tg  d.0,75H(kvar) Công suất tính toán chiếu sáng:

Qcs=pcs.tg  cs(,875.0,62,903(kvar) Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:

Ptt = P®l + Pcs = 64+28,875,875 ( kW ) Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xởng:

Qtt = q®l+qcs H+17,903 = 65,903 ( kVAr )Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Công suất tính toán của toàn phân xởng:

Stt= √ P 2 tt +Q 2 tt = 92,875 2  65,903 2 3,881(kVA) Các phân xởng khác đợc tính toán tơng tự kết quả ghi trong bảng

2.2.2 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy

Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy :

Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:

Hệ số công suất của toàn nhà máy: ttnm nm ttnm

Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn Nhà máy 3.1 Đặt vấn đề

Lựa chọn phơng án nối dây của mạng điện cao áp

Trạm biến áp trung tâm của xí nghiệp sẽ đợc lấy điện từ hệ thống bằng đờng dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép. Để đảm bảo an toàn, đảm bảo không gian và mỹ quan cho xí nghiệp mạng cao áp đợc dùng cáp ngầm Từ trạm BATT đến các trạm biến áp phân xởng B1; B2; B3 ; B4 ;

Căn cứ vào vị trí các trạm biến áp phân xởng và trạm biến áp trung tâm trên mặt bằng, đề ra 4 phơng án đi dây mạng cao áp sau:

Ph ơng án 1 : Phơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (BATG) 35/10kV nhận điện từ hệ thống về ,hạ xuống điện áp 10kV cấp điện trực tiếp cho các trạm biến áp phân xởng bằng đờng cáp 10kV, cácTBAPX 10/ 0,4 B1; B2; B3 ; B4 ; B5;B6;B7 hạ điện áp xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xởng.

Ph ơng án 2: Phơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (BATG) 35/10kV nhận điện từ hệ thống về ,hạ xuống điện áp 10kV cấp điện trực tiếp cho các trạm biến áp phân xởng B2; B3 ; B4 ; B5 ;B6; B7 bằng đờng cáp 10kV, cácTBAPX B1 lấy liên thông qua máy biến ápB3.

Phơng án sử dụng trạm phân phối trung t©m

(TPPTT) 35/35kV nhận điện từ hệ thống về cấp điện trực tiếp cho các trạm biến áp phân x- ởng bằng đờng cáp 35kV, cácTBAPX

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Từ hệ thống đến Đồ án tốt nghiệp

B3 ; B4 ; B5;B6;B7 hạ điện áp từ 35kVxuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân x- ởng.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Ph ơng án 4: Phơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) 35/35kV nhận điện từ hệ thống về cấp điện trực tiếp cho các trạm biến áp phân xởng B2; B3 ; B4 ;

B5 ;B7;B6 bằng đờng cáp 35kV, cácTBAPX B1 lấy liên thông qua các máy biến áp B3

Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phơng án hợp lý

kinh tÕ - kü thuËt cho các phơng án

Sau ®©y lÇn l- ợt tính toán kinh tế kỹ thuật cho 4 phơng án Mục đích tính toán của phần này là so sánh tơng đối giữa 4 phơng án cấp điện, chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa 4 phơng án Cả 4 phơng án đều có những phần tử giống nhau: đờng dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian (BATG) về (BATT), vì thế chỉ so sánh kỹ thuật - kinh tế giữa 4 mạng cáp cao áp Dự định dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép do hãng FURUKAWA của Nhật Bản, có các thông số kỹ thuật cho trong phụ lục.

Phơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (BATT) 35/10kV nhận điện từ hệ thống về ,hạ xuống điện áp 10kV cấp điện trực tiếp cho các trạm biến áp phân xởng bằng đờng cáp 10kV, cácTBAPX 10/ 0,4 B1; B2; B3 ; B4 ; B5;B6;B7 hạ điện áp xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xởng.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Từ hệ thống đến Đồ án tốt nghiệp

Tính giá thành máy biến áp: Theo phần chọn máy biến áp ta có bảng chọn máy biến áp và giá thành máy biến áp :

Tên TBA Sđm UC/UH Số máy Đơngiá(.10 6 đ

Tổng tiền mua máy biến áp : 2840(.10 6 ) đồng

Tính tổn thất trong máy biến áp

Tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp đợc tính theo công thức: ΔAA=n.ΔAP 0 t+1 n.ΔAP N ( S S dmB tt ) 2 τ kWh

Trong đó: n - số máy biến áp ghép song song, t - thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760h,

 - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, Tra bảng 4-1 (TL1) với Tmax = 4500 h và cosnm = 0,74, tìm đợc  = 3300 h,

P0 , PN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA,

Stt - công suất tính toán của TBA,

SđmB - công suất định mức của MBA.

Tính cho Trạm biến áp Trung gian:

Sttnm = 8100 kVA , S®mB = 5600 kVA, P0 = 5,27 kW, PN = 39,5 kW

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

36 ΔAA=n.ΔAP 0 t+1 n.ΔAP N ( S S dmB tt ) 2 τ = 2.5,27 8760 +

Tính toán t ơng tự cho các máy biến áp khác ta có bảng :

Số máy Stt(kVA) Sđm(kVA) P0(kW) PN(kW) AkWh

Tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp: 650511,5kWh.

Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng trên đờng dây cho mạng điện: Chọn dây dẫn

Chọn cáp từ trạm BATG đến các trạm biến áp phân xởng đợc dùng cáp đồng 10kV, 3 lõi cách điện XLPE đai thép vỏ PVC.

Với cáp đồng và Tmax = 4500h, tra bảng đợc Jkt= 3,1 A/mm 2

Chọn cáp từ trạm BATT đến trạm B 1 dmB dmB l / v max dm dm

Il/vmax: Dòng điện làm việc cực đại.

SđmB: Công suất định mức của trạm biến ỏp. n: Số đờng dây.ở đây dùng cáp lộ kép nên n =2.

Uđm: Điện áp định mức của mạng điện kt max kt

Fkt: Tiết diện kinh tế của đờng dây.

Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng: khc.Icp > = Isc

Isc: Dòng điện khi xảy ra sự cố đứt một dây. khc: Hệ số hiệu chỉnh khc=k1.k2. k1:Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ k1=1 k2: Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong một rãnh.ở đây các rãnh đều đặt 2 cáp , khoảng cách giữa 2 sợi cáp là 300m Tra bảng ta tìm đợc k2= 0,93.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Vì chiều dài từ TBATT đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện Ucp,chỉ kiểm tra khi chọn cỏp hạ ỏp

Chọn cáp từ TBATT đến B 1 l / v max dmB1 dm

Chọn cáp có tiết diện F%mm 2 , ký hiệu 2XLPE (3x25) có Icp0 (A).

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 80,829 < 140.0,930,2 (A)

Chọn cáp từ TBATT đến B 2 l / v max dmB dm

Chọn cáp có tiết diện Fmm 2 , ký hiệu 2XLPE (3x16) có Icp0 (A).

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 60,621 < 110.0,932,3 (A)

Chọn cáp từ TBATT đến B 3

Chọn cáp có tiết diện F%mm 2 , ký hiệu 2XLPE (3x25) có Icp0 (A).

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax ,829 < 140.0,930,2 (A)

Chọn cáp từ TBATT đến B 4 :

Chọn cáp có tiết diện F%mm 2 , ký hiệu 2XLPE (3x25) có Icp0 (A).

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 80,829 < 140.0,930,2 (A)

Chọn cáp từ TBATT đến B 5 :

Chọn cáp có tiết diện Fmm 2 , ký hiệu 2XLPE (3x16) có Icp0 (A).

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax `,621< 110.0,932,3 (A)

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Chọn cáp từ TBATT đến B 6 :

Chọn cáp có tiết diện Fmm 2 , ký hiệu 2XLPE (3x16) có Icp0 (A).

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 60,621 < 110.0,932,3 (A)

Chọn cáp từ TBATT đến B 7

Chọn cáp có tiết diện Fmm 2 , ký hiệu 2XLPE (3x16) có Icp0 (A).

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 60,621 < 110.0,932,3 (A)

Chọn cáp có tiết diện F = 70mm 2 ký hiệu 2XLPE (3x70+50) có Icp$6 (A)>

Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

U Imax5,063(A)

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Utt/0,31214,1(kG/cm 2 )

Vì ứng suất cho phép của đồng là

cpcu00(kG/cm 2 ) > tt14,1(kG/cm 2 )

Nh vậy thanh dẫn thoả mãn điều kiện ổn định động.

4.3.5 Chọn và kiểm tra dao cách ly trạm biến áp phân xởng

Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo một khoảng cách hở cách điện trông thấy đợc giữa các bộ phận mang điện và bộ phận đợc ngắt điện nhằm mục đích đảm bảo an toàn cho các nhân viên sửa chữa Dao cách ly không có bộ phận dập hồ quang nên không thể cắt đợc dòng điện phụ tải.

Dao cách ly đợc chọn theo điện áp định mức , dòng điện định mức và kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt khi ngắn mạch.

Ta sẽ dùng chung một loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp để dễ dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế Dao cách ly đợc chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm DCL ≥ Uđm.m = 35kV

Dòng điện định mức: Iđm.CL  Ilvcb = 1,4.Iđm B

(Iđm B là dòng điện định mức của máy biến áp có công suất lớn nhất )

Dòng điện ổn định động cho phép: ilđđ  ixk = 15,556 kA

Dòng điện ổn định nhiệt i dm nh ≥i ∞ √ t dm t qd nh

Chọn loại 3DC do hãng Siemens chế tạo.

