Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU Công nghiệp khách hàng tiêu thụ điện lớn Trong tình hình kinh tế thị trường nay, xí nghiệp lớn nhỏ, tổ hợp sản xuất phải hoạch toán kinh doanh cạnh tranh liệt chất lượng giá sản phẩm Điện thực đóng góp phần quan trọng vào lỗ lãi xí nghiệp Nếu tháng xảy điện 1, ngày xí nghiệp lãi, điện lâu xí nghiệp thua lỗ Chất lượng điện xấu(chủ yếu điện áp thấp ) ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Chất lượng điện áp thực quan trọng với xí nghiệp may, xí nghiệp hoá chất, xí nghiệp lắp đặt chế tạo khí, điện tử xác Vì thế, đảm bảo độ tin cậy cấp điện áp nâng cao chất lượng điện mối quan tâm hàng đầu đề án thiết kế cấp điện cho khu xí nghiệp Nhằm hệ thống hoá vân dụng kiến thức học tập năm trường để giải vấn đề thực tế,chúng em giao thực đề tài thiết kế môn học với nội dung: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất nhựa Hoàng Gia Nhà máy sản xuất nhựa Hoàng Gia có phân xưởng cần cung cấp lượng điện tương đối lớn nguồn điện lấy từ nguồn cao áp qua trạm biến áp trung gian nhà máy cung cấp đến phân xưởng Đồ án giới thiệu chung nhà máy, vị trí địa lý, đặc điểm công nghệ, phân bố phụ tải Đồng thời đồ án xác định phụ tải tính toán, thiết kế mạng điện cao áp, hạ áp Để hoàn thành tốt đồ án này, em giúp đỡ tận tình thầy cô môn hệ thống điện, đặc biệt cô giáo Trần Phúc Dương Do kiến thức thời gian có hạn, đồ án không tránh khỏi sai sót, kính mong thầy ,cô góp ý kiến để đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! MỤC LỤC CHƯƠNG I/ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN…………………… I/ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK……………… … II/ XĐ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC…… 18 III/ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY…………………… 22 IV/ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CÁC PHÂN XƯỞNG………………………… 34 CHƯƠNG II/ THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY…………… 28 I/ LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI…………………………… 28 II/ VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CC ĐIỆN CHO NHÀ MÁY…………… 28 III/XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG,DUNG LƯỢNG CÁC TRẠM BAPX 29 IV/ PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN CAO ÁP……………………….33 V/CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN…… ……36 VI/ LỰA CHỌN DÂY DẪN……………………………………………… 39 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện VII/ TÍNH TOÁN CHI TIẾT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN………………… 42 VIII/ CHỌN PHƯƠNG ÁN……………………………………………… 64 IX/ THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN………… 67 X/TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH, KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN ĐÃ CHỌN………………………………………………………………… …75 CHƯƠNG III/ THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG… 79 I/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SCCK……… 79 II/ LỰA CHON CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN………….80 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1/ Giới thiệu chung Trong nhà máy khí có nhiều hệ thống máy móc khác đa dạng, phong phú phức tạp Các hệ thống máy móc có tính công nghệ cao thiện đại Do mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng độ tin cậy cao Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế điện phải đảm bảo gia tăng phụ tải tương lai; mặt kỹ thuật kinh tế phải đề phương án cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản xuất không gây dư thừa dung lượng công suất dự trữ Nhà máy có phân xưởng, phân xưởng xây dựng tương đối gần cho bảng sau: Kí Tên phân Pđặt Hệ số nhu Hệ số công hiệu xưởng ( kW ) cầu suất Phân xưởng 560 knc 0,4 0,7 Phân xưởng 700 0,4 0,65 Phân xưởng 520 0,45 0,7 Theo quy trình trang bị điện công nghệ nhà máy ta thấy ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nhà máy gây thiệt hại kinh tế quốc dân ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần bảo đảm cung cấp điện liên tục an toàn Trong nhà máy phân xưởng dùng phụ tải loại 2/ Giới thiệu đặc điểm phụ tải điện nhà máy: Phụ tải điện nhà máy công nghiệp phân làm loại phụ tải: + Phụ tải động lực + Phụ tải chiếu sáng Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị 380/220V, công suất chúng nằm dải từ đến hàng chục kW cung cấp dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz Phụ tải chiếu sáng thường phụ tải pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng , thay đổi thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN I / PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT 1/ Phương pháp xác định phụ tải tính toán: a/ Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt hệ số nhu cầu: Ptt = knc.Pđ Trong : knc : hệ số nhu cầu , tra sổ tay kĩ thuật Pđ : công suất đặt thiết bị nhóm thiết bị , tính toán lấy gần P đ ≈P dđ (kW) b/ Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình hệ số hình dáng đồ thị phụ tải : Ptt = khd Ptb Trong : khd : hệ số hình dáng đồ thị phụ tải tra sổ tay kĩ thuật biết đồ thị phụ tải Ptb : công suât trung bình thiết bị nhóm thiết bị (kW) c / Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình : Ptt = Ptb ± β.σ Trong : σ : độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình β : hệ số tán xạ σ d/ Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm : Ptt = a M Tmax Trong : a0: suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp M: số sản phẩm sản suất năm Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn , (h) e/ Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện đơn vị diện tích: Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Ptt = p0 S Trong : p0 : suất trang bị điện đơn vị diện tích , (W/m2) S : diện tích bố trí thiết bị , (m2) f/ Phương pháp tính trực tiếp : h/ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình hệ số cực đại Vì có thông tin sác mặt bố trí máy móc thiết bị biết công suất trình công nghệ thiết bị nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình hệ số cực đại.Theo phương pháp phụ tải tính toán xác định sau: + Tính toán phụ tải động lực Với động • Ptt = Pđm • Với