Báo Cáo Thiết Bị Hệ Thống Điện Đề 3 Dự Án Hệ Thống Điện Cho Dây Chuyền Đóng Nắp Chai.pdf

Tủ điện điều khiến phải được thiết kế đúng tiêu chuân kỹ thuật: đặc trưng của nhà xưởng sản xuất là máy móc hoạt động liên tục với cường độ rất cao, do đó một tủ điện điều khiên đạt tiêu

DU AN HE THONG DIEN CHO DAY CHUYEN

DONG NAP CHAI

Sinh viên thực hiện: HOÀNG THẺ CƯỜNG -2110874

GVHD: NGUYÊN XUÂN CƯỜNG Ngày 13 tháng 10năm 2023

LOI NOI DAU

Contents

A GIỚI THIỆU DỰ

— 4

B TÍNH TOÁN SƠ

- _ Điện áp định mức phía thứ cấp MBA T1: Usm = 400 V

- MBAha ap T7: 400/230 V

- _ Các phụ tải bình thường (ví dụ tủ dién phan phdi) ky hiéu L: cosp= 0,8, n=l

- Cac phy tai déng co ky hiéu M: cos(] , (J tra tra theo huéng dan cia IEC

- Mang dién néi dat theo so dé TNS

- Tram may bién 4p phân phối đặt trong nhà, điện áp lưới trung thế 22kV,

trung tính nôi đât trực tiệp

Công suất ngắn mạch phía sơ cấp máy biển áp phân phối T¡: P= 500 MVA

T : May bién thé M: Tai déng co

C : Dây dân L: Tải bình thường

Q: Aptômát (Circuit Breaker : CB) K: Công tắc tơ

B: Thanh cái

Dây dẫn Cl | C15 C7 C8 c9 C10 cil C16 C17 C18 C19 C20 |C2I

Kí hiệu I IT XI VII | XII | VI VII IV Xx x II XII V

lắp đặt

day dan

| 56 m Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng

(khay) cáp, nhiệt độ môi trường _40°C

(khay) cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 40°%C Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (AI), cách điện PVC, đặt trong ống

35°C

IV 55 m Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ông

chôn ngầm trong đất ướt, nhiệt độ môi trường 25°C Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XPLE, đặt trong ông

Vv 40m_ | chén ngam trong dat khé voi 2 mach khac, nhiét d6 mdi truong

35°C

VỊ 20m Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (AI), cách điện PVC, đặt trong máng

(khay) cáp cùng với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 45%C

Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (AI), cách điện XLPE, đặt trong ống

VII 50 m_ | chôn ngầm trong đất âm với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường

30°C

(khay) cáp vơi 3 mạch khác, nhiệt độ môi trường 459C

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống

25°C

cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30°C

tường với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 35°C

với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30°C

xi 185 m_ | CáP điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, dat trong mang

(khay) cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30%C

ñ_ o Dựa vào yêu câu dự an bao gom:

(Khởi động DOL)

tốc (Khởi động SD)

1 động cơ công suất lớn: M9 (Khởi động SS)

3 máy bơm nước: L19, L20, L21

1 tải ba pha 230V chuyên dụng theo yêu cầu xưởng: L15

theo bảng yêu cầu

=

YEU CAU CUNG CAP DIEN:

Từng khu vực sản xuất nên bố trí tủ điện phân phối nhánh riêng biệt: giúp dé dang thao tác, bật/ngắt điện khi xảy ra sự có mà không làm ảnh hưởng đến các khu vực khác

Tủ điện điều khiến phải được thiết kế đúng tiêu chuân kỹ thuật: đặc trưng của nhà xưởng sản xuất là máy móc hoạt động liên tục với cường độ rất cao, do đó một tủ điện điều khiên đạt tiêu chuân sẽ giúp doanh nghiệp tránh gặp phải những sự cố lớn

gây thiệt hại nghiêm trọng

Cam kết về an toàn điện khi thi công và vận hành

Đảm bảo bố trí điện nhà xưởng hoạt động hiệu quả

Tuân theo những tiêu chuân của nhà nước về hệ thống điện nhà xưởng

Tiết kiệm chỉ phí trong sử dụng, thi công lắp đặt

TÍNH TOÁN

TÍNH TOÁN SƠ BỘ

Tính dòng điện tải l;:

o_ Tính dòng điện định mức của tải l;:

điện phân phối) có ký hiệu L và theo yêu cầu của khách hàng có: cos 9 = 0.8; 9 =1

0 Hésé công suất và hiệu suất của các phụ tải động cơ ký hiệu M:

© Tam= pa 1000

V¥3.Uam cos pn

Trong đó: — Pam:Céng suat dinh mire

(W) Uam: Dién ap định mức

rị:Hiệu suất của tải

Do ở tải LIŠ đã qua may ha áp nên điện áp định mức qua L15 là 230(V), ở các tải còn lại là 400 (V)

+ Tinh toan:

Tam ise — Pôn1000 _ 321000 =100,41 (A)

Pgm1000 — —_5,5.1000

0 Fam v1 V3.Uamcosg.n V3.400.0,8.1 45,11(A)

Bảng 1: Kết quả dòng điện định mức của tải

Phụ tải L15 | M16 M17 M18 M9 L19 L20 L21 Pdm

(9 3| 55| 55 | 257 55; 30| 25

TỊ 1 0.8 0,92 0,87 0,94 1 1 1 cos @ 0,8 0,82 0,86 0,86 0,88 0.8 0.8 0,8

Uam(V) 230| 400] 400 4001 400] 400| 4001 400 Iam(4) | 100.41] 12/10|10034| 2122|44844| 9923| 5413| 4511

o Tinh dong dién lam việc của tải:

[_ Công thức tính dòng điện làm việc của tải:

Trong do: Ksa la hệ số sử dụng

tính an toàn cũng như phù hợp cho việc tính toán thiết kế không bị quá tải khi

phát triển thêm Vì thế chọn Ksa= 1 cho tất cả phụ tải

- _ Ta làm 2 ví dụ I của động cơ (M16) và I của tải (L15):

®— Tpl6=K sa lamMI6

=1.12,1=12,1 (A)

© Inpis=K sa Lams

=1.100,41=100,41 (A)

Bảng 2: Kết quả dòng điện làm việc của tải

© Ib ting=K at Lil ni

Trong d6: Ip 1a dòng điện tải trong các dây dẫn thành phan (A)

Kar: lahé sé đồng thời

K áphụ thuộc vào chế độ làm việc, quy trình vận hành, số nhánh phụ tải

Leg = Toys 400 = 100,41.7 59 = 57,74 (A)

oO Ieqys= Kat I45=100,41 (A)

© Iq =Kat Iyo=448,44 (A)

O Icio = 280,5 (A) ( Yéu cau khach hang)

©_ lc¡=180 (A) (Yêu cầu khách hàng)

©_ lẹys = Kát lực = 12,10 (A)

oO Ieq7 = Kat Iyi7 = 100,34 (A)

© Teg = Kat Iyyg =21,22 (A)

© Teqg = Kat J,Jạ=99,23 (A)

© I¢29 = Kat Ij29 = 54,23 (A)

© I¢g1 = Kat I121=45,11 (A)

Do day C8 noi dén tai M16, M17, M18 qua cac day C16, C17, C18 nén:

© Teg = Kat Ieqe + Ler + Izig)=12,1 + 100,34 +21,22 =133.66 (A)

Dong tai trén day day C1:

= 57,74 + 133,66 + 448,44 + 280.5+180 =1100,34 (A)

Tính toán dòng qua các dây ta được bảng sau:

Bảng 3: Dòng điện trên các tải dây dẫn

Dây dẫn C1 C15 C7 C8 c9 C10 Cll | C16 | C17 C18 |C19 | C20) | C21

Tp ting(A) | 1100,34 | 100,41 | 57,74 | 133,66 | 448,44 | 280.5 180 | 12,10 | 100,34 | 21,22 | 99,23 | 54,13 | 45,11

- _ Lựa chọn CB: o Chọn CB với phân tử bảo vệ (trip unit) phủ hợp với tải o Chọn

dong dinh mire cua CB va dong dinh mite cua trip unit (In) theo dong dién tai cua day

II TINH TOAN KiICH THUOC DAY DAN

Sr¡ = V3.Ua„+ilyc¡ = V3 400.1100,34 = 762337,9142(VA) = 762,337(KVA)

Sp7 = V3 Uamr7ocis = V3 230.100,41 = 40000,5(VA) = 40 (kVA)

Dua theo bang Fig A.16 (Sach Electrical Installation Guide 2018, trang 30) chọn công suất cho máy biến ap T1, T7:

The IEC standard for power transformers is IEC 60076

[a] transformer no-load voltage

Fig A16 Standard apparent powers for MV/LV transformers and related nominal output currents

