thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường đại học

Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra đợc điệnnăng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải một cách hiệu quả, tin cậy.Vì vậycung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghi

có một dạng năng lợng, mà nó đã làm thay đổi cả thế giới Cuộc sống của con

ng-ời, các sinh linh trên trên trái đất đảo lộn Nó dẫn dắt con ngời vợt qua thời kỳ cổ điển,lạc hậu, để bớc sang một thời kỳ mới Một thời kỳ của khoa học công nghệ hiện đại,hoàn mỹ hơn tốt đẹp hơn

Điện năng là một dạng năng lợng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu

đợc trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nớc Nh chúng

ta đã xác định và thống kê đợc rằng khoảng 70% điện năng sản xuất ra dùng trong các

xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra đợc điệnnăng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải một cách hiệu quả, tin cậy.Vì vậycung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có một ý nghĩa to lớn đối vớinền kinh quốc dân

Nhìn về phơng diện quốc gia, thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục

và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia pháttriển liên tục và kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới

Khi nhìn về phơng diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là ngànhtiêu thụ nhiều nhất.Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợp lý trong lĩnh vựcnày sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quả công suất của cácnhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lợng điện năng đợc sản xuất ra

Một phơng án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà các yêu cầu

về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liêntục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bảo

đợc chất lợng điện năng nằm trong phạm vi cho phép Hơn nữa là phải thuận lợi choviệc mở rộng và phát triển trong tơng lai

Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn đó, với những kiến thức đợc học tại môn :

Cung cấp điện , và qua 4 tuần thực tập cuối khoỏ em nhận đợc đề tài :

" THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC

KT_KT CễNG NGHIỆP"

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 1–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Trong thời gian làm Bài tập dài vừa qua, với sự cố gắng của bản thân đồng thờivới sự giúp đỡ của bạn bè, đặc biệt là sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 4–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

1

17wc

57

sơ đồ mặt bằng tr ờng đh-kt-kt-cn

N

B

ĐT

18

đờng trần hng đạo

TRƯỜNG H KT_KT CễNG NGHI P -Đ Ệ - KHOA I N_ I N TĐ Ệ Đ Ệ Ử

GIớI THIệU CHUNG

Trờng đh-kt-kt-cn với đặc điểm là nằm giữa trung tâm thành phố nên diện tíchmặt bằng không rộng những vẫn bao gồm đầy đủ các đối tợng sử dụng điện :Nhà làmviệc, khu hành chính, th viện, giảng đờng, xởng thực tập, phòng thí nghiệm, hội trờng,

kí túc xá sinh viên, câu lạc bộ thanh niên, và một số công trình nhỏ kèm theo khác,

(Đ-ợc trình bày trong sơ đồ mặt bằng trờng)

Dựa vào chức năng của từng khu nhà ta có thể chia trờng ra làm ba khu chính đó làkhu giảng đờng , khu kí túc xá sinh viên và khu dành cho văn phòng các khoa ,cáchoạt động ngoài giờ,giải trí,và các khu vực khác cùng nằm trong khuôn viên trơng và

Để tiện quan sát các khu vực tiêu thụ công suất nhỏ không vẽ trên sơ đồ

162221

1826

Các khu giảng đờng:

- Nhà A1 : 3 tầng tất cả làm giảng đờng,(+ 01 văn phòng đoàn) mỗi tầng 3 phòng(60 m2/1 phòng)

- Nhà A3 : 3 tầng mỗi tầng 8 phòng bao gồm: th viện, phòng thực hành tin, phònggiáo trình, phòng y tế, các văn phòng hành chính diện tích trung bình mỗi phòng là60m2 riêng th viện có diện tích khoảng 120m2

- Nhà D : 3 tầng, hai tầng trên dùng làm giảng đờng mỗi tầng 4 phòng với diệntích trung bình 40m2/1 phòng ,1tầng dới gồm 6 phòng làm kí túc dành cho sinh viên cơ

Các số liệu đợc cung cấp trên bảng (trang4)

Khu dành cho văn phòng các khoa ,các hoạt động ngoài giờ,giải trí,và các khu vựckhác:

+ Khu làm việc:(gồm văn phòng các khoa)

XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN CủA TOàN TRƯờNG

I, TầM QUAN TRọNG CảU VIệC XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN CủA TOàN TRƯờNG

Khi thiết kế cung cấp điện cho một khu vực bất kì, nhiệm vụ đầu tiên của ngờithiết kế là xác định phụ tải điện của công trình đấy Tuỳ theo quy mô của công trình

mà phụ tải điện phải đợc xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năngphát triển của công trình trong tơng lai 5năm , 10 năm hoạc lâu hơn nữa Chẳng hạn

nh để xác định phụ tải điện cho một phân xởng thì chủ yếu dựa vào máy móc thực tế

đặt trong phân xởng đó, xác định phụ tải cho một xí nghiệp thì ta phải xét tới khả năng

mở rộng của xí nghiệp trong tơng lai gần còn đối với thành phố, khu vực thì chúng taphải tính đến khả năng phát triển của chúng trong khoảng thời gian 5, 10 năm sắp tới

nh vậy xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hoặc dài hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay khi côngtrình đi vào hoạt động Phụ tải đó thờng đợc gọi là phụ tải tính toán ngời thiết kế cầnbiết đợc phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện nh: máy biến áp , dây dẫn, các thiết

bị đóng cắt, bảo vệ ,vv để tính đợc các tổn thất công suất, để chọn các thiết bị bù,vv

Nh vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện.

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh : công suất và số lợng các máy, chế độvận hành của chúng, quy trình công nghệ sản suất, trình độ vận hành của côngnhânvv vì vậy xác định phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhng rất quantrọng bởi vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ củacác thiết bị điện có khi dẫn tới nổ, cháy gây nguy hiểm cho tài sản và tính mạng củacon ngời và ngợc lại nếu phụ tải tính toán lớn hơn so với yêu cầu thì sẽ gây lãng phí docác thiết bị đợc chọn cha hoạt động hết công suất

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 7–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Do tính chất quan trọng của việc xác định phụ tải tính toán nên ta phải có nhữngphơng pháp xác định phụ tải tính toán sao cho sai số là nhỏ nhất, dới đây là một số ph-

ơng pháp xác định phụ tải tính toán thờng dùng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện:

- Phơng pháp tính theo hệ số yêu cầu

- Phơng pháp tính theo công suất trung bình

- Phơng pháp tính theo suất điện năng tiêu hao cho một đơn vị sản phẩm

- Phơng pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị sản suất./

Từ những yêu cầu và tầm quan trọng đã nêu trên ta có thể áp dụng để xác định phụ tảitính toán cho trờng đại học kinh tế kĩ thuật công nghiệp

- Để xác định phụ tải tính toán của toàn trờng ta có thể dựa vào bảng phụ lục 1 để tra

hệ số nhu cầu (knc và cosϕ ) của các phân xởng:

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 8–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Phòng điều khiển nhà máy 20

Trung tâm điều khiển nhà máy điện và trạm biến áp 25 - 30

chiếu sáng sinh hoạt

Suất phụ tải tính toán cho các khu vực

Một số ph ơng pháp & công thức dùng để xác định phụ tải tính toán:

Xác định phụ tải tính toán theo công thức:

+ PTT = Knc.∑

=

n i d

+ Nếu hệ số công suất cosϕ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau

thì ta tính hệ số công suất trung bình theo công suất sau:

+ cosϕtb =

n

n n

P P

P

P P

P

+ + +

+ + +

cos

cos cos

2 1

2 2 1

Xác định phụ tải chiếu sáng theo công thức:

+Pcs = P0.S

Với S là diện tích mặt bằng cần đợc chiếu sáng (m2), P0 là suất chiếu sáng(w/m2

), P0 là suất chiếu sáng đợc tra theo bảng:

- Kmax - hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lợng Ksd và nhq:

Ta cũng có thể xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị sản suất

Để tiện cho việc xác định phụ tải tính toán của tr ờng ta có thể chia các phụ tải

ra làm 04 nhóm nh sau:

+ Nhóm I gồm: Các khu nhà xởng chính (xởng may I, xởng cơ khí , xởng may

da, xởng dệt, xởng điện, xởng điện tử)

PCK = 0,4.100 000 + 25.160 = 44 000(w) = 44(kw)

+ X ởng May I: Với diện tích mặt bằng là S = 120m2 có công suất đặt Pđ =100(kw), tra bảng ta chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.8, tra bảng ta chọn suất phụ tải chiếusáng là P0cs = 25 w/m2:

Vậy phụ tải tính toán của phân xởng May I là:

PMI = 0,8.120 +12.120 = 97.44(Kw)

+ X ởng Điện Tử : Với diện tích mặt bằng S = 60m2 có công suất đặt là Pđ =3(kw).Với đặc điểm là xởng thực hành lắp ráp các mạch điện tử hơn nữa lại có nhiềulinh kiện điện tử nhỏ nên cần chiếu sáng rõ dàng vì vậy tra bảng ta chọn suất phụ tảichiếu sáng là P0cs = 25 w/m2,chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.7:

Vậy ta xác định đợc phụ tải tính toán của xởng điện tử là:

PĐT= 3.0.7 + 20.60 = 3.3(kw)

+ X ởng Da Giày : Với diện tích mặt bằng là S = 60m2 và có những đặc điểm tơng

tự nh xởng may nên ta chọn hệ số nhu cầu là Knc = 0.8, chọn suất phụ tải chiếu sáng P 0cs = 20 w/m2:

-⇒ Phụ tải tính toán của xởng Da Giày là:

PDG = 0,8.10 + 20.60 = 9200(w) = 9.2(kw)

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 10–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

+ X ởng Dệt Sợi: với diện tích mặt bằng là S = 100m2 tra bảng ta chọn hệ số nhucầu Knc = 0.8 chọn suất chiếu sáng P0cs = 20 w/m2:

⇒ Phụ tải tính toán của xởng Dệt Sợi là:

PDS = 0,8.25 + 20.100 = 22000(w) = 22(kw)

+ Xởng Điện: Có diện tích mặt bằng S = 60m2 Là xởng thực hành lắp ráp cácmạch điện nên cần đợc chiếu sáng tốt vậy tra bảng ta chọn suất chiếu sáng P0cs = 25w/m2và hệ số nhu cầu Knc = 0.7:

Vậy công suất tính toán sởng điện là:

+ Đài Phun N ớc: Dùng máy bơm nớc công suất 0.5(kw), ⇒ PĐPN = 0.5(kw)

⇔Tổng phụ tải toàn bộ nhóm I là:

P

ϕ

cos =

7 0

34

34 183

vệ sinh nhng là nơi tiếp đón các khách quan trọng của trờng nên tra bảng ta chọn hệ

số nhu cầu Knc = 0.7 và suất chiếu sáng P0cs = 20 w/m2,vậy ta tính đợc phụ tải cho nhàkhách là:

- TÇng 3 gåm th viÖn cã diÖn tÝch S = 120 m2, tra b¶ng chän suÊt phô t¶i P0= 20w/m2, 4phßng thùc hµnh tin mçi phßng cã diÖn tÝch S = 60 m2 chän suÊt phô t¶i P0=

25 w/m2, 1 phßng ph«t« gi¸o tr×nh cã diÖn tÝch S = 60 m2 chän suÊt phô t¶i P0= 25w/m2 :

71

71

VËy tæng c«ng suÊt cña nhµ A1 lµ:

+Khu KÝ Tóc X¸ nhµ B: Lµ khu kÝ tóc 03 tÇng mçi tÇng 10 phßng víi diÖn tÝch S

=20m2/01phßng t¬ng tù tra b¶ng ta còng chän suÊt phô t¶i P0 = 25 w/m2:

⇒ Phô t¶i tÝnh to¸n xëng May II lµ: PMII = 0,8.70 + 20.216 = 60.32(kw)

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 12–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Khu Nhà Làm Việc: Gồm 2 tầng mỗi tầng 08 phòng với diện tích S =30m2/01,

là văn phòng làm việc của các khoa, phòng TCCBHSSV, phòng Đào Tạo, tra bảng tachọn suất phụ tải P0 = 20 w/m2:

Vậy phụ tải nhà làm việc: PNLV = 20.16.30 = 9600(w) = 9.6(kw)

Căng Tin + 01 Phòng Học: Tra bảng ta chọn P0 = 20 w/m2 với diện tích S

=30m2 cho căng tin và chọn suất chiếu sáng P0 = 15 w/m2 cho phòng học Vậy tổngcông suất là:

PCT = 20.1.30 + 15.30 = 1050(w) = 1.05(kw)

+ Phòng Bảo Vệ: Gồm 01 quạt treo tờng 0.1(kw) và 01 bóng điện 100(w) ⇒ PBV

= 0.2(kw)