Bảng 4.8 - Thông số kỹ thuật của dao cách ly 3DC

Nhà sản xuất đã đảm bảo về điều kiện ổn định nhiệt nên không cần kiểm tra ổn định nhiệt

Dao cach ly đợc chọn thoả mãn

4.3.6 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì đầu vào trạm BAPX

Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện khi quá tải hay ngắn mach Thời gian cắt của cầu chì phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu làm dây chảy Cầu chì là thiết bịđơngiản rẻ tiền nhng độ nhạy kém Nó chỉ tác động khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần chủ yếu là khi ngắn mạch.

Dùng chung một loại cầu chì cao áp cho tất cả các trạm biến áp để dễ đàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế Cầu chì đợc chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm.CC  Uđm.m = 35 kV

Dòng điện định mức: Iđm.CC  Ilvmax qtbt dm.BA dm.m k S 1, 4.1000

Dòng điện cắt định mức: Iđm.cắt  I ’’ = IN= 6,145kA

(IN dòng ngắn mạch lớn nhất trên các thanh cái) Chọn loại cầu chì 3GD1 605- 5B do hãng Siemens chế tạo.

Bảng 4.9 - Thông số kỹ thuật của cầu chì loại 3GD 605-5B

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Uđm (kV) Iđm (A) Icắt Nmin (A) Icắt N (kA)

U®m (kV) I®m (A) INt (kA) INmax (kA)

4.3.7 Lựa chọn chống sét van

Chống sét van là thiết bị làm nhiệm vụ chống sét đánh từ đờng dây trên không truyền vào TBA và TPP Chồng sét van có một điện trở phi tuyến-điện trở chống sét : Với điện áp định mức của lới thì điện trở chống sét có trị số vô cùng lớn do đó không cho dòng điện đi qua ,khi sét đánh vào điện áp tăng lên rất lớn gây ra phóng điện và lúc đó điên trở phi tuyến có giá trị rất nhỏ nên nó dẫn dòng điện lớn xuống đất.

Chống sét van đợc chế tạo ở rất nhiều cấp điện áp ,với cấp điện áp 35 kV ta chọn loại Liên xô chế tạo loại PBC-35 kV có các thông số. Điện áp định mức : Udm 5 kV Điện áp cho phép lớn nhất : Ucpmax = 40,5 kV Điện áp đánh thủng khi f = 50 Hz : Udt = 78 kV Điện áp đánh thủng xung kích khi thời gian phóng điện 2  10s : Udtxk = 125 kV

4.3.8 Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng điện BI

Máy biến dòng điện BI có chức năng biến dòng sơ cấp có trị số lớn ở điện áp cao xuống dòng nhỏ ở điện áp thấp nhằm thuận tiện cho việc đo lờng ,bảo vệ và an toàn cho ngời vận hành.

Dòng điện thứ cấp đợc tiêu chuẩn hoá:I2=1 ; 3 ; 5 ; 10 A.

BI đợc chọn theo điều kiện U dmBI U dmm

Dòng điện sơ cấp định mức đợc chọn theo dòng cỡng bức qua máy biến áp có công suất lớn nhất trong mạng

I®m.BI ≥ qtbt dmBA max dm k S

I®m.BI ≥ qtbt dmBA max dm k S

Bảng 4.7 - Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME14

4.3.9 Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Thông số kỹ thuật 4ME16

U chịu đựng tần số công nghiệp 1 ' (kV) 70

Iôđđộng (kA) 120 Đồ án tốt nghiệp Máy biến áp đo lờng còn gọi là máy biến điện áp ,kí hiệu là BU,có chức năng biến đổi điện áp sơ cấp bất kỳ xuống Ud0(V) hoặc Uf 100 V

3 cấp nguồn áp cho các mạch đo lờng , điều khiển tín hiệu và bảo vệ.

BU đợc chọn theo điều kiện điện áp định mức: Uđm.BU  Uđm.m = 35 kV Chọn loại BU 3 pha 5 trụ 4MS36, kiểu hình trụ do hãng Siemens chế tạo.

Bảng 4.6 - Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS34

Thông số kỹ thuật 4MS34

U chịu đựng tần số công nghiệp 1 ' (kV) 7

4.3.10 Lựa chọn và kiểm tra aptomat áptômát phân đoạn và áptômát tổng đều chọn dùng các áptômát do hãng Merlin Gerin chế tạo để dễ dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế Đối với áptômát tổng đợc chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức : Udm.A  Udm.m = 0,4 kV

Dòng điện định mức : Idm.A 

Dòng điện cắt định mức :

Trạm B1 , B3 , B4 có SdmBA = 1000 kVA: qtSC dmBA lvmax dm k S 1,4.1000

√ 3 0,3895,357 A Vậy ta chọn áptômát theo thông số

Bảng 4.10 - Thông số áptômát phân đoạn và áptômát tổng Đối với áptômát nhánh đợc chọn theo các điều kiện sau: Điện áp định mức : Udm.A  Udm.m = 0,4 kV

Dòng điện định mức :IDm.A  Itt với

(trong đó n- số MCCB nhánh đa điện về phân xởng)

Kết quả lựa chọn Aptomát nhánh.loại 3 của Merlin Gerin

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Tên trạm Loại Số lợng Udm(V) Idm(A) IN(kA) Số cùc

Ban Q/Lý và phòng T/Kế 113,881 1 164,378 NS250N 690 250 8

Phân xởng cơ khí sè 1 1677,345 2 1210,555 C1251N 690 1250 25

Phân xởng cơ khí sè 2 1215,114 2 876,9587 C1001N 690 1000 25

Phân xởng luyện kim màu 1605,461 2 1158,676 C1251N 690 1250 50

Phân xởng luyện kim ®en 1773,975 2 1280,294 CM1600N 690 1600 50

Phân xởng sữa chữa cơ khí 400,816 2 289,2725 NS400N 690 400 10

Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí 5.1 Sơ lợc về phân xởng sửa chữa cơ khí

Các hình thức đi dây và phạm vi sử dụng của sơ đồ

Mạng điện phân xởng thờng dùng hai dạng sơ đồ chính sau :

+ Các phụ tải ít ảnh hởng lẫn nhau.

+ Dễ thực hiện phơng pháp bảo vệ và tự động hoá.

+ Dễ vận hành bảo quản

+ Sơ đồ đờng dây trục chính :

+ Độ tin cậy không cao.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

+ Thực hiện bảo vệ và tự động hoá khó.

Từ những u khuyết điểm trên ta dùng sơ đò hỗn hợp của hai dạng sơ đồ trên để cấp điện cho phân xởng.

Sau khi điện áp đợc biến đổi từ 35kV xuống 0,4kV đợc đa tới tủ phân phối trung tâm nằm trong phân xởng Tủ này có nhiệm vụ phân phối điện tới 6 tủ động lực (ĐL) đặt tại 6 nhóm thiết bị đã phân chia ở chơng II

Tủ động lực có nhiệm vụ cung cấp điện đến các thiết bị trong nhóm Tủ động lực thờng đặt ở trung tâm nhóm máy để tiết kiệm đờng dây đến các phụ tải và cạnh tờng phân xởng để tiết kiệm diện tích Để dễ dàng vận hành, bảo vệ các thiết bị cũng nh thuận tiện cho việc bảo quản và sửa chữa cần phải lắp đặt ở tủ phân phối 1 áptômát cho đầu vào và 7 áptômát đầu ra trong đó 6 đầu ra cung cấp cho 6 tủ động lực và một đầu ra cung cấp cho tủ chiếu sáng ở tủ động lực đầu vào sẽ lắp đặt 1 áptômát tổng và đầu ra đặt các áptômát nhánh.Việc sử dụng aptomat ở hạ áp này giúp cho đóng cắt hạ áp , nó có chức năng quan trọng là bảo vệ quá tải và ngắn mạch Nó có u điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, chắc chắn, an toàn, đóng cắt đồng thời 3 pha và khả năng tự động hoá cao, nên mặc dù có giá đắt hơn ngày nay ngời ta vẫn thờng hay sử dụng thiết bị này thay cho cầu chì Đờng dây từ tủ hạ áp trạm BAPX về tủ phân phối phân xởng và từ tủ phân phối đến các tủ động lực dùng cáp đồng 4 lõi cách điện bằng giấy tẩm nhựa thông có vỏ bằng chì Do khoảng cách giữa chúng ngắn để cho dễ vận hành và thao tác ta sử dụng mạng hình tia Đờng cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực đợc chôn men theo bờ tờng để thuận tiện cho công tác sửa chữa Đờng dây từ tủ động lực đến thiết bị chọn loại dây dẫn bọc nhựa đợc đặt trong ống đi trên nền phân xởng

Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B6, ở đầu đờng dây đến tủ phân phối đã đặt 1 áptomát loại NS400N do hãng Merlin Gerin chế tạo, IđmA @0 A.

Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối

Hình 4.1 - Sơ đồ tủ phân phối ở tủ phân phối ta cần chọn một áptomát tổng ở đầu vào và 7 áptomát nhánh ở đầu ra cho 6 tủ động lực của 6 nhóm và 1 tủ động lực chiếu sáng

Aptomát tổng đợc chọn theo điều kiện: Điện áp định mức:Uđm.A  Uđm.m = 0,38kV

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Dòng điện định mức Iđm.A  Itt S ttpx

Kết hợp với dòng ngắn mạch sau MBA IN = 18,844kA

Chọn áptomát loại C801N có IđmA0(A), IcắtN = 25kA

Các áptomát nhánh Ta chọn áptomát theo điều kiện: Điện áp định mức:Uđm.A  Uđm.m = 0,38kV

Dòng điện định mức Iđm.A  Itt S ttn homi

Với tuyến cáp từ tủ phân phối về tủ động lực1 Điện áp định mức:Uđm.A  Uđm.m = 0,38kV

Dòng điện định mức Iđm.A  Itt S ttn homi

Chọn áptomát loại C100E có IđmA= 100(A)

Chọn tơng tự nh trên kết hợp với kết quả nh ở chơng II đã tính toán (ta đã có công suất tính toán và dòng tính toán của các nhóm) từ đó ta có bảng kết quả

Bảng 5.1 - Kết quả lựa chọn áptomát của Merlin Gerin cho tủ phân phối

(kVA) I tt (A) Loại I đm (A) U đm

Các đờng cáp hạ áp đợc đi trong rãnh cáp nằm dọc tờng phía trong và bên cạnh lối đi lại của phân xởng Cáp đợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. heo điều kiện phát nóng:

Khc.Icp  Itt (1) Trong đó : Khc- hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy Khc =1

Cáp đợc bảo vệ bằng aptomat.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Khc : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng đặt cáp và số đờng cáp đặt song song Cáp đi từng tuyến riêng trong hầm cáp, Khc = 1

Ikđ : dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện.