nhóm động n ≤ n Ptt = • ∑ Pđmi i Với nhóm động n ≥ n ∑ Ptt = kmax ksd i Pđmi Trong : Pđmi : công suất định mức thiết bị ksd :hệ số sử dụng nhóm thiết bị tra sổ tay n: Số thiết bị nhóm kmax: Hệ số cực đại, tra sổ tay kĩ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd) nhq: Số thiết bị dùng điện hiệu •  Tính nhq Xác định n1 : số thiết bị cos công suất lớn hay nởa công suất thiết bị có công suất lớn  Xác định P1 : công suất n1 thiết bị n P1 =  n* = ∑ Xác định P* = n n Pdmi i P1 PΣ Trong : n : tổng số thiết bị nhóm Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện n P∑ : tổng công suất nhóm , P∑ =  ∑ i Pđmi Từ n* P* tra bảng ta nhp* + Khi nhq ≥ → Tra bảng với nhq ksd kmax + Khi nhq < → Phụ tải tính toán xác định theo công thức n Ptt = ∑( i kti Pdmi ) Trong đó: kti : hệ số tải thiết bị i kti = 0,9 với thiết bị làm việc chế độ dài hạn kti = 0,75 với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại + Phụ tải động lực phản kháng Qtt = Ptt tgφ Trong Cosφ : hệ số công suất tính toán nhóm thiết bị, tra sổ tay cosφtb = ΣPdmi.cosφ ∑ Pdmi 2/ Phụ tải tính toán động lực nhóm Số liệu tính toán nhóm 2.1.Phụ tải tính toán tính toán nhóm tương ứng phụ tải tính toán cua phân xưởng A Kí hiệu Tên thiết bị SL Pđm(kW) Uđm(V) cos ϕ Ksd Pđm*SL Quạt hút 380 0.8 0.6 54 Máy hấp 380 0.9 0.6 40 Máy ép 37 380 0.85 0.7 37 Máy sấy 10 380 0.85 0.7 60 Máy sấy 15 380 0.9 0.7 30 Motor 10 7.5 380 0.7 0.6 75 Máy nén khí 380 0.7 0.6 Máy thổi 4 380 0.7 0.65 16 Máy thổi 380 0.65 0.65 10 Máy xay 33 380 0.8 0.5 33 11 Máy ép 40 380 0.9 0.7 40 12 Máy làm 10 380 0.7 0.6 20 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Tổng 44 • • 415 Số thiết bị nhóm : n = 44 Thiết bị công suất lớn : Máy ép với công suất 40 kW → Số thiết bị có công suất ≥ 20 : n1 = • Công suất thiết bị : • • P1 = 37+33+40=110 kW → n* = P* = n1 n = 44 = 0,068 P1 110 = = 0,265 PΣ 415 • Tra bảng với n* P* ta nhq* = 0,58 → nhp = nhq* n = 0,58 44 = 25.52 • Từ nhq ksd tra bảng ta kmax = 1.14 ⇒ Ptt = kmax ksd n ∑ i Pđmi = 1,14.0,6.415 = 283,86 kW + Ta có cosφ = 0,7 ⇒ tgφ = 1,02 Qtt = Ptt tgφ = 283,86 1,02 = 289,54 kVAr Stt = Itt = Ptt cosϕ = 283.86 = 0,7 405.51 kVA 405,51 Stt = = 616,10 A 3.Udm 3.0,38 Số liệu tính toán nhóm 2.2.Phụ tải tính toán phân xưởng B Kí hiệu Tên thiết bị SL Pđm(kW) Uđm(V) cos ϕ Ksd Pđm*SL Quạt hút 10 380 0.7 0.6 90 Máy hấp 12 7.5 380 0.9 0.6 90 Máy ép 45 380 0.85 0.7 90 Máy sấy 10 380 0.85 0.7 60 Motor 10 7.5 380 0.7 0.6 75 Máy nén khí 380 0.7 0.6 Máy thổi 380 0.75 0.65 24 Máy thổi 380 0.65 0.65 15 Máy xay 37 380 0.8 0.5 37 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG 10 Máy làm Đồ án cung cấp điện Tổng cộng 10 380 0.7 56 30 516 • • 0.6 thiết bị nhóm : n = 56 Thiết bị công suất lớn : Máy ép có công suất 45 kW → Số thiết bị có công suất ≥ 22,5 : n1 = • Công suất thiết bị → n* = n1 n : P1 = 2.45+37=127 kW = 56 = 0,053 P1 127 = = 0,246 PΣ 516 P* = • Tra bảng với n* P* ta nhq* = 0,51 → nhp = nhq* n = 0,51 56 = 28,56 • Từ nhq ksd tra bảng ta kmax = 1,13 ⇒ Ptt = kmax ksd n ∑ i Pđmi = 1,13.0,6.516 =349.85 kW 10 cosφtb= ∑ Pi cos ϕ = 9.0,7 + 7,5.0.9 + 45.0,85 + 10.0,85 + 7,5.0,7 + 5.0,7 + 4.0,75 + 3.0,65 + 37.0,8 + 10.0,7 516 → cosφtb = 0,65 + Ta có cosφ = 0,73 ⇒ tgφ = 1.17 Qtt = Ptt tgφ =349,85.1,17=409.32 Stt= Itt = Ptt cosφ Ptt 3.Udm = = 349,85 = 0,65 538 349,85 = 531,5 3.0,38 Số liệu tính toán nhóm 2.3.Phụ tải tính toán phân xưởng C Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Kí hiệu Tên thiết bị SL Đồ án cung cấp điện Pđm(KW) Uđm(V) cos ϕ Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Ksd Pđm*SL Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Máy cắt 2.2 220 0.65 0.15 8.8 Quạt lò rèn 1.5 220 0.65 0.2 3 Bể ngâm 5.5 380 0.7 0.3 5.5 Bàn thử nghiệm 7.5 380 0.7 0.25 7.5 Máy mài đá 3 380 0.65 0.15 Tủ sấy 3.7 380 0.8 0.2 7.4 Máy mài thô 2.2 380 0.65 0.2 4.4 Máy phay 7.5 380 0.7 0.25 15 Khoan bàn 0.75 220 0.65 0.25 2.25 10 Máy mài tròn 5.5 380 0.7 0.2 11 11 Khoan đứng 5.5 380 0.7 0.2 11 12 Máy tiện 14 380 0.7 0.3 14 13 Máy tiện 15 380 0.65 0.3 30 14 Máy sọc 3 380 0.65 0.25 15 Máy cạo 1.5 220 0.8 0.25 4.5 16 Lò luyện khuôn 380 0.65 0.2 17 Quạt lò đúc 1.5 220 0.65 0.2 Tổng cộng 39 • • 156.35 Số thiết bị nhóm : n = 39 Thiết bị công suất lớn : Máy tiện công suất 15 kW → Số thiết bị có công suất ≥ 7,5 : n1 = • Công suất thiết bị → n* = P* = n1 n = : P1 = 66,5 kW 39 = 0,153 66,5 P1 = = 0,425 PΣ 156,35 • Tra bảng với n* P* ta nhq* =0,68 → nhp = nhq* n = 0,68 39= 26,52 • Từ nhq ksd tra bảng ta kmax = 1,14 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện ⇒ Ptt = kmax ksd n ∑ i Pđmi = 1,14.0,6.156,35 =107,41 kW 17 ∑ Pi cos ϕi cosφtb= cosφtb = =0,65 63,45 156.35 → cosφtb = 0,65 ⇒ tgφ = 1.16 + Ta có cosφ = 0,65 Qtt = Ptt tgφ = 107,41.1,16 = 125 kVAr Stt = Itt = Ptt cosφ Stt 3.Udm 125 = 192,3 kVA 0,65 = = 192,3 = 292.16 A 3.0,38 Bảng phụ tải điện nhà máy nhựa Hoàng Gia T T Tên thiết bị SL Pđm(k W) Uđm( V) Quạt hút Máy hấp Máy ép ϕ ϕ cos Ksd Pđm* SL 380 0.8 0.6 54 380 0.9 0.6 40 37 380 0.85 0.7 37 Máy sấy 10 380 0.85 0.7 60 Máy sấy 15 380 0.9 0.7 30 Motor Máy nén khí Máy thổi 10 7.5 380 0.7 0.6 75 380 0.7 0.6 4 380 0.7 0.65 16 Máy thổi 380 0.65 0.65 Máy xay 33 380 0.8 0.5 33 Máy ép 40 380 0.9 0.7 40 Máy làm 10 380 0.7 0.6 20 Tổng 44 Tên thiết S 1 1 T 415 Pđm(k Uđm( ϕ Ksd Pđm* Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Ptt Qtt Stt Itt kW kVAr kVA A 283, 86 Ptt 289, 54 Qtt 405, 51 Stt 616,1 Itt 10 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện → Chọn dùng aptomat C801N có dòng Idm = 800 A IdmA ≥ Ilvmax = Aptomat nhánh Stt 340,76 = 122,96 = 3.Udm 4.0,4 A → Chọn dùng aptomat NS225E có dòng Idm = 225A * Tương tự ta tính chọn aptomat tổng nhánh cho trạm BA lại * Sau tính toán ta có bảng sau: Trạm BA Loại Số lượng Udm, V Idm, A IcắtNM, kA B1 C801N 690 800 25 NS225E 500 225 7,5 C1001N 690 800 25 NS225E 500 225 7,5 C801N 690 500 25 NS225E 500 200 7,5 B2 B3 X/ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH, KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐÃ CHỌN Các hệ thống cung cấp điện xa nguồn công suất nhỏ so với hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính ngắn mạch đơn giản Vì cấu trúc hệ thống điện, ta tính gần điện kháng hệ thống qua công suất cắt ngắn mạch máy cắt đầu nguồn Khi coi trạm BATG nguồn Ta có sơ đồ thay Để kiểm tra chọn cáp ,máy cắt , aptomat, dao cách ly, cầu chì ta tính dòng Ta cần tính điểm ngắn mạch N0 trạm PPTT để kiểm tra máy cắt , góp tính điểm ngắn mạch Ni phía cao áp trạm BAPX để kiểm tra cáp , dao cách li cầu chì trạm Máy cắt đầu nguồn MC1 có dòng cắt định mức Icdm = 110kA Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 32 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Điện kháng hệ thống XH = U tb2 (Udml.1,05) = Scdm 3.Icdm.UdmMC Trong Udml : điện áp định mức lưới , kV SCdm : công suất cắt định mức máy cắt đầu nguồn ICdm : dòng cắt địng mức máy cắt, kA UdmMC : điện áp định mức máy cắt, kV XH : điện kháng hệ thống, Ω → XH = U tb2 (Udml.1,05) = (10.1,05) = 0,024 Ω = 3.110.24 Scdm 3.Icdm.UdmMC 1/ Dòng điện ngắn mạch N0 Dòng ngắn mạch pha có IN = I”= I∞ IN = Utb UdmL.1,05 = 3.Z Rl20 + ( XH + Xt 0) 10.1,05 = 4,635 + (0,024 + 0,59) = 1,3 A Dòng ngắn mạch xung kích N0 ixkNo = = = Kxk I” Kxk INo 1,8 1,3= 3,3 kA 2/ Các dòng điện ngắn mạch Ni • IN1 = Dòng điện ngắn mạch N1 trạm B1 Utb UdmL.1,05 = 3.Z ( Rlo + Rl1 + Rl 3) + ( XH + Xl + Xl1 + Xl 3) 10.1,05 = (4,63 + 0,147 + 1,48) + (0,024 + 0,59 + 0,013 + 0,13) = 0,96 A - Dòng ngắn mạch xung kích N1 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 33 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG ixk = • Đồ án cung cấp điện Kxk IN1 = 1,8 0,96 = 2.5 A Các dòng ngắn mạch sau tính tương tự dòng ngắn mạch trạm B1 • Điểm tính ngắn mạch Thanh BATT IN, kA Ixk , kA 1,3 3,3 Thanh B1 0,96 2,5 Thanh B2 1,14 3,55 Thanh B3 0,98 3,06 Sau tính toán ta bảng sau Sơ đồ dây mạng điện cao áp Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 34 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện CHƯƠNG III/ THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP I/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CẤP ĐIỆN Sau thiết kế xong mạng cao áp nhà máy ta thiết kế mạng hạ áp phân xưởng SCCK dòng điện dược biến đổi từ điện áp 22kV xuống 0,4kV qua BAPX đưa tới tủ phân phối.Sau biến áp B1 ta đặt tủ phân phối cấp điện cho phân xưởng Tủ phân phối nằm phân xưởng Để dẫn điện từ trạm B1 tủ phân phối ta dùng cáp nhầm Phía hạ áp B1đặt áptômát đầu nguồn, phía đầu vào tủ phân phối đặt aptomat tổng phía đầu đặt aptomát nhánh Từ tủ phân phối ta có lộ cáp cung cấp điện cho nhóm động phân xưởng Phân xưởng SCCK có nhóm động nên từ tủ phân phối ta cấp cho tủ động lực, tủ đặt rải rác cạnh tường phân xưởng , tủ động lực cấp điện cho nhóm phu tải Mỗi động máy công cụ điều khiển khởi động từ gắn sẵn thân máy , khởi động từ có rơle nhiệt bảo vệ tải Các cầu chì tủ động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch , đồng thời dự phòng cho bảo vệ tải động Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 35 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Ngoài tủ động lực tủ phân phối cấp điện cho tủ chiếu sáng chung cho phân xưởng Phương án cấp điện Tủ phân phối II/ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN 1/ Chọn aptomat đầu nguồn a/ Aptômát đầu nguồn Ađn đặt trạm BAPX Dòng điện qua aptomat chế độ phụ tải cực đại Itt = 340,76 Sttpx = 3.0,38 3.Udm = 517,5 A Aptomat chọn thoả mãn điều kiện IdmA ≥ Itt Vậy ta chọn aptomat không khí cực,415V,S800/F3 có thông số LOẠI S800/F3 số cực Uđm (V) 415 Iđm (A) 800 INmax (kA) 55 b/ Kiểm tra aptomat chọn - Uđm = 415 V > UđmL =380 V - Iđm = 800 V > Itt = 517,5 A - Dòng cắt ngắn mạch áptomát kiểm tra sau tính ngắn mạch 2/ Chọn cáp từ trạm B1 tủ phân phối phân xưởng Tiết diện cáp hạ áp chọn theo dòng điện cho phép Icp Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 36 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện a/ Điều kiện chọn cáp K1.k2.Icp ≥ Itt Trong : k1 :hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , tra cẩm nang k2 : số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp đặt chung rãnh, tra sổ tay k3 : dòng điện cho phép lâu dài dây dẫn, A b/ Điều kiện kiển tra cáp • Cáp chọn phải thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp ∆U ≤ ∆Ucp Vì khoảng cách hạ áp nhỏ nên ta không cần kiểm tra điều kiện • Kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch Kiểm tra điều kiện ổn định dòng ngắn mạch thực sau tính toán ngắn mạch 3/ Chọn tủ phân phối cho phân xưởng a/ Aptomát tổng AT Aptomát tổng đầu vào tủ phân phối chọn giống aptomat Ađm loại N225E b/ aptomat nhánh Anh cung cấp điện cho tủ động lực • Aptomat nhánh A1 cung cấp cho phân xương Dòng qua aptomat chế độ phụ tải cực đại (đã tính chương 1) dòng điện tính toán nhóm phụ tải Itt = 616,10 Aptomat chọn phải thoả mãn điều kiện IdmA≥ Itt = 616,10 Vậy ta chọn aptomát không khí cực ,415V loại cố định Clipsal chế tạo có thông số Loại số cực Uđm(V) Iđm(A) INmax(kA) S800/F3 415 800 55 + Kiểm tra aptomat chọn UđmA = 415 V >UđmL = 380 V IđmA = 800 A > Itt = 616,10 A - Dòng cắt ngắn mạch aptomat kiểm tra sau tính ngắn mạch • Aptomat nhánh A2 cung cấp cho phân xưởng Dòng qua aptomat chế độ phụ tải cực đại (đã tính chương 1) dòng điện tính toán nhóm phụ tải Itt = 531,5 A Aptomat chọn phải thoả mãn điều kiện IdmA ≥ Itt = 531,5 A Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 37 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Vậy ta chọn aptomat với phân xưởng có thông số Loại số cực Uđm(V) Iđm(A) INmax(kA) S800/F3 415 800 55 + Kiểm tra aptomat chọn UđmA = 500 V > UđmL = 380 V Iđm = 800 A > Itt = 531,5 A - Dòng cắt ngắn mạch aptomat kiểm tra sau tính ngắn mạch • Aptomat nhánh A3 cung cấp cho phân xưởng Dòng qua aptomat chế độ phụ tải cực đại (đã tính chương 1) dòng điện tính toán nhóm phụ tải Itt =292,16 A Aptomat chọn phải thoả mãn điều kiện IdmA ≥ Itt = 292,16 A Vậy ta chọn aptomat loại LG chế tạo có thông số Loại 400 AF ABE403a Uđm(V) 600 Iđm(A) 400 INmax(kA) + Kiểm tra aptomat chọn UđmA = 600 V >UđmL =380 V Iđm = 400 A > Itt = 292,16 A - Dòng cắt ngắn mạch aptomat kiểm tra sau tính ngắn mạch Bảng thông số aptomat nhánh Bảng thông số aptomat nhánh Anhánh Itt,A Loại Số cực Uđm ,V Idm , A A1 A2 A3 616,10 531,5 292,16 S800/F3 S800/F3 400AF/ABE403 a 4 415 415 600 800 800 400 INmax , kA 55 55 4/ Chọn cáp C2 từ tủ phân phối đến tủ động lực Các cáp chọn kiểm tra theo điều kiện đoạn C1 từ trạm B1đến tủ phân phối , nhiên kiểm tra ổn định nhiệt độ dòng ngắn mạch nhỏ a/ Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực1(ĐL1) • Điều kiện chọn cáp k1 k2 Icp ≥ Itt Cáp chôn sâu đất không bị ảnh hưởng yếu tố môi trường nên k1 = Cáp chôn riêng tuyến nên k2 =1 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 38 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Dòng điện qua cáp C2 đến tủ ĐL1 chế độ phụ tải cực đại dòng điện tính toán nhóm phụ tải Itt = 616,10 A → Icp ≥ Itt = 616,10 A Vậy ta chọn cáp đồng hạ áp lõi cách điện PVC,loại nửa mềm đặt cố định,ký hiệu CVV CADIVI chế tạo có thông số Tiết diện định mức,mm2 r0,Ω/km Icp,A 400 0,047 800 Tương tự ta tính chọn cáp đến tủ động lực cò lại • Sau tính toán ta có bảng tổng kết đường dây cáp sau: Cáp Itt A Loại cáp Tiết diệnmm2 r0 Ω/km Icp A Tủ PP – ĐL1 616,10 CVV,4 lõi 400 0,047 800 Tủ PP – ĐL2 531,5 CVV,4 lõi 400 0,047 800 Tủ PP – ĐL3 292,16 CVV,4 lõi 150 0,124 334 5/ Lựa chọn tủ động lực Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 39 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Các tủ động lực cấp điện từ tủ phân phối phân xưởng theo sơ đồ hình tia , tủ động lực chọn Siemens chế tạo loại 8AA20,cách điện không khí,Uđm=7,2KV,Iđm=630A a/ Lựa chọn cầu chì (Hình vẽ) • Cầu chì nhánh CCnh bảo vệ động + Cầu chì hạ áp chọn phải thoả mãn điều kiện Idc ≥ IttĐC =kt.IđmĐC Khi động mở máy Idc ≥ Im mdc = kmmDC.IdmDC ∝ ∝ Trong IđmĐC = Pdmdc 3.Udm.cos Φdm Idc : dòng định mức dây chảy, A Itt : dòng làm việc lớn chạy qua chạy qua dây chảy cầu chì, A IđmĐC : Dòng điện dịnh mức động cơ, A kt : hệ số tải động (Nếu lấy kt= 1) PđmĐC : công suất định mưc động ,Kw Uđm : điện áp định mức lưới hạ áp ,kW α : số Với động mở máy nhẹ không tải (máy bơm, máy cắt gọt kim loại ) α =2,5 Với động mở máy nặng mở máy có tải ( cần cẩu ,cần trục, máy nâng) α=1,6 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 40 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện k mmDC : hệ số mở máy động cơ, lấy kmmĐC =5 + Sau chọn Idc cầu chì ta chọn Ivỏ lớn Idc số cấp để cần thay dây chảy không cần thay vỏ • Cầu chì nhánh CCnh bảo vệ n động + Trong thực tế cụm 2,3 động nhỏ cụm động lớn 1,2 động nhỏ gần cấp điện chung cầu chì cầu chì chọn theo điều kiện n Idc ≥ Itt = ∑ ( Kti.IdmDCi) Khi động mơ máy Im m max + Idc ≥ n −1 ∑ kti.IdmDCi α Trong IdmDCi = PdmDCi 3Udm.cosϕdmi.ηi n: số động bảo vệ cầu chì IđmDCi : dòng điện định mức động i, A Kti :hệ số tải động , i Nếu lấy kti =1 PdmDCi = công suất định mức động i η i = hiệu suất động ,nếu lấy ηi =1 Immmax : dòng mở máy lớn động ,A + Sau chọn Idc cầu chì ta chọn Ivỏ lớn I dc số cấp để cần thay dây chảt không cần thay vỏ • Cầu chì tổng CCT bảo vệ nhóm động + Cầu chì tổng bảo vệ nhóm động chọn theo điều kiện Idc ≥ Ittnhóm Khi động mở máy Idc ≥ Im m max + ( Ittn hom− Ksd.Idm) α