Trang bị điện cho trạm bơm thủy nông sử dụng 2 động cơ

3.Xây dựng sơ đồ điều khiển khi mở máy : Mở máy trực tiếp , mở máy bằng giảm điện áp sao- tam giác, biến áp tự ngẫu .Vẽ dạng đặc tính cơ khi mở máy trong các trờng hợp này.. Lời nói đầu

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật

đồ án trang bị điện

đề số 17

Nội dung đồ án:

Trạm bơm nớc thuỷ nông sử dụng 2 động cơ bơm nớc là loại động cơ không

đồng bộ roto lồng sóc công suất 750 KW/1 bơm, điện áp định mức: 6KV ,

cos=0.82, = 0.9 Động cơ bình thộng cơ bình thờng làm việc đợc nối tam giác

Yêu cầu:

1.Tính chọn mạch động lực: chọn thiết bị bảo vệ và đóng cắt mạch động lực ,

chọn tiết diện dây cáp nguồn cấp điện cho mạch động lực

2 Tính chọn thiết bị bù để nâng cao hệ số công suất cos TB =0.95

3.Xây dựng sơ đồ điều khiển khi mở máy : Mở máy trực tiếp , mở máy bằng

giảm điện áp (sao- tam giác, biến áp tự ngẫu ) Vẽ dạng đặc tính cơ khi mở máy trong các trờng hợp này

Lời nói đầu

Động cơ bình thồ án trang bị điện trong máy xây dựng là đồ án thiết kế hệ thống điện và trang bị các thiết bị cho máy xây dựng nói riêng và các mạch điện sinh hoạt nói chung Trong khuôn khổ của môn học trang bị điện trong máy xây dựng đợc học trên lớp , đồ án trang bị điện sẽ là một bài tập mang tính thực tế cao và cần sử dụng nhiều kiến thức cơ bản đã đợc học

Thiết kế và trang bị điện là một công việc rất quan trọng và cần thiết cho mọi máy móc hoạt động sản xuất Động cơ bình thặc biệt là trong giai đoạn hiện nay khi nhu cầu về

điện năng ngày càng lớn Mặc dù vậy , công việc này đòi hỏi nhiều hiểu biết sâu rộng về kỹ thuật cũng nh các kiến thức tổng hợp khác

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật Với đề tài là thiết kế trang bị cho một trạm bơm thuỷ nông , em đã cố gắng hết mình để hoàn thành đồ án đợc dao theo đúng yêu cầu của môn học Tuy nhiên trong quá trình thực hiện em còn nhiều thiêú sót không thể tránh khỏi , vì vậy em rất mong đợc sự giúp đỡ của thầy cô hớng dẫn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Vũ Hồng D và các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện

Sinh viên thực hiện: Nguyễn xuân Sơn

Phần i tính chọn mạch động lực – tính chọn mạch động lực

Trạm bơm thuỷ nông có công suất lớn ( 750 KV / 1bơm) và điện áp cao nên việc lựa chọn thiết bị bảo vệ, đóng ngắt rất quan trọng Trong quá tải và có sự cố

về đờng dây cũng nh trong phụ tải ,thì các thiết bị này sẽ ngắt mạch kịp thời đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống

1 Chọn thiết bị đóng cắt mạch động lực

- Chọn cầu dao tổng

9 0

* 82 0

* 6

* 3

750

* 2

* cos

*

Pdm









Với điều kiện làm việc đầy tải ta lấy Iđm = Ilv

Pđm= 750 (Kw)

Uđm = 6(KV)

Cos =0.82

Dòng điện khi quá tải:

Iqt=1.25Iđm=1.25*195.5 =244.4(A)

IcdIqt=244.4(A)

Tra bảng chọn cầu dao loại PH-6/400 có các thông số sau:

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật Kiểu Uđm(KV) Iđm (A) Iđm(KA) IN(KA)

PH-6/400 6 400 25 9

-Chọn cầu chì tổng: với Iqt=244.4(A) ta chọn cầu chì K-6 có các thông số nh sau

- Chọn cầu dao cho từng máy bơm: Iđm= 97 8 ( )

9 0

* 82 0

* 6

* 3

750

* cos

*

Pdm









Dòng điện làm việc lớn nhất qua thiết bị: Iqt=1.25Iđm=1.25*97.8=122.3(A) Kiểu Uđm(KV) Iđm(A) INmax(KA) IN(KA)

Chọn cầu dao loại PH-6/200 có các thông số sau:

- Với Iqt=122.3 (A)tra bảng chọn cầu chì cho từng máy bơm K/6 có các thông số: Kiểu Uđm(KV) Iđm(A) IN(KV)

2 Chọn dây dẫn

- Theo điều kiện kinh tế:

Fkt Itt/Jkt

Jkt: mật độ dòng điện kinh tế

Cáp lỏi đồng Tmax300h có Jkt=3.5

Fkt 195.5/3.5 = 55.8(mm2)

-Theo điều kiện phát nóng

Xuất phát từ dòng điện làm việc tải trên đờng dây,và các loại dây dẫn có thể tìm đợc

Diện tích mặt cắt của dây dẫn F từ diều kiện sau:

Icp>= Ilv

Trong đó Icp là dòng điện cho phép làm việc lâu dài của dây dẫn:

 Icp >= 195.5 (A)

tra bảng tìm đợc loại dây cáp đồng 3 lỏi X LPE có vỏ PVC do hãng Lens chế tạo có các thông số sau:

F(mm2) R0(/km) L0(mH/km) C0(/km) Icf(A)

-Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện sụt áp.(tính cho 1km chiều dài)

U=P*r0l/Uđm=2*750*0.32/6 = 80 (V)

r0=0.32(/km)

U  5Uđm =0.05*6 = 0.3 (KV) =300 (V)

vậy dây dẫn thoả mãn điều kiện

-Kiểm tra độ bền cơ học của tiết diện dây dẫn

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật Dựa vào bảng ta thấy Fmin =30 mm2 vậy F > Fmin thoã mãn điều kiện

3.Chọn thiết bị bảo vệ.

Chọn rơle nhiệt

-Chọn rơle nhiệt để bảo vệ quá tải, theo điều kiện sau:

Irơle>= 1.25Iđm

Rơ le này bảo vệ cho từng động cơ nên ta có :

9 0

* 82 0

* 6

* 3

750

* cos

*

Pdm









Irơle>=1.25*97.8=122.3(A)

-Chọn rơle loại -442 có Iđm=140(A)

Sơ đồ mạch động lực

thiết bị phụ

Từ ĐDK -6KV







- Mạch điện đi đến cung cấp cho thiết bị phụ nh :Chiếu sáng , thiết bị làm mát

máy và các thiết bị khác

phần ii-chọn thiết bị bù công suất

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật

Để nâng cao hệ số công suất ta dùng thiết bị bù công suất Với thiết bị này bơm sẽ hoạt động với một hệ số công suất lớn hơn ,từ đó công suất sử dụng sẽ lớn hơn khi cha bù

Hệ số công suất ban đầu :cos =0.82

Hệ số công suất sau khi bù:cos =0.95 -Vì các máy bơm đặt cạnh nhau nên ta đặt tập trung một tụ bù cạnh tủ phân phối (tủ điều khiển) của trạm bơm

+Ta có công suất bù tại điểm i bất kì :

Qbi =Qi –( Q -Qb ) Rtđ /R i

+Tổng công suất bù :

Qb=2*750(tg1 - tg2 ) =2*750(0.69- 0.32 ) =555 kwAr +Chọn loại tụ 6.6 kv loại CEP 140B8 của hãng COOOPER (Pháp ) chế tạo Có dung lợng bù 200 KVAr một pha , ba bộ đấu theo  có cầu chì bảo vệ riêng từng

bộ và thao tác cầu dao cắt Động cơ bình thể đo đếm, điều khiển cầu dao cắt và bộ tụ, có đặt BU

và BI Tổng lợng bù Qb =3*200 =600 KVAr

+Sơ đồ bố trí tủ bù đợc bố trí nh sau :

6KV

Tủ cầu dao tổng có bu

tủ công tắc tơ bơm

tủ cầu dao cắt cho tụ

bộ tụ bù 3cep140b8

bi có bu bi

phần iii- xây dựng sơ đồ điều khiển khi mở máy Động cơ bơm có công suất lớn nên xây dựng sơ đồ mở máy hợp lý là rất quan trọng

1 Mở máy trực tiếp

Động cơ bình thây là phơng pháp mạch điện đợc đóng trực tiếp vào lới điện

+Sơ đồ mạch điều khiển

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật

k1

2rn2 1rn2

k

k2 k1 k2

đs2

k

m2

đs1 k1

m1

k2

k1 2rn1 1rn1

k

m

k

-Mkđ

0

Mkđ

0

đm

+Nguyên lý hoạt động.

Khi đã đóng Aptomat muốn khởi động ta ấn M1 cuộn dây K1 có điện đóng tiếp điểm K1 để đóng bơm vào lới điện Muốn bơm 2 hoạt động ta ấn M2để cắt

điện cuộn K1 , đồng thời đóng điện cho cuộn K2 cho bơm 2 Nhờ vậy các tiếp

điểm K1 mở còn các tiếp điểm K2 đóng mạch (bơm 2 mở máy)

Khi bơm hoạt động thì các tiếp đIểm phụ thờng đóng mở còn các tiếp điểm chính thờng mở đóng đóng

Muốn cả hai bơm cùng hoạt động ta ấn M khi đó cuộn K có điện đóng tiếp

điểm K cho cuộn K1 và K2 có điện đóng công tắt K1, K2 cho cả hai bơm

+Nhận xét:

Trạm bơm có công suất rất lớn ta không nên mở máy trực tiếp nh trên ,sẽ gây sụt áp mạnh trên đờng dây ,dây có thể bị phát nóng và cháy thiết bị

2.Mở máy bằng phơng pháp giảm điện áp.

a> Mở máy sao –tam giác

+Sơ đồ mạch điều khiển:

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật

đặc tính cơ mở máy

(chuyển sao - tam giác)

sơ đồ kđ khởi động giảm điện áp sơ đồ đấu dây đc 1

Mkđ1 Mkđ2

0

đm

+Nguyên lý hoạt động :

Khởi động với chuyển sơ đồ sao-tam giác có đặc điểm :

Id= 3U1/Zn ;IdY=U1/ 3Zn

Nh vậy dòng điện khi mở máy giảm đi 3 lần  mô men mở máy giảm 3 lần Trong mạch điều khiển RG là rơ le dòng điện để cảm biến khi dòng đạt giá trị xác định thì ngắt mạch đồng thời công tắc tơ 1G đóng mạch chuyển chế độ sang hoạt động bình thờng ở chế độ tam giác

Thời gian bản thân của rơ le RG phải nhỏ hơn RK để khi RG tác động mở xong tiếp điểm thì RK mới tác động mở

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật

1g 1g

rk rg

đs3

k1

k

k2 m2

đs2 k2 1rn2 2rn2

k2

k1

k

k1 đs1

k1

k

m

k

-b>Mở máy bằng MBA tự ngẫu

+Sơ đồ mạch điều khiển:

Mở máy bằng phơng pháp này có đặc điểm:

Iđc=Uđc/Zn=U1/K*Zn

Dòng điện I1=Iđc/K=U1/K2*Zn

Nh vậy dòng điện của lới điện giảm đi K2 lần nên mô men sẽ giảm đi K2 lần trong đó:

K là hệ số MBA

Zn là tổng trở động cơ lúc mở máy

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật



   

1g 1g đs3

k

rk rg

k2 k2

m2

k1

đs2

2rn2 1rn2

k1

k

m1

đs1 k1

k1 k2

1rn1 2rn1

k

+

m

k

0

-đặc tính cơ mở máy

đm

- Nguyên lí hoạt động:

Muốn khởi động bằng MBA tự ngẩu ta đóng cầu dao sang vị trí phía phải, lúc này mạch đợc đóngvới lới thông qua MBA tự ngẩu lúc này đờng đặc tính cơ sẽ là

đờng ứng với Mkđ1 Khi đã khởi động xong ta chuyển cầu dao sang trái mạch đợc

đóng trực tiếp vào lới Lúc này đờng đặc tính cơ là đờng ứng với Mkđ2

Tài liệu tham khảo:

1 Trang bị điện máy xây dựng-PTS Động cơ bình thỗ Xuân Tùng + PTS Trơng Tri

Ngộ + KS Nguyễn Văn Thanh

Đồ án Trang Bị Điện Bộ Môn điệnKỹ Thuật

2 Kỹ thuật điện - Động cơ bình thặng văn Động cơ bình thào +Lê văn Doanh

3 Sổ tay cấp điện-TS Nguyễn văn Quang

4 Thiết kế cấp điện- TS Ngô hồng Quang +Vũ văn Tầm

1.chọn thiết bị bảo vệ

2.chọn thiết bị đóng cắt mạch động lực

3.chọn dây dẫn

Phần III-Xây dựng sơ đồ điều khiển khi mở máy 7

1.Mở máy trực tiếp