 = 1,5 : đối với khởi động nhiệt

 = 4,5 : đối với khởi động điện từ

Dòng Ikđ đợc chọn theo dòng khởi động nhiệt , Ikđ.nhiệt  Iđm.aptomat Để an toàn th- ờng lấy Ikđ.nhiệt =1,25Iđm.aptomat và  =1,5.

Khi đó công thức (2) trở thành:

5.3.1.1 Chọn cáp từ trạm biến áp đến phân xởng

Theo kết quả tính toán ở chơng III ta có:

Cáp từ trạm biến áp B6 về tủ phân phối của phân xởng là cáp đồng hạ áp 4 ruột, cách điện PVC do hãng Lens chế tạo loại (3*185+70) mm 2 , Icp = 450 A, đặt trong hào cáp.

Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B6, ở đầu đờng dây đến tủ phân phối đã đặt 1 áptomát loại NS400N do hãng Merlin Gerin chế tạo, IđmA = 400 A.

Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với áptomát:

A Vậy tiết diện cáp đã chọn có Icp = 450 A > 333,333A là hợp lý.

5.3.1.2 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Chọn cáp từ TPP- ĐL 1

Ta cũng chọn theo điều kiện (1) và (2) ở trên Điều kiện phát nóng:

Icp ¿ Ittnhãm = 72,869(A) Điều kiện đợc bảo vệ bằng áptomát :

1,5 , 333( A ) Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi 4G16(Bảng 4.24.Sách tra cứu) có

Chọn cáp từ TPP- ĐL 2

Ta cũng chọn theo điều kiện (1) và (2) ở trên Điều kiện phát nóng:

I cp ¿ I ttnhãm = 74,852(A) Điều kiện đợc bảo vệ bằng áptomát :

1,5 , 333( A )Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi 4G16 có Icp0(A).

Chọn tơng tự các tuyến khác, kết quả ghi trong bảng sau :

Bảng chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực

Tuyến cáp I tt (A) I dmA (A) F Cáp (mm 2 ) I cp (A)

Tính ngắn mạch phía hạ áp

Khi tính toán ngắn mạch phía hạ áp ta xem máy biến áp B3 là nguồn ( đợc nối với hệ thống vô cùng lớn ) vì vậy điện áp trên thanh cái cao áp của trạm đợc coi là không thay đổi khi ngắn mạch, ta có: IN = I" = I Giả thiết này sẽ làm cho giá trị dòng ngắn mạch tính toán đợc sẽ lớn hơn thực tế nhiều bởi rất khó giữ đợc điện áp trên thanh cái cao áp của TBAPP không thay đổi khi xẩy ra ngắn mạch sau MBA Song nếu với dòng ngắn mạch tính toán này mà các thiết bị lựa chọn thoả mãn điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt thì chúng hoàn toàn có thể làm việc tốt trong điều kiện thực tế Để giảm nhẹ khối lợng tính toán, ở đây ta sẽ chỉ kiểm tra với tuyến cáp có khả năng xảy ra sự cố nặng nề nhất Khi cần thiết có thể kiểm tra thêm các tuyến cáp còn nghi vấn, việc tính toán cũng đợc tiến hành tơng tự.

Dòng ngắn mạch N1để kiểm tra áptomát1đã tính ở chơng III và áptomát chọn đã thỏa mãn dòng ngắn mạch Vì vậy ta chỉ đi dòng ngắn mạch N2

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

5.4.1 Các thông số của sơ đồ thay thế Điện trở và điện kháng máy biến áp

Thanh góp trạm biến áp phân xởng - TG 1

Chọn theo điều kiện: Khc Icp  Ittpx S tt

Chọn loại thanh cái bằng đồng có kích thớc: 60x8 mm 2 , mỗi pha ghép một thanh với Icp= 2160(A), Chiều dài: l = 1,5 m Khoảng cách trung bình hình học: D = 200 mm

Tra PL 7.1 (Sách tra cứu), tìm đợc: r0 = 0,056 m/m  RTG1 = r 0 l=0,056.1,5 = 0,084 (m) x0 = 0,163 m/m  XTG1 = x 0 l=0,163.1,5 = 0,2445 (m)

Thanh góp trong tủ phân phối - TG 2

Chọn theo điều kiện: khc Icp  Ittpxck = 289,273 A ( lấy khc = 1 )

Chọn loại thanh cái bằng đồng ( mỗi pha ghép một thanh) có kích thớc: 25x3 mm 2 víi Icp= 340A

Chiều dài: l = 1,5 m, Khoảng cách trung bình hình học: D = 200 mm, Tra PL 7.1 (Sách tra cứu), tìm đợc: r0 = 0,268 m/m  RTG2 = r 0 l=0,2668.1,5 = 0,4002 m x0 = 0,295 m/m  XTG2 = x 0 l=0,295.1,5 = 0,4425 m Điện trở và điện kháng của áptomát

Với áptomát đã chọn ở phần trên tra bảng ta có

Tra PL 3.12 và PL 3.13 (Sách hệ thống cung cấp điện) tìm đợc: áptomát loại NS250N: RA3 = 0,235 m

5.4.2 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn

R1 = RB + RTG1 + 2 RA2 + 2 RT2 + RC1

X1 = XB + XTG1 + 2 XA2 + XC1 = 15,6 + 0,2445 + 2 0,235 + 9,536 = 25,69 mTrần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Với áptomát đã chọn C801N có Icắt N = 25 kA >IN2=7,32kA.

Vậy các aptomat tổng đã chọn thoã mãn điều kiện dòng ngắn mạch(tức đều thoả mãn điều kiện ổn định động).

Với các aptomát nhánh rõ ràng dòng ngắn mạch phải bé hơn IN2 = 7,32kA mà tất cả các aptomat nhánh đều có Icắt N = 7,5 kA > IN2= 7,32 kA > INnhánh

Vậy tất cả các aptomat nhánh ta chọn đều thoả mãn điều kiện dòng ngắn mạch Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt của cáp từ TBA về đến tủ phân phối (cáp tiết diện 3x185+70 mm 2 ):

Tiết diện ổn định nhiệt của cáp

Vậy chọn cáp 3x185+70mm 2 là thỏa mãn Đối với các đòng cáp nhánh ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt.

5.5 Lựa chọn thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xởng

Ta chọn tủ động lực là tủ có 8 đầu ra :

Nh vậy ở nhóm 1 có 11 thì thiết bị 6,7,9 chung 1 đờng cáp còn 8,10 chung 1 đ- êng ở nhóm 2 có 12thì 14, 16 chung 1 đờng còn 23, 24,11,28 chung 1 đờng cáp ở nhóm 3 có 8 thiết bị. ở nhóm 4 có 10 thì 31, 34 nối chung 1 đờng còn 51, 60 nối chung 1 đờng ở nhóm 5 có 8 thiết bị. ở nhóm 6 có 6 thiết bị.

Sau khi chia các thiết bị trong từng nhóm theo các nhóm nhỏ để đi chung đờng cáp ta đi lựa chọn cáp và áptomát từ tủ động lực đến các thiết bị

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Lựa chọn các thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân x- ởng

Hình 5.4 - Sơ đồ tủ động lực

5.5.1 Lựa chọn áptpmát và cáp từ tủ phân phối đến các thiết bị a Các áptomát đến các thiết bị và nhóm thiết bị trong các tủ động lực cũng đợc chọn theo các điều kiện đã nêu ở phần trên

√ 3 cosϕ U dm.m b Các đờng cáp theo điều kiện phát nóng cho phép khc Icp  Itt

Itt - dòng điện tính toán của động cơ.

Icp - dòng điện phát nóng cho phép tơng ứng với từng loại dây, từng tiết diện. khc - hệ số hiệu chỉnh, lấy khc = 1. và kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát:

Do công suất của các thiết bị trong phân xởng không lớn và đều đợc bảo vệ bằng áptômát nên ở đây không tính toán ngắn mạch trong phân xởng để kiểm tra các thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt.ta lấy ví dụ 1 nhóm tiêu biÓu nhãm 3

Với nhóm máy 3: (Mỗi thiết bị một áptomát)

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến máy bào ngang có P =9 kW, cos 0,6

Ta có chọn theo điều kiện:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

TB1 TB2 TB4 TB5 TB6 TB7

Chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 30A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , 4 cực Chọn cáp từ tủ ĐL3 đến máy bào ngang 9 kW, cos = 0,6

A Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 2,5 mm 2 với Icp = 31 A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng.

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến máy xọc có P =8,4 kW, cos = 0,6

Ta có chọn theo điều kiện:

Chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 30A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , 4 cực

Chọn cáp từ tủ ĐL3 đến máy doa ngang 8,4 kW, cos = 0,6

A Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 2,5 mm 2 với Icp = 31 A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng.

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến máy khoan hớng tâm có P =1,7 kW, cos = 0,6

Ta có chọn theo điều kiện:

Chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 10A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , 4 cực

Chọn cáp từ tủ ĐL3đến máy mài sắc 1,7 kW, cos = 0,6

A Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 1,5 mm 2 với Icp = 23A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến máy mài dao cắt gọt có P =2,8 kW, cos = 0,6

Ta có chọn theo điều kiện:

Chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 10A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , 4 cực

Chọn cáp từ tủ ĐL3 đến máy mài dao cắt gọt2,8 kW, cos = 0,6

Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 1,5 mm 2 với Icp = 23 A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng.

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến máy mài sắc vạn năng có P =0,65 kW, cos = 0,6

Ta có chọn theo điều kiện:

√ 3.0,6 0 , 38 =1 , 646 ( A ) Chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 10A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , 4 cực

Chọn cáp từ tủ ĐL3 đến máy mài sắc vạn năng 0,65 kW, cos = 0,6

A Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 1,5 mm 2 với Icp = 23 A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng.

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến máy mài phá có P =3 kW, cos = 0,6

Ta có chọn theo điều kiện:

√ 3 0,6 0, 38 =7,6( A ) Chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 10A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , 4 cực

Chọn cáp từ tủ ĐL1 đến máy mài phá 3 kW, cos = 0,6

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

A Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 1,5 mm 2 với Icp = 23 A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến lò điện kiểu đứng có P % kW, cos

Ta có chọn theo điều kiện:

√ 3 0,4 0 , 38 , 96( A ) Chọn áptômát loại NS225E do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 125A , UdmA = 500 V, IcắtN = 7,5kA , 3 cực

Chọn cáp từ tủ ĐL3 đến máy mài sắc vạn năng 25 kW, cos = 0,4

A Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 25 mm 2 với Icp = 127 A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng

Chọn áptomát cho đờng cáp từ TĐL3 đến lò điện kiểu bể có P 0 kW, cos 0,4

Ta có chọn theo điều kiện:

√ 3.0,4 0 , 38 3, 954 ( A ) Chọn áptômát loại NS225E do Merlin Gerin chế tạo có :

IdmA = 125A , UdmA = 500 V, IcắtN = 7,5kA , 3 cực

Chọn cáp từ tủ ĐL3đến lò điện kiểu bể 30 kW, cos = 0,4

A Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp đồng bốn lõi cách điện PVC do hãng Lens chế tạo(Sách tra cứu.Bảng4.24) tiết diện 25 mm 2 với Icp = 127 A Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4" chôn dới nền phân xởng

Chọn hoàn toàn tơng tự cho các thiết bị của các nhóm còn lại ta có bảng tổng kÕt :

Tên máy Ký hiệu trên bản vẽ

Phụ tải Dây dẫn áptomát Số lợng (thiÕt bị)

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Máy ép kiểu trục khuy 24 1,7

Máy mài dao cắt gọt 21 2,8 7,090 4G1,5 23 3/4" C60a 10 1

Máy mài sắc vạn n¨ng 22 0,65 1,646 4G1,5 23 3/4” C60a 10 1

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Bể tẩm có đốt nãng 68 4 30,38

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Mặt bằng đi dây của phân x ởng sửa chữa cơ khí

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

T rầ n T rọ n g V ỹ T S T rầ n T ấn L ợ i L ớp H T Đ 3-K 47 T r ờ ng đ ại h ọ c B ác h K h o a H à N ộ i

K h u l ắp r áp K h o p h ụ t ù n g v à v ật l iệ u B ộ p h ận k h u ô n

B ộ p h ận n h iệ t lu y ện P h ò n g k iể m t ra k ĩ th u ật B ộ p h ận m ài 3 4

Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xởng sữa chữa cơ khí:

Bù công suất phản kháng 6.1 Đặt vấn đề

ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosfi

Hệ số công suất cos là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và tiết kiệm hay không Nâng cao hệ số công suất cos là một chủ trơng lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử dụng điện năng.

Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q Công suất tác dụng là công suất đợc biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị dùng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát và hộ tiêu dùng điện là một qúa trình dao động Mỗi chu kỳ của dòng điện, Q đổi chiều bốn lần, giá trị trung bình của Q trong 1/2 chu kỳ của dòng điện bằng không Việc tạo ra công suất phản kháng không đòi hỏi tiêu tốn năng lợng của động cơ sơ cấp quay máy phát điện Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu dùng điện không nhất thiết phải lấy từ nguồn Vì vậy để tránh truyền tải một lợng Q khá lớn trên đờng dây, ngời ta đặt gần các hộ tiêu dùng điện các máy sinh ra ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ, ) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm nh vậy đợc gọi là bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cos của mạng đợc nâng cao, giữa P, Q và góc  có quan hệ sau:

Công suất phản kháng đợc tiêu thụ ở động cơ không đồng bộ, MBA, trên đờng dây tải điện và mọi nơi có từ trờng Yêu cầu của công suất phản kháng chỉ có thể giảm đến tối thiểu chứ không thể triệt tiêu vì nó cần thiết để tạo ra từ trờng là yếu tố trung gian thiết trong quá trình chuyển hoá điện năng

Công suất tác dụng P là công suất đợc tiến hành nh cơ năng hoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện , còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong máy điện xuay chiều, nó không sinh ra công

Trong xí nghiệp công nghiệp các động cơ không đồng bộ tiêu thụ khoảng 65- 75%, MBA 15-22% các phụ tải khác 5-10% tổng dung lợng công suất phản kháng yêu cầu Việc bù công suất phản kháng cho xí nghiệp nhằm nâng cao hệ số công suất đến cos=(0,9-0,95)

Nâng cao hệ số công suất cos là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng hệ số công suất đợc nâng lên sẽ đa đến hiệu quả sau đây :

+ Giảm tổn thất công suất trong mạng điện:

Chúng ta đã biết tổn thất công suất trên đờng dây đợc tính

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Khi giảm Q ta giảm đợc thành phần tổn thất P(Q) do Q gây ra

+ Giảm tổn thất điện năng trong mạng

Khi giảm Q ta giảm đợc thành phần tổn thất U(Q) do Q gây ra

+ Tăng khả năng truyền tải đờng dây và MBA:

Khả năng truyền tải của đờng dây và MBA phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức là phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng:

Khi giảm Q -> khả năng truyền tải đợc tăng lên

Vì những lý do trên ngoài việc nâng cao hệ số công suất cos, bù công suất phản kháng trở thành vấn đề quan trọng

Các biện pháp nâng cao hệ số cosfi

Các biện pháp nâng cao hệ số cos chia ra thành 2 nhóm chính: Nhóm các biện pháp nâng cao hệ số cos tự nhiên (không dùng thiết bị bù) và nhóm nâng cao hệ số cos bằng cách bù công suất phản kháng. a Nâng cao hệ số cos tự nhiên

Tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ giảm bớt lợng công suất phản kháng Q:

- Thay đổi cải tiến quy trình công nghệ để các chế độ làm việc hợp lý nhất

- Thay thế các động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng động cơ có công suÊt nhá hơn

- Hạn chế động cơ chạy không tải

- Dùng động cơ đồng bộ thay thế cho động cơ không đồng bộ

- Nâng cao chất lợng sửa chữa

- Thay thế những MBA làm việc non tải bằng MBA có công suất nhỏ hơn b Dùng biện pháp bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số cos

Nâng cao hệ số công suất bằng phơng pháp bù Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp công suất phản kháng để giảm đợc lợng công suất phản kháng truyền tải trên đờng dây do đó nâng cao hệ số cos của mạng điện Biện pháp bù không giảm đợc lợng công suất phản kháng của hộ tiêu thụ mà chỉ giảm đợc lợng công suất truyền tải trên đờng dây. Để đánh giá hiệu quả việc giảm tổn thất công suất tác dụng chúng ta đa ra một chỉ tiêu đó là đơng lơng kinh tế của công suất phản kháng Kkt Đơng lợng kinh tế của công suất phản kháng Kkt là lợng công suất tác dụng (kW) tiết kiệm đợc khi bù (kVAr) công suất phản kháng:

Bù công suất phản kháng đa lại hiệu quả kinh tế trên nhng phải tốn kém mua sắm thiết bị bù và chi phí vận hành của chúng Vì vậy quyết định việc bù phải dựa trên cơ sở tính toán và so sánh kinh tế - kỹ thuật

Xác định dung lợng bù toàn nhà máy

Theo kết quả tính toán ở mục (2-3) ta có công suất:

Ptt = 5943,759(kW)Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

Hệ số công suất của xí nghiệp là cos = 0,74

Bài toán đặt ra cần phải nâng cao hệ số cos lên 0,95

Tổng công suất phản kháng cần bù cho nhà máy để nâng cao hệ số công suất cos1= 0,74 lên cos2 = 0,95 là:

Ptt Công suất tính toán của toàn nhà máy tg1: Trị số ứng với hệ số cos1 trớc khi bù với cos1 = 0,74 -> tg1 = 0,909 tg2: Trị số ứng với hệ số cos2 sau khi bù với cos2 = 0,95 -> tg2 = 0,329

 hệ số xét tới khả năng nâng cao hệ số cos bằng những biện pháp không đặt thiết bị bù  = 1

Qb tổng dung lợng cần bù

Chọn thiết bị bù

Để bù công suất phản kháng cho các hệ thống cung cấp điện có thể sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ quá kích thích, ở đây ta lựa chọn các bộ tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng các bộ tụ điện có u điểm là tiêu hao ít công suất tác dụng, không có phần quay nh máy bù đồng bộ nên lắp rắp, vận hành và bảo quản dễ dàng Tụ điện đợc chế tạo thành từng đơn vị nhỏ, vì thế có thể tuỳ theo sự phát triển của các phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao và không phải bỏ vốn đầu t ngay một lúc Tuy nhiên, tụ điện cũng có một số nhợc điểm nhất định Trong thực tế với các nhà máy, xí nghiệp có công suất không thật lớn thờng dùng tụ điện tĩnh để bù công suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số công suÊt.

Chọn vị trí đặt tụ bù

Có lợi về giảm tổn thất điện áp, điện năng cho từng đối tợng dùng điện là đặt phân tán các bộ tụ cho từng động cơ điện Tuy nhiên nếu đặt phân tán quá sẽ không có lợi về mặt vốn đầu t , về quản lý vận hành vì vậy , đặt tụ bù tập trung hay phân tán đến mức nào là tuỳ thuộc vào hệ thống cung cấp điện của đối tợng

Với nhà máy chế tạo máy kéo là xí nghiệp cỡ lớn do đó sơ bộ có thể tính bù cho xí nghiệp bằng cách đặt các bộ tụ tại thanh cái hạ áp các trạm biến áp phân xởng

Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế

6.5.1 Sơ đồ nguyên lý đặt thiết bị bù

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Xác định dung lựơng bù

6.6.Xác định dung lợng bù

6.6.1 Xác định điện trở trên sơ đồ thay thế Điện trở trên cáp: Theo tính toán ở chơng trớc ta có bảng

Bảng 6-1: Điện trở trên sơ đồ thay thế

TT Đờng cáp F(mm 2 ) l(km) ro(/km) Rc()

Xác định điện trở MBA: Điện trở máy biến áp 750 kVA:

= 14,35 Điện trở máy biến áp 1000kVA:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 pptt rc1 qb1 Q1 rc2 rc3 rc4 rc5 rb1 rb2 rb3 rb4 rb5

Qb2 q2 qb3 Q3 qb4 Q4 Qb5 q5 Qb7 q7 rc6 rc7

Máy biến áp Sđm kVA

PN kW UN% RB( ) RB/2( )

Bảng6-3: Kết quả tính điện trở các nhánh

TT Tên nhánh RB() Rc() R=RB + Rc

6.6.2 Xác định dung lợng bù cho mỗi phân nhánh

Với tổng dung lợng bù đã xác định bài toán đặt ra là với tổng dung lợng đó phải phân phối sao cho tổn thất công suất tác dụng, do công suất phản kháng gây ra là nhỏ nhất để hiệu quả đợc lớn nhất

Nhà máy bù cho theo kiểu mạng hình tia :công suất phản kháng đợc phân ra trên các nhánh

Giả sử dung lợng bù trên các nhánh là : Qb1 , Qb2 , Qbn, phụ tải phản kháng và điện trở các nhánh lần lợt là : Q1 , Q2 ,Qn và R1 , R2 Rn

Tổn thất công suất tác dụng do công công suất phản kháng đợc tính theo biểu thức :

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

= f(Qb1 , Qb2 Qbn) Với điều kiện ràng buộc cân bằng công xuất bù là:

(Qb1 , Qb2 Qbn) = Qb1 + Qb2 + + Qbn - Qb = 0 Để tìm cực tiểu hàm nhiều biến

Chúng ta có thể dùng phơng pháp Lagrangơ tìm điều kiện P cực tiểu là các đạo hàm riêng của hàm:

F = f(Qb1 , Qb2 Qbn) + (Qb1 , Qb2 , Qbn) Điều kiện triệt tiêu

Do đó ta có hệ phơng trình:

: Tổng công suất phụ tải phản kháng của mạng

:Tổng dung lợng bù của mạng 1

=R td Điện trở tơng đơng nhánh có đặt thiết bị bù => L = (Q – Qb).Rt®

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

+ Xác định điện trở tơng đơng

+ Xác định dung lợng bù các nhánh7

Q = Q = 5504,076 (kVAr) + Xác định dung lợng bù cho nhánh 1

Tơng tự ta xác định cho các nhánh khác đợc kết quả bảng sau:

T Trạm biến áp R=RB +Rc Rtđ() Qi(KVAR

Chọn thiết bị bù

1 Tụ điện : Là loại thiết bị tụ điện tĩnh, làm việc với dòng điện vợt trớc điện áp do đó có thể sinh ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng Ưu điểm: Tổn thất công suất tác dụng bé, không có phần quay nên lắp ráp dễ dàng

Nhợc điểm: Nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực tụ điện

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

2 Máy bù đồng bộ : Là động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải Do không có phụ tải nên máy bù đồng bộ đợc chế tạo gọn nhẹ và rẻ hơn động cơ đồng bộ cùng công suất.

Nhợc điểm: Có phần quay nên lắp ráp, bảo quản và vận hành khó khăn.

3 Động cơ không đồng bộ rôto dây quấn đ ợc đồng bộ hoá:

Khi cho dòng điện một chiều vào rôto động cơ không đồng bộ dây quấn, động cơ sẽ làm việc nh một động cơ đồng bộ với dòng điện vợt trớc điện áp Do đó có khả năng cung cấp công suất phản kháng cho mạng

Nhợc điểm: Loại động cơ này có tổn thất công suất khá lớn

Do tổng công suất bù của nhà máy

Ta quyết định chọn thiết bị bù là tụ điện tĩnh, bù tất cả phía hạ áp là loại thiết bị điện tĩnh làm việc với dòng điện vợt trớc điện áp do đó có thể sinh ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng.

Sơ đồ nối dây tụ điện hạ áp:

Gồm thiết bị đóng cắt và bảo vệ có thể là cầu dao, cầu chì Tụ điện áp thấp là loại tụ điện 3 pha các phần tử nối thành hình tam giác phía trong:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp.

+ Dung lợng của tụ diện:

- U điện áp đặt lên cực của tụ kV

- C điện dung của tụ điện F

- Lựa chọn tụ cho nhánh 1

Chọn loại KC2-0,38-50-3Y3 do Liên Xô(cũ) chế tạo tra trong bảng 6.12(sách tra cứu) có thông số sau:

Bảng 6-5: Thông số của tụ bù

Loại Uđm(kV) Qđm(kVAr) C(F) Số pha

Số tụ sẽ bù trong mỗi nhánh n Q b1

Nhánh 1 chọn 21 bộ tủ bù

Công suất thực tế bù : 21.50 = 1050(kVAr)

+ Tơng tự ta cũng đi lựa chọn dung lợng bù cho các nhánh khác đợc kết quả bảng sau:

Bảng 6-6: Dung lợng bù công suất phản kháng các nhánh

Tên trạm Loại Qbi Số bộ Qbthực tế Số pha

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Tủ phân phối cho các PX

Tủ phân phối cho các PX

Tủ aptômát phân đoạn Tủ bù cos

Tủ aptômát Đồ án tốt nghiệp

Vậy tổng dung lợng bù là:

Qb = 1050 + 650 +700 + 750 + 550 +500+400 = 4600(kVAr) Thay vào công thức:

Sơ đồ lắp đặt tủ điện bù trên hai phân đoạn thanh góp 0,4 kV trạm biến áp B1

Thiết kế chiếu sáng cho mạngphân xởng sửa chữa cơ khí

7.1 Nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng

7.1.1.Yêu cầu đối với chiếu sáng

Trong công nghiệp cũng nh trong công tác và đời sống, ánh sáng nhân tạo rất cần thiết, nó thay thế và bổ sung cho ánh sáng thiên nhiên Việc chiếu sáng ảnh hởng trực tiếp đến năng suất lao động và sức khoẻ của ngời lao động trong công tác cũng nh trong sinh hoạt Vì vậy chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu tối thiểu nhất định, các yêu cầu này đợc xem nh tiêu chuẩn chất lợng ánh sáng, là nguyên tắc để định ra tiêu chuẩn và thiết kế chiếu sáng. Đảm bảo độ chiếu sáng đủ và ổn định.

+ Nguyên nhân làm ánh sáng dao động là sự dao động của điện áp, vì vậy tiêu chuẩn quy định điện áp chỉ đợc dao động với Ucf =  2,5% Uđm Trong xí nghiệp nguyên nhân gây ra dao động là chế độ làm việc không đều của máy công cụ.

+ Một nguyên nhân khác làm ánh sáng dao động là sự rung động cơ học của đèn điện cho nên đèn phải đợc giữ cố định.

Quang thông phân bố đều trên toàn mặt chiếu sáng (mặt công tác).

+ Không có các miền co độ chênh lệch quá lớn về độ sáng, không có các bóng tối quá, đặc biệt là các bóng tối di động Sự chênh lệch độ chiếu sáng làm mắt luôn

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

94 phải điều tiết để thích nghi do đó chóng mỏi mệt, các bóng tối di động dễ gây ra tai nạn lao động.

Không có ánh sáng chói trong vùng nhìn của mắt, làm mắt chóng mỏi và khó điều tiết, nếu ánh sáng chói quá sẽ gây ra hiệu ứng Pukin hoặc mù.

Nguyên nhân của ánh sáng chói có thể là: nguồn sáng có dây tóc lớn lộ ra ngoài, có các vật phản xạ mạnh Nguồn sáng chớp cháy, để hạn chế ánh sáng chói có thể dùng ánh sáng gián tiếp, góc bảo vệ thích hợp, bóng đèn mờ.

Tiêu chuẩn chiếu sáng quy định độ chiếu sáng tối thiểu cho các nơi, các loại công tác khác nhau Tiêu chuẩn đợc xây dựng trên cơ sở cân nhắc về kinh tế, kỹ thuật nhằm bảo đảm vừa đủ các yêu cầu đã nêu, độ chiếu sáng tối thiểu đợc quy định căn cứ vào các yêu cầu sau:

Kích thớc của vật nhìn khi làm việc và khoảng cách của nó tới mắt, hai yếu tố này đợc thể hiện thông qua hệ số K :

K  a / b a : kÝch thíc vËt nh×n b : khoảng cách từ vật nhìn tới mắt

Nếu K càng nhỏ thì độ chiếu sáng càng phải lớn

Mức độ tơng phản giữa vật nhìn và nền Nếu độ tơng phản càng nhỏ thì càng khó nhìn, do đó nếu độ tơng phản nhỏ thì đòi hỏi độ chiếu sáng lớn.

Hệ số phản xạ của vật nhìn và nền, nếu hệ số phản xạ lớn thì độ chiếu sáng cần nhá.

Cờng độ làm việc của mắt, phụ thuộc vào đặc điểm riêng biệt của từng công tác. Nếu công tác đòi hỏi tập trung thị giác thì đòi hỏi độ chiếu sáng cao.

Ngoài các yếu tố trên khi quy định các quy định chiéu sáng còn xét đến các yếu tố riêng biệt khác nh sự cố mặt của các vật dễ gây nguy hiểm trong điện công tác, sự có mặt của các thiết bị tự chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng

Có hai hệ thống chiếu sáng chung và chiếu sáng kết hợp giữa chiếu sáng chung và chiếu sáng bộ phận.

Chiếu sáng chung là hệ thống chiếu sáng mà toàn bộ mặt công tác đợc chiếu sáng bằng đèn chung.

+ Ưu điểm là mặt công tác đợc chiếu sáng đều hợp với thị giác, mặt khác có thể dùng công suất đơn vị lớn, hiệu suất sử dụng cao

+ Nhợc điểm là lãng phí điện năng và chỉ chiếu sáng đợc một phía từ đèn tới.

Chiếu sáng kết hợp là hệ thống chiếu sáng trong đó một phần ánh sáng chiếu chung, phần còn lại chiếu riêng cho nơi công tác.

+ Ưu điểm là độ chiếu sáng ở nơi công tác đợc nâng cao do chiếu sáng bộ phận, có thể điều khiển quang thông theo hớng cần thiết và có thể tắt các chiếu sáng bộ phận khi không cần thiết do đó tiết kiệm điện.

Các loại và chế độ chiếu sáng

Có hai loại chiếu sáng

+ Chiếu làm việc đảm bảo đủ ánh sáng cần thiết ở nơi làm việc và trên phạm vi nhà máy.

+ Chiếu sáng sự cố đảm bảo lợng ánh sáng tối thiểu khi mất ánh sáng làm việc, hệ thống chiếu sáng sự cố cần thiết để kéo dài thời gian làm việc của công nhân vận hành và đảm bảo an toàn cho ngời rút ra khỏi phòng sản xuất.

+ Chiếu sáng trực tiếp, toàn bộ ánh sáng đợc chuyển trực tiếp đến mặt thao tác + Chiếu sáng nửa trực tiếp, phần lớn ánh sáng chuyển trực tiếp vào mặt thao tác, phần còn lại chiếu sáng gián tiếp.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

+ Chiếu sáng nửa gián tiếp, phần lớn ánh sáng chiếu gián tiếp vào mặt công tác, phần còn lại chiếu trực tiếp

+ Chiếu sáng gián tiếp, toàn bộ ánh sáng đợc chiếu gián tiếp vào mặt công tác. Chiếu sáng trực tiếp có hiệu quả cao nhất, kinh tế nhất nhng để có độ chiếu sáng đều đèn phải treo cao, dễ sinh ánh sáng chói Các chế độ chiếu sáng còn lại hiệu suất thấp vì một phần ánh sáng bị hấp thụ nên thờng đợc dùng trong khu vực hành chính, sinh hoạt, còn đối với phân xởng sửa chữa cơ khí ta dùng chế độ chiếu sáng trực tiếp.4 Chọn hệ thống và đèn chiếu sáng:

7.3.3 Chọn hệ thống chiếu sáng

Việc chọn hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu chiếu sáng và u điểm của hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng chung: khi yêu cầu đảm bảo độ sáng đồng đều trên mặt bằng sản xuất, không đòi hỏi cờng độ thị giác cao và lâu, không thay đổi hớng chiếu trong quá trình công tác.

Hệ thống chiếu sáng cục bộ: khi những nơi mà các bộ mặt công tác khác nhau yêu cầu độ chiếu sáng khác nhau và đợc chia thành từng nhóm ở các khu vực khác nhau trên mặt công tác.

Hệ thống chiếu sáng kết hợp: khi những nơi thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối s©u.

Vây đối với phân xởng sửa chữa cơ khí đòi hỏi độ chính xác cao trong quá trình làm việc nên ta chọn hệ thống chiếu sáng kết hợp

7.3.4 Chọn loại đèn chiếu sáng

Thờng dùng hai loại đèn sau :

Các phân xởng sản xuất ít dùng đèn tuýp, thờng dùng đèn sợi đốt, vì đèn tuýp nhạy với tần số f = 50Hz gây ra ảo giác không quay đối với các động cơ không đồng bộ, nguy hiểm cho ngời vận hành máy, dễ gây tai nạn lao động, ta dùng đèn sợi đốt cho phân xởng sửa chữa cơ khí.

Xác định số lợng và dung lợng bóng đèn

Phơng pháp điểm: bỏ qua quang thông phản xạ, thờng để tính toán cho những nơi: chiếu sáng ngoài trời, chiếu sáng lối đi, những nơi có phản xạ thấp nh hầm lò, bến cảng, đờng đi

Phơng pháp quang thông: tính đến sự phản xạ ánh sáng, thờng dùng cho trờng hợp chiếu sáng trong nhà và hội trờng

7.4.2 Phơng pháp hệ số sử dụng quang thông

 - Chỉ số hình dạng của phòng a : Chiều dài của phòng b : Chiều rộng của phòng

Ksdqt: Hệ số sử dụng quang thông, tra bảng theo các hệ số phản xạ của tờng, nền, trần và loại đèn, hình dạng

Mặt khác Ksdqt lại đợc tra ở bảng theo [PLVIII1.trang324Sách thiết kế cung cấp điện ]

Ksdqt = f (tr , t, nền, , loại đèn)

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

h.ích = Etb.S Kd.tr : quang thông hữu ích Trong đó :

Etb : độ rọi trung bình.

Kd.tr : hệ số dữ trữ, tra bảng theo tính chất của môi trờng (Bảng B5.2 Trang 124.Thiết kế cung cấp điện)

các.đèn = 0.n : quang thông tổng của các đèn. n : số đèn

0 : quang thông của một bóng đèn

Emin:độ rọi tiêu chuẩn, chọn theo loại hình công việc (B5.3 trang 135.Thiết kế cung cấp điện)

Z :hệ số tính toán, tra bảng theo tỉ số L/H (Bảng 5-1 trang 134: Thiết kế cung cấp điện)

L : khoảng cách giữa các đèn

Etb E min Z Độ cao treo đèn H so với mặt thiết bị làm việc

H = h - h1 - h2 h : chiều cao nhà xởng. h1: khoảng cách từ trần đến bóng đèn h1 = 0,5 0,7m h2 : độ cao mặt bàn làm việc h2 = 0,70,9m

Từ , tờng, trần, nền : tra bảng tìm ra hệ số sử dụng quang thông Ksd.qt

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp Φ Σ =E min S.K d tr

Quang thông của mỗi bóng đèn : Φ 0 = Φ Σ n

Từ đó chọn loại đèn có công suất đèn P0, quang thông 0

Công suất chiếu sáng tổng : Pcs = n.P0

7.5 Tính toán chiếu sáng cho toàn bộ phân xởng sữa chữa cơ khí

Căn cứ vào điều kiện cụ thể của phân xởng ta chọn h-chiều cao của phân xởng (tính từ nền đến trần của phân xởng)h=4,5m hc - khoảng cách từ trần đến đèn,hc =0,7m hlv-chiều cao từ nền phân xởng đến mặt công tác,hlv=0,8m

Phân xởng có kích thớc :

Lấy hệ số phản xạ của tờng và trần là: tg = 50% ; tr = 30%

Tra bảng phụ lục PL6-7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd2 = 0,48

Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L:

(Tra bảng với chiếu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng):

Ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5(m)

Khoảng cách từ bờ tờng đến đèn 2,5(m)

Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là n1 a

Số đèn bố trí một hàng chiều ngang là n2 b

(bãng) Tổng số đèn là: n = n1.n2 = 15.4 = 60(bãng) + Tra bảng lấy độ rọi E = 30(lux)

Vậy quang thông của mỗi bóng đèn đợc xác định:

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Tra bảng (PL6-8.Sách HTCCĐ) chọn bóng đèn dây tóc vạn năng có công suất

P = 200(W) điện áp U = 220V có quang thông F = 2528(lm)

Tổng công suất chiếu sáng của toàn phân xởng:

7.6 Thiết kế mạng điện chiếu sáng

Ta lấy điện từ tủ PP phân xởng về bằng đờng cáp và có áptomát tổng bảo vệ cho đờng cáp này Đặt riêng một tủ chiếu sáng có một áptômát 3 pha đặt ở đầu vào và

15 áptômát nhánh 1 pha, mỗi áptômát nhánh cấp cho 4 bóng đèn (sơ đồ cấp điện và sơ đồ nguyên lý trên hình vẽ.)

7.6.1.Chọn áptômát tổng đặt tại tủ phân phối và áptômát đặt tại tủ chiếu sáng:

Chọn áptomát theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm.A  Uđm.m = 0,38 kV

Dòng điện định mức: Iđm.A  Itt P cs

Chọn áptômát kiểu C60H(Bảng 3.3.Sách tra cứu) do Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau:

Bảng thông số áptômát tổng

KiÓu I®m(A) U®m(V) Sè cùc IC®m(kA)

7.6.2 Chọn cáp từ tủ PP đến tủ chiếu sáng

Chọn cáp đồng 4 lỏi, vỏ bọc bằng PVC do hãng Lens chế tạo có tiết diện 2,5 mm 2 cã

Icp = 41(A)  4G2,5 + Kiểm tra điều kiện phát nóng

 Khc.Icp = 41(A) > 17,321(A) Vậy cáp nh trên thoả mãn điều kiện phát nóng

+ Kiểm tra điều kiện kết hợp áptômát:

Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện

Mỗi nhánh cung cấp cho 4 bóng đèn có công suất: Pnh = 4.200 = 800(W)

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Chọn MCB theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm.A  Uđm.m = 0,22 kV Dòng điện định mức: Iđm.A  Itt P CS

A Chọn áptômát C60a do Melin Gerin chế tạo có các thông số:

Bảng thông số áptômát nhánh

Số lợng Kiểu Số cực Uđm(V) Iđm(A) Iđmcát(A)

7.6.4 Chọn dây dẫn từ áptomát nhánh đến cụm 4 đèn:

Mỗi đờng dây cung cấp cho 4 bóng đèn có công suất:

(A) chọn dây đồng bọc nhựa tiết diện 2,5mm 2 có Icp

+ Kiểm trra điều kiện phát nóng:

Dây dẫn thoã mãn điều kiện phát nóng

+ Do đờng dây đợc bảo vệ bằng áptômát do đó phải kết hợp điều kiện cắt:

1,25.10 1,5 = 8,33(A) Vậy dây đã chọn thoã mãn điều kiện

7.6.5 Kiểm tra độ lệch điện áp

Vì đờng dây ngắn, các dây đều đợc chọn vợt cấp không cần kiểm tra sụt áp.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Tủ Chiếu Sáng Đồ án tốt nghiệp

Mặt bằng bố trí bóng đèn PXSCCK

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Thiết kế mạng điện chiếu sáng

Ta lấy điện từ tủ PP phân xởng về bằng đờng cáp và có áptomát tổng bảo vệ cho đờng cáp này Đặt riêng một tủ chiếu sáng có một áptômát 3 pha đặt ở đầu vào và

15 áptômát nhánh 1 pha, mỗi áptômát nhánh cấp cho 4 bóng đèn (sơ đồ cấp điện và sơ đồ nguyên lý trên hình vẽ.)

7.6.1.Chọn áptômát tổng đặt tại tủ phân phối và áptômát đặt tại tủ chiếu sáng:

Chọn áptomát theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm.A  Uđm.m = 0,38 kV

Dòng điện định mức: Iđm.A  Itt P cs

Chọn áptômát kiểu C60H(Bảng 3.3.Sách tra cứu) do Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau:

Bảng thông số áptômát tổng

KiÓu I®m(A) U®m(V) Sè cùc IC®m(kA)

7.6.2 Chọn cáp từ tủ PP đến tủ chiếu sáng

Chọn cáp đồng 4 lỏi, vỏ bọc bằng PVC do hãng Lens chế tạo có tiết diện 2,5 mm 2 cã

Icp = 41(A)  4G2,5 + Kiểm tra điều kiện phát nóng

 Khc.Icp = 41(A) > 17,321(A) Vậy cáp nh trên thoả mãn điều kiện phát nóng

+ Kiểm tra điều kiện kết hợp áptômát:

Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện

Mỗi nhánh cung cấp cho 4 bóng đèn có công suất: Pnh = 4.200 = 800(W)

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Chọn MCB theo các điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm.A  Uđm.m = 0,22 kV Dòng điện định mức: Iđm.A  Itt P CS

A Chọn áptômát C60a do Melin Gerin chế tạo có các thông số:

Bảng thông số áptômát nhánh

Số lợng Kiểu Số cực Uđm(V) Iđm(A) Iđmcát(A)

7.6.4 Chọn dây dẫn từ áptomát nhánh đến cụm 4 đèn:

Mỗi đờng dây cung cấp cho 4 bóng đèn có công suất:

(A) chọn dây đồng bọc nhựa tiết diện 2,5mm 2 có Icp

+ Kiểm trra điều kiện phát nóng:

Dây dẫn thoã mãn điều kiện phát nóng

+ Do đờng dây đợc bảo vệ bằng áptômát do đó phải kết hợp điều kiện cắt:

1,25.10 1,5 = 8,33(A) Vậy dây đã chọn thoã mãn điều kiện

7.6.5 Kiểm tra độ lệch điện áp

Vì đờng dây ngắn, các dây đều đợc chọn vợt cấp không cần kiểm tra sụt áp.

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Tủ Chiếu Sáng Đồ án tốt nghiệp

Mặt bằng bố trí bóng đèn PXSCCK

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

PHÇN II THIếT Kế TRạM BIếN áP PHÂN XƯởNG

Thiết kế trạm biến áp Phân xởng

1.1 Sơ đồ nguyên lý chi tiết trạm biến áp phân xởng

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Thiết kế nối đất cho trạm biến áp phân xởng 2.1 Khái niệm về nối đất

Xác định điện trở nối đất nhân tạo

+ Rnt : điện trở nối đất nhân tạo.

+ Rnđ : điện trở nối đất yêu cầu của hệ thống.

+ Rtn : điện trở nối đất tự nhiên. Đối với lới hạ áp có trung tính nối đất trực tiếp, theo quy phạm của trang bị điện th× Rn®  4.

Do không biết rõ các hệ thống nối đất của các công trình khác nên coi Rtn  0.VËy ta cã : Rnt =Rn® = 4.

Xác định điện trở tản của một điện cực chôn sâu

2.3.1 Xác định điện trở suất tính toán:

Trang bị điện sẽ đợc xây dựng tại nơi đất thuộc loại đất vờn có điện trở suất 

=4.10 3 /cm [PLVII.14Sách thiết kế cấp điện]

Hệ số nâng cao K cho điện cực nằm ngang khi chôn sâu 0,8m là K=1,6  điện trở suất tính toán của thanh nằm ngang tt.ng =1,6 4.10 3 = 6,4.10 3 (cm) = 64m.

Hệ số nâng cao K cho điện cực thẳng đứng dài 23m chôn sâu cách mặt đất khoảng 0,50,8m là K=1,4

=> điện trở suất tính toán của cực thẳng đứng tt.đ =1,4.40 Vm

2.3.2Cách thức chôn sâu và loại điện cực: Điện cực đợc chôn thẳng đứng, đầu trên cách mặt đất khoảng h =0,7m, có chiều dài l = 2,5 m, các điện cực cách nhau khoảng a = 5m và đợc nối với nhau bằng các thanh điện cực ngang chôn sâu khoảng h = 0,8m.

- Chọn điện cực thẳng đứng bằng thép góc có kích thớc 7070mm.

- Chọn điện cực ngang bằng thanh dẹt có kích thớc 404mm

2.3.3 Tính điện trở của một điện cực thẳng đứng:

Công thức tính điện trở cho điện cực tròn: [sách tra cứu cung cấp điện ]

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

+ d : đờng kính điện cực tròn, m

+ t : độ chôn sâu, m Để tính cho điện cực là thép góc phải quy đổi về điện cực tròn theo công thức d = 0,95b; b = 0,07m: bề rộng của điện cực vuông

Xác định sơ bộ số điện cực thẳng đứng

sd.đ : hệ số sử dụng điện cực thẳng đứng, không xét đến ảnh hởng của thanh nối ngang, điện cực đặt thành vòng, a l =

5 2,52 Tra phô lôc (PL.6-6-TL1) víi cách bố trí cọc theo vòng kín hình chữ nhật và tỷ số a l =

5 2,52 ta tìm đợc hệ số sử dụng của cọc là : c = 0,73 n,6

Xác định điện trở tản của điện cực nằm ngang

Với 6 (cọc) thì ta cần phải sử dụng đến thanh dài hàn trên đầu cọc Chu vi đặt thanh là: l = a.n = 5.6 = 30(m)

Thanh đợc chôn sâu 0,8(m) tra bảng (PL 6.6-TL1) ta dợc hệ số sử dụng của thanh là : đr = 0,48.

R ng = ρ tt g η sd ng 2Π.Lln2.L 2 b.t Trong đó :

+ L =6.5 0 m : tổng chiều dài của điện cực ngang.

+ b = 40mm = 0,04m :chiều rộng của thanh dẹt.

+ sd.g =0,48 : hệ số sử dụng thanh nối ngang trong vòng điện cực thẳng đứng.

Thay vào công thức trên tính đợc :

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

2 Thanh nèi a 5m Đồ án tốt nghiệp

Tính chính xác điện trở của điện cực thẳng đứng

Vậy ta lấy n = 6 điện cực nằm ngang.

Mặt bằng bố trí các điện cực

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Kết cấu trạm 3.1 Phòng cháy cho trạm biến áp

Kết cấu nắp đặt thiết bị cho tủ hạ áp tổng

Hệ thống nối đất an toàn và nối đất làm việc của trạm biến áp đợc thiết kế chung theo kiểu hỗn hợp cọc tia, điện trở nối đất chung đảm bảo

Rđ  4 mọi mùa trong năm.

- Hệ thống cọc tiếp địa gồm 6 cọc bằng thép góc L70x70x6 dài 2,5m đợc chôn sâu cách mặt đất 0,7m.

- Liên kết giữa các cọc tiếp địa bằng thanh thép dẹt 40x4, giữa các cọc và thanh dẹt đợc liên kết bằng hàn điện.

- Trong các gian trạm có đặt đờng trực tiếp địa bằng thép dẹt 40x4 cố định trên t- ờng ở độ cao h = 0,3m so với nền trạm.

- Tất cả các giá đỡ thiết bị và các bộ phận kim loại : vỏ máy biến áp, vỏ tủ phải đ- ợc nối vào đờng trục tiếp địa trong trạm bằng các đờng nhánh thép dẹt 25x4.

- Trung tính máy biến áp đợc nối vào hệ thống nối đất chung của trạm bằng dây đồng mềm M95.

Ch ơng III kết cấu trạm

3.1 Phòng cháy cho trạm biến áp.

- Mỗi gian máy biến áp có đặt 1 bình chữa cháy bằng bọt cách điện.

- Trớc cửa trạm biến áp đặt tiêu lệnh chữa cháy và biển báo nguy hiểm

Trạm đợc thiết kế 4 gian : 1 gian đặt tủ cao áp, 2 gian đặt 2 MBA và 1 gian đặt tủ hạ áp Mặt nhà chính có 2 cửa ra vào riêng biệt.

+ Gian đặt tủ cao áp có kích thớc: 2,2 x 3,6m

+ Gian đặt MBA có kích thớc : 2,7 x 3,6 m

+ Gian đặt tủ hạ áp có kích thớc : 2,4 x 3,6 m

- Tờng nhà đợc xây bằng gạch đặc và đợc quét vôi.

- Cửa chớp đợc ghép từ các tấm chớp bê tông, cửa chớp phía dới có lắp tấm lới phía trong còn cửa chớp phía trên đợc lắp tấm lới phía ngoài.

- Cửa chính đợc chế tạo bằng thép hình và đợc quét sơn

3.3 Kết cấu lắp đặt thiết bị cho tủ hạ áp tổng

3.3.1 Sơ đồ một sợi của tủ

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Varh Wh Đồ án tốt nghiệp

3.3.2 Kết cấu lắp đặt thiết bị:

Các thanh cái đợc đặt sâu vào phía trong và có tấm cách điện ba kê lít đặt phía ngoài để đảm baỏ an toàn khi vận hành

Kết cấu trạm và bố trí thiết bị trong trạm

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

(A)H×nh 2-2) a Mặt ngoài tủ b Thiết bị bố trí trong tủ

Sơ đồ trạm biến áp kiểu kín (trạm xây) 2 MBA

1.Máy biến áp 2 Đầu cáp cao áp 3 Tủ cao áp

4 Các tủ hạ áp 5 Thanh cái hạ áp 6.Thanh cái cao áp

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Hình 2.5 Hệ thống nối đất của trạm Đồ án tốt nghiệp

3 Thanh nối cọc tiếp địa 40 x 4

Bảng dự toán thiết bị, nguyên vật liệu

TT Thiết bị - vật liệu Quy cách Đơ n vị Số l- ợng

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

1 MBA 3pha 2cuén dây 750kVA-1-/0,4 Cái 2 115000 230000

2 Tủ cao áp chọn bé36KV 8BK20,SIEME

3 Cáp cao áp XLPE PVC(3*50) m 20 210 4200

4 Đầu cáp cao áp 35kV Bộ 2 4000 8000

5 Sứ cao áp Hoàng Liên Sơn Qu ả 6 52 312

6 Giá đỡ hộp đầu cáp Bộ 2 85 170

Thanh dẫn đồng hạ áp 8010 m 12 600 7200

7 Thanh dẫn đồng cao áp 8 m 12 40 480

8 Cáp tổng hạ áp PVC(3x630+24

9 Ghíp đỡ cáp hạ áp Cái 8 5 40

10 Vỏ tủ hạ áp 2200.800.600 Cái 3 1500 4500

11 Aptomat tổng ,liên lạc CM1600 Cái 3 5000 15000

16 Công tơ hữu công N - 672M Cái 2 140 280

17 Công tơ vô công N - 673M Cái 2 140 280

18 Chuyển mạch Đài Loan Cái 2 80 160

19 Thanh cái hạ áp Đồng, 60x8 m 8 60 480

21 Đờng trục tiếp địa Thép dẹt, 40x4 m 50 5 250

22 Đờng nhánh tiếp địa Thép dẹt, 25x4 m 20 5 100

24 Thanh nối tiếp địa Thép dẹt, 40x4 m 25 5 125

26 Dây đồng bọc PVC 2x2.5mm 2 m 80 2 160

28 Tấc kê nhựa cả vít F4x40 Bộ 60 0,250 15

32 Bóng đèn sợi đốt 220V - 200W bóng 4 5 20

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

34 Biển sơ đồ một sợi Tự tạo Cái 2 20 40

35 Biển báo an toàn Tự tạo Cái 3 20 60

36 Lới chắn an toàn Tấm 7 200 1400

37 Xi măng Hoàng thạch kg 1500 1 1500

42 Bình chống cháy MFZ8 Cái 4 700 2800

(nhựa thông, thiếc hàn, xăng, )

Tổng chi phí: -thiết bị: 230000(10 3 đ)

Bảng dự toán nhân công lắp đặt, thử nghiệm

Nội dung công việc Đơn vị Số l- ợng

- Đóng cọc tiếp địa cọc 6 2 12

- Làm dây tiếp địa đờng trục 40x4 m 50 0,05 2,5

- Lắp máy biến áp 750kVA cái 2 10 20

- Lắp tủ cao áp tủ 2 3 6

-Lắp thanh dẫn hạ áp m 12 2 24

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

- Lắp thanh cái cao áp m 12 2 24

- Lắp cáp hạ áp tổng m 8 3 24

- Lắp tủ điện hạ áp Cái 3 5 15

- Đục chèn bảng điện chiếu sáng Cái 4 0,15 0,6

- Khoan lắp ống ghen, đi dây mạch chiếu sáng

- Sơn đờng trục, đờng nhánh tiếp địa Công 2 3 6

- Lắp biển an toàn, sơ đồ một sợi Cái 2 0,13 0,26

- Lắp lới chắn an toàn Tấm 7 4 28

- Lắp sứ cao áp Quả 6 4 24

- Tủ cao áp trọn bộ Bộ 2 150 300

- Đầu cáp cao áp Bộ 2 50 100

- Hệ thống tiếp địa HT 1 120 120

- Máy biến áp 750kVA- 35/0,4kV Cái 2 600 1200

- Máy biến dòng điện 2000 / 5A Cái 12 5 60

- Công tơ hữu công,vô công 3 pha Cái 4 50 200

- Chi phí máy hàn Ca 2 500 1000

- Chi phí máy cẩu Ca 2 200 400

- Máy ép đầu cốt Ca 2 100 200

Bảng tổng hợp dự toán

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47 Đồ án tốt nghiệp

I Chi phÝ trùc tiÕp: a Chi phí vật liệu

Céng a 130764 b Chi phí nhân công

258 công x 10,034 x 1213,5 3142 c Chi phí máy 1600 d Chi phí xây dựng vỏ trạm 90000 e Chi phÝ chung 67,7% (b 1 ) 2127

1 Chi phÝ thiÕt kÕ: 750 KVA 20.000 ® /KVA 15000

3 Chi phí ban quản lý: 1% (B) 2532

Tổng giá trị thành tiền (A + B+ C+ D) 532483

(năm trăm ba mơi hai triệu,bốn trăm tám ba nghìn đồng)

Trần Trọng Vỹ - Lớp HTĐ3- K47

Ngày đăng: 22/08/2023, 10:33

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1.1- Công suất đặt và diện tích các phân xởng của nhà máy - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng 1.1 Công suất đặt và diện tích các phân xởng của nhà máy (Trang 14)
Bảng 1.2- Phân loại phụ tải của nhà máy - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng 1.2 Phân loại phụ tải của nhà máy (Trang 15)
Bảng phụ tải nhóm 1 - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng ph ụ tải nhóm 1 (Trang 19)
Sơ đồ phơng án 1 - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ ph ơng án 1 (Trang 32)
Sơ đồ phơng án 4 - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ ph ơng án 4 (Trang 34)
Sơ đồ phơng án : - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ ph ơng án : (Trang 42)
Bảng 3.19-Thông số máy cắt đặt tại TPPTT - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng 3.19 Thông số máy cắt đặt tại TPPTT (Trang 54)
Tủ MC đầuvào Hình 2.12. Sơ đồ ghép nối trạm phân phối trung tâm. Tất cả các tủ hợp bộ đều của hãng SIEMENS, cách điện bằng SF6, loại 8DC11, không càn bảo trì - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
uv ào Hình 2.12. Sơ đồ ghép nối trạm phân phối trung tâm. Tất cả các tủ hợp bộ đều của hãng SIEMENS, cách điện bằng SF6, loại 8DC11, không càn bảo trì (Trang 55)
Sơ đồ lắp đặt trạm BAPX - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ l ắp đặt trạm BAPX (Trang 56)
Sơ đồ thay thế . - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ thay thế (Trang 59)
Sơ đồ nguyên lý - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ nguy ên lý (Trang 59)
Sơ đồ thay thế - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ thay thế (Trang 60)
Sơ đồ thay thế : - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ thay thế : (Trang 61)
Bảng 5.1 - Kết quả lựa chọn áptomát của Merlin Gerin cho tủ phân phối . - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng 5.1 Kết quả lựa chọn áptomát của Merlin Gerin cho tủ phân phối (Trang 70)
Sơ đồ nguyên lý - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ nguy ên lý (Trang 72)
Bảng chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng ch ọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực (Trang 72)
Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xởng sữa chữa cơ khí: - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ nguy ên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xởng sữa chữa cơ khí: (Trang 82)
Bảng 6-1: Điện trở trên sơ đồ thay thế - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng 6 1: Điện trở trên sơ đồ thay thế (Trang 87)
Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp. - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ nguy ên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp (Trang 92)
Bảng sau: - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng sau (Trang 92)
Sơ đồ lắp đặt tủ điện bù trên hai phân đoạn thanh góp 0,4 kV trạm biến áp B 1 - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Sơ đồ l ắp đặt tủ điện bù trên hai phân đoạn thanh góp 0,4 kV trạm biến áp B 1 (Trang 93)
Hình 2.5. Hệ thống nối đất của trạm - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Hình 2.5. Hệ thống nối đất của trạm (Trang 119)
Bảng dự toán nhân công lắp đặt, thử nghiệm - Thiet ke he thong cung cap dien cho nha may che 155484
Bảng d ự toán nhân công lắp đặt, thử nghiệm (Trang 121)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w