CHƯƠNG ITÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG Phụ tải tính toán là một thông số quan trọng mà ta cần xác định trong việc tính toán, thiết kếcung cấp phụ tải điện tương tự phụ tải thực tế do đó nếu
Trang 1Lời Nĩi ĐầuCuộc sống xung quanh chúng ta thật muơn màu,con người chở thành trung tâm của mọi vấn đề,bởi họ cĩ bàn tay và khối ĩc,họ đã làm nên bao điều kỳ diệu làm thay đổi cuộc sống của họ.họ
đã biến những gì khơng thể thành cị thể,họ đã biết biến biến đổi các nguồn năng lượng để phục
vụ cho nhu cầu cuộc sống,cũng như trong sản xuất kinh tế
Ngày nay, trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, yêu cầu đặt ra cho các cơ sở sản xuất là phải trang bị một hệ thống cơ cấu sản xuất hiện đại, với mức độ tự động hóa cao Song song với việc trang bị những hệ thống máy móc hiện đạïi này thì việc cung cấp điện cho nó cũng giữ vai trò cực kỳ quan trọng Không những phải đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật mà còn phải đảm bảo được cả yêu cầu về mặt kinh tế
Hiện nay trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều phần mềm thiết kế hệ thống cung cấp điện với sự trợ giúp của máy tính Nhưng muốn hiểu được việc thiết kế hệ thống cung cấp điện trên máy vi tính thì ta phải nắm vững kiến thức chuyên môn, biết được trình tự tính toán thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện.để từ đĩ làm cơ sở vững chắc về mặt lý thuyết về các phương thức tính tốn cũng như các phương pháp lựa chọn tối ưu và đạt hiệu quả cao nhất cho một cơng trình điện đản bảo chi phí là tháp nhất về mặt kinh tế,nhưng vẫn đảm bảo hội tụ đấy dủ vế mặt kỹ thuật
Trên tinh thần đó với sự hướng dẫn tận tình của thầy Trương Việt Anh, em đã tiến hành làm
đồ án thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sửa chữa cơ khí Thông qua đồ án này, em đã hiểu rõ hơn trình tự các bước cần thiết để cung cấp điện cho một phân xưởng, cách lựa chọn và lắp đặt các thiết bị bảo vệ cho một nhà máy.để nĩ hoạt động liên tục đáng tin cậy trong thời gian dài
Là một sinh viên lần đầu tiên bắt tay vào việc thiết kế cho một cơng trình điện chắc chắn khơng chánh khỏi những sai phạm.song với mong muốn làm quen với việc thiết kế cũng như cĩ được kinh nghiện hữu ích cho việc học tập,cũng như cơng việc làm sau này.Em rất mong được sự gĩp
ý chỉ dẫn của các thầy cơ cũng như các ban để đồ án được hồn thiện hơn nữa
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Việt Anh đã hướng dẫn tận tình giúp
chúng em hoàn thành đồ án môn học
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Minh Hân Phạm Ngọc Lâm
Trang 2NHẬN XẾT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
TP.Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2009 GVHD : Trương Việt Anh
Trang 3CHƯƠNG I
TÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG
Phụ tải tính toán là một thông số quan trọng mà ta cần xác định trong việc tính toán, thiết kếcung cấp phụ tải điện tương tự phụ tải thực tế do đó nếu xác định chính xác thì sẽ chọn đượcthiết bị phù hợp đảm bảo được điều kiện kỹ thuật cũng như lợi ích kinh tế Phụ tải điện phụthuộc vào những yếu tố quan trọng như: công suất máy, số lượng máy, chế độ vận hành củamáy, điện áp làm việc và quy trình công nghệ sản xuất Để thiết kế hệ thống cung cấp điệncho phân xưởng ta cần quan tâm đến những yêu cầu như : chất lượng điện năng, độ tin cậycấp điện, mức độ an toàn, và kinh tế
I ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG:
Đây là mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí, có dạng hình chữ nhật, phân xưởng có:
-Chiều dài 54m
-Chiều rộng 18m
-Chiều cao 7 m
-Với diện tích toàn phân xưởng 972m2
Môi trường làm việc rất thuận lợi, ít bụi, nhiệt độ môi trường trung bình trong phân xưởng là
Trang 4II THÔNG SỐ VÀ SƠ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG :
1 S ơ đồ mặt bằng phân xưởng
18000mm
Trang 5TT Ký hiệu Số lượng P đm (kw) Cos K sd Ghi chú
III PH ÂN NHĨM PHỤ TẢI:
Căn cứ vào việc bố trí của phân xưởng và yêu cầu làm việc thuận tiện nhất, để làm việccó hiệu quả nhất thông qua các chức năng hoạt động của các máy móc thiết bị
Ngoài các yêu cầu về kỹ thuật thì ta phải đạt yêu cầu về kinh tế, không nên đặt quánhiều các nhóm làm việc đồng thời, quá nhiều các tủ động lực như thế sẽ không lợi về kinhtế
Tuy nhiên một yếu tố quan trọng cần phải quan tâm là việc phân nhóm phụ tải Vìphân nhóm phụ tải sẽ quyết định tủ phân phối trong phân xưởng, số tuyến dây đi ra của tủphân phối
Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng dựa vào các yếu tố sau :
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng một chức năng
- Phân nhóm theo khu vực gần nhau thì cho một nhóm
Trang 6- Phân nhóm có chú ý đến phân đều công suất cho các nhóm (tổng công suất củacác nhóm gần bằng nhau).
- Dòng tải của từng nhóm gần với dòng tải của CB chuẩn
- Số nhóm không nên quá nhiều: 2,3 hoặc 4 nhóm
- Trong cùng một tuyến dây cung cấp từ tủ phân phối thì không nên bố trí thiết bị cócông suất lớn ở cuối tuyến
Vì thế, với những máy móc trên sơ đồ mặt bằng, ta quyết định chia phụ tải thành bốn nhóm,
đi cùng bốn nhóm là bốn tủ động lực và có một tủ phân phối chính cấp điện cho bốn tủ độnglực Ngoài việc cấp điện cho bốn nhóm thiết bị, ta còn phải cung cấp cho hệ thống chiếusáng
Số lượng, ký hiệu trên mặt bằng và tổng công suất của từng nhóm thiết bị được ghi ởbảng sau :
Trang 7IV X ÁC DỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG :
1.xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm:
Trang 8tải
Stải(đm) (KVA)
ksd S (tải)tt
(KVA)
Kđt Stt(tủ
điện) (KVA)
Itt (cho từng thiết bị) (A)
Trang 9tả i
Stải(đm) (KVA)
ksd S (tải)tt
(KVA)
Kđt Stt(tủ
điện) (KVA)
Itt (cho từng thiết bị) (A)
Trang 10Itt (cho từng thiết bị) (A)
Cos
tải
Stải(đm) (KVA)
ksd S (tải)tt
(KVA)
Kđt Stt(tủ
điện) (KVA)
Itt (cho từng thiết bị) (A)
Trang 11S (tải)tt (KVA)
Stt(tủ điện) (KVA)
2.phụ tải chiếu sang của phân xưởng:
Pttcs = P O * F
với F : là diện tích chiếu sáng
Pttcs : công suất tính toán chiếu sang
PO : diện tích chiếu sáng / đơn vị diện tích
chiếu sáng nhà kho: chiếu sáng nhà kho ta có thể chọn PO = 10(W) / m2 (tra bảng phụ lục
I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngô Hồng Quang,Vũ Vân Tẩm)
Ta có diện tích nhà kho là: Fkho= 6*6 =36 m2
→ ta có : Pttcskho = 10*36 = 360(w)
Trang 12 chiếu sáng phịng KCS: ta chọn chiếu sáng cho phịng KCS với PO=20(w)/m2 (tra bảng
phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngơ Hồng Quang,Vũ Vân
Tẩm)
Ta cĩ diện tích phịng KCS là: Fkcs= 8*6 =48 m2
→
ta cĩ : PttcsKCS = 20*48 = 960(w)
chiếu sáng xưởng làm việc : ta chọn chiếu sáng cho xưởng sản xuất với PO=15(w)/m2 (tra
bảng phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngơ Hồng Quang,Vũ
V CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG
1 Chọn số lượng và công suất của trạm biến áp: Vốn đầu tư của trạm biến áp chiếm một
phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tư của hệ thống điện Vì vậy việc chọn vị trí, sốlượng và công suất định mức của máy biến áp là việc làm rất quan trọng Để chọn trạm biếnáp cần đưa ra một số phương án có sét đến các ràng buộc cụ thể và tiến hành tính toán sosánh kinh tế, kỹ thuật để chọn phương án tối ưu.vì vậy việc lựa chọn máy biến áp bao giờ cũnggắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện.dung lượng và các thơng số máy biến áp phụthuộc vào phụ tải của nĩ,váo cấp điện áp,váo phương thức vận hành của máy biến áp v.v
a)Chọn vị trí đặt trạm biến áp:
Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp cần xem xét các yêu cầu sau:
- Gần tâm phụ tải
- Thuận tiện cho các tuyến dây vào/ ra
- Thuận lợi trong quá trình thi cơng và lắp đặt
- Đặt nơi ít người qua lai,thơng thống
- Phịng cháy nổ,ẩm ươt,bụi bẩn
- An tồn cho người và thiết bị
- Trong thực tế, việc đặt trạm biến áp phù hợp tấc cả các yêu cầu trên là rất khó khăn
Do đó tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà ta đặt trạm sao cho hợp lý nhất
Trang 13- Chọn số lượng máy biến áp phụ thuộc vào nhiều yều tố như:
+ Yêu cầu về liên tục cung cấp điện của hộ phụ tải
+ Yêu cầu về lựa chọn dung lượng máy biến áp
+ Yêu cầu về vận hành kinh tế
+ xét đến khả năng mở rộng và phát triển vế sau
Đối với hộ phụ tải loại 1: thường chọn 2 máy biến áp trở lên
Đối với hộ phụ tải loại 2: số lượng máy biến áp được chọn còn tuỳ thuộc vào việc
so sánh hiệu quả về kinh tế- kỹ thuật
Tuy nhiên, để đơn giản trong vận hành, số lượng máy biến áp trong trạm biến áp không nênquá 3 và các máy biến áp nên có cùng chủng loại và công suất
- Chủng loại máy biến áp trong một trạm biến áp đồng nhất (hay ít chủng loại) để giảm sốlượng máy biến áp dự phòng và thuận tiện trong việc lắp đặt, vận hành
c) Xác dịnh dung lượng của máy biến áp:
Hiện nay, có nhiều phương pháp để xác định dung lượng của máy biến áp Nhưng vẫn phảidựa theo các nguyên tắc sau đây:
- Chọn theo điều kiện làm việc bình thường có xét đến quá tải cho phép (quá tải bìnhthường) Mức độ quá tải phải được tính toán sao cho hao mòn cách điện trong khoảng thờigian xem xét không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây là 98oC Khi quá tảibình thường, nhiệt độ điểm nóng nhất của cuộn dây có thể lớn hơn (những giờ phụ tải cựcđại) nhưng không vượt quá 140oC và nhiệt độ lớp dầu phía trên không vượt quá 95oC
- Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố (hư hỏng một trong những máy biến áp làm việcsong song) với một thời gian hạn chế để không gián đoạn cung cấp điện
- thơng thường ta chọn máy biến áp dựa vào đồ thị phụ tải bằng hai phương pháp đĩ là:
phương pháp cơng suất đẳng trị
Trang 14Sdự phòngphụ thuộc vào việc dự báo phụ tải điện của phân xưởng trong tương lai,giả sử phụ tải điện của phân xưởng dự báo trong tầm vừa từ 3 – 10 năm.Do vậy ta chọn công suất dự phòng cho phân xưởng là 20%.
SđmMBA ≥ STT tủ điện + SttCS + Sdự phòng = 403,472+80=483,472(KVA)
vậy ta chọn máy biến áp 3pha của hãng THIBIDI sản xuất tại việt nam với nhiệt đô môi trương
của việt nam nên ta không cần xét đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ.máy biến áp có
SđmMBA=560(KVA) THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY BIẾN ÁP
MÁY BIẾN ÁP 3 PHA _
560 KVA Thông số kĩ thuật
Tổn hao không tải Po (W)
100 0 Dòng điện không tải Io
Tổn hao ngắn mạch ở 75 độ
C Pk(W)
550 0 Điện áp ngắn mạch Uk (%) 4.5
Trang 15Ruột máy 115 7
VI.XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI :
1 Tọa độ tâm phụ tải của từng nhóm:
a) Tọa độ tâm phụ tải của nhóm 1:
Khi thiết kế mạng điện cho phân xưởng, việc xác định vị trí đặt tủ phân phối hay trạm biếnáp phân xưởng là rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, tổnthất công suất và tổn thất điện năng là bé nhất
Tâm phụ tải được xác định theo công thức sau:
Trong đo ù:- Pđmi là công suất định mức của thiết bị thứ i
-Xi, Y i là toạ độ của các thiết bị (nhóm) trong nhóm (phân xưởng)
Các thông số của nhóm 1 :
STT Ký hiệu trên
Trang 161
1 1
1
i
i đm
i
i đm i
P
P x
111
4 , 2 18 4 , 2 18 4 , 2 18 2 , 13 7 2 , 10 7 2 , 7 7 6 , 20 3 6 , 17 3 8 , 14 9 8 , 11 9 8
1 1
12
1
1 1
1
i
i đm
i
i đm i
P
P y Y
111
11 18 8 , 7 18 6 , 4 18 9 7 9 7 9 7 8 3 8 3 3 9 3 9 3
Các thông số của nhóm 2 :
STT Ký hiệu trên
Trang 171
2 2
2
i
i đm
i
i đm i
P
P x
67
8 , 10 11 2 , 8 11 6 , 5 11 18 16 20 9 16
6
1
2 2
2
i
i đm
i
i đm i
P
P y
Y =9.15,89.15,816.13,66711.15,811.15,811.15,8 =15,3(
m)
Các thông số của nhóm 3 :
STT Ký hiệu trên
Trang 18
i
i đdm
i
i đm i
6 , 49 11 6 , 34 18 2 , 47 18 6 , 36 9 6 , 32 9 8 , 44
3
i
i đm
i
i đm i
8 , 15 11 6 , 13 18 8 , 15 18 8 , 15 9 8 , 15 9 8 , 15
Các thông số của nhóm 4 :
STT Ký hiệu trên
Trang 191 4
12
1
4 4 4
i
i đm
i
i đm i
P
P x
141
3 51 5 42 11 4 , 38 11 8 , 44 18 2 , 40 18 46 9 2 , 41 16 8 , 31 20 8 , 29 20
12
1
4 4
4
i
i đm
i
i đm i
P
P y Y
141
6 , 9 5 4 , 6 5 2 , 3 5 8 , 1 11 8 , 1 11 4 , 9 18 4 , 9 18 8 , 1 9 2 , 6 16 8 20 8
42.1412,41.987,11.675,7.111
i ttj
i
ttj j
Trang 2010( )
1419867111
5,6.1413,15.983,15.675,6.111
i ttj
i
ttj j
Trang 2118000mm
Trang 22VII L ỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC :
Việc lắp đặt tủ động lực và tủ phân phối đúng tâm phụ tải của nhóm và phân xưởng có lợivề:
- Chi phí cho việc đi dây và lắp đặt là thấp nhất
- Tổn hao điện áp là thấp nhất
Tuy nhiên trong thực tế khi lắp đặt tủ phân phối không được như trên lý thuyết mà ta cần lưu
ý đến một số vấn đề sau:
- Đặt gần tâm phụ tải
- Tính chất của phụ tải
- Mặt bằng xây dựng của nhà xưởng
- Tính mỹ quan
- thuận tiện cho vận hành và sửa chữa
- Thuận lợi cho quan sát toàn nhóm máy hay toàn phân xưởng
- Không gây cản trở lối đi
- Gần cửa ra vào
- Thông gió tốt
Vì vậy dựa vào các điều kiện trên ta chọn vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực cĩ thể lệch đi
so với tính tốn của tâm phụ tải nhưng phải đảm bảo gần tâm phụ tải nhất
sau khi xem xét bố trí của phụ tải phân xưởng ta đưa ra phương án đặt tủ động lực và tủ điềukhiển cho tồn phân xưởng như hình vẽ sau:
Trang 2318000mm
Trang 24CHƯƠNG II TÍNH CHỌN PHƯƠNG ÁN DI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG
I.VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG:
1 Yêu cầu:
Bất kỳ phân xưởng nào ngoài việc tính toán phụ tải tiêu thụ để cung cấp điện chophân xưởng, thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng Vì vậy ta cần đưa raphương án đi dây cho hợp lý, vừa đảm bảo chất lượng điện năng, vùa có tính an toàn và thẩmmỹ
Một phương án đi dây được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thoảõ mãn những 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
- Sơ đồ nối dây đơn giản, rõ ràng
- Dễ thi cơng lắp đặt,dễ sửa chữa
2 Phân tích các phương án đi dây:
Có nhiều phương án đi dây trong mạng điện, dưới đây là 2 phương án phổ biến:
a) Phương án đi dây hình tia:
Trang 25Trong sơ đồ hình tia, các tủ phân phối phụ được cung cấp điện từ tủ phân phối chính bằng cáctuyến dây riêng biệt Các phụ tải trong phân xưởng cung cấp điện từ tủ phân phối phụ quacác tuyến dây riêng biệt Sơ đồ nối dây hình tia có 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 tủ phân phối phụ thìmột số lượng lớn phụ tải bị mất điện
* Phạm vi ứng dụng: mạng hình tia thường áp dụng cho phụ tải công suất lớn, tập trung(thường là các xí nghiệp công nghiệp, các phụ tải quan trọng :loại 1 hoặc loại 2)
b) Phương án đi dây phân nhánh:
Trang 26- Giảm được số các tuyến đi ra từ nguồn trong trường hợp có nhiều phụ tải.
- Giảm được chi phí xây dựng mạng điện
- Có thể phân phối công suất 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 thiết bị điện trên cùngtuyến 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 cho các phụ tải côngsuất nhỏ, phân bố phân tán, các phụ tải loại 2 hoặc loại 3
c) Sơ đồ mạng hình tia phân nhánh: Thông thường mạng hình tia kết hợp phân nhánh
Trang 27thường được phổ biến nhất ở các nước, trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại mọi điểm phânnhánh, 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 chì hay CB) việc xácđịnh sự cố cũng đơn giản hoá bảo trì hay mở rộng hệ thống điện, cho phép phần còn lại hoạtđộng bình thường, kích thước dây dẫn có thể chọn phù hợp với mức dòng giảm dần cho tớicuối mạch
* Khuyết điểm: sự cố xảy ra ở một trong các đường cáp từ tủ điện chính sẽ cắt tất cả cácmạch và tải phía sau
2 Vạch phương án đi dây:
Để cấp điện cho động cơ trong phân xưởng, dự định đặt một tủ phân phối từ trạm biến áp vềvà cấp cho 4 tủ động lực cùng một tủ chiếu sáng rải rác cạnh tường phân xưởng và mỗi tủđộng lực được cấp cho một nhóm phụ tải
Từ tủ phân phối đến các tủ động lực thường dùng phương án đi hình tia
Từ tủ động lực đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia cho các thiết bị công suấtlớn và sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị công suất nhỏ
Các nhánh đi từ tủ phân phối không nên quá nhiều (n<10) và tải của các nhánh cócông suất gần bằng nhau
Khi phân tải cho các nhánh nên chú ý dến dòng định mức của các CB chuẩn(6A,10A,20A,32A,63A,125A,150A,200A,315A,400A,600A,1000A)
Trang 28Do phân xưởng là xưởng sửa chữa cơ khí Vì vậy để cho thuận tiện trong việc đi lại và vậnchuyển thì ta chọn phương án đi dây như sau:
Từ tủ phân phối chính đến tủ đôïng lực ta đi dây hình tia và đi trên máng cáp
Toàn bộ dây và cáp từ tủ động lực đến các động cơ đều được đi ngầm trong đất Cáp được chôn ngầm dưới đất có những ưu và nhược điểm sau:
* Ưu điểm: giảm công suất điện, tổn thất điện, không ảnh hưởng đến vận hành và tạo ra vẻthẩm mỹ
* Nhược điểm: giá thành cao, rẽ nhánh gặp nhiều khó khăn, khi xảy ra hư hỏng khó pháthiện
Từ các yêu cầu trên ta thấy việc xác định phương án đi dây rất quan trọng, có ảnh hưởng rấtlớn đến việc chọn CB sau này Vì vậy ta tiến hành đị dây cho phân xưởng như sau:
Trang 297A 7B 7C
12 C
7C
7C 7C
12 A 12 B
6C 6B 6A
4A
3 A
3 B
3 C
2A 4B
1 A
2B
1 B
10 B
10
C 8C5D
8A 9B
11 A
11 B
11 C
MDB DB2
4 A
3 B
4 B
3 A
3 C
1 A
7 A
7 B
7 C
5 A
3 D
3
A
8 B
9 B
5 B
5 C
9 A
10 A
2 A
2 B
1 B
10 B
10 C
8 C
5 D
11 B
11 C
11 A
9 D 9 C
Trang 30CHƯƠNG III TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ
I Chọn Cáp Và Dây Dẫn :
1.Chọn loại cáp và dây dẫn:
a)Các loại cáp, dây dẫn và phạm vi ứng dụng:
Trong mạng hạ áp thường sử dụng cáp điện, bọc cách điện bằng PVC, XLPE, PE,… hoặcthanh dẫn BTS
Các loại cáp được bọc cách điện trong mạng hạ áp của Cadivi:
Dây cáp điện lực CV: đây là loại cáp đồng nhiều sợi xoắn cách điện bằng PVC,
điện áp cách điện đến 660V, một ruột
Cáp CV thường được sử dụng cho những đường dây có công suất lớn, đường dâycấp điện từ máy biến áp đến các tủ phân phối chính và từ tủ phân phối chính đến các tủ phânphối phụ
Dây cáp điện lực CVV: đây là loại cáp đồng nhiều sợi xoắn, có 2, 3 hoặc 4 ruột.
Điện áp cách điện đến 660V
Loại cáp này thường được sử dụng để cung cấp điện cho các động cơ 3 phahoặc 1 pha
Dây cáp vặn xoắn LV- ABC: đây là loại dây vặn xoắn, bọc cách điện bằng
XLPE, ruột bằng dây nhôm cứng, nhiều sợi cán ép chặt Loại dây này có thể chế tạo loại là
2, 3 và 4 ruột
Thường được sử dụng đối với đường dây trên không
Dây đơn một sợi hoặc nhiều sợi mã hiệu VC: đây là loại dây đồng 1 sợi cách
điện bằng PVC Điện áp cách điện đến 660V
Thường được sử dụng để thiết trí đường dẫn điện chính trong nhà
Dây AV: đây là loại dây có cấu tạo giống CV nhưng lõi bằng nhôm.
Thường dùng cho mạng điện phân phối khu vực
Trong điều kiện vận hành các dây dẫn và khí cụ điện có thể được chọn ở chế độ sau:
b)Chọn loại cáp và dây dẫn:
Trang 31 Chế độ quá tải
Để đảm bảo cho các thiết bị không bị hư hỏng khi có sự cố xảy ra thì các khí cụ bảo vệ phảitác động nhanh khi có sự cố ngắn mạch hay quá tải, còn đối với dây dẫn thì phải đảm bảo vềđiều kiện cơ khí và phát nóng cho phép cũng như tổn thất điện áp trên đường dây
Ngoài ra việc lựa chọn dây dẫn và các thiết bị bảo vệ phải đảm bảo về kinh tế và kỹ thuật
1.Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng:
Dây dẫn và cáp hạ áp cho phân xưởng được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép và kiểmtra theo điều kiện tổn thất điện áp
Vì khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ động lực cũng như từ tủ động lực đến từng thiết bị làngắn, nếu như thời gian làm việc của các máy ít thì việc lựa chọn theo dòng phát nóng sẽđảm bảo về chỉ tiêu kỹ thuật cũng như ít lãng phí về kim loại màu
aChọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính của phân xưởng:
Tuyến dây đi từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính là tuyến dây chính, chịu dòng tảilớn nên thường dùng 4 sợi (3 dây pha và 1 dây trung tính) Ta chọn phương án đi cáp ngầntrong đất và được đặt trong ống nhựa cứng PVC chuyên dùng của cơng ty điện lực(đi ngầm cáchmặt đất 50cm)trong hào đặt riêng rẽ các dây pha và dây trung tính vào mỗi đường ống khácnhau
Ta cĩ :
Chọn dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính đi ngầm trong đất ta cĩ:(các hệ số K trong đồ
án được tra trong sách giáo trình cung cấp điện của TS Quyền Huy Ánh đại học sư phạm kỹ
Trang 32- K7=0.95 (nhiệt độ đất 250C)
- K = K4.K5.K6.K7 = 0.95
Vậy ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa
PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:(dây dẫn chọn đã được nhà sản
xuất tính đến phương án đi dây ngầm chơn dưới đất)
Đườngkính dâydẫn(mm)
Đườngkínhtổng(mm)
Trọnglượng gầnđúng(kg/km)
Cường độdịng điện tốiđa(A)
điện áp rơi(V/A/Km)
b) Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực của phân xưởng:
Tuyến dây đi từ tủ phân phối chính đến tủ động lực ta đi dây 4 sợi (3 dây pha và một dâytrung tính) và đi trên máng cáp nên ta có:
K1: xét ảnh hưởng của cách lắp đặt
K2:xét đến số mạch /dây trong trong mọt hang đơn
K3:xét đến nhiệt độ mơi trường khác 300C
Trang 33Ta cĩ:
Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực DB đến tủ động lực DB1 là: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng
đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC- 660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các
thông số như sau:
Tiết diệndanhđịnh(mm2)
Sốsợi/đườngkính sợi(N/mm)
Đườngkính dâydẫn(mm)
Đườngkính tổng(mm)
Trọnglượng gầnđúng(kg/km)
Cường độdịng điệntối đa(A)
điện áp rơi(V/A/Km)
Dòng điện làm việc của nhóm 2 là :
Ta cĩ:
Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực DB đến tủ động lực DB2 là: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng
đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các
thông số như sau:
Đườngkính dâydẫn(mm)
Đườngkính tổng(mm)
Trọnglượng gầnđúng(kg/km)
Cường độdịng điệntối đa(A)
điện áprơi(V/A/Km)
Dòng điện làm việc của nhóm 3 là :
Trang 34Ta cĩ:
Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực DB đến tủ động lực DB2 là: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng
đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các
thông số như sau:
Dòng điện làm việc của nhóm 4 là :
Ta cĩ:
Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực DB đến tủ động lực DB2 là: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng
đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các
thông số như sau:
kính sợi
(N/mm)
Đườngkính dâydẫn(mm)
Đườngkính tổng(mm)
Trọnglượng gầnđúng(kg/km)
Cường độdịng điệntối đa(A)
điện áp rơi
Đườngkính dâydẫn(mm)
Đườngkính tổng(mm)
Trọnglượng gầnđúng(kg/km)
Cường độdịng điệntối đa(A)
điện áp rơi(V/A/Km)
Trang 35Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực DB1 đến động cơ 1A là: cáp điện lực CCV ruột dẫn bằng
đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất (3dây
pha và một dây trung tính nối đất ) các thông số như sau:
Đườngkính dâydẫn(mm)
Đườngkính tổng(mm)
Trọnglượng gầnđúng(kg/km)
Cường độdịng điệntối đa(A)
điện áprơi(V/A/Km)
Sốsợi/đườn
g kínhsợi(N/mm)
Đườngkínhdâydẫn(mm)
Đườngkínhtổng(mm)
Trọnglượnggầnđúng(kg/km)
Cườngđộdịngđiện tốiđa(A)
điện áp rơi(V/A/Km)
Trang 373 Kiểm tra tổn thất điện áp:
Chất lượng điện năng ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của một phân xưởng sản xuất.Để đảm bảo phân xưởng hoạt động tốt, năng suất cao, phát huy được tối đa hiệu suất của cácmáy móc thiết bị thì phải đảm bảochất lượng điện năng đặc biệt là chất lượng điện áp Muốnvậy phải đảm bảo độ sụt áp hay tổn thất điện áp trên đường dây ( U) phải nằm trong giớihạn cho phép
Đối với mạng hạ áp thì tổn thất điện áp cho phép là:
Độ sụt áp phụ thuộc trực tiếp vào công suất của phụ tải, chiều dài dây dẫn và tỉ lệnghịch với bình phương điện áp Vì vậy, khi chọn dây dẫn cần phải kiểm tra lại tổn thất điệnáp cho phép, nếu không thoả thì tăng tiết diện lên một cấp rồi kiểm tra lại
Với công suất của các nhóm phụ tải cũng như công suất của các tuyến trong cùngmột nhóm tương đối bằng nhau nên tổn thất điện áp phụ thuộc nhiều vào chiều dài dây Dođó, ta chỉ kiểm tra từ nguồn đến phụ tải xa nhất Vậy ta chỉ kiểm tra tổn thất điện áp đườngdây từ MBA đến tủ phân phối chính, tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực củanhóm 4 và tuyến dây từ tủ động lực nhóm 4 đến các thiết bị 10B – 1B – 2B – 2A
a) Kiểm tra tổn thất điện áp từ trạm biến áp đến tủ phân phối (MDB) :
Khoảng cách từ trạm biến áp đến tủ phân phối là: l=20m=0,02Km
Trang 38P + ttpx jQ ttpx
20m
R + jX
Với cáp điện lực CV, ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC,
Cadivi sản xuất và dòng điện cho phép là Iđm = 851(A), S=630(mm 2 )
Điện trở và điện kháng của đường dây :
Tổn thất điện áp :
Trang 39Với cáp điện lực CV, ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC,
Cadivi sản xuất và dòng điện cho phép là :Iđm =251(A),S=185(mm 2 )
Khoảng cách từ tủ động lực 2A-2B là: l =35m = 0,035Km
Với loại cáp điện lực CVV, ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa
Trang 40thiết bị 2A đảm bảo độ sụt áp hay tổn thất điện áp trên đường dây ( U) nằm trong giới
hạn cho phép:
Ta thấy điều kiện trên thoã mãn nên dây dẫn chọn là hợp lý nên các loại dây ta chọn dây từmáy biến áp cho đến cá phụ tải là hợp lý
II CHỌN CB:
1 T ỔNG QUAN V Ề CB :
CB là thiết bị đóng cắt duy nhất (trừ dao cách ly) thỏa mãn đồng thời các chức năng cơ bảncủa một hệ thống điện, hơn nữa nó còn đảm bảo một số chức năng khác nhờ các linh kiện hỗ