Ch-ơng 19 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí 4.1 Sơ đồ cung cấp điện hạ áp phân x-ởng sửa chữa cơ khí (SCCK) Sau khi điện áp đ-ợc biến đổi từ 35 kV xuống 0,4 kV đ-ợc đ-a tới tủ phân phối trung tâm nằm trong phân x-ởng. Tủ này có nhiệm vụ phân phối điện tới 7 tủ động lực (TĐL) đặt tại 6 nhóm thiết bị đã chia ở ch-ơng II và 1 tủ chiếu sáng. Phân x-ởng Sửa chữa cơ khí có diện tích là 1190 m 2 , gồm 70 thiết bị đ-ợc chia làm 6 nhóm. Công suất tính toán của phân x-ởng là 279,4 kVA, trong đó có 16,7 kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng. Để cấp điện cho phân x-ởng Sửa chữa cơ khí ( SCCK ) ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Điện năng từ trạm biến áp B 3 đ-ợc đ-a về tủ phân phối của phân x-ởng. Trong tủ phân phối đặt 1 Aptômát tổng và 7 Aptômát nhánh cấp điện cho 6 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ, các phụ tải có công suất bé và ít quan trọng hơn đ-ợc ghép thành các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông (xích). Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt các áptômát làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân x-ởng. Tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi dùng cầu dao và cầu chì, song đây cũng là xu h-ớng thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp hiện đại. Hình 4.1: Sơ đồ đi dây từ trạm biến áp B 3 tới các tủ động lực của PX SCCK 4.2. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối Tủ phân phối đ-ợc lựa chọn bao gồm 1 đầu vào và 7 đầu ra, trong đó 6 đầu ra cung cấp cho 6 tủ động lực, đầu còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng. Phụ tải các nhóm trong phân x-ởng sửa chữa cơ khí: I tt.nh1 = 61,58 KA I tt.nh2 = 52,45 KA I tt.nh3 =62,44 KA I tt.nh4 =171,34 KA I tt.nh5 =76,88 KA I tt.nh6 = 87,61 KA Để cấp điện cho toàn phân x-ởng dự định đặt một tủ phân phối ngay gần phân x-ởng, nên đ-ờng dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối chỉ cần đặt một áptômát kiểu NS 600E trong tủ hạ áp của trạm. Căn cứ vào dòng điện tính toán đầu vào của tủ phân phối và dòng đi ra của tủ phân phối chọn loại tủ do Siemens chế tạo, có cầu dao cầu chì và khởi động từ cấp cho động cơ, có kích th-ớc dài 2200 mm; rộng 1000 mm; sâu 600 mm (tra PL IV.18 trang 292 sách thiết kế cấp điện). 1. Chọn áptômát a. Chọn áptômát A N1 : (từ trạm B3 đến TG1 ) Theo kết quả tính toán ở ch-ơng III ta chọn đ-ợc áptômát loại M16 có thông số nh- sau : Loại U đm , V I đm , A I cđm , kA Số cực M16 690 1600 40 3 Bảng 4.1: Các thông số kỹ thuật của áptômát tổng 1 b.Chọn áptômát nguồn 2 : A N2 ( Từ thanh góp 1 đến tủ phân phối ) và aptomat tổng (ngay tr-ớc tủ phân phối ) nh- trên hình vẽ 4.1 áptômát đ-ợc chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức: U đm AT U đm LĐ = 380 V Dòng điện định mức: I đm AT I ttpx = 424,5 A Dòng điện cắt định mức: I cđm AN I N3 = 6,611 kA (dòng I N3 đã tính ở ch-ơng III ). Vậy ta chọn áptômát NS600E của Merlin Gerin có thông số nh- sau : Loại U đm , V I đm , A I cđm , kA Số cực NS 600E 500 600 18 3 Bảng 4.2: Các thông số kỹ thuật của áptômát tổng 2 và aptomat nguồn c. Chọn áptômát nhánh: (từ tủ phân phối đến mỗi tủ động lực) áptômát đ-ợc chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức (V): U đm Anh U đm LĐ = 380 V Dòng điện định mức (A): I đm Anh I tt nh Dòng điện cắt định mức (kA): I cđm Anh I N nhánh ( I N nhánh < I N3 ). * Chọn áptômát nhánh từ tủ phân phối phân x-ởng đến TĐL - 1: Điện áp định mức (V): U đm Anh U đm LĐ = 380 V Dòng điện định mức (A): I đm Anh I tt nh1 = 61,58 A Chọn áptômát NC 125H của Merlin Gerin có I đm A = 125 A. T-ơng tự ta có áptômát từ tủ phân phối phân x-ởng đến các tủ động lực khác đ-ợc lựa chọn theo trong bảng sau: Đ-ờng cáp I tt A Loại U đm V I đm A I cn kA Số cực TPP-ĐL 1 61.58 NC125 H 415 125 10 3 TPP-ĐL 2 62.45 NC125 H 415 125 10 3 TPP-ĐL 3 62.44 NC125 H 415 125 10 3 TPP-ĐL 4 171.34 NS225E 500 225 10 3 TPP-ĐL 5 76.88 NC125 H 415 125 10 3 TPP-ĐL 6 87.61 NC125 H 415 125 10 3 Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật của áptômát nhánh đ-ợc chọn 2. Chọn cáp Dây dẫn trong mạng điện thấp của phân x-ởng chọn theo điều kiện phát nóng (dòng làm việc lâu dài cho phép) vì khoảng cách từ trạm biến áp đến các tủ phân phối, từ TPP đến các TĐL cũng nh- khoảng cách từ TĐL đến các thiết bị ngắn. Thời gian làm việc của các động cơ ít nên chọn theo mật độ dòng j kt sẽ gây lãng phí vật liệu nên dây dẫn chỉ lựa chọn theo điều kiện phát nóng. a.Chọn cáp từ TBA B 3 đến tủ phân phối của phân x-ởng sửa chữa cơ khí k 1 . k 2 . I cp I tt Trong đó: k 1 hệ số kể đến môi tr-ờng lắp đặt cáp: trong nhà, ngoài trời , d-ới đất. k 1 = 1; k 2 hệ số hiệu chỉnh theo số l-ợng cáp đặt trong cùng rãnh, k 2 = 1; I cp dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn. I cp I ttpx = 5,424 38,0.3 4,279 .3 dm ttpx U S A * Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B 3 , ở đầu đ-ờng dây đến tủ phân phối đã đặt 1Aptomat loại NS600E do hãng Merlin Gerin chế tạo, I đmA = 600 A. Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ bằng áptômát: I cp 500 5,1 600.25,1 5,1 .25,1 5,1 . dmATnhAkd II A Nh- vậy chọn cáp đồng 3 lõi + trung tính, cách điện PVC do LENS chế tạo loại: (3 240 + 120) có I cp = 538 A. b .Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực Các đ-ờng cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực (TĐL) đ-ợc đi trong rãnh cáp nằm dọc t-ờng phía trong và bên cạnh lối đi lại của phân x-ởng. Cáp đ-ợc 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. Điều kiện chọn cáp : k hc . I cp I tt Trong đó: I tt - dòng điện tính toán của nhóm phụ tải. I cp - dòng điện phát nóng cho phép, t-ơng ứng với từng loại dây, từng tiết diện. k hc - hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy k hc = 1. Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát : I cp 5,1 .25,1 5,1 dmAkddt II Chọn cáp từ TPP - ĐL1: k hc . I cp I tt nh1 = 61,58 A k hc . I cp 500 5,1 600.25,1 5,1 .25,1 5,1 . I dmATdtkd I A Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo loại 4G35 có I cp = 158A. Các tuyến cáp khác chọn t-ơng tự, kết quả ghi trong bảng: Đ-ờng cáp I tt A I đmA A I kđnh /1,5 Loại cáp I cp A TPP-ĐL I 61.58 125 104.17 4G25 158 TPP-ĐL II 62.45 125 104.17 4G25 158 TPP-ĐL III 62.44 125 104.17 4G25 158 TPP-§L IV 171.34 225 187.50 4G70 246 TPP-§L V 76.88 125 104.17 4G25 158 TPP-§L VI 87.61 125 104.17 4G25 158 B¶ng 4.4: KÕt qu¶ chän c¸p tõ TPP tíi c¸c tñ ®éng lùc H×nh 4.2 - S¬ ®å tñ ph©n phèi cña PX SCCK . Ch-ơng 19 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí 4.1 Sơ đồ cung cấp điện hạ áp phân x-ởng sửa chữa cơ khí (SCCK) Sau khi điện áp đ-ợc biến đổi từ 35 kV. quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân x-ởng. Tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi dùng cầu dao và cầu chì, song đây cũng là xu h-ớng thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công. SCCK 4.2. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối Tủ phân phối đ-ợc lựa chọn bao gồm 1 đầu vào và 7 đầu ra, trong đó 6 đầu ra cung cấp cho 6 tủ động lực, đầu còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng.