đồ án môn học thiết kế hệ thống cung cấp điện thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà xưởng xí nghiệp công nghiệp

Các phương pháp xác định phụ tải tính toánPhương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ sốnhu cầuMột cách gần đúng có thể lấy P = PđđmStt=√Ptt+Qtt= PttCosφTrong đó :- P

XƯỞNG XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Giáo viên hưỡng dẫn: Ts HOÀNG MAI QUYỀN Sinh viên: NGÔ VĂN XUÂN Mã số sinh viên: 2021602910 Lớp : 20232EE6051006

Hà Nội - 2024

1.1 1 Khái niệm về phụ tải tính toán 10

1.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 10

1.2 Xác định phụ tải tính toán chiếu sáng cho nhà xưởng 15

1.2.1 Yêu cầu thiết kế chiếu sáng 15

1.2.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng 16

1.3 Xác định phụ tải tính toán động lực cho nhà xưởng 17

1.3.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xưởng sửa chữacơ khí 17

1.3.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải 20

1.4 Phụ tải tính toán tổng hợp nhà xưởng 24

Tài liệu tham khảo 26

CHƯƠNG 2 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 27

2.1 Cơ sở lý thuyết 27

2.1.1 Các vấn đề chung 27

2.1.2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 27

2.1.3 Phân tích các phương án đi dây 28

2.2 Đề xuất các phương án cấp điện 30

2.2.1 Lựa chọn máy biến áp 31

2.2.2 Phương án 1 32

2.2.3 Phương án 2 34

2.2.4 Tính tổn thất điện năng và tổn thất điên áp trong mạng điện hạáp cho 2 phương án 39

CHƯƠNG 3 THIẾT LẬP SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN CÁC

PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ 43

3.1 Cơ sở lý thuyết 43

3.2 Lựa chọn và kiểm tra các phần tử trong sơ đồ 43

3.2.1 Tính toán ngắn mạch cho phân xưởng 44

3.2.2 Chọn thiết bị và kiểm tra dây dẫn 46

3.2.3 Chọn và kiểm tra thiết bị trung áp chọn thiết bị hạ áp 50

Tài liệu tham khảo 55

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG CHỐNG SÉT NỐI ĐẤT 56

Danh mục hình ảnh

Hình 2.1-Sơ đồ đi dây hình tia 28

Hình 2.2-Sơ đồ đi dây phân nhánh 29

Hình 2.3-Sơ dồ đi dây hình tia phân nhánh 30

Hình 2.4-Sơ đồ đi dây đến các tủ động lực phương án 1 32

Hình 2.5-Sơ đồ đi dây đến các tủ động lực phương án 2 34

Hình 3.1- Các điểm xảy ra ngắn mạch 44

Hình 3.2-Ngắn mạch tại NP 45

Hình 3.3-Ngắn mạch tại N1 46

Hình 4.1- Mô hình xác định phạm vi bảo vệ của cột thu sét 56

Hình 4.2-Phạm vi bảo vệ của 1 cột thu sét theo thực nghiệm 56

Hình 4.3-Phạm vi bảo vệ của 1 cột thu sét đã đơn giản hoá 57

Hình 4.4-Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét cao bằng nhau 57

Hình 4.5-Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu sét có độ cao khác nhau 58

Hình 4.6-Phạm vi bảo vệ của 3 và 4 cột thu sét 58

Hình 4.7-Phạm vi bảo vệ 1 dây thu sét 59

Hình 4.8-Phạm vi bảo vệ 2 dây thu sét 59

Bảng 1.2-Danh sách thiết bị nhóm 1 20

Bảng 1.3-Kết quả nhóm phụ tải của phân xưởng 22

Bảng 2.1-Thống số mấy biến áp 31

Bảng 2.2-Bảng dây dẫn từ máy biến áp đến các tử động lực phương án 1 34

Bảng 2.3-Bảng dây dẫn máy biến áp đến các tử dộng lực phương án 2 35

Bảng 3.1-Kết quả các điẻm ngắn mạch trên sơ đồ 46

Bảng 3.2-Thông số cầu chì 47

Bảng 3.3-Kiểm tra cầu chì 47

Bảng 3.4- Bảng thông số dao cách ly 47

Bảng 3.5- Bảng kiểm tra dao cách ly 47

Bảng 3.6- Bảng thống số van chống sét 48

Bảng 3.7-Bảng thông số kiểm tra dây dẫn hạ áp 49

Bảng 3.8-Bảng thông số tủ phân phối 51

Bảng 3.9-Thông số tủ động lực 51

Bảng 3.10-Các tủ dộng lực 51

Bảng 3.11- Aptomat tủ phân phối 53

Bảng 3.12- Aptomat cho các thiết bị 53

Bảng 4.1-Điện trở suất của 1 số loại đất 60

Bảng 4.2- Công thức tính điện trở tản của một số điện trở cực nối đất hay dùng 61

Bảng4.3-Cọc nối đất chống sét 62

Bảng 4 4-Thông số đầu thu sét 65

Bảng 4.5-Thông số cọc thẳng đứng - cọc nối đất an toàn 66

Bảng 5.1-Thông số lựa chọn tụ bù Tủ MSBI 72

Bảng 5.2-Thông số kỹ thuật của tủ điện tụ bù APFC 74

10

20; 21; 22 Máy mài tròn vạnnăng

Nhiệm vụ thiết kế

1 Xác định phụ tải tính toán cho nhà xưởng

2 Đề xuất các phương án cấp điện và so sánh kinh tế-kỹ thuật để lựachọn phương án cấp điện

3 Thiết lập sơ đồ cấp điện và lựa chọn các phần tử trong sơ đồ4 Tính toán, lựa chọn hệ thống chống sét và nối đất5 Thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng cho nhà xưởngBản vẽ:

1 Sơ đồ mặt bằng cấp điẹn cho nhà xưởng2 Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho nhà xưởng

3 Sơ đồ số trí hệ thống nối đất & chống sét cho nhà xưởngNgày giao đề tài:12/4/2024 Ngày hoàn thành:12/6/2024

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ts Hoàng Mai Quyền

Lời mở đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá thì công nghiệp điện nănggiữ một vai trò hết sức quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sửdụng rộng rãi nhất trong nền kinh tế quốc dân.

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ kinh tế thì nhu cầu điện năng sử dụngtrong tất cả các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ đều tăng lên khôngngừng Do điện năng không phải là nguồn năng lượng vô hạn nên để các côngtrình điện sử dụng điện năng một cách có hiêuk quả nhất(kể cả dộ tin cậy cấpđiện và kinh tế) thì ta phải thiết kế cung cấp điện cho các công trình này.

Thiết kế hế thống cung cấp điện là một việc rất khó Một công trình điện dùnhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ rất nhiều ngành( cung cấp điện,thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn,…) Ngoài ra, người thiết kế còn phải cósự hiểu biết nhất định về xã hội, môi trường, về các đối tượng cấp điện, về tiếpthị Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ sẽ gây lãng phí đất đai, nguyên vật liệu,làm ứ đọng vốn, đầu tư Công trình thiết kế sai sẽ gây nên những hậu quảnghiêm trọng( gây sự cố mất điện-thiệt hại cho sản xuất, gây cháy nổ làm thiệthại đến tính mạng avf tài sản của nhân dân).

Trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên khoa Điện thì môn học Hệthống cung cấp điện giúp sinh viên hiểu rõ hơn về môn học, hơn thế nữa nóchính là bước tập dượt ban đầu trong công việc của sinh viên sau này.

Đề tài thiết kế môn học của em là: Thiết kế hệ thống cung cấp điện chonhà xưởng xí nghiệp công nghiệp Trong quá trình thực hiện đồ án đã có sự chỉbảo tận tình của thầy giáo Hoàng Mai Quyền.

Mặc dù em đã rất cố gắng để làm được đồ án một cách tốt nhất nhưng chắcchắn còn chứa đựng rất nhiều thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo của cácthầy cô để có thể nhận thức đúng đắn nhất về từng vấn đề.

Em xin chân thành cảm ơn

CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ XƯỞNG1.1 Cơ sở lý thuyết

1.1.1 Khái niệm về phụ tải tính toán

Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế hệ thống cungcấp điện,

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụtải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất Nói một cách khác, phụ tảitính toán cũng làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụtải thực tế gây ra Như vậy nếu chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thìcó thể đảm bảo an toàn về mặt phát nóng cho các thiết bị đó trong mọi trạng tháivận hành.

1.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ sốnhu cầu

Một cách gần đúng có thể lấy P = Pđđm

Stt=√Ptt+Qtt= PttCosφ

Trong đó :

- P , P : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i ( kW)điđmi- P , Q , S : công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán củattttttnhóm thiết bị ( kW, kVAR, kVA )

- n : số thiết bị trong nhóm

- K : hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tranccứu

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện Nhược điểm củaphương pháp này là kém chính xác Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một sốliệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trongnhóm.

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên mộtđơn vị diện tích sản xuất

Công thức tính :

Ptt= ρ0∗F

(1.4)Trong đó :

- p : suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ( W/m ), Giá trị po 2 ođươc tra trong các sổ tay,

- F : diện tích sản xuất ( m )2

Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồngđều trên diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ,thiết kế chiếu sáng.

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năngcho một đơn vị thành phẩm

Phương pháp này được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụtải ít biến đổi như : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tínhtoán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính toán tương đối chính xác.

(1.6)Trong đó :

n : Số thiết bị điện trong nhóm

Pđmi : Công suất định mức thiết bị thứ i trong nhómKmax : Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệKmax = f ( n , K )hqsd

nhq : số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùngcông suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán củanhóm phụ tải thực tế.( Gồm có các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khácnhau )

Công thức để tính n như sau :hq

(Pdmi)22

(1.9)Tính n* =n1/n ; P* = P1/P

P : tổng công suất của các thiết bị trong nhóm :Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được nhq* = f (n*,P* )

Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.+ Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha :

Pqd=3∗Pdmfamax+ Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây :

Pqd=√3∗Pdm

(1.12) n : số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm.

Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêuthụ hiệu quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính toán theo công thức :

(1.13)Trong đó : K là hệ số tải , Nếu không biết chính xác có thể lấy như sau :tKt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.

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

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình vàhệ số hình dáng

Công thức tính :

Stt=√Ptt+Qtt= Pttcosφ

P : công suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát.tb

A : điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T.

δ : độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình,Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhómthiết bị của phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy Tuy nhiên phương pháp nàyít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin vềphụ tải mà

chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành.

Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiệnkhi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trongnhóm làm việc bình thường và được tính theo công thức sau :

(1.16)Trong đó :

Ikđ max - dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhấttrong nhóm.

Itt - dòng tính toán của nhóm máy.

Iđm max - dòng định mức của thiết bị đang khởi động.Ksd - hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.

1.2 Xác định phụ tải tính toán chiếu sáng cho nhà xưởng

1.2.1 Yêu cầu thiết kế chiếu sáng

Để đạt dược những yêu cầu chiếu sáng đặt ra thì khi thiết kế chiếu sáng cầnchú ý:

Độ rọi trên toàn mặt phẳng làm việc phải đạt giá trị tối thiểu theo yêu cầu.Ánh sáng phải phù hợp vào tính chất của công việc, thông thường chọnnguồn sáng giống ánh sáng ban ngày.

Tạo được tính tiện nghi cần thiết :• Tính thẩm mỹ.

