Phân chia các thiết bị điện trong phân xưởng SCCK thành nhiều nhóm tương ứng với số tủ điện và xác định phụ tải tính toán của từng nhóm cũng như của toàn phân xưởng.2.. Tủ phân phối của
Trang 1Bài tập nhóm
Thiết kế hệ thống cung cấp điện hạ áp cho phân xưởng
sửa chữa cơ khí
\]
Họ và tên MSSV
Đào Long Vũ 20202241
Vũ Quang Huy 20202135
Đỗ Thảo Vi 20202236
Nguyễn Bá Anh 20202067
Hồ Kim Đạt 20191458
Đồng Anh Dũng 20181121
Bùi Hoàng Tú 20191643
Dương Đình Hoàng 20202122
Page | 1
Trang 2Chương 1: Tổng quan về phân xưởng
I.Đặc điểm phân xưởng
➤ Phân xưởng sửa chữa cơ khí, mặt bằng hình chữ nhật và hình thang với thông số :
◇ Diện tích phân xưởng:1875
➤Phân xưởng SCCK lấy điện từ 1 MBA 750kVA, 35/0,4kV
➤Mặt bằng phân xưởng được vẽ theo tỉ lệ 1:150
II Thôngsốvàsơđồmặtbằngphânxưởng
Cho ở bảngdưới
III Nội dung bàitậpnhóm
1 Phân chia các thiết bị điện trong phân xưởng SCCK thành nhiều nhóm (tương ứng với số tủ điện) và xác định phụ tải tính toán của từng nhóm cũng như của toàn phân xưởng
2 Thiết kế sơ đồ hạ áp cấp cho phân xưởng SCCK, chọn áp tô mát tổng, áp tô mát nhánh, cáp từ tủ phân phối về các tủ động lực và từ các
tủ động lực về các thiết bị
3 Dùng phần mềm DOC của ABB kiểm tra lại phối hợp đặc tính I-t củacác thiết bị bảo vệ và các cáp
Page | 2
Trang 6Chương 2: Tínhtoánphụtảiphânxưởng
I.Phânnhómphụtải
Tiêuchíphânnhómphụtải
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc tương tự nhau,
- Tổng công suất định mức của các nhóm phụ tải nên xấp xỉ nhau, hơn
nữa tổng số phụ tảicủa các nhóm cũng nên xấp xỉ nhau và nên trong
khoảng 8 đến 12 phụ tải
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau
Quyđổicácphụtảilàmviệc ở chếđộngắnhạnlặplại sang dàihạn
- Quy đổi các phụ tải về chế độ làm việc dài hạn
+ Một pha điện áp pha - ba pha :
+ Một pha điện áp dây - ba pha :
+ Ngắn hạn lặp lại về dài hạn :
- Các phụ tải làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại thường là thiết bị cẩu,
nâng tải trọng, máy biếnáp hàn
Dựavàonhữngtiêuchítrên,saukhiđãquyđổimộtsốthiếtbị (với =0,25 ) thì ta
chia phânxưởngthành 6nhómnhưsau:
BẢNG 1 TỔNG HỢP KẾT QUẢ PHÂN NHÓM PHỤ TẢI ĐIỆN
Số thiết bị sử dụng hiệu quả n = n *.n= 24.42hq hq
Tra bảng 1.6, k = 0.2 và n = 24.42 tìm được k = 1.4sd hq max
Ptt= 1.4*0.2*212= 50.88 kW
Stt= P / tt Cos = 50.88/ 0.6= 84.8 kVAϕ
Page | 6
Trang 7Số thiết bị sử dụng hiệu quả n = n *.n= 3.4hq hq
Tra bảng 1.6, k = 0.35 và n = 3.4 tìm được k = 1.87sd hq max
Số thiết bị sử dụng hiệu quả n = n *.n= 10.26hq hq
Tra bảng 1.6, k = 0.14 và n = 10.26 tìm được k = 2.1sd hq max
Tra bảng phụ lục I.1, trang 253 giáo trình Cung cấp điện, Ngô Hồng Quang
Ta tìm được k = 0.2, cos = 0.6 ta có:sd ϕ
n= 8, n = 1; n*== 0.125; P*=1
Tra PL1, bảng 1.5, => n *= 0.42hq
Số thiết bị sử dụng hiệu quả n = n *.n= 3.36hq hq
Tra bảng 1.6, k = 0.2 và n = 3.36 tìm được k = 2.64sd hq max
Ptt= 2.64*0.2*26= 13.73 kW
Page | 7
Trang 82.2 Xác định phụ tải tính toán động lực toàn phân xưởng
Phương pháp xác định theo hệ số đồng thời:
Trong đó được tra bảng ứng với:
+ n=1,2 thì lấy bằng 1
+ n=3,4,5 thì lấy bằng 0,9-0,95
+ n=6 đến 10 thì lấy bằng 0,8 -0,85
+ n>10 thì lấy bằng 0,7 với n là số nhóm máy trong phân xưởng
Phân xưởng chia làm 6 nhóm nên n=a,lấy=0,8 từ đó ta xác định được:
Công suất tác dụng toàn phân xưởng:
Ppx= K 62,18+ 26,17+ 13,73)= 122,368 kWdt
Trong đó: k - hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy k = 0,8.dt đt
Công suất phản kháng toàn phân xưởng:
Q =Kpx dt.67,67+ 63,42+ 45,27+ 18,3)= 155,728 kVar
Công suất biểu kiến toàn phân xưởng:
Sttpx= 215,264 kVA
I =ttpx
Hệ số Cos toàn phân xưởngcosϕpx = = 0,57
Dòng điện tính toán toàn phân xưởng:
I =ttpx
Chương 3: Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
3.1 Sơ đồ tổng quát mạng hạ áp của phân xưởng
3.1.1 Một số đặc điểm của mạng lưới
Phân xưởng sửa chữa cơ khí có đặt trạm biến áp phân xưởng nên tủ phân phối của phân xưởng cũng chính là tủ phân phối của trạm biến áp
Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải đã xác định
Page | 8
Trang 9Tủ phân phối của phân xưởng có đặt một áp tô mát tổng, thanh góp và 4 áptômát đầu ra cho 4 tủ động lực của 4 nhóm phụ tải, tại mỗi tủ động lực lại có 1
áptômáttổng, thanh góp và các áptômát con cấp cho từng thiết bị trong nhóm
Áptômát đầu ra tủ phân phối và áptômát tổng của mỗi tủ động lực lấy giống như nhau
Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và từ tủ động lực đến từng thiết bị sử dụng
sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lí và vận hành, tuy nhiên vốn đầu tư lớn
3.1.2 Chọn máy biến áp,xác định vị trí đặt trạm máy biến áp và tủ động lực
a,Chọn máy biến áp
Từ= 483,09 KVA và máy biến áp đề bài cho = 750 KVA – 35/0,4KV ta tra bảng 1.5 trang 29 tài liệu Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện ta được một máy biến áp
750 kVA – 35/0,4 kV do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo, có các thông số cụ thể như sau:
I 0 (%)
Điện áp ngắn mạch U N
(%)
Kích thước (mm) Không
tải (P ) 0
Có tải (P ) N
Thuận tiện cho các tuyến dây vào/ ra
Thuận lợi trong quá trình lắp đặt, thi công và xây dựng
Đặt nơi ít người qua lại, thông thoáng
Phòng cháy nổ, ẩm ướt, bụi bặm và là nơi có địa chất tốt
An toàn cho người và thiết bị
Trong thực tế, việc đặt trạm biến áp phù hợp tất cả các yêu cầu trên là rất khó khăn.Do đó tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà đặt trạm sao cho hợp lýnhất
Không gây cản trở lối đi
Gần cửa ra vào, an toàn cho người
Thông gió tốt
Tuy nhiên việc đặt tủ theo tâm phụ tải trên thực tế thì không thỏa được các yêu cầutrên nên ta có thể dời tủ đến vị trí khác thuận tiện hơn như gần cửa ra vào và cũnggần tâm phụ tải hơn
Từ những điều phân tích trên ta có sơ đồ nguyên lí mạng hạ áp động lực và sơ
đồ mặt bằng đi dây của phân xưởng:
Page | 9
Trang 10Sơ đồ nguyên lí:
Sơ đồ mặt bằng đi dây phân xưởng:
Page | 10
Trang 11*Để tránh rối hình thì các đoạn cáp có chung đường đi ta chỉ vẽ 1 đường cáp tượngtrưng.
