Thiết kế cung cấp điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí tại xí nghiệp cơ điện – công ty TNHH một thành viên apatít việt nam

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 8

2.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 8

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí 14

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN HẠ ÁP CHOPHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 27

3.1 Sơ đồ cung cấp điện hạ áp phân xưởng sửa chữa cơ khí 27

3.2 Tính dòng tính toán cho từng động cơ trong các nhóm phụ tải 28

3.3 Lựa chọn tủ PP và tủ ĐL cho phân xưởng sửa chữa cơ khí 30

3.4 Lựa chọn cáp hạ áp 39

3.5 Tính ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị của mạng hạ áp 44

3.6 Kiểm tra mạng theo các điều kiện mạng hạ áp sau thiết kế 61

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP 71

4.1 Đặt vấn đề 71

4.2 Kết cấu trạm 71

4.3 Tính toán lựa chọn chi tiết các phần tử của trạm biến áp 72

4.4 Tính toán thiết kế hệ thống nối đất cho trạm 82

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 86

5.1 Cơ sở lý thuyết 86

5.2 Tính toán chi tiết 89

CHƯƠNG 6 AN TOÀN ĐIỆN GIẬT VÀ TÍNH TOÁN TIẾP ĐẤT BẢO VỆ PHÂNXƯỞNG 103

6.1 An toàn điện giật 103

6.2 Phương pháp bảo vệ khỏi điện giật bằng cách tiếp đất dây trung tính 105

6.3 Tính toán tiếp đất bảo vệ cho phân xưởng sữa chữa cơ khí 108

KẾT LUẬN 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113

SVTH: Đỗ Hữu Lập Lớp: Điện khí hóa k54

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang thực hiện quá trình công nghiệp hóa hóa và hiện đại hóa trên tấtcả mọi lĩnh vực, để góp phần vào sự phát triển đó thì ngành năng lượng nói chung vàngành năng lượng điện nói riêng đóng một vai trò đặc biệt quan trọng Nó đòi hỏi cáchộ tiêu thụ điện phải sử dụng điện một cách hợp lý và kinh tế nhất.

Đối với một dự án,một công trình xây dựng cho công ty, nhà máy hay phânxưởng yêu cầu phải có một bản thiết kế cung cấp điện không chỉ hoàn chỉnh vế kỹthuật mà còn phù hợp về mặt kinh tế cũng như đảm bảo về chất lượng cung cấp điệnvà chất lượng điện năng Đồng thời bản thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo an toàncho người vận hành,đơn giản,dễ dàng thi công, lắp đặt và sửa chữa, nâng cấp cải tạovề sau.

Là một sinh viên ngành Điện khí hóa trải qua quá trình học tập, nghiên cứu, đượcsự dạy bảo tận tình của các thầy cô trong bộ môn Điện khí hóa và các thầy cô trongtrường đã giúp em trang bị vốn kiến thức cơ bản về chuyên môn.Với thời gian thực tậpgần hai tháng tại Xí nghiệp Cơ Điện-Công ty TNHH một thành viên Apatít Việt Namvà được sự nhất trí của thầy giáo hướng dẫn: ThS.Lê Xuân Thành, em đã quyết địnhchọn đề tài “Thiết kế cung cấp điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí “thuộc Xínghiệp Cơ Điện – Công ty TNHH một thành viên Apatít Việt Nam.

Trong thời gian làm đồ án, bản thân em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu thamkhảo phục vụ cho đề tài và được sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy côtrong bộ môn đặc biệt là thầy Lê Xuân Thành cùng các bạn đồng nghiệp đến nay emđã hoàn thành xong bản đồ án tốt nghiệp của mình Mặc dù vậy, do kiến thức, thờigian và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong đượccác thầy cô và các bạn tham gia góp ý để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cám ơn

Hà nội ngày 24 tháng 6 năm 2014Sinh viên thực hiện

Đỗ Hữu Lập

Khai trường đồi 1- Cam Đường 3 có toạ độ:- X: 399300 – 399700.

- Y: 2477800 – 2478100.

2 Khí hậu

- Nhiệt độ: Xí nghiệp thuộc vùng có khí hậu lục địa, gió mùa chia làm 2 mùa rõrệt (mùa khô và mùa mưa) Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau Mùa mưa từtháng 4 đến tháng 9 cùng năm Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng và trong ngàykhá lớn, mùa đông thường rất lạnh, từ 8 ÷ 20 0C có khi xuống 1 hoặc 20C.

- Lượng mưa: Lượng mưa được tính bằng mm trung bình nhiều năm về hai mùađược thể hiện trong bảng 1.1.

Bảng 1.1 Lượng mưa trung bình tháng (mm)

Tổ trưởng tổ vận hành

Tổ trưởng tổ sửa chữaTổ trưởng tổ điện

- Áp suất không khí: Giá trị tối đa 1039 mm bar, giá trị tối thiểu 991 mm bar

- Gió và hướng gió: Khu vực ít gió bão nhưng thỉnh thoảng có lốc xoáy với tốc

độ khá lớn có thể gây đổ cây cối và tốc mái nhà Gió có hướng Đông Bắc và Tây Nam,tốc độ lớn nhất trong năm 20m/s, tốc độ gió nhỏ nhất trong năm 0,7÷2,7 m/s.

1.1.2 Cơ cấu tổ chức bộ máy của xí nghiệp

Xí nghiệp Cơ điện là một xí nghiệp lớn thuộc Công ty TNHH một thành viênApatít Việt Nam Sơ đồ bộ máy quản lý của xí nghiệp được cho trong hình 1.1

Hình 1.1 Bộ máy quản lý của Xí nghiệp Cơ điện1.1.3 Công nghệ đang áp dụng

Do đặc thù của ngành, hiện nay công ty sản xuất theo 2 loại hình đặc thù là: khaithác lộ thiên và công nghệ tuyển nổi.

Dọn tuyến Khoan Nổ mìn Gạt dọn tuyến Xúc

Vc tới nơi tiêu thụQuặng loại

- Quá trình sản xuất ra quặng apatit nguyên khai gồm:

- Quá trình sản xuất ra quặng apatit tuyển

-Vận hành và bảo dưỡng các thiết bị điện, trạm biến áp.

- Có những sáng kiến, cải tạo, nâng cấp máy móc, thiết bị nhằm nâng cao năngsuất của công ty.

Nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cao, có kinh nghiệm trong lao độngsản xuất chính là sự đảm bảo thành công của xí nghiệp trong những năm qua

1.2 Tình hình cung cấp điện

1.2.1 Nguồn cung cấp

Nguồn điện 35kV cấp điện cho trạm biến áp trung gian 35/6kV của xí nghiệpđược lấy từ 2 trạm 110/35/6kV Tằng Loỏng Điện năng dẫn bằng tuyến đường dây lộkép, dùng dây nhôm lõi thép AC -185 với chiều đài 55km, trong có lõi thép chịu lực.Có nhiệm vụ đảm bảo cung cấp điện liên tục trong mỏ với điều kiện vận hành độc lập,quá trình vận hành bình thường cũng như sửa chữa hay sự cố.

Để bảo vệ cho trạm biến áp 35/6kV khi có sét đánh thường dùng dây AC-35 vớichiều dài là 1,5 km, và kết hợp chống sét ống lắp trên cột đầu vào của trạm biến áptrung gian 35/6kV.

- Trạm 110/35/6 kV Tằng Loỏng gồm 2 máy biến áp ( 2 x 40) MVAThông số của máy biến áp cho trong bảng 1.2.

Bảng 1.2 Thông số của máy biến áp trạm 110/35/6 kV Tằng Loỏng

Loại máy biếnáp

suất, kW

Điện áp ngắnmạch, %

Dòngđiệnkhôngtải, %

Bảng 1.3 Thông số của máy biến áp trạm 35/6 kV

TM

1.2.2 Các phụ tải chính 6 kV của trạm

2 Các thông số của máy biến áp phía 6 kV

Thông số của máy biến áp phía 6 kV được cho trong bảng 1.5.

Bảng 1.5 Thông số của máy biến áp phía 6 kV

Số khởihành

tải Công suất Vị trí lắp đặt

Thông số đường dây cungcấp

Mã hiệu cáp Chiều dài ,mTủ khởi

hành số 5 MBA 100 kVA Tạm biến áp35/6 1 3x35+1x25 50Khởi

hành số 7 MBA

250 kVA Trạm biến áp

1000 kVA Xưởng đúc thép 1Khởi hành

Các thiết bị được lắp đặt tại trạm 35/6 kV:

- Khu vực sân trạm: được lắp đặt 3 cầu dao cách ly 35 kV, 3 van phóng sét 35kV, 1 máy cắt dầu 35 kV, 1 máy biến dòng TI 75/5A, 1 máy biến áp 35/6,3 kV - 4000kVA, và 2 cột thu lôi.

Thông số kỹ thuật của các thiết bị điện phía 35kV được giới thiệu trong bảng 1.6.

Bảng 1.6 Thông số kỹ thuật của các thiết bị điện phía 35kV

Nhà trạm: Lắp đặt các tủ phân phối điện 6,3 kV đó là:

- 2 tủ đo lường dùng để đo lường và bảo vệ phía 35 kV, 1tủ biến áp tự dùng, 2tủ bù để bù công suất phản kháng, 1 tủ dự phòng, 8 tủ khởi hành.

- Hệ thống thanh cái 6,3 kV, phía sau nhà có hệ thống xà đỡ sứ để đưa điện 6,3kV ra các khởi hành.

- Tủ số 1 là tủ tín hiệu tự tạo đo điện áp, dòng điện,công suất, điện năng tiêu thụcủa toàn trạm.

-Tủ số 2 và 15 là tủ HOM - 6 gồm 2 máy biến áp đo lường (phục vụ cấp tínhiệu đo lường cho thiết bị) thông số của 2 MBA được giới thiệu trong bảng 1.7.

Bảng 1.7 Thông số của 2 MBA

- Tủ số 4 là tủ đo lường: cung cấp nguồn cho các thiết bị đo lường.

- Tủ số 5, 7, 8,10,11,12,13: là các tủ khởi hành cung cấp điện cho các phụ tải.

- Tủ số 6, 9: là các tủ bù để bù công suất phản kháng 210KVAr.

- Tủ số 3 và số 16 là hai tủ đầu vào cấp điện cho khu khai thác và nhà máytuyển Cam Đường.

- Tủ số 14 là tủ dự phòng.

Các thiết bị điện phía 6kV được giới thiệu trong bảng 1.8.

Bảng 1.8 Các thiết bị điện phía 6kV

Sơ đồ nguyên lý của trạm 35/6 kV cho trong hình 1.2

CHƯƠNG 2

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN2.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

2.1.1 Cơ sở lý thuyết

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là phân xưởng đang thiếtkế) thì nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế là phải xác định được nhu cầu điện củaphụ tải công trình đó (hay là công suất đặt của nhà máy ).

Tuỳ theo quy mô của công trình (hay của phân xưởng ) mà phụ tải điện phảiđược xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển trongtương lai Cụ thể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp, nhà máy thì chủyếu dựa vào các máy móc thực tế đặt trong các phân xưởng và xét tới khả năng pháttriển của cả nhà máy trong tương lai (đối với xí nghiệp nhà máy công nghiệp thì chủyếu là tương lai gần) còn đối với công trình có quy mô lớn (thành phố, khu dân cư )thì phụ tải phải kể đến tương lai xa Như vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải bàitoán dự báo phụ tải ngắn hạn (đối với các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp) còn dự báophụ tải dài hạn (đối với thành phố, khu vực ) Nhưng ở đây chỉ xét đến dự báo phụ tảingắn hạn vì nó liên quan trực tiếp đến công việc thiết kế cung cấp điện phân xưởng.

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi côngtrình đi vào sử dụng Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán Người thiết kếcần phải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như: máy biến áp, dây dẫn, cácthiết bị đóng, cắt, bảo vệ để tính các tổn thất công suất, tổn thất điện áp, để lựa chọncác thiết bị bù Chính vì vậy, phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kếcung cấp điện Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và số lượng cácthiết bị điện, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xínghiệp, trình độ vận hành của công nhân v.v Vì vậy, xác định chính xác phụ tải tínhtoán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng lại rất quan trọng Bởi vì, nếu phụ tải tính toánđược xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, cókhả năng dẫn đến đến cháy nổ rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải

thực tế nhiều thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây lãng phí vàkhông kinh tế.

Do tính chất quan trọng như vậy, nên đã có nhiều công trình nghiên cứu và cónhiều phương pháp tính toán phụ tải điện.

Nhưng vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên và sựbiến động theo thời gian nên thực tế chưa có phương pháp nào tính toán chính xác vàtiện lợi phụ tải điện Nhưng hiện nay đang áp dụng một số phương pháp sau để xácđịnh phụ tải tính toán:

+ Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

+ Phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình.

+ Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.+ Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.

Trong quá trình chuẩn bị thiết kế thì tuỳ theo quy mô, đặc điểm của công trình(nhà máy, xí nghiệp ) tuỳ theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật thi công màchọn phương pháp tính toán phụ tải cho thích hợp Sau đây sẽ trình bày một số đạilượng, hệ số tính toán và các phương pháp tính phụ tải tính toán.

2.1.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số yêu cầu

Theo phương pháp này, số liệu ban đầu để xác định phụ tải điện là công suấtđịnh mức của thiết bị điện.

Để xác định công suất tính toán của các phụ tải đấu vào một trạm biến áp, mộtđường dây tải điện hoặc của các xí nghiệp nói chung, các phụ tải điện cần được phânthành nhóm Việc phân nhóm có thể theo các phương pháp sau:

+ Nhóm các phụ tải cùng loại.

+ Nhóm các phụ tải tham gia vào một công nghệ.

+ Nhóm các phụ tải cùng hoạt động trong một khu vực của phân xưởng, xínghiệp.

Trong tính toán thiết kế cung cấp điện không thể lấy giá trị công suất định mứccủa nhóm làm giá trị tính toán bởi:

+ Công suất định mức của mỗi động cơ thường lớn hơn công suất yêu cầu củamáy công tác, vì cần phải đảm bảo dự trữ và khó có thể chọn được động cơ có côngsuất định mức bằng công suất tính toán.

+ Tải trung bình của máy thường nhỏ hơn tải cực đại, vì công suất động cơthường được chọn để làm việc ở chế độ nặng nề nhất.

+ Các máy móc trong một nhóm ít khi đồng thời làm việc.

Do các nguyên nhân kể trên, phụ tải tính toán của nhóm cần phải kể đến các hệsố mang tải và hệ số đồng thời.

Hệ số mang tải kmt là tỉ số giữa công suất thực tế trên trục động cơ tại thời điểmxem xét với công suất định mức của nó.

Trong đó:

ηtb - hiệu suất trung bình của các động cơ.

ηm - hiệu suất của mạng điện.

Công suất tính toán của nhóm được xác định như sau:

(2.6)Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp điện được xác định như sau:

+ Phụ tải tác dụng: Ptt=∑

Pt nhi

+ Phụ tải phản kháng: Qtt=∑

Qt nhi

Trong đó: kcd: hệ số kể đến cực đại của nhóm không trùng nhau, kcd nằm trong

một đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất được trong một khoảngthời gian.

Phụ tải tác dụng tính toán trong trường hợp này được xác định như sa

Mca - số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca.

W0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp Tca - thời gian của ca phụ tải lớn nhất h.

nghiệp thì phụ tải tính toán là:

Ptt=M W0

¿ Ưu điểm: Dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít thayđổi như quạt, bơm, máy nén khí

¿ Nhược điểm: Kết quả tính toán vẫn còn sai số.

2.1.4 Xác định phụ tải theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb (hayphương pháp số thiết bị hiệu quả nhq)

Sau khi phân xưởng, xí nghiệp đã có thiết kế chi tiết, ta đã có các thông tinchính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị, biết được công suất và quá trình côngnghệ của từng thiết bị Lúc này ta có thể bắt tay vào thiết kế mạng điện hạ áp cho phânxưởng Số liệu đầu tiên cần xác định là công suất tính toán của từng động cơ và củatừng nhóm động cơ trong phân xưởng.

nttdmi

Với nhóm động cơ n≥4 : max 1

ksd - hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra sổ tay.

kmax - hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lượng ksd và nhq.nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả.

(2.15)+ Xác định n*, P*:

n ;

P¿= P1P∑¿¿

(2.16)Trong đó:

kti - hệ số tải Nếu không biết chính xác có thể lấy trị số gần đúng như sau:kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.

kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.

Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi vềchế độ dài hạn trước khi xác định nhq.

(2.17)Trong đó: kd% - hệ số đóng điện phần trăm

Cũng cần phải qui đổi công suất về ba pha đối với các thiết bị dùng điện một pha:+ Thiết bị một pha đấu vào điện áp pha: Pqd = 3Pdm

+ Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây: Pqd = √3 Pđm

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo công thức sau: Pcs = p0.STrong đó:

p0 - suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2).

S - diện tích cần được chiếu sáng, ở đây là diện tích phân xưởng (m2).Phụ tải tính toán toàn phân xưởng với n nhóm được xác định như sau:

Sttpx= √ (Pttpx+Pcs)2+(Qttpx+Qcs)2

, kVA(2.20)

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

2.2.1 Mục tiêu thiết kế, dữ kiện thiết kế, yêu cầu thiết kế

- Mục tiêu thiết kế: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí –Xí nghiệp Cơ Điện – Công ty TNHH một thành viên Apatít Việt Nam, cả 2 phía caocáp và hạ áp.

- Dữ kiện thiết kế:

+ Sơ đồ bố trí mặt bằng của các thiết bị.+ Bảng phụ tải điện của phân xưởng.+ Nguồn cung cấp điện của phân xưởng.- Yêu cầu thiết kế:

+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.

+ Đảm bảo chất lượng điện năng(đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật).+ Đảm bảo an toàn.

+ Hợp lý về kinh tế.

+ Tính đến sự phát triển của phụ tải.

2.2.2 Sơ đồ bố trí thiết bị điện trên mặt bằng phân xưởng

Sơ đồ bố trí thiết bị điện trên mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí được thể hiện trên hình 2.1:

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thiết bị điện trên mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí2.2.3 Phân nhóm phụ tải

Dựa vào vị trí lắp đặt, tính chất và chế độ làm việc của các thiết bị chia phụ tảithành 5 nhóm.

2.2.4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán

Với phạm vi, quy mô và giai đoạn thiết kế cũng như việc bố trí thiết bị đã biếttrước thì phương pháp số thiết bị hiệu quả để xác định phụ tải tính toán cho phânxưởng , phương pháp công suất đặt và hệ số nhu cầu knc cho toàn bộ nhà máy.

2.2.5 Phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Số liệu chi tiết phụ tải điện phân xưởng sửa chữa cơ khí được thể hiện trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Số liệu chi tiết phụ tải điện phân xưởng sửa chữa cơ khí

1 Xác định phụ tải tính toán phụ tải nhóm 1

Phụ tải nhóm 1 được thể hiện ở bảng 2.2.

P1 = 44,7 kWXác định được:

n* =

n1n =

11= 0,36

Pdmi.cos ϕi

= 0,8 Nên tan= 0,75

Vậy :

Pttn1 = kmax.ksd.P∑ = 1,9.0,2.44,7 = 16,98 kW

Qttn1 = Pttn1 tan = 16,98 0,75 = 12,735 kVAr

Sttn1 = √Pttn12 +Qttn 12 = 16,98212, 7352 = 21,225 kVA Itt1 =

P2 = 39,6 kWXác định được :

nn =

9 = 0,44

P* =

PP =

28, 739, 6=0,72

Từ n* và P* tra bảng trong phụ lục cung cấp điện xác định được nhq* = 0.76Vậy nhq = nhq*.n = 0,76.8  6 thiết bị

Với phân xưởng sửa chữa cơ khí lấy ksd =0,2 Tra bảng với ksd =0,2 và nhq = 6 đượckmax = 2,24

Costb =

Pdmi.cos ϕi

= 0,76 Nên tan = 0,85

Vậy :

Pttn2 = kmax.ksd.P∑ = 2,24.0.2.39.6 = 17,74 kW Qttn2 = Pttn2 tan = 17,74 0,85 = 15,07 kVAr

Pdmi.cos ϕi

= 0,8 Nên tan = 0,75Vậy :

Pttn3 = kmax.ksd.P∑ = 2,1.0.2.69,6 = 29,23 kWQttn3 = Pttn3 tan = 29,23.0,75 = 21,92 kVAr

P4 = 38,7 kW

Xác định được:

n* =

n1n =

11 = 0,27

P* =

PP =

Pdmi.cos ϕi

= 0,7Nên tan = 1,02

Vậy :

Pttn4= kmax.ksd.P∑4= 1,9.0.2.38,7= 14,706 kWQttn4= Pttn3 tan = 14,706.1,02= 15 kVAr

9 = 0,22

PP =

Pdmi.cos ϕi

= 0,8Nên tan = 0,75

Vậy :

Pttn5 = kmax.ksd.P∑5 = 2,42.0,2.34,5 = 16,698 kW Qttn5 = Pttn5 tan = 16,698 0,75 = 12,52 kVAr

S = 1800 m2 – diện tích phân xưởng cơ khí.Vậy

Pttpx = Pcs + kdt ∑

= 27 + 0,85.( 16,98 + 17,74 + 29,23 + 14,706 +16,698) = 108,05 kW

cos ϕ tbpx =

0,8.16,98 0, 76.17,74 0,8.29, 23 0,7.14,706 0,8.16,69816,98 17,74 29, 23 14,706 16,698

tanφ= 1,2

Qttpx = Pttpx.tgtb = 108,05.1,2 = 129,66 kVAr

Sttpx = Pttpx2 Qttpx2

= 108,052129,662 =168,78 kVA

Ittpx = dmttpx

2.6 Lựa chọn sơ bộ MBA cấp điện cho xí nghiệp

Để lựa chọn dung lượng và số lượng MBA ta dựa vào các nguyên tắc sau:

+ Dung lượng các trạm biến áp trong 1 xí nghiệp nên đồng nhất để đơn giản sốlượng và dung lượng MBA dự phòng trong kho.

+ Sơ đồ nối dây nên đơn giản đồng nhất và chú ý đến sự phát triển của phụ tảisau này.

+ Trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại I nên dùng 2 máy biến áp Đốivới trạm phụ tải loại II nên dùng 2 MBA hay không phải tiến hành so sánh kinh tế kỹthuật Đối với trạm phục vụ cho phụ tải loại III chỉ dùng 1 MBA.

Với xí nghiệp đang thiết kế ta lựa chọn trạm gồm 1 máy biến áp có Stt = 168,78 kVA

Chọn máy có dung lượng 180 kVA 3 pha do Việt Nam chế tạo Các thông sốkỹ thuật máy biến áp loại 180- 6,6/0,4 được thể hiện trong bảng 2.8.

Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật máy biến áp loại 180- 6,6/0,4

3.1.2 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí, điện áp được lấy từ THA được đưa về tủTPP1 Tủ này có nhiệm vụ phân phối điện tới 6 tủ động lực (ĐL) đặt tại 5 nhóm thiếtbị trong phân xưởng và 1 tủ chiếu sáng theo sơ đồ hình tia.

Tủ động lực có nhiệm vụ cung cấp điện đến các thiết bị trong nhóm Tủ độnglực thường đặt ở trung tâm nhóm máy để tiết kiệm đường dây đến các phụ tải hoặccạnh tường phân xưởng để tiết kiệm diện tích khi ta kết hợp cả bài toán kinh tế trongthiết kế.

Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí để dễ dàng vận hành, bảo vệ các thiết bịcũng như thuận tiện cho việc bảo quản và sửa chữa cần phải lắp đặt ở tủ PP 1 áptômátcho đầu vào và 6 áptômát đầu ra trong đó 5 đầu ra cung cấp cho 5 tủ động lực và 1 đầura cung cấp cho tủ chiếu sáng Đầu vào mỗi tủ ĐL sẽ đặt một áptômát tổng và đầu ra làcác áptômát nhánh cấp điện đến các phụ tải Các áptômát nhánh trong các tủ ĐL chủyếu bảo vệ ngắn mạch, đồng thời dùng để đóng cắt mạch lực của thiết bị và làm dựphòng cho bảo vệ quá tải của các động cơ

Đường dây từ tủ hạ áp trạm BA về tủ PP phân xưởng và từ tủ PP đến các tủ ĐLdùng cáp đồng 4 lõi cách điện bằng giấy tẩm nhựa thông Do khoảng cách giữa chúngngắn để cho dễ vận hành và thao tác ta sử dụng mạng hình tia Đường cáp từ tủ PP đến

các tủ ĐL được chôn men theo bờ tường để thuận tiện cho công tác sửa chữa Đườngdây từ tủ ĐL đến thiết bị chọn loại dây dẫn bọc nhựa được đặt trong ống đi trên nềnphân xưởng

Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện mạng hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khíđược cho trên hình 3.1

3.1.3 Thành lập sơ đồ đi dây

Việc thành lập sơ đồ mạng điện sẽ giúp cho người thiết kế có một cái nhìn baoquát hơn về toàn bộ hệ thống thiết bị điện của nhà máy, xí nghiệp, phân xưởng… Từđó ta có thể tính toán đưa ra phương án tính toán, lựa chọn các thiết bị điện một cáchhợp lý nhất, cụ thể:

Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xưởng dự định đặt 1 tủ phânphối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 5 tủ động lực đặt rải rác cạnh tườngphân xưởng và 1 tủ chiếu sáng, mỗi tủ động lực cấp điện cho 1 nhóm phụ tải

Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp 1 áptômát đầu nguồn, từ đây dẫn điện vềphân xưởng bằng đường cáp ngầm.

Tủ phân phối của xưởng đặt 1 áptômát tổng và 6 áptômát nhánh cấp điện cho 5tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng

Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia Đầu vào đặt áptômát tổngvà các áptômát nhánh cấp điện cho các phụ tải của nhóm

Mỗi động cơ máy công cụ được điều khiển bằng 1 khởi động từ đã gắn sẵn trênthân máy, trong khởi động từ có rơ le nhiệt để bảo vệ quá tải Các áptômát nhánh trongtủ động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch, đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải củakhởi động từ.

Sơ đồ đi dây cung cấp điện mạng điện hạ áp của phân xưởng hình 3.2

3.2 Tính dòng tính toán cho từng động cơ trong các nhóm phụ tải

Dòng tính toán của một phụ tải được xác định theo công thức:

Itt = idm

10 3

( 3.1)

Với cách tính tương tự cho các nhóm trong phân xưởng sửa chữa cơ khí tađược kết quả cho trong bảng 3.1.

Bảng 3.1 Dòng tính toán cho từng động cơ trong các nhóm phụ tải

o, kW Cosφ Itt , A Kí hiệu trênmặt bằng

3.3 Lựa chọn tủ PP và tủ ĐL cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

3.3.1 Lựa chọn tủ phân phối

- Lựa chọn tủ phân phối

Sơ bộ chọn tủ phân phối do hãng ABB chế tạo với thông số kỹ thuật được thểhiện trong bảng 3.2:

Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật chọn tủ phân phối do hãng ABB chế tạo

220

+ Chọn tiết diện thanh dẫn theo điều kiện phát nóng :Điều kiện lựa chọn

Điều kiện lựa chọn:

k1.k2.Icp ≥ Itt

Trong đó:

k1 = 0,95- hệ số hiệu chỉnh khi thanh dẫn dặt nằm ngang;k2 = 1- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ của môi trường;Icp – dòng cho phép của thanh dẫn;

Itt = 256,43 A – dòng tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí.Do đó:

Chọn thanh dẫn nhôm có thông số kĩ thuật cho trong bảng 3.3

Bảng 3.3 Thông số kĩ thuật thanh dẫn nhôm

Thanhcái chính

Thanh cáinhánh

Kích thước,mm2

Tiết diệncủa 1 thanh

Khối lượng,kg/m

Dòng cho phép,A

Icắt đmA – dòng điện cắt định mức của áptômát,kA;IN max – dòng ngắn mạch 3 pha,kA.

Trong các điều kiện trên thì điều kiện * sẽ được kiểm tra sau khi tính dòng ngắnmạch Ngoài ra các áptômát còn phải đảm bảo điều kiện mở máy của các động cơ mànó bảo vệ Việc động cơ mở máy hay khi động cơ có công suất lớn nhất mở máy tronglúc các động cơ khác làm việc bình thường, các áptômát phải đảm bảo cho các độngcơ mở máy thành công Điều kiện này sẽ được kiểm tra nhờ đặc tính cắt của áptômát.

2 Lựa chọn áptômát cho các phụ tải nhóm

* Chọn áptômát bảo vệ cho máy bào ngang- Chọn sơ bộ

Theo các điều kiện nêu trên ta có :

Uđm  Uđmmang= 380vIđm  Itti = 17,26 A

Chọn sơ bộ áptômát loại C60N-C-25A có thông số kĩ thuật cho ở bảng 3.6

Bảng 3.6 Thông số kĩ thuật chọn sơ bộ áptômát loại C60N-C-25A

* Kiểm tra theo điều kiện mở máy :

Dòng mở máy của Máy bào ngang là : Imm = Kmm Iđm = 6 17,26 = 103,56 Từ đặc tính của áptômát tương ứng với dòng mở máy Imm = 103,56 A thìáptômát sẽ cắt sau tc=6s , thời gian mở máy của động cơ thường là 3s , nên máy bàongang mở máy được đảm bảo

Hình 3.1 Đặc tính áptômát loại C60N-C-25A

* Chọn áptômát cho những phụ tải các nhóm còn lại

Tương tự như chọn áptômát cho Máy bào ngang chọn áptômát cho các phụ tải nhóm 1,nhóm2, nhóm 3, nhóm 4 và nhóm 5 Kết quả được tổng hơp trong bảng 3.7.

Bảng 3.7 Chọn áptômát cho các phụ tải nhóm

Nhóm 2

12 Máy lăn ren C60N-C-25A 4 25 19 6 9 440

Nhóm 3

Nhóm 4