Tình 2 1: Công suất MBA

=> Công suất định mức MBA TI : 800kVA

Công suất định mức MBA T7 : 100kVA

Chọn lại CB thứ cấp MBA

- Dòng định mức thứ cấp MBA TI:

© CỊ „.— S100 _ 8004000 BCL VSUayy.;Ò — v3.400 = 1154,7(4)

Bảng 5: Chọn lại CB cho phù hợp với máy biến áp

Hệ số chỉnh định dòng quá tải

CompactNSX160B Compact NSX 400F

2.2 Tính toán lựa chọn dây dẫn

Công thức tính hệ số hiệu chỉnh dây dẫn:

Với : Ki: Hệ số hiệu chỉnh khi xét đến điều kiện lắp đặt cáp

+ Ki: Hệ số thể hiện khả năng hiệu chỉnh dòng của dây trong không khí theo nhiệt độ môi trường xung quanh (Sach Electrical Installation Guide 2018 — trang G10)

+Ko: Hé sé thé hién kha năng hiệu chỉnh dòng của day chôn trong đất theo nhiệt độ môi

trường đất (Sách Electrical Installation Guide 2018 — trang G10)

+Ka : Hệ số hiệu chỉnh tùy thuộc vào tính chất cha dat (Sach Electrical Installation

Guide 2018 — trang G11)

+Ka: Hệ số ảnh hưởng khi các dây dẫn đặt liền kẻ (Sach Electrical Installation Guide

2018 — trang G11)

- lz: Dòng điện lớn nhất cho phép của cáp theo bảng tra

Dùng các bảng tra trong sách Electrical Installation Guide (2018) để xác định các

hệ sô Ki

Insulated conductors or single-core cables in conduit in a thermally insulated

_used to obtain current-carrying

Single-core or multi-core cables: - fixed on, or sapoed less than 0.3 x cable diameter from a wooden wall

31 ‘Single-core or multi-core cables: on perforsted EorF

tray run horizontally or vertically

3 Bare or insulated conductors on insulators 6

70 Mutti-core cables in conduit or in cable ducting in | D1

The current-carrying capacities of cables in the air are based on an average air

temperature equal to 30 °C For other temperatures, the correction factor is given

in Fig G12 for PVC, EPR and XLPE insulation material

The related correction factor is here noted k;

Ambient air temperature °C

Fig G12 ¢ ion fe ‘than 30 °C to be applied

current-carrying Nỹỹ.ỹ.a“nợgnnnanrtnannnn: 14 of IEC 60364-5-52)

Hình 2 3: Hệ số KI (dây đi trong không khụ

14

Fig G21 Current 521 5-52)

Hình 2 7: Tiết diện của dây dẫn đi trong không khí

(TwoPVC |ThreePVC |TwoXLPE | Three XLPE

Fig G23 Current-carrying capacity in amperes (table B.52-1 of IEC 60364-5-52)

Hình 2 8: Tiết diện dây dân chôn trong đất

Kiểu lắp đặt dây A1: C7, C20

Kiểu lap dat C: C1, C10, C8, C15, C9

Kiểu lắp đặt DI: C16, C17, C21, C11, C19

Kiểu lắp dat E: C18

Đối với các kiêu lap dat Al, C, E thi Ki= K1 x K4

Đối với các kiêu lắp đặt D1 thì K:= K2 x K3 x K4

Chon day dẫn cho C1

Ma day C1: 1

Phương pháp và điều kiện lắp đặt dây dẫn:

Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp,

nhiệt độ môi trường 40

Kiểu lắp đặt C

Cho nên phương pháp lắp đặt loại C Tra bảng có được các hệ số Ki như sau:

KI=0,91;K4=1I=>Kt=KIxK4=0,91

Do dong Iz quá lớn ta chia thành 3 sợi:

- Ir =1188/3=396 (A), K4= 0,79 => Kt=K1.K4= 0,91.0,79= 0,72

= Iz=lr/Kt=550 Các thông số thay đôi

Tra bảng G.21: Hàng C cột 2 XLPE vật liệu đồng (Cooper) tìm giá trị gần với Iz

nhất Suy ra tiết diện dây cần đặt cho C1 là 240mm

Chọn dây dẫn cho C7

Mã dây C7: XI

đồng (Cu), cách điện XPLE , chôn trong tường với I mạch khác, nhiệt độ môi trường 35

- Kiểu lắp đặt :

Tra bảng theo yêu cầu ta được các hệ số K như sau:

K1= 0,95 ;:K4=0,85=> Kt=KI.K4= 0,816

I, =160 => Iz =I, / Kt= 196,03(A)

với lz nhất Suy ra tiết diện dây cần đặt cho C7 là 95mm2

Chọn dây dẫn cho C8

Ma day C8: VII

cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp với 3 mạch khác, nhiệt độ môi trường 450C

Kiểu lắp đặt C

Cho nên phương pháp lắp đặt loại C Tra bảng có được các hệ số Ki như sau:

K1 =0.87; K4 =0.75 => kt=K1 x K4 =0.65

Ir = 144 A=> Iz =It/Kt = 220,7A

Tra bang G.21: Hang C cét 3 XLPE tim gia tri gần với Iz nhất Suy ra tiết diện

cua C8 la 70mm2

Chon day dan cho C9:

Mã dây C9: XIII

XLPE, đặt trong máng (khay) cáp cùng với | mạch khác, nhiệt độ môi trường 300C Kiểu lắp đặt C

Tra bảng ta có các hệ số K¡ như sau:

Do Iz lon do đó ta sẽ chia thành 2 sợi do đó ta thay đổi K4 thành 0,79 { dựa vào bảng)

Các hệ số sau khi bị thay đổi

tiết điệncủa C9 là 120mma

Chọn dây dẫn cho C10:

Phương pháp lắp đặt dây dẫn: L = 20m Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (AI), cách điện PVC, đặt trong máng (khay) cáp cùng với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 45 °C

Kiểu lắp đặt C:

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

K1= 0,79; K4= 0,79 => Kt= K1.K4=0,62

Ir = 288 (A) => Iz=Ir/ Kt = 464,52 (A)

Do 1z lớn ta chia thành 2 dây, các thông số thay đi:

Ir = 288/2 =144 (A) ; K4 =0,75 => KtE= KI.K4=0,5925

> Iz=Ir/Kt = 243,04 (A)

- Tra bảng G.21: Hàng C cột 2 PVC vật liệu nhôm tìm giá trị gan voi Iz nhất

Suy ra tiết điện của C10 là 150mmz

Chọn dây dan Cll:

Mã dây C11: VII

Phương pháp lắp đặt dây dẫn: L = 50m Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (AI),

cách điện XLPE, đặt trong ống chôn ngầm trong đất âm với 2 mạch khác, nhiệt độ

môi trường 30

- Kiểu lắp đặt DI:

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

K2 = 0,92 ;K3 = 1,05: K4 = 0,7 = Kt =K2.K3.K4= 0,6762

Ir = 198 (A) ; Iz = Ir/Kt = 292, 81 (A)

- Tra bang G.23: Vật liệu nhôm cột 2 XLPE tìm giá trị gần với Iz nhất Suy ra tiết diện của C10 là 120mmz

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

- Tra bảng G.21: Hàng C cột 3 vật liệu đồng tìm giá trị gần với Iz nhất

Suy ra tiết điện của C15 là 95mmz

Chon day dan C16:

Mã dây C16: IV

Phương pháp và điều kiện lắp đặt dây dẫn: L = 55m Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ướt, nhiệt độ môi trường 25 °C

Kiểu lắp đặt :DI

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

K2 = 0,95;K3 = 1,13,K4 = 1 => Kt =K2 K3.K4=1,0735

Ir = 16 => Iz=Ir/Kt=14,9 (A)

tiết diện của C16 là 1,5mm2

Chọn dây dẫn C17:

Phương pháp và điều kiện lap dat day dan: L = 30m Cáp điện đa lõi, bằng

đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ướt với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 25 °C

Kiểu lắp đặt :DI

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

K2 =0,95;K3 = 1,13,K4=0,7 => Kt= K2 K3.K4=0,75145

Ir = 144 => Iz=Ir/Kt=191,63(A)

tiết điện của C17 là 120mma¿

Chọn dây dẫn C18:

đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trên thang cáp cùng với I mạch khác, nhiệt độ môi trường 30

Kiểu lắp đặt E

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

- Tra bang G.21: Vật liệu đồng cột 3 PVC hàng E tìm giá trị gần với Iz nhất

Suy ra tiết điện của C18 là 10mmz

Chọn dây dẫn C19:

Phương pháp và điều kiện lắp đặt : L = 28m Cáp điện đơn lõi, băng nhôm (Al), cach điện

PVC, đặt trong ông chôn ngâm trong dat am voi 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 35 °C

ê ap da ;

- Tra bang G.23: Vật liệu nhôm cột 2 PVC tìm giá trị gần với Iz nhất Suy ra tiết điện của C19 là 185mma