3.2 Lựa chọn các thiết bị điện
3.2.1 Phương pháp lựa chọn
a,Áptômát
Điều kiện chọn :
Trong đó :
: Điện áp định mức của áp tô mát
: Điện áp định mức của mạng điện
Trong đó :
: Dòng điện định mức của áp tô mát
: Dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất chạy qua áp tô mát
b,Dâydẫn (cáp)
Điều kiện chọn :
Trong đó :
: Điện áp định mức của dây dẫn (cáp)
: Điện áp định mức của mạng điện
K.
Trong đó :
: Dòng điện tải cho phép của dây dẫn
K : Hệ số hiệu chỉnh khả năng tải của dây dẫn theo nhiệt độ
K=.Trongđó
: Dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất chạy qua dây dẫn (cáp)
Kiểm tra thiết diện dây dẫn (cáp) có xét đến sự kết hợp với thiết bị bảo vệ dây dẫn (cáp)
- Dây dẫn (cáp) được bảo vệ bởi áp tô mát
Trong đó :
: Dòng điện khởi động nhiệt của áp tô mát Trong thiết kế chọn =1,25
: Dòng điện khởi động điện từ của áp tô mát, được tra trong sổ tay kỹ thuật của áp tômát
c,Thanh góp của tủ phân phối và tủ động lực
Điều kiện chọn
K.
Trong đó :
: Dòng điện tải cho phép của thanh góp
K= : Hệ số hiệu chỉnh khả năng tải của thanh góp
(Với = 1 nếu thanh góp đặt đứng và = 0,95 nếu thanh góp đặt ngang)
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường
: Dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất chạy qua thanh góp
Page | 11
Trang 12Loại Kiểu Udm
(V) Số cực Idm(A) Icdm(kA) Kích thước (mm) lượng(Khối
kg) Rộng Cao Sâu 400AF ABH
Trang 13Chọn áp tô mát 225AF do LG chế tạo
Loại Kiểu Udm Số
cực
Idm (A)
Icdm (kA)
Kích thước (mm) Khối
lượng( kg) Rộng Cao Sâu 225AF ABE
Chọn áp tô mát A10
Ilvmax = 91.8 (A)
Chọn áp tô mát 100AF do LG chế tạo
Loại Kiểu Udm
(V) Số cực Idm(A) Icdm(kA) Kích thước(mm)Rộng Cao Sâu Khối lượng(kg) 100AF ABE
103a
+ Đối với nhóm PTTT bộ phận nhiệt luyện
Áp tô mát A6: Ilvmax = Itt.nhóm =130.77A
->Chọn áp tô mát 225AF do LG chế tạo
Loại Kiểu Udm Số
cực
Idm (A)
Icdm (kA)
Kích thước (mm) Khối
lượng( kg) Rộng Cao Sâu 225AF ABE
203a
ÁptômátA7:
Ilvmax = 108.1 V
Chọn áp tô mát 225AF do LG chế tạo
Loại Kiểu Udm Số
cực
Idm (A)
Icdm (kA)
Kích thước (mm) Khối
lượng( kg) Rộng Cao Sâu 225AF ABE
Idm (A)
Icdm (kA)
Kích thước(mm) Khối lượng
(kg) Rộng Cao Sâu 100AF ABE
Chọn áp to mát A9
Page | 13
Trang 14Ilvmax dmKtt = 101.41 (A)I
Chọn áp tô mát do LG chế tạo
Loại Kiểu Udm
(V) Số cực Idm(A) Icdm(kA) Kích thước(mm)Rộng Cao Sâu Khối lượng(kg) 225AF ABE
Idm (A)
Icdm (kA)
Kích thước(mm) Khối lượng
(kg) Rộng Cao Sâu 50AF ABE
Idm (A)
Icdm (kA)
Kích thước(mm) Khối lượng
(kg) Rộng Cao Sâu 50AF ABE
+Chọn áp tô mát cho tủ chiếu sáng
Ilvmax = Itt= 39.88 (A)
Chọn áp tô mát do LG chế tạo
Loại Kiểu Udm
(V)
Số cực
Idm (A)
Icdm (kA)
Kích thước(mm) Khối lượng
(kg) Rộng Cao Sâu 50AF ABE
mm
Điện trở khi nhiệt
độ
Khối lượng tính toán của dây dẫn (Kg/m)
Dòng điện cho phép(A) Phần
Dây dẫn
Lõi thép
Trang 15mm
Điện trở khi nhiệt độ
Khối lượng tính toán của dây dẫn Kg/m
Dòng điện cho phépA
Dây dẫn
Lõi thép
mm
Điện trở khi nhiệt độ
Khối lượng tính toán của dây dẫn Kg/m
Dòng điện cho phépA
Dây dẫn Lõi thép
+ Đối với nhóm PTTT bộ phận nhiệt luyện
Chọn dây L2
K.Icp>Ilvmax = Itt.nhóm =130.77A
Chọn dây L2 dây cáp hạ áp hai lõi nhôm cách điện PVC loại nửa mềm do CAVIDIL chế tạo kí hiệu AVV
Trang 16+ Đối với nhóm PTTT bộ phận sửa chữa
mm
Điện trở khi nhiệt độ Khối lượngtính toán
của dây dẫn Kg/m
Dòng điện cho phépA
Dây dẫn Lõi thép
mm
Điện trở khi nhiệt độ
Khối lượng tính toán của dây dẫn Kg/m
Dòng điện cho phépA
Dây dẫn
Lõi thép
Trang 17mm
Điện trở khi nhiệt độ Khối lượng tính toán
của dây dẫn Kg/m
Dòng điện cho phép A
Dây dẫn
Lõi thép
mm
Điện trở khi nhiệt độ
Khối lượng tính toán của dây dẫn Kg/m
Dòng điện cho phép A
Dây dẫn
Lõi thép
mm
Điện trở khi nhiệt độ
Khối lượng tính toán của dây dẫn Kg/m
Dòng điện cho phépA
Dây dẫn Lõi thép
Trang 18Kích thước Tiết diện Khối
lượng Dòng điện cho phép
Thanh góp của tủ phân phối của PXSCCK
Ilvmax = 327.212 (A)
Với K=1 chọn thanh dẫn sau
Kích thước Tiết diện Khối
Với K=1 chọn thanh dẫn sau
Kích thước Tiết diện Khối
Với K=1 chọn thanh dẫn sau
Kích thước Tiết diện Khối
Với K=1 chọn thanh dẫn sau
Kích thước Tiết diện Khối
lượng Dòng điện cho phép
Trang 19- Loại ngắn mạch là ngắn mạch ba pha đối xứng.
- Trong sơ đồ thay thế tính ngắn mạch mạng hạ áp, giả thiết điện áp phíacaoápcủa trạm biến áp phân xưởng là không đổi khi ngắn mạch xảy ra.Do đó sơ đồ thay thế có dạng nguồn có điện áp không đối, tổng trở nguồn là tổng trở máy biến
-Dòng điện ngắn mạch tính trong hệ đơn vị có tên:
= =
Trong đó:
= Điện áp định mức ba pha phía hạ áp, = 380v
: Tổng trở ngắn mạch từ phía cao áp TBAPX cho đến điểm ngắn mạch
Trang 21ABE203a 125 0,55 0,74 0,65
3.4 Kiểm tra các thiết bị điện và chọn các thiết bị điện khác
3.4.1 Kiểm tra khả năng cắt của các áptômát
a,Kiểm tra khả năng cắt của áptômát tổng tủ phân phối
Áptômát ABH403a: = 30kA
Dòng ngắn mạch tại thanh góp: = 20,17kA
Vậy áptômát được chọn đảm bảo yêu cầu về khả năng cắt
b,Kiểm tra khả năng cắt của các áptômát tổng của các tủ động lực
Phương pháp kiểm tra tương tựcác áptômát được chọn đều đảm bảo yêu cầu
3.4.2 Kiểm tra ổn định động của thanh góp
Trong đó
: Ứng suất cho phép của vật liệu làm thanh góp
Ở đây thanh góp làm bằng đồng = 1400kG/
: Ứng suất tính toán xuất hiện trên thanh góp khi có ngắn mạch = kG/
= 1,76 (kG) :Lực điện tác động lên thanh góp
l : Khoảng cách giữa các sứ của một pha (cm)
a : Khoảng cách giữa các pha (cm)
: Dòng xung kích xuất hiện trên thanh (kA)
W : Mômen chống uốn của thanh góp () -tra trong bảng 7.6 trang 370 “sổ tay tra cứu
và lựa chọn thiết bị điện”
a,Kiểm tra thanh góp trên tủ phân phối
Vậy điều kiện ổn định động được đảm bảo
b,Kiểm tra thanh góp trên các tủ động lực
Phương pháp kiểm tra tương tự,ta có kết quả: