đồ án hệ thống cung cấp điện

- Các thiết bị trong cùng một nhóm cùng tủ động lực phải được đặt gần nhau , để thuận tiện cho việc đi dây.. Lựa chọn hệ trục XOY trên bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị,xác định tâm phụ t

Mục lục

I. Phân chia nhóm phụ tải và xác định phụ tải tính toán……… … … 2

1 Phân chia nhóm phụ tải và xác định tâm phụ tải……… …… 2

2 Xác định tâm phụ tải tính toán ……… 5

3 Tủ chiếu sáng……… ……… 10

II. Tính toán cho tủ phân phối và chọn MBA……… … 11

1 Tính toán tủ phân phối……… …… 11

2 Chọn MBA……… 12

III. Chọn dây và chọn CB từ MBA đến tủ phân phối………14

IV. Chọn dây và CB từ tủ phân phối đến tủ động lực……… 16

1 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 1……… 16

2 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 2……… 18

3 Từ tủ phân phối đến tủ động lực 3……… 19

V. Chọn dây và CB từ tủ động lực đến thiết bị ……… .21

1 Từ tủ động lực 1 đến thiết bị nhóm 1……… …21

2 Từ tủ động lực 2 đến thiết bị nhóm 2……… 26

3 Từ tủ động lực 3 đến thiết bị nhóm 3………28

VI. Tính toán sụt áp và ngắn mạch cho phân xưởng……… 36

1 Sụt áp……… 36

2 Ngắn mạch ………41

VII. Tính toán an toàn điện cho phân xưởng……… 44

ĐỒ ÁN 1 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

SỮA CHỮA CƠ KHÍ.

và giảm tổn thất điện năng

- Các thiết bị trong cùng một nhóm (cùng tủ động lực ) phải được đặt gần

nhau , để thuận tiện cho việc đi dây

- Công suất của các nhóm thiết bị không được chênh nhau quá lớn Điều nàythuận tiện cho việc chọn thiết bị (CB) đơn giản và việc chọn dây cũng đơn

giản và gọn hơn

 Tuy nhiên thường rất khó thỏa mản các nguyên tắc trên Do vậy tùy thuộcvào điều kiện mà người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu và phù hợp

Lựa chọn hệ trục XOY trên bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị,xác định tâm phụ tải

theo công tức sau :

X=

Y=

Ta chia phân xưởng thành 3 nhóm thiết bị như sau:

Nhóm 1

Tên thiết bị số máy P đm ( kw) Tọa độ X( mm) Tọa độY( mm) X×Pđm Y×Pđm

15 62.3 19 51.6 50 43.5

26 62.3 51.6 43.5

n

i tui i

n tui i

1

3 1

12 62.3 35 51.6 27 43.5

24 62.3 51.6 43.5

n

i tui i

n

tui i

Để thẫm mỹ ta đặc tủ phân phối chính tại vị trí có tọa độ: X= 30 ( m) ;Y = 28 (m)

2.Xác định tâm phụ tải tính toán :

Chọn phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình

a) Xác định tâm phụ tải tính toán của nhóm 1 :

• Dòng định mức của thiết bị :

=

 Ta có bản tính toán dòng điện định mức của các thiết bị nhóm 1 :

Nhóm 1 (U đm = 380 v)

Tên thiết bị Số máy P đm (kw) cos K sd I đm (A)

2 1

hq n

dmi i

P n

Tìm hệ số công suất tác dụng cực đại Kmax từ giá trị Ksd = 0.1534 và nhq= 6 ,từ bảng

A2 và công thức nội suy

C ) Xác định tâm phụ tải tính toán của nhóm 3:

• Trong nhóm thiết bị có cầu trục hoạt động ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về dài hạn để tính toán:

• Công suất riêng : = 15 w/m2

• Công suất chiếu sáng : = ×S = 15 ×2590 =38850w = 38.85 kw

• Dùng tiêu chuẩn ballats : cos = 0.6

Tên K sd Cos P tt (kw) Q tt (kvar) S tt (kVA) I tt (A) I đn (A)

 Từ đồ thị phụ tải ta cũng có thể chọn MBA theo tiêu chuẩn sau :

Spt min = 52.5 (kVA) ; Spt max=116.7 (kVA)

Tiêu chuẩn chọn MBA : S < S < S

 Dựa vào bảng 8.20 – Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây quấn do việt Nam chế tạo – sách hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện ,ta chọn máy = 100(KVA)

đồ thị phụ tải của xưởng

2

1 1

1

87.5 2 52.5 8

61.12 10

n

i i i

i i

2 2

61.12

0.61 100

114.8

1.15 100

dt dt

MBA dt dt

MBA

S K

S S K

đã chọn thỏa mãn điều kiện tỏa nhiệt nên chọn được

Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha 2 dây quấn do Việt Nam sản xuất là

SMBA = 100 (KVA)

PHÂN PHỐI ***

Với : → →

→ ⇒

→0.788 0.99 Chọn = 0.9

=0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5=1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề

nhau.theo mặt bằng (theo sơ đồ mặt bằng )

0.8 1 1 0.89 0.712

K

⇒ = × × × =

• Dòng điện cực đại của tủ động lực

• Chọn dây với điều kiện :

Mà =

⇒

là dòng điện cho phép trên dây dẫn

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họthiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-122 có thông số như sau

=0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt.

K5 =0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau.cho dây nhóm 1 và nhóm 2 đi chung rãnh

• Dòng điện cực đại của tủ động lực

• Chọn dây với điều kiện :

Mà =

⇒

là dòng điện cho phép trên dây dẫn

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họthiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-125có thong số như sau

⇒

Ir=K0×Kr×

Điều kiện : Km ≥ ⇒

Km = 4 ⇒

• Dòng điện cực đại của tủ động lực

• Chọn dây với điều kiện :

Mà =

⇒

là dòng điện cho phép trên dây dẫn

Tra bảng 8.7 – cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn họcthiết kế cung cáp điện ,ta chọn cáp : CVV-1×10 có thông số như sau

Chọn = 0.8

⇒

Điều kiện : Km ≥ ⇒

1×10 N

***

1).Từ tủ động lực 1 đến thiết bị :

 Nhóm các thiết bị 1A , 1B , 3A ,3B ,5 lại với nhau

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) K sd cos I đm (A) tg

2 2 2

hq n

dmi i

P n

Kkđ : hệ số khởi động ( vì Pđm = 6 kw < 40 kw nên Kkđ = 5)

 Nhóm các thiết bị 6 , 7 ,8 lại với nhau :

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) K sd cos I đm (A) tg

2 1

10.1

2.28 2.8 4.5 2.8

n dmi i

hq n

dmi i

P n

( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau 6 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 20.85 (A)

Chọn dây với điều kiện : = 51.4 (A)

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×16

Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC,

( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau 6 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 34.5 (A)

Chọn dây với điều kiện : = 85(A)

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×35

GVHD : NGUYỄN THỊ HOÀNG LIÊN SVTH: ĐỖ NGỌC CƯỜNG Page 24

Tên thiết bị số máy Pđm ( kw) (A)

 Chọn dây :

• Chọn dây với điều kiện :

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn cáp :

Tên thiết bị Số máy Ilvmax/k (A) Hiệu dây Icpdd (A)

( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau Cho 7 dây đi chung một mương

6 1

K =

( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

• Dòng làm việc cực đại của thiết bị :

Bảng tính toán của thiết bị nhóm 2

Nhóm 2 (U đm =380v)

Tên thiết Bị số máy Pđm

• Chọn dây với điều kiện :

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cung cấp

điện , ta chọn được cáp có thông số như sau :

Chọn dây cho các thiết bị nhóm 2

Tên thiết bị Số máy Ilvmax/K (A) Hiệu dây )

Điều kiện để chọn CB :

2 2 2

hq n

dmi i

P n

=67.55 (A)

Iđn : dòng điện đỉnh nhọn

Ikđmax: dòng khởi động cực đại

Kkđ : hệ số khởi động ( vì Pđm = 5.58 kw < 40 kw nên Kkđ = 5)

 Nhóm hai thiết bị số 30;33A;33B :

Tên thiết bị Hiệu máy P đm (kw) K sd cos I đm (A) Tg

2 2

hq n

dmi i

P n

2 1

hq n

dmi i

P n

=0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 4 mặc liền kề nhau

6 1

K =

( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chon cáp

Ilvmax = Itt = 21.2 (A)

Chọn dây với điều kiện : = 41.34(A)

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×10

=0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 31.9 (A)

Chọn dây với điều kiện : = 56(A)

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×14

=0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itt = 17.26 (A)

Chọn dây với điều kiện : = 30.3(A)

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×6

=0.8 ( đặt trong ống ) : thể hiện của cách lắp đặt

K5= 0.8 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt

kề nhau, 2 mặc liền kề nhau

Ilvmax = Itb19 = 36.767 (A)

Chọn dây với điều kiện : = 64.55(A)

Tra bảng 8.8 cáp điện lực hạ áp – tài liệu hướng dẫn đồ án môn học cungcấp điện , ta chọn được cáp CVV-4×22

Chọn CB loại C60N có Ir=In=40 (A)

Imm = 5×Iđmtb = 5×36.767= 183.835 (A)

Im = Km×Ir = 5×40=200 (A)

Từ máy biến áp đến tủ phân phối

PP CVV-1×100 312 0.184 NS250N 177.3 202.5 222.144 250 607.5 36

I cp dd

(A)

R 0

(Ω/km )

Loại CB

I lvmax (A)

25

125 10

 : Sụt áp trên đoạn MBA – tử phân phối.

 : Sụt áp trên đoạn từ tủ phân phối – tủ động lực

 : Sụt áp trên đoạn từ tủ động lực – thiết bị

 Trong đó =Iđmtb là dòng điện hoạt động bình thường của thiết bị.

 Cách chọn thiết bị như sau : Tính toán sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực dến thiết bị đặc xa tủ độnglực nhất và sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị có công suấtlớn nhất,sau đó ta chọn suật áp lớn nhất

 Thiết bị số 14B có công suất lơn nhất và cũng đặc xa tủ động lực nhất

Có L = 15 ( m )

Thông số của máy như sau:

⇒

= 0.76 32.723 ( A )

Dây từ tủ động lực đến thiết động cơ 14: CVV-1×35 có

- Sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực 2 đến thiết bị :

 Trong đó là dòng điện hoạt động bình thường của thiết bị

 Cách chọn thiết bị như sau : Tính toán sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực dến thiết bị đặc xa tủ độnglực nhất và sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị có công suấtlớn nhất,sau đó ta chọn suật áp lớn nhất

Dây từ tủ động lực 2 đến thiết bị số 9: CVV-4×8 có thông số kỹ thuật :

Tiết diện dây S = 8 < 50 nên bỏ qua x0

Dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị só 17 : CVV-4×60 có thông số kỹ thuật : ; S

- Sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực 3 đến thiết bị :

 Trong đó là dòng điện hoạt động bình thường của thiết bị

 Cách chọn thiết bị như sau : Tính toán sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị đặc xa tủ độnglực nhất và sụt áp trên dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị có công suấtlớn nhất,sau đó ta chọn sụt áp lớn nhất

Dây từ tủ động lực 3 đến thiết bị số 33A: CVV-4×14 có thông số kỹ thuậtnhư sau:

Dây dẫn từ tủ động lực 3 đến thiết bị số 19 : CVV-4×22 có thông số kỹ thuật nhưsau , bỏ qua X vì S = 22 < 50

⇒

Mục đích kiểm tra dòng khởi động nhiệt Icu của CB.

a) Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính:

 Chọn máy biến áp bap ha do Việt Nam chế tạo

 Ngắn mạch tại tủ phân phối :

MBA tpp tdl MBA pp MBA tpp tdl MBA pp

Dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1 : CVV-1×25 có thông số kỹ thuậtnhư sau vì S=25 (mm2) < 50 (mm2) nên bỏ qua x0.

MBA tpp tdl MBA pp MBA tpp tdl MBA pp

MBA tpp tdl MBA pp MBA tpp tdl MBA pp

VII. TÍNH TOÁN AN TOÀN ĐIỆN CHO XƯỞNG

 Từ tủ phân phối đến tủ động lực ta dùng sơ đồ TN-C

Từ tủ động lực đến thiết bị ta dùng sơ đò TN-S

 Chọn dây bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC

Khi Spha ≤ 16 mm2 (cu) và 25 mm2 (Al) thì SPE = Spha

Khi 16 mm2 ≤ Spha ≤35 mm2 ( cu ) thì SPE = 16 mm2

Hoặc 25 mm2 ≤ Spha ≤ 50 mm2 (Al) thì SPE = 25 mm2

SPE ≥ 0.5 Spha trong các trường hợp còn lại

 Các thiết bị cùng nhóm,chiều dài dây chính là chiều dài của dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị xa nhất.

 Mục đích của việc tính chạm vỏ là để kiểm tra khả năng bảo vệ của CB điều kiện : Ichạm vỏ > Im

 Xét chế độ dòng chạm vỏ min khi sụt áp từ nguồn đến điểm cạm vỏ bằng 5% và thời gian cắt nhỏ hơn thời gian cho phép

+ × + × + × ×

⇒ Ichạm vỏ = 2.377 (KA) > Im= 864 (A

⇒ CB đã chọn thỏa điều kiện

2.Tính dòng chạm vỏ tại tủ động lực:

⇒ Ichạm vỏ đl1 = 1.63(kA) > Im= 241.92(A)

⇒ CB đã chọn thỏa điều kiện

Ichạm vỏ đl2 = 2.215 (kA) > Im= 256(A)

⇒ CB đã chọn thỏa điều kiện

c).Tính dòng chạm vỏ tại tủ động lực 3:

Ichạm vỏ đl2 = 1.052(kA) > Im= 240 (A)

⇒ CB đã chọn thỏa điều kiện

Điều kiện : Im < Ichạm vỏ

 Bảng tổng kết nhóm 1:

Từ tủ ĐL Mã CB Im(A) ∑R(×10-3Ω) ∑X(×10-3Ω) Icham

vỏ(kA) Im<Ichạmvỏ

Điều kiện : Im < Ichạm vỏ

Điều kiện : Im < Ichạm vỏ

 Nhận xét : các thiết bị chọn ở nhóm 3 đạt yêu cầu.

 Bảng tổng kết chọn CB và dây dẫn của xưởng:

Từ máy biến áp đến tủ phân phối

3 1×10 N

Từ tủ động lực

Loại dây

I cp dd

(A)

R 0

(Ω/km )

Loại CB

I lvmax (A)

40

200 10