• Không gây chói do các tia sáng chiếu trực tiếp từ đèn tới mắt.• Không gây chói do các tia phản xạ từ các vật xung quanh.• Không có bóng tối trên mặt bằng làm việc.

• Phải tạo được độ rọi tương đối đồng đều để khi quan sát nơi này sang nơikhác mắt không phải điều tiết quá nhiều (độ chênh lệch tối đa không quá 20%).

• Phải có hệ thống điều khiển từ xa và tự động hoá.• Tiết kiệm năng lượng và giá cả hợp lý.

1.2.2 Tính toán phụ tải chiếu sángTổng quan về phân xưởng chiếu sáng

Vì đây là phân xưởng sản xuất nên đòi hỏi phải đảm bảo độ chính xác cao,màu giống ánh sáng ban ngày,

Kích thước phân xưởng Chiều dài : 36m, Chiều rộng : 24mDiện tích : 864 m , Chiều cao : 8m 2Chọn độ rọi theo tiêu chuẩn TCVN 7114-2008 [1]

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí xác định theo phương phápsuất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:

Trong đó :

17P : công suất của đèn (W )sl : số lượng bóng đèn

Đây là phân xưởng sản xuất cho nên việc thiết kế chiếu sáng ta phải quan tâmđến loại đèn dùng trong phân xưởng Với điều kiện phân xưởng có trần cao, yêucầu sữa chữa chính xác và tạo điều kiện thuận lợi cho người làm việc thì ta nênchọn loại đèn Metal Halide có công suất 250W và hệ số công suất cos = 0,8.Chọn P0 = 12 (W/m2)

Ptt= ρ0∗F = 12*864 = 10368(W) = 10,368(kW)Với cosφ = 0,8, ta suy ra:cs

Sttcs= Pttcs

cosφcs = 10,3680,8 = 12,96 (kVA)Qttcs=√Sttcs2

=√12, 962+10,3682 = 7,776 (kVAr)

1.3 Xác định phụ tải tính toán động lực cho nhà xưởng

1.3.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xưởng sửa chữa cơkhí.

Các thiết bị phần lớn đều làm việc ở chế độ dài hạn, Chỉ có phụ tải máybiến áp hàn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại và sử dụng điện áp dây, Do đócần quy đổi về chế độ làm việc dài hạn :

(1.18)- Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau :

Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc.

Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau tránh chồng chéo và giảm chiều dàidây dẫn hạ áp.

Công suất các nhóm cũng nên không quá chênh lệch nhóm nhằm giảmchủng loại tủ động lực.

- Căn cứ vào vị trí, công suất các máy công cụ được bố trí trên mặt phẳngta chia phân xưởng thành 3 nhóm thiết bị phụ tải:

Nhóm 1: 1;2;3;4;5;7;11;20;21;22;23

18Nhóm 2: 6;8;9;10;12;13;24;25;26;30Nhóm 3: 14;15;16;17;18;19; 27;28;29;31;32;33

Hình 1.1- Sơ đô phân chia nhóm thiết bị

+Dựa vào thông tin và yêu cầu đề bài ta có bảng thông số sau:

Bảng 1.1- Bảng phân chia nhóm thiết bị phân xưởng

TTTên nhóm và tênthiết bị

Ký hiệutrênmặtbằng

Côngsuất đặt

9 Máy mài tròn vạnnăng

10 Máy mài tròn vạnnăng

Côngsuất đặt

Hệ sốksdNhóm 1

=0,87nhq= 0,95

Pđm=1, 66.0,35.169,3=98,36(kW) (theo công thức 1,6)

Qtt1=Ptt1 tanφtb=98,63.0,5 =50,3Stt=√Qtt+Ptt=√50, 32+98, 36 110,722= (KVA)(theo công thức 1,2 và 1,3)

Tương tự ta tính các nhóm còn lại có bảng sau:

Bảng 1.3-Kết quả nhóm phụ tải của phân xưởng

Tên nhómvà thiết bị

0,91 0,36Lò điện

0,91 0,36Lò điện

Lò điện

0,92 0,33

5 0,31Bồn đun

0,98 0,98Máy mài

tròn vạnnăng

Máy màitròn vạnnăng

Máy màitròn vạnnăng

Cộng theonhóm 1

11169,3 0,89

138,2Nhóm 2

Lò điệnkiểu buồng

Lò điệnkiểu tầng

Bồn đun

Máy tiệnren

Máy tiệnren

Máy khoanđứng

Cộng theo

nhóm 210166,2 0,870,3411,38154,893,6180,8Nhóm 3

Bồn đunnước nóng

50,31

Thiết bị caotần

Thiết bị caotần

Máy tiệnren

Máy phayđứng

Máy phayđứng

Máy khoanđứng

2 0,37

Cộng theonhóm 3

12203,8 0,8 0,3541,30

207,3Tổng công

suất phânxưởng

1.4 Phụ tải tính toán tổng hợp nhà xưởng

Phụ tải tác dụng (động lực) của toàn phân xưởng:

Pdl=Kdt∗∑3 Ptt=0,9∗ (118,03 154,8 161,3++ )=390,7(KW)

Qtt=0,9∗(71,9 93,6 112,5++ )=250,2(KVA)Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng:

=√395,232+253, 62=469,6(KVA)cosφttpx=ttpxSttpx=

395,23469,6=0,84

Tài liệu tham khảo

[1] TCVN 7144, Tiêu chuẩn chiếu sáng trong nhà , 2008.[2] N V Nam, Giáo trình cung cấp điện, NCBGD, 2016.

CHƯƠNG 2 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 1.

2.2.1 Cơ sở lý thuyết

2.1.1 Các vấn đề chung

Việc lựa chọn sơ đồ cấp điện hợp lí là một yếu tố quan trọn để đảm bảo sựphù hợp của các nhà xưởng Sơ đồ được chọn phải thuận tiện trong vận hành vàsửa chữa, cung điện liên tục, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ, đảm bảochất lượng điện năng, giảm tổn thất đến mức tối thiểu Ta bố trí trong xưởng 1 tủphân phối (TPP) nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 3 tủ động lực và 1tủ làm mát chiếu sáng đặt rải rác và nằm cạnh tường từ phân xưởng, mỗi tủ độnglực cấp điện cho các nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên.

Bất kỳ phân xưởng nào ngoài việc tính toán phụ tải tiêu thụ để cung cấpđiện cho phân xưởng, thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng Vìvậy ta cần đưa ra phương án đi dây cho hợp lý, vừa đảm bảo chất lượng điệnnăng, vùa có tính an toàn và thẩm mỹ.

Một phương án đi dây được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thoã mãnnhững yêu cầu sau:

- Đảm bảo chất lượng điện năng.

- Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.- An toàn trong vận hành.

- Linh hoạt khi có sự cố và thuận tiện khi sửa chữa.- Đảm bảo tính kinh tế, ít phí tổn kim loại màu.

2.1.2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản:- An toàn và liên tục cấp điện.

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.

28- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.

- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điềuchỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp ,

- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất

Vị trí trạm biến áp thường được đặt ở liền kề, bên ngoài hoặc ở bên trongphân xưởng.

- Trạm biến áp đặt ở bên ngoài phân xưởng, hay còn gọi là trạm độc lập,được dùng khi trạm cung cấp cho nhiều phân xưởng, khi cần tránh các nơi, bụibặm có khí ăn mòn hoặc rung động; hoặc khi không tìm được vị trí thích hợpbên trong hoặc cạnh phân xưởng

- Trạm xây dựng liền kề được dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xâydựng và ít ảnh hưởng tới các công trình khác.

- Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng rộng có phụ tải lớn.Khi sử dụng trạm này cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, phòng cháy chotrạm.

Ta chọn hai máy biến áp làm việc song song đặt ở bên ngoài xưởng, cạnhtủ phân phối phân xưởng

2.1.3 Phân tích các phương án đi dâyPhương án đi dây hình tia

Hình 2.1-Sơ đồ đi dây hình tia

Trong sơ đồ hình tia, các tủ phân phối phụ được cung cấp điện từ tủ phânphối chính bằng các tuyến dây riêng biệt Các phụ tải trong phân xưởng cungcấp điện từ tủ phân phối phụ qua các tuyến dây riêng biệt Sơ đồ nối dây hình tiacó một số ưu điểm và nhược điểm sau:

Ưu điểm:

- Độ tin cậy cung cấp điện cao.

- Đơn giản trong vận hành, lắp đặt và bảo trì.- Sụt áp thấp.

Nhược điểm:- Vốn đầu tư cao.

- Sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều phụ tải trong nhóm.

- Khi sự cố xảy ra trên đường cấp điện từ tủ phân phối chính đến các tủphân phối phụ thì một số lượng lớn phụ tải bị mất điện.

Phạm vi ứng dụng: mạng hình tia thường áp dụng cho phụ tải tập trung(thường là các xí nghiệp, các phụ tải quan trọng: loại 1 hoặc loại 2)

Phương án đi dây phân nhánh

Hình 2.2-Sơ đồ đi dây phân nhánh

Trong sơ đồ đi dây theo kiểu phân nhánh ta có thể cung cấp điện cho nhiềuphụ tải hoặc các tủ phân phối phụ.

Sơ đồ phân nhánh có một số ưu điểm và nhược điểm sau:Ưu điểm:

- Giảm được số các tuyến đi ra từ nguồn trong trường hợp có nhiều phụtải.

- Giảm được chi phí xây dựng mạng điện.- Có thể phân phối clang seat đều trên các tuyến dây.Nhược điểm:

- Phức tạp trong vận hành và sửa chữa.

- Các thiết bị ở cuối đường dây sẽ có độ sụt áp lớn khi một trong các thiếtbị điện trên cùng tuyến dây khởi động.

- Độ tin cậy cung cấp điện thấp.

Phạm vi ứng dụng : sơ đồ phân nhánh được sử dụng để cung cấp điện chocác phụ tải công suất nhỏ, phân bố phân tán, các phụ tải loại 2 hoặc loại 3.

Phương án đi dây hình tia phân nhánh

Hình 2.3-Sơ dồ đi dây hình tia phân nhánh

Thông thường mạng hình tia kết hợp phân nhánh thường được phổ biếnnhất ở các nước, trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại mọi điểm phân nhánh,dây dẫn thường được kéo trong ống hay các mương lắp ghép.

Ưu điểm: Chỉ một nhánh cô lập trong trường hợp có sự cố (bằng cầu chìhay CB) việc xác định sự cố cũng đơn giản hoá bảo trì hay mở rộng hệ thốngđiện, cho phép phần còn lại hoạt động bình thường, kích thước dây dẫn có thểchọn phù hợp với mức dòng giảm dần cho tới cuối mạch.

Nhược điểm: Sự cố xảy ra ở một trong các đường cáp từ tủ điện chính sẽcắt tất cả các mạch và tải phía sau.

2.2 Đề xuất các phương án cấp điện2.2.1 Lựa chọn máy biến áp

Sử dụng 2 máy biến áp làm việc song song, công suất máy biến áp đượcchọn:

SdmBA≥tt2=

Điện áp(kV)

∆P0 (W) ∆PN (W) UN (%) Trọnglượng (kG)

2.2.2 Phương án 1

Hình 2.4-Sơ đồ đi dây đến các tủ động lực phương án 1

Dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phốiLựa chọn tiết diện dây dẫn theo dòng phát nóng cho phépTa có: Itt=775,99(A)

Căn cứ vào Itt, tra bảng 8 TCVN 7994-1 2009 [1] chọn dây cápCu/PVC/PVC 500 mm dòng điện Icp=868 A của hãng LS.2

Lấy nhiệt độ môi trường làm việc là 30 C tra bảng C.52.1TCVN 9207 [2]°được k1=0.94 do dây cáp đặt rãnh nên k2=1.

k1∗k2∗Icp=0,94∗1∗868=815,92>775.99( A)

Tổng trở biến áp quy về phía hạ áp:

∗106=4,85∗0 , 42

SdmB ∗104=4∗0 , 42

250 =25,6mΩTrong đó ∆PN, U % dựa vào thông số chọn máy biến áp đã chọn.NTra dây dẫn ta có r0=0.0366(Ω /km), x0=0.138((Ω /km) đặt trạm biến ápcách tủ phân phối 10m.

Z=0,0366∗0,01+0,138j∗0,01=3,66+13,8j(mΩ)Dòng ngắn mạch có trị số:

IN= 400√3∗Z=

400√3∗ √¿¿ ¿¿

400√3∗ √¿ ¿¿

Muốn ổn định nhiệt dòng ngắn mạch, tiết diện cáp phải thỏa mãn điều kiệnsau:

F≥α∗¿∗ √t 120 6 5,43> ∗∗√0,8=29,14mm2Vậy chọn cáp Cáp Cu/PVC/PVC (3x500+1x200) mm là thỏa mãn2

Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1.

Dòng diện tính toán nhóm động cơ được cấp điện từ tủ động lực 1 làItt1= Ptt1

√3∗Udm∗cosφ= √3∗0,38∗0,87118,03 =206,12(A )

Căn cứ vào Itt, tra bảng 7994-1 2009 chọn Cáp Cu/PVC/PVC 185 mm2dòng điện Icp=364 A của hãng LS

Chọn t=30 C nên k1=0,94 và 2 cáp đi chung 1 máng nên k2=0.88°

k1∗k2∗Icp=0,94∗0,88 364 301,1 289,09∗ = > ( A)

Vậy chọn cáp Cáp Cu/PVC/PVC (3x185+1x95) mm là thỏa mãn.2Tương tự ta tính bảng kết quả sau:

R(Ω) Giá tiền (103 đ)1km Toàn bộTBA-

35Tương tự như ở phương án 1 ta có bảng kết quả sau:

Bảng 2.6-Bảng dây dẫn máy biến áp đến các tử dộng lực phương án 2

dây Loại dây dẫn Itt(A) Icp(A)Tiếtdiện(mm )2

R(Ω) Giá tiền (106 đ)1m Toàn bộTBA-

Chọn dây dẫn cho các thiết bị ở tủ động lực 1:

Lò điện kiểu tầng: Giả thiết nhiệt độ môi trường là 30 C thì k1=0,94, với 1ocáp đặt 1 rãnh thì tra bảng B.52.20 TCVN 9207-2012 [2] ta được k2=1.

Lò điện kiểu tầng:

0,94∗1∗Icp≥Itt=Idm= 24.4

√3∗0,38∗0,92=40,3( A )Icp≥0,73.140.3 =55.21( A)

Chọn cáp đồng PVC (4x10mm ) với số ruột dẫn mang tải là 10 có2Icp=60(A) của hãng LS.

Hình 2.1-Sơ đồ đi dây đến các thiết bị trong phân xưởng

Tính chọn tương tự dây dẫn cho tất cả thiết bị trong phân xưởng ta có bảngsau:

Bảng 2.1-Bảng dây dẫn từ các tủ đến các thiết bị trong phân xưởng

TTTênnhómvà tênthiết bị

Ký hiệumặtbằng

Nhóm 1

1Lò điện

2Lò điện

kiểutầng

3Lò điện

4Lò điện

5Lò điện

8Máymài tròn

9Máymài tròn

10Máymài tròn

13 Lò điệnkiểu