Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Khi thiết kế CCĐ cho một công trình nào đó, nhiệm vụ tiên của chúng ta là xác định phụ tải tính toán của công trình ấy. Tùy theo quy mô của công trình mà phụ tải điện được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải tính đến khả năng phát triển mở rộng quy mô sản xuất của công trình trong khoảng thời gian 5 ÷ 10 năm hoặc nâu hơn. Ví dụ xá định phụ tải điện cho một xưởng thì chủ yếu dựa vào máy móc thực tế đặt trong phân xưởng đó. Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi công trình đi vào vận hành. Phụ tải đó được gọi là phụ tải tính toán. Người thiết kế cần biết về phụ tải tính toán để chọn các thiết bị như: máy biến áp, dây dẫn, bảo vệ…để tính các tổn thất công suất, điện áp, để chọn các thiết bị bù và đặt ở vị trí phù hợp. Như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế CCĐ.

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Khi thiết kế CCĐ cho một công trình nào đó, nhiệm vụ tiên của chúng ta là xácđịnh phụ tải tính toán của công trình ấy Tùy theo quy mô của công trình mà phụ tảiđiện được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải tính đến khả năng phát triển mởrộng quy mô sản xuất của công trình trong khoảng thời gian 5 ÷ 10 năm hoặc nâu hơn

Ví dụ xá định phụ tải điện cho một xưởng thì chủ yếu dựa vào máy móc thực tế đặttrong phân xưởng đó

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi công trình

đi vào vận hành Phụ tải đó được gọi là phụ tải tính toán Người thiết kế cần biết vềphụ tải tính toán để chọn các thiết bị như: máy biến áp, dây dẫn, bảo vệ…để tính cáctổn thất công suất, điện áp, để chọn các thiết bị bù và đặt ở vị trí phù hợp Như vậy phụtải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế CCĐ

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và số lượng máy biến áp,chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của côngnhân,… Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn thực tế thì

xẽ gây quá tải máy biến áp, giảm tuổi thọ thiết bị điện, có khi dẫn tới cháy nổ rất nguyhiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị điện xẽ quá lớn sovới yêu cầu, gây lãng phí không những về tổn thất công suất mà còn làm tăng chi phíđầu tư

Do tính chất quan trọng nên từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và

có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện Xong vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiềuyếu tố như trên nên tới nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiệnlợi Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho viêc tính toán thì lại thiếu chinh xác,còn nâng cao độ chính xác thì phương pháp tính lại quá phức tạp Sau đây trình bàymột số phương pháp tính toán thường dùng trong thiết kế CCĐ

¿Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu

¿Phương pháp tính theo công suất trung bình

¿Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

¿Phương pháp suất phụ tải điện trên một đơn vị diện tích sản suất

Trong thực tế tùy theo quy mô và đặc điểm công trình, tùy theo giai đoạn thiết kế là

sơ bộ hay kĩ thuật mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện phù hợp

1

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1.2.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

Trong đó:P đi : Công suất đặt của các thiết bị thứ i (kW)

P đm: Công suất định mức của thiết bị thứ i (kW)

P tt , Q tt , S tt:Công suất tác dụng, công suất biểu kiến, công suất phản khángcủa thiết bị

 Ưu điểm : Đơn giản tính toán thuận tiện vì vậy được sử dụng rộng rãi

 Nhược điểm: Hệ số nhu cầu tra trong các sổ tay là một trị số nhất định, kémchính xác

k nc=k max k sd

Trong đó: Ksd và Kmax lại phụ thuộc vào quá trình sản xuất và số thiết bị trongnhóm Hai yếu tố này thường xuyên thay đổi vì vậy knc tra sổ tay không phản ánh đầy

đủ các yếu tố kể trên, dẫn đến không chính xác

1.2.2 Xác định phụ tải tính toán theo xuất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Ta có:

P tt=P0 F(kW)Trong đó: P0 là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (kW/m2)

F là diện tích sản xuất ( m2 )

Nhận xét: Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng vì vậy thường được dùng chophân xưởng khi tính toán sơ bộ, khi so sánh các phương án, hay khi phân xưởng cómật độ máy phân bố đều như phân xưởng cơ khí, ô tô

1.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Công thức :

P tt=M w0

T m

Trong đó: M số đơn vị sản phẩm được sản xuất trong một năm

w0 tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm

2

Tmax thời gian sử dụng công suất lớn nhất

Phương pháp này dùng để tính toán các thiết bị có đồ thị phụ tải ít bị điến đổinhư quạt gió, máy bơm nước Khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình vàcho kết quả tương đối chính xác

1.2.4 Xác định phụ tải tính toán theohệ số cực đại Kmax và công suất trung bình

P tb

Ta có: Ptt = kmax Ptb (kW)

Ptt = ksd Pđm (kW)

Suy ra: Ptt = kmax ksd Pđm (kW)

Trong đó: kmax, ksd là hệ số cực đại và hệ số sử dụng

Pđm, Ptb là công suất định mức và công suất trung bình của thiết bị (kW) Hệ

số sử dụng ksd của các nhóm thiết bị có thể tra trong sổ tay còn hệ số cực đại

kmax=f(ksd,nhq) Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định sốthiết bị hiệu quả nhq chúng ta xét tới nhiều yếu tố ảnh hưởng của một số thiết bị trongnhóm Số thiết bị có công suất lớn nhất sự khác nhau vế chế độ làm việc của chúng

* Khi tính toán theo phương pháp này trong một số trường hợp có thể dùng công thức Trường hợp n≤3 và nhq<4 phụ tải tính toán được tính:

ktpi=6,9 đối với nhóm thiết bị làm việc dài hạn

ktpi=6,75 đối với nhóm thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại

Đối với thiết bị có phụ tải bằng phẳng thì phụ tải tính toán bằng phụ tải trungbìnhP tt P tb k P sd. đm

1.2.5 Lựa chọn phương án tính toán

3

Tùy theo những nhu cầu tính toán và các thông tin có được vế phụ tải mà người

ta lụa chọn các phương án thích hợp để tính toán Nguyên tắc chung để tính toán phụtải cho hệ thống điện là tính từ thiết bị dòng điện ngược về nguồn tức là làm từ bậcthấp lên bậc cao của hệ thống cung cấp điện mục đích tính phụ tải tính tại các điểm nútnhằm Chọn tiết điện cung cấp và phân phối điện áp dưới 1000v trở lên.Chọn số lượng

và công suất máy biến áp Chọn tiết diện thah dẫn của thiết bị phân phối Chọn thiết bịchuyển mạch và bảo vệtrong bản đồ án này sinh viên đã biết vị trí, công suất đặt chế

độ làm việc của các thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụ tải động lực củaphân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại

Kmax và công suất trung bình Ptb, phụ tải chiếu sáng cả phân xưởng được xác định trênphương pháp phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị điện tích

1.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG

1.3.1 Phụ tải chiếu sáng

Phân xưởng cắt gọt kim loại là phân xưởng có chiều dài 25,7m,chiều rộng 15mdiện tích là 385,5 m2 phân xưởng có hai cửa ra vào, trạm biến áp phân xưởng có

Sđm=560KVA; 6,3/0,4 kW phân xưởng có tổng cộng có 20 thiết bị Trong phân xưởng

có nhiều thiết bị có công suất khác nhau việc phân nhóm các thiết bị để thuận tiện choviệc tính toán và nên sơ đồ đi dâycho hệthống dây của phân xưởng

Để phân nhóm phụ tải dựa trên nguyên tắc:

- Các thiết bị trong nhóm phải có vị tri gần nhau trên mặt bằng (thuận tiện cho việc đidây, giảm tổn thất )

- Các thiết bị trong nhóm nên ở cùng chế độ làm việc điều này thuận tiện cho việc tínhtoán và cung cấp điện

- Các thiết bị trong nhóm luôn được phân bố đều để tổng công suất trong các nhóm ítchênh lệch nhất (tạo ra tính đồng loạt cho việc cung cấp điện)

- Ngoài ra số thiết bị trong nhóm không quá nhiều vì số lượng đầu ra của tủ động lực

Sốlượng Pđm

Hiệusuất η

Sốvòng cosφ

4

Máy tiện cấp Iπ6ππ6π 2 1 1,7 0,85 1500 0,78

Máy mài vạn năng 3A64 12 2 3,75 0,75 3000 0,73Máy mài dao cắt 3818 11 1 3,6 0,75 3000 0,72

P0 là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích(10÷ 12 w/m2)

S là diện tích phân xưởng

Trong đó:S=a.b(m2)

a Là chiều dài của phân xưởng

b Là chiều rộng của phân xưởng

S = 25,7.15 = 385,5 (m2)

Suy ra: Pttcs = 10.385,5 = 3855(W)

1.3.2 Xác định phụ tải tính toán của nhóm phụ tải

1.3.2.1 Xác định phụ tải tính toán của nhóm I

Mạng điện hạ áp ở dây được hiểu là mạng động lực và mạng chiếu sáng củaphân xưởng với nguồn cấp là 380V/220.

Mạng điện hạ áp làm nhiệm vụ phân phối truyền tải điện năng từ tủ động lựctới từng thiết bị điện Các thiết bị đó làm việc ổn định và liên tục hay không phải phụthuộc vào mạng điện hạ áp của phân xưởng.Vì thế sơ đồ điện áp mạng phân xưởngphải đạt được các yêu cầu sau

7

+ Đô tin cậy cung cấp điện : Mức độ đảm bảo liên tục cung cấp điện tùy thuộcvào tính chất yêu cầu của từng phụ tải với mỗi phụ tải quan trọng phải đảm bảo yêucầu cung cấp điện ở mức cao nhất là trong bất kì tình huống nào cũng không thểngừng cung cấp điện

+ Chất lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá qua 2 tiêu chí là tần số vàđiện áp chỉ tiêu tần số là cơ quan của hệ thống quốc gia điều chỉnh nên người thiết kếphải đảm bảo điện áp cho khách hàng.Điện áp của lưới trung và hạ áp chỉ cho phépdao động quanh giá trị ± 5 %. Ở những phân xưởng yêu cầu chất lượng điện áp cao,như máy điện từ chỉ cho phép điện áp lao động ở mức ± 2 %.

+ An toàn: Công trình cấp điện phải được thiết kế và tính toán an toàn cao, antoàn cho người vận hành ,người sử dụng và cho cả các thiết bị điện và toàn bộ côngtrình

+ Kinh tế: Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án , mỗiphương án đều có những ưu nhược điểm của những mâu thuẫn về kinh tế và kĩthuật Phương án đặt tìm thường có ưu điểm và độ tin cậy cao song vốn đầu tư lớnsong phương án kinh tế không phải là phương án có vốn đầu tư lớn mà ta đánh giá qua

2 đại lượng là:Vốn đầu từ và chi phí vận hành Vì vậy phương án kinh tế là phương ántổng hòa được cả vốn đầu tư và phí tổn vận hành Sao cho vốn đầu tư thu về lớn nhất,chi phí vận hành là nhỏ nhất

Ngoài các yêu cầu trên người ta còn quan tâm tới hệ thống cung cấp phải thậtđơn giản để thi công và vận hành, sửa chữa đáp ứng nhu cầu gia tăng của phụ tải

2.2 Một số phương án cung cấp điện cho mạng hạ áp của phân xưởng

2.2.1 Sơ đồ hình tia

8

Y0

BA

BIAT

Thanh cái cao áp (6- 10kV)

Biến áp phân xưởng (Y/Y0)

Máy biến dòng BIπ6π : tạo nguồn dòng cung cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ

Ưu điểm

Nối dây dễ ràng, ít ảnh hưởng giữa các hộ phụ tải

Độ tin cậy cung cấp điện cao

Dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành bảo quảnNhược điểm

0,4 / 0,23 kV

TPP

Hình 2.2 Sơ đồ phân nhánh, máy biến áp thanh cái

Sơ đồ này máy biến áp cung cấp điện cho các thanh cái được đặt dọc theo các phân xưởng Từ các thanh cái đó có các đường dây đến các tủ phân phối động lực hoặcđến các phụ tải tập trung khác Sơ đồ này thường được dùng trong các phân xưởng có phụ tải tương đối lớn và phân phối đều trên diện tích rộng Có thể tải được công suất lớn, giảm được các tổn thất về công suất và điện năng

Ưu điểm

Vốn đầu tư nhỏ,tốn ít cáp, chủng loại cáp cũng ít

Nhược điểm:

Khó tự động hóa, khó bảo quản vận hành, độ tin cậy cung cấp điện thấp

Ứng dụng: Thường dùng cung cấp cho hộ phụ tải loại 2 và 3

0,4 / 0,23 kV

TPP

6 - 10 kV

Hình 2.3 Sơ đồ hỗn hợp

Ưu điểm

Tiết kiệm được thiết bị, vốn đầu tư ít

Nhược điểm

Khó khăn trong việc bảo vệ và sửa chữa

Căn cứ vào đặc điểm và yêu cầu cung cấp điện cho phân xưởng ta chọn sơ đồ cung cấp điện cho các phụ tải động lực trong phân xưởng là sơ đồ hình tia

2.2.4 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho mạng hạ áp của phân xưởng

Vậy qua phân tích lý thuyết và dựa vào thực tế ta có thể lựa chọn phương áncung cấp điện cho mạng hạ áp của phân xưởng như sau

Phân xưởng với diện tích 385,5 m2 với 20 thiết bị và hệ thống chiếu sáng với

Sttpx=117,34 kW Để cung cấp điện cho phân xưởng ta sử dụng sơ đồ hình tia Điện

năng từ trạm biến áp phân xưởng được đưa vào tủ động lực phân xưởng Tủ động lựcđược đặt Aptomat tổng và Aptomat cung cấp điện cho 3 tủ động lực và 1 tủ chiếusáng Từ tủ động lực phân xưởng tới tủ động lưc và tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình

12

tia thuận lợi cho việc vận hành Từ tủ động lực tới các phụ tải hỗn hợp, các phụ tảiquan trọng, công suất lớn sẽ nhận điện từ các thanh cái, các phụ tải không quan trọng

có công suất nhỏ sẽ được ghép với nhau rồi nhận nguồn từ thanh cái Như vậy sẽ rất dễtrong vấn đề thao tác và vận hành ngoài ra sẽ tăng độ tin cậy khi sử dụng Tại đầu vào

ra và ra của tủ đều được đặt các thiết bị đóng cắt, bảo vệ quá tải ngắn mạch cho cácthiết bị đóng cắt, bảo vệ qua tải ngắn mạch cho các thiết bị

2.2.5 Sơ đồ đi dây trong phân xưởng

2.2.5.1 Sơ đồ nối dây trạm biến áp

10 3 7

Hình 2.4 Sơ đồ nối dây trạm biến áp

14

Không cần lựa chọn cáp máy biến áp mà chỉ tính toán lựa chọn dây dẫn ,dâycáp thiết bị bảo vệ cho phân xưởng cho nhóm và động cơ

15

EA103G EA103

G

EA103G

Hình 2.6 Sơ đồ đi dây theo hình tia

3.2 Điều kiện để chọn dây dẫn cáp tủ động lực và các thiết bị đóng cắt,bảo vệ 3.2.1 Điều kiện chung để chọn thiết bị điện, dây dẫn, cáp

a Theo U đm

Điện áp định mức của thiết bị điện ghi trên nhãn máy phù hợp với độ cách điệncủa nó Mặt khác khi thiết kế chế tạo các thiết bị điện đều dự trữ độ bền về điện nên

16

cho phép chúng làm việc lâu dài không hạn chế với điện áp cao hơn điện áp đinh mức10-15% Như vậy trong điều kiện làm việc bình thường, do độ chênh lệch không vượtquá 10-15% điện áp định mức nên chọn thiết bị điện thỏa mãn điều kiện:

UđmtbịUđmmạng

Trong đó: Uđmtbị là điện áp định mức của thiết bị điện

Uđmmạng là điện áp định mức của mạng điện

b Chọn theo I đm

Iπ6πđm do nhà sản xuất chế tạo quy định nó là dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bịtrong thời gian lâu dài mà không làm hỏng thiết bị Chọn thiết bị theo dòng điện địnhmức sẽ đảm bảo cho các bộ phận của nó không bị đốt nóng nguy hiểm trong tình trạnglàm việc lâu dài định mức Điều đó rất cần thiết cho dòng điện làm việc cực đại củacác mạch Iπ6πlvmax không quá dòng điện định mức của thiết bị điện

Iπ6πđmtbị Iπ6πlvmax

3.2.2 Điều kiện chung để kiểm tra thiết bị điện

Sau khi chọn các thiết bị điện, bộ phận dẫn điện theo điều kiện định mức cầnphải kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt khi ngắn mạch

a Kiểm tra ổn định động

Giữa các bộ phận mang dòng điện có lực tác dụng tương hỗ, gọi là lực điệnđộng Lực này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hình dáng, kích thước, khoảng cách,tính chất của các vật mang dòng điện và trị số của dòng điện đi qua Trong điều kiệnlàm việc bình thường, do dòng điện làm việc nhỏ nên lực điện động nhỏ không gây táchại Nhưng khi ngắn mạch, dòng điện rất lớn và lực điện động lớn có thể gây nên biếndạng thanh dẫn, phá vỡ sứ cách điện,… Vì vậy khi lựa chọn các thiết bị và bộ phậndẫn điện khác cần kiểm tra ổn định lực điện động (kiểm tra ổn định động) để đảm bảothiết bị điện và các phần tử dòng điện đi qua không bị phá hoại do tác dụng của lựcđiện động

Điều kiện kiểm tra ổn định động của thiết bị là:

iđmđ ≥ ikIπ6πmax ≥ Iπ6πxk

17

Trong đó: iđmđ là biên độ dòng điệncực đại cho phép đặc trưng ổn định động caocủa thiết bị điện

ixk là biên độ dòng điện ngắn mạch xung kíchNhư vậy, khả năng ổn định động của thiết bị điện được đặc trưng bởi dòng điện

ổn định động định mức Dòng điện ổn định động định mức là do dòng điện lớn nhất cóthể chạy qua thiết bị điện mà lực điện động là do nó sinh ra không thể phá hoại thiết bị điện được

b Kiểm tra ổn định nhiệt

Dây dẫn và thiết bị điện khi có dòng đi qua sẽ bị nóng lên vì có các tổn thấtcông suất Khi nhiệt độ của thiết bị điện và dây dẫn quá cao sẽ làm cho chúng bị hưhỏng hay giảm thời gian phục vụ Vì vậy, phải quy định nhiệt độ cho phép của chúngkhi làm việc bình thường cũng như ngắn mạch

Đối với dâydẫn điều kiện kiểm tra ổn định nhiệt có thể áp dụng điều kiện sau:

tgt là thời gian giả thiết

tôđn là thời gian ổn định nhiệt

3.2.3 Lựa chọn các thiết bị bảo vệ

- Khi lựa chọn các thiết bị điện phải lựa chọn dựa trên các chế độ sau:

1 Chế độ làm việc lâu dài (theo điện áp và dòng điện định mức)

Dao cách ly được chọn theo điện áp định mức, dòng điện định mức và kiểm tra

Dòng cưỡng bức qua dao cách ly chính là dòng quá tải MBA

I cb=I qBA=1,4 IđmBA=1,4 I đmBA

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật dao cách ly

Kí hiệu Uđm (kV) Iπ6πđm (A) Iπ6πN (kA)

3.3.2 Lựa chọn máy cắt điện

Máy cắt điện làm nhiệm vụ đóng cắt dòng điện phụ tải, cắt dòng điện ngắnmạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện

Điều kiện lựa chọn máy cắt:

UđmMC≥ Uđmmạng = 6,3 (kV)

Iπ6πđmMC ≥ Iπ6πcb = 71,84 (A)

Tra bảng ta chọn máy cắt điện do ABB chế tạo có các thông số

Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật máy cắt điện

Kí hiệu Uđm (kV) Iπ6πđm (A) Iπ6πN (kA) SN (kVA)

3.3.3 Chọn chống sét van

19

Chống sét van có nhiệm vụ chống sét đánh từ ngoài đường dây trên khôngtruyền vào trạm biến áp và trạm phân phối.

Điều kiện chọn chống sét van:

UđmCSV ≥ UđmLĐ = 6,3 kV

Tra bảng ta chọn chống sét van do Liên Xô (cũ) chế tạo có các thông số

Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật của chống sét van

Loại Uđm (kV) Điện áp cho phép lớn

nhất Umax (kV)

Điện áp đánh thủngkhi tần số 50 HZ

Khốilượng

3.4 Chọn thiết bị hạ áp

3.4.1 Chọn Áptômát (AT)

Aptomat (ATM) có thể dùng để khởi động trực tiếp các động cơ điện có động

cơ vừa và nhỏ Nó là thiết bị dùng ở mạng điện áp thấp và được dùng để tự đóng, ngắt mạch điện, bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt điện áp… Do aptomat có nhiều ưu điểm hơn cầu chì Khả năng làm việc chắc chắn, hiệu quả, độ tin cậy và an toàn cao nên ta

sử dụng aptomat để bảo vệ cho phụ tải

a Chọn AT đầu vào thanh cái hạ áp

Điều kiện chọn AT đầu vào thanh cái hạ áp:

Uđm ATM Uđmmạng

Uđm ATM  Iπ6πlvmaxTrong đó : Uđm ATM : Điện áp định mức của aptomat

Uđm ATM : Dòng điện định mức của aptomat

Uđmmạng: Điện áp định mức của mạng điện Iπ6πlvmax : Dòng điện làm việc cực đại của mạchVới: Uđmmạng = 380 ( V )

Iπ6πlvmax = Iπ6πttpx = 178,78 ( A )

Tra bảng chọn ATM do Nhật Bản chế tạo có các thông số

Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật của ATM đầu vào thanh cái hạ áp

20

SA403-H 380 250

b Chọn AT đầu vào tủ động lực

Điều kiện chọn AT đầu vào tủ động lực

UđmAT ≥ UđmmIπ6πđmAT ≥ Iπ6πlvmaxTrong đó:

Uđm ATM,Iπ6πđm ATM : Là điện áp và dòng điện định mức của ATM được chọn

Uđmm : Điện áp định mức của mạng điện

Iπ6πlvmax : Dòng điện làm việc cực đại của mạch

Iπ6πlvmax = Iπ6πttnhóm

Tính chọn AT đầu vào tủ động lực Iπ6π (bảo vệ cho nhóm phụ tải Iπ6π)

{U đmm=380(V )

I tt=54,88( A)

Tra bảng 331 Thông số kĩ thuật của Aptomat,ta chọn ATM do Nhật Bản chế tạo có các thông số

Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật của ATM đầu vào tủ động lực Iπ6π

Tương tự tính chọn cho các nhóm còn lại ta có bảng tính chọn sau

Bảng 3.6 Thông số kỹ thuật của ATM đầu vào tủ động lực nhóm 1

Máy tiện ren Iπ6πA616:

I lvmax=I đm= P đm

√3 U đm cosφ η=

7

√3.0,38 0,75 0,85=16,68( A)Tra bảng 31.pl (thông số kỹ thuật của aptomat) Ta chọn aptomatdo Nhật Bản chế tạo: AT EA52G : {U đm=380(V )

I đm=20 (A )

* Tính toán tương tự máy tiện cấp Iπ6π ta có bảng tính chọn sau

Bảng 3.7 Các thông số kỹ thuật của các loại ATM được chọn bảo vệ cho phụ tải

Stt Tên thiết bị Pđm

Iπ6πlvmax(A)

LoạiATM

Uđmmax(V)

Iπ6πđmmax(A)

1 Máy tiện ren

2 Máy tiện cấp

5 Máy bào ngang

Từ bảng trên ta có: Iπ6πđmmax = 23,28 (A)

22

Tra bảng ta chọn ATM do Nhật Bản chế tạo để bảo vệ cho tất cả động cơ có thông số:Bảng 3.8 Thông số kỹ thuật của ATM bảo vệ cho tất cả động cơ

3.4.2 Lựa chọn máy biến dòng

- Máy biến dòng điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện lớn thành dòng điện 5A

để cung cấp cho các dụng cụ đo lường bảo vệ rơ le và tự động hóa

- Cuộn dây sơ cấp của TIπ6π mắc nối tiếp với mạng điện có số vòng dây ít (đối vớidòng điện≤ 600A cuộn sơ cấp chỉ có 1 vòng dây) Cuộn thứ cấp sẽ có nhiều vòng dâyhơn

- Đểđảm bảo cho người vận hành cuộn thứ cấp phải được nối đất Máy biếndòng điện lựa chọn theo điều kiện điện áp, dòng điện phụ tải thứ cấp và kiểm tra theođiều kiện ổn định nhiệt và ổn định động

- Ngoài ra còn phải lựa chọn loại BIπ6π phù hợp với nơi lắp đặt.Điều kiện lựa chọnmáy biến dòng BIπ6π

{ U đmBI ≥U đmlđ=6,3 (kV )

I đmBI ≥ 560

√3.0,4=808,29( A)

Tra bảng ta chọn máy biến dòng do SIEMENS chế tạo có các thông số như sau

Bảng 3.9 Thông số máy biến dòng

23

3.4.3 Chọn tủ phân phối

Chọn tủ phân phối hạ áp do hãng SAREL (Pháp) chế tạo Sarel ch ỉ chế tạo các

vỏ tủ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị đóng cắt vào trong tủ.Trên khung tủ đã làm sẵncác lỗ gá dày đặc để có thể gá lắp các giá đỡ tùy ýtheo các thiết bị chọn lắp đặt Tủsarel cứng, vững, đa chức năng, dễ tháo lắp, linh hoạt với kích cỡ tùy thích của kháchhàng

Tủ có các thông số như sau:

Bảng 3.10 Thông số tủ phân phối

P0 là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích(10÷ 12 w/m2)

S là diện tích phân xưởng

Bảng 3.12 Thông số Áptomat ATM do merlin germ chế tạo

Loại Số cực U (V)dm Iπ6π (A)dm Iπ6πN max(KA)

3.5 Chọn cáp dây dẫn

24

Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp, vật dẫn bị nóng lên Nếu nhiệt độ

dây dẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng, hoặc giảm tuổi thọ Mặt

khác, độ bền cơ học của kim loại cũng giảm xuống Do đó nhà chế tạo quy định nhiệt

độ cho phép với mỗi loại dây dẫn, cáp

I cp ≥ I lvmax

k1 k2.k3

Trong đó: Iπ6πcp: Dòng cho phép của dây cáp

k1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, ứng với môi trường đặt dây cáp

k2: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng dây hoặc cáp đi chung trên 1

rãnh

k3: Hệ số xét tới chế độ làm việc của các thiết bị

Chọn k1 =0,98;k2 =1; k3=1

3.5.2 Lựa chọn theo tổn thất điện áp cho phép

Đối với các mạng trung áp và hạ áp do trực tiếp cung cấp điện cho các phụ tải

nên vấn đề đảm bảo điện áp rất quan trọng Vì vậy người ta lấy điều kiện tổn thất điện

áp cho phép làm điều kiện đầu tiên để chọn tiết diện dây dẫn và cáp Sau đó kiểm tra

theo điều kiện phát nóng

Điều kiện tổn thất điện áp cho phép là:

25

Trong đó:

∆Ucp Là tổn thất điện áp cho phép

S Là tiết điện đường dây

Nếu mạng điện có nhiều phân đoạn, nhiều nhánh thì phải tìm điểm nào đó mà tổn thất điện áp lớn nhất để so sánh

Iπ6πmax - Dòng điện lớn nhất chạy trong dây dẫn, A

Jkt - Mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2

Kết luận: Từ phương pháp trên ta chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép vì đơn giản và hiệu quả, chính xác

Các động cơ được bảo vệ bằng áptômát nên kết hợp điều kiện:

I cp2 ≥ 1,25 I đmAT

1,5.k1 k2 k3

=1,25.201,5.0,96=17,36 ( A)

Chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC do Lens chế tạo có thông số

Bảng 3.11 Thông số kỹ thuật chọn cáp cho máy tiện ren Iπ6πA616

Trong nhà Ngoài trời

26