+ Động cơ vận hành đóng mở cổng có công suất PVHC = 1.7(kw)

+ Các khu nhà vệ sinh chỉ dùng các bóng đèn sợi đốt với công suất

P = 0.1(kw)/01 bóng gồm 03 nhà mỗi nhà 03 bóng vậy ta tính đợc tổng công suấtcác khu nhà vệ sinh: PVS = 3.3.0,1 = 0.9(kw)

⇒Ta xác định đợc tổng phụ tải nhóm III là:

59

59 266

= 405.04(A)

* Nhóm IV:

Nhà C: + Gồm 3 tầng trong đó 7 phòng tầng 3, 5 phòng tầng hai, 7 phòng tầng1dùng làm giảng đờng mỗi phòng có diện tích trung bình là S = 60 m2/phòng tra bảng

ta chọn suất phụ tải là P0 = 15 w/m2:

⇒ PC1 =15.(7.2 + 5).60 = 17100 (w) = 17.1 (kw)

+ Tầng hai có hai bố trí hai phòng thực hành tin PLC & CLC cho hai khoa Điện

-Điện tử và khoa Cơ khí chế tạo máy mỗi phòng cũng có diện tích là S = 60m2 tra bảng

ta chọn suất phụ tải P0 = 25w/m2:

+ Xởng nhuộm :Tra bảng ta chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.8 chọn P0cs = 20 w/m2:

⇒ Phụ tải tính toán Xởng nhuộm: PXN = 0,8.1 + 20.50 = 1.8(kw)

Câu Lạc Bộ Thanh Niên: Có diện tích mặt bằng S =100m2 chỉ diễn ra các hoạt

động sinh hoạt đầu khoá và chỉ dùng chiếu sáng và quạt mát, tra bảng ta chọn suất phụtải P0 = 15 w/m2:

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 13–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Phụ tải tính toán của CLBTN: PCLBTN = 15.100 = 1500(w) = 1.5(kw).

⇒Phụ tải tính toán nhóm IV:

9

9

22 = 34.8(A)

Vậy tổng phụ tải tính toán của toàn tr ờng là:

PTT = PNI + PNII + PNIII + PNIV = 183.34 + 41.71 + 266.59 + 22.9 = 514.54(kw).Chọn hệ số đồng thời kdt = 0.8 ta xác định đợc phụ tải tính toán toàn phần:

+ + +

n

n n

P P

P

P P

P

cos

cos cos

2 1

2 2 1

54 514

85 , 0 2 , 331 7 , 0 34 ,

Dung lợng tính toán toàn trờng:

STT ∑ =

tb TTP

P

ϕ

cos =

73 0

632 ,

411 = 563.8(KVAR)Dung lợng tính toán dự phòng đợc xác định theo công thức:

632 411

= 625.4(A)

Từ những tính toán trên ta có bảng thống kê các phụ tải theo các nhóm nh sau:(Trang bên)

III 266.59(KW) 165.2 (kVAR) 313.6 (kvA) 405.04 (A)

II Ph ơng án cấp điện:

Dựa vào dung lợng tính toán dự phòng (SDP) ta có hai phơng án cấp điện cho trờng:

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 14–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

- Phơng án 1 : Chọn hai máy biến áp loại 300KVA do ABB chế tạo.

- Phơng án 2 : Chọn một máy biến áp loại 600KVA cũng do ABB chế tạo

⇒ Nên chọn phơng án thứ hai vì việc lắp đặt sẽ gọn gàng và tiện vận hành ,giảm đợc chi phí lắp đặt và sửa chữa

+ Nhờ có sơ đồ mặt bằng , công suất , mật độ phụ tải và diện tích các khu nhà ta cóthể xác định đợc vị trí đặt trạm biến áp nằm trong khuôn viên trờng, sau chợ MỹTho ,giữa hai khu nhà C &D ,đặt vị trí trạm ở đây có những u điểm sau:

- Địa điểm này có ít sinh viên qua lại vì vạy nó đảm bảo đợc yêu cầu an toan chongời, liên tục cấp điện

- Gần trung tâm phụ tải, (Gần các khu xởng có công suất lớn)vì vậy nó thuận tiệncho nguồn cung cấp đi tới

- Thao tác vận hành và quản lí dễ dàng hơn nữa có vị trí thoáng mát không có cây

Vậy phơng án cấp điện cụ thể là:

Điện năng cung cấp cho trờng sẽ đợc lấy từ trạm biến áp trung gian của thành phốxuống sứ cách điện qua cầu dao cách ly xuống hệ thống chống sét van và hệ thống cầuchì tự rơi sau đó mới suống máy biến áp đặt riêng cho trờng

- Đặt một trạm biến áp dới mặt đất, trong trạm đặt một máy biến áp (600KVA)nằm giữa hai khu nhà C & D bên trong khu tờng bao của trờng

Đặt trong trạm Biến áp một tủ phân phối: Bên trong gồm hệ thống đồng hồ đo vôcông và hữu công qua một bộ biến dòng TI gồm 3 cái do liên xô chế tạo

Từ tủ phân phối ta đi hai lộ xuống hai tủ phân phối dới đất, tủ1 bên trong đặt 1

áptômát tổng và 4 áptômát nhánh phân phối điện xuống từng nhóm, tủ 2 bên trong có

đặt hệ thống tụ bù cosϕ, cả hai tủ đều trang bị hệ thống chống sét hạ thế.

III, Lựa chọn các thiết bị điện

Những điều kiện chung để chọn thiết bị điện:

1 Chọn thiêt bị điện và các bộ phận dẫn điện theo điều kiện làm viêc lâu dài:

a/ Chọn theo điện áp định mức:

Điện áp định mức của thiêt bị điện (TBĐ), đợc ghi trên nhãn máy phù hợp với độ cách

điện của nó Mặt khác khi thiết kế chế tạo các thiết bị điện đều có độ bền về điện nêncho phép chúng làm việc lâu dài không hạn chế với điện áp căôhn định mứ 10 - 15%

và gọi là điện áp làm việc cực đại của thiết bị điện Nh vậy trong điều kiện làm việcbình thờng, do độ chêng lệch điện áp không vợt quá 10 - 15% điện áp định mức nênkhi chpnj thiết bị điện phải thoả mãn điều kiện sau đay:

Uđm TBD ≥ Uđm,m

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 15–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Đối với thiết bị điện ,sứ cách điện và cáp điện lực trong điều kiện vận hành điện áp chophép tăng đến một trị số nào đấy Bảng dới đây ghi rõ trị số độ lệch điện áp cho phép t-

ơng đối so với điện áp cho phép của TBĐ

Cáp điện lực: 1,1 Kháng điện: 1,1

Cáp chống sét: 1,25 Máy biến dòng điện: 1,1

Sứ cách điện: 1,15 Máy biến điện áp: 1,1

Dao cách ly: 1,15 Cầu chì: 1,1

đại của các mạch Ilv,max không vợt quá dòng điện định mức của TBĐ:

Ilv, max ≤ Iđm TBĐ

Đòng điện làm việc cực đại của các mạch đợc tính nh sau:

- Đối với đờng dây làm việc song song: Tính khi cắt bớt một đờng dây

- Đối với mạch máy biến áp tính khi MBA sử dụng khả năng quá tải cẩu nó

- Đối với đờng dây cáp không có khả năng dự trữ: tính khi sử dụng khả năng quá tảicủa nó

- Đối với thanh góp nhà máy điện, trạm biến áp , các thanh dẫn mạch phân đoạn vàmạch nối TBĐ : Tính trong điều kiện chế độ vận hành là xấu nhất

- Đối với máy phát điện, tính bằng 1,05 lần dòng điện định mức của nó vì máy phát

điện chỉ cho phép dòng điẹn quá tải đến 5%

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 16–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Các TBĐ đợc chế tạo với nhiệt độ định mức của môi trờng xung quang là +350C ,nếu nhiệt độ môi trờng xung θxqquanh khác nhiệt độ định mức thì phải hiệu chỉngdòng điện cho phép của TBĐ, Cụ thể nh sau:

0

35

−

− θ

θ θ

Trong đó:

cp

θ - Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất đối với các phần riêng rẽ của TBĐ

Nếu θxq<350C thì dòng điện I'cp có thể tăng lên 0,005Iđm,TBĐ mỗi khi nhiệt độ giảmxuống 10C so với +350C, nhn g tất cả không đợc vợt quá 0,20Iđm,TBĐ

2 Kiểm tra thiết bị điện ,sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện theo dòng điện

ngắn mạch.

a/ Kiểm tra ổn định động:

Điều kiện kiểm tra ổn định động của TBĐ là:

iđmđ ≥ ixk

Trong đó:

iđmđ - biên độ dòng điện cực đại cho phép đặc trng ổn định đọng cao củaTBĐ;

ixk - biên độ dòng điện ngắn mạch xung kích

Nh vậy khả năng ổn định động (khả năng chống lại tác dụng của lực điện động)của TBĐ đợc đặc trng bởi dòng điện ổn định động định mức là dòng điện lớn nhất cóthể chạy qua TBĐ mà lực điệnđộnh do nó sinh ra không thể phá hoại TBĐ đợc

b/ Kiểm tra ổn định nhiệt:

kiểm tra ổn định nhiệt TBĐ dựa vào điều kiện sau:

I2 đm, nh.tđm, nh ≥ I2∞tqđ

Hoặc:

Iđm, nh ≥ I∞

nh dm

TRong tài liệu kĩ thuật nhà chế tạo cho ta Idm,nh ứng với thời gian 5" hay10" Từ

đay đẻ kiểm tra TBĐ cần phải tính các đại lợng I∞ và Iqd

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 17–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

PHầN II: Chọn Các Thiết Bị Điện Lắp Đặt Cho

Trờng

A Chọn máy biến áp:

Để chọn máy biến áp ta có thể căn cứ vào các điều kiện sau để lựa chọn và kiểmtra:

Đại lợng chọn và kiểm tra Điều kiện

Điện áp định mức (sơ cấp), KV Uđm,BU ≥ Uđm,m

Phụ tải một pha, VA Sđm2,ph ≥ S2,ph

Điều kiện lựa chọn máy biến áp

Công suất sau khi hiệu chỉnh đợc xác định theo công thức:

5 30

Thông số kĩ thuật của máy biến áp loại 630(KVA) do ABB chế tạo.

Kiểm tra thấy Sđm,BU = 500(KVAR) > Sđm,m = 420.32(KVAR)

Dung lợng MBA lớn hơn phụ tải của toàn trờng:

m dm

i% - giá trị tơng đói của dòng điện không tải, cho trong lý lịch máy

UN% - giá trị tơng đối của điện áp ngắn mạch, cho trong lý lịch máy

Ki tính toán sơ bộ ta có công thức sau:

∆QB = (0,105 ữ 0,125).Sđm

Hoặc ta có thể lấy các giá trị trong khoảng sau i% = 5 ữ7, và UN% = 5,5

Thay các giá trị vào ta xác định đợc:

∆QB = 0,125.500 = 6,25 kVAr

2.Tổn thất điện năng trong máy biến áp

tổn thất điện năng trong máy biến áp đợc xác định theo công thức sau:

τ Thời gian tổn thất công suất lớn nhất tra bảng 4-1 (trang49)

Thay các giá trị vào ta có:

∆AB = 1000.8760 + 7000 2

500

32 420

Vậy máy biến áp đã chọn thoả mãn điều kiện

Ta xây dựng trạm biến áp theo hình thức Trạm Cột (còn gọi là trạm bệt)

Trạm cột thờng đợc dùng ở những nơi có điêu kiện đất đai, nh vùng nông thôn, cơquan,xí nghiệp nhỏ và vừa

Đối với loại trạm này, thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp đặt bệttrên bệ ximăng, dới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà

So sánh với điều kiện thực tế của trờng là diện tích không lớn nên giải pháp xâydựng trạm bệ là hoàn toàn phù hợp

B.Lựa chọn máy biến dòng điện BI:

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 19–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Máy biến dòng điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện lớn (sơ cấp) thành dòng điện5A thứ cấp, để cung cấp cho các thiết bị đo lờng, bảo vệ role và tự động hoá Máy biếndòng điện đợc lựa chọn theo điều kiện điện áp, dòng điện , phụ tải phía thứ cấp, cấpchính xác và kiểm tra theo điề kiện ổn định động và ổn định nhiệt Ngoài ra còn phảichọn loại BI phù hợp với nơi lắp đặt nh: Trong nhà, ngoài trời , lắp trên thanh cái, lắpxuyên tờng bảng dới đây trình bày tóm tắt các điều kiện lựa chọn máy biến dòng

Để chọn máy biến dòng ta có thể căn cứ vào các tiêu chuẩn cho trong bảng sau:

Đại lợng lựa chọn và kiểm tra Điều kiện

Điện áp định mứcc ,KV Uđm, BI ≥ Uđm, m

Dòng điện sơ cấp định mức A

Iđm,BI ≥

2 1

Hệ số ổn định nhiệt

Knh ≥

nh dm BI tdm t I

tqd I

, ,

công suất định mức, VA và phụ tảithứ cấp,Ω khi câp chính xác Sốcuộndây

Thông số kĩ thuật máy biến dòng điện do liên xô chế tạo

*Chú thích:T - máy biến dòng, II kiểu xuyên tờng, III kiểu thanh cái, φ - cách điệnbằng sứ

C Lựa chọn và kiểm tra cầu dao cách ly.

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 20–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ

Nhiệm vụ chủ yếu của cầu dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện trôngthấy giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận đợc cắt điện nhằm mục đích đảmbảo an toàn cho các nhân viên sởa chữa thiết bị điện Cầu dao cách ly không có bộphận dập tắt hồ quang lên không thể cắt đợc dòng điện phụ tải , nếu nhầm lẫn dùngcầu dao cách ly đẻ cắt dòng điện phụ tải thì có thể hồ quang phát sinh sẽ gây nghuyhiểm nh hỏng cầu dao cách ly và các bộ phận thậm trí có thể gây ngắn mạch giũa cácpha, vì vậy dao cách ly chỉ dùng để đóng cắt mạch điện khi không có dòng điện.

Cầu dao cách ly đợc chế tạo với các cấp điện áp khách nhau (6, 10, 22, 35, 110,

KV ).Có loại một pha loại 3 pha , loại trong nhà , loại ngoài trời

Đóng cắt cầu dao cách ly có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng điện

Cầu dao cách ly đợc chọn theo dòng điện định mức, điện áp định mức và kiểm tra

ổn định động, ổn định nhiệt độ khi ngắn mạch

Với điều kiện của trờng ta chọn cầu dao cách ly đặt ngoài trời, để chọn cầu dao cách

ly ta cũng căn cứ vào những điều kiện cho trong bảng sau:

Dòng điện lâu dài dịnh mức, A Iđm, CDCL ≥ Ilv max

Dòng điện ngắn mạch xung kích cho phép, KA Iđm,đ ≥ Ixk

Dòng điện ổn định nhiệt, KA

Iđm,nh ≥ I∞

nh tdm

tqd

,Với Ilv max = Itt = 625,4A ta chọn cầu dao có thông số kĩ thuật cho trong bảng sau:

Uđm kV 24

INt kA 16

Iđm kA 630

Kiểm tra lại cầu dao cách ly đã chọn:

Dòng điện xung kích cầu dao đợc xác định theo công thức :

ixk = 2.1,3.iN

1,3 là hệ số xung kích

thay số ta tính đợc giá trị của dòng xung kích:

ixk = 2.1,3.16 = 29,4A

Ta có Ilv max = 625,4A < Iđm =630A.(thoả mãn)

c1 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp:

Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện xoay chiều và một chiều khi quá tải hay ngắnmạch , thời cắt mạch của cầu chì phụ thuộc nhiều vào vật liệu làm dây chảy Dây chảycầu chì là bằng chì, hợp kim với thiếc , kẽm đồng, bạc vv Chì, kẽm và hợp kim chìvới thiếc có nhiệt độ nóng chảy tơng đối thấp, điện trở suất tơng đối lớn vì vậy loại dâychảy này thờng chế tạo với thiết diện lớn và thích hớp với điện àp 500V trở lại Với

điện áp cao hơn 1000V không thể dùng dây chảy có tiết diện lớn hơn đợc, vì lúc nóngchảy lợng hơi kim loại toả ra lớn , gây khó khăn cho việc dập tắt hồ quang Vì vậy ở

điện áp này thờng dùng dây chảy đồng, bạc có điện trở suất nhỏ, nhiệt độ nóng chảycao

Cầu chì là một thiết bị bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhng độ nhạy kém, nó chỉ tác độngkhi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần , chủ yếu là khi ngắn mạch

I N_T H16A -Đ Ệ Đ 21–B O C O B I T P D I CUNG C P I NÁ Á À Ậ À Ấ Đ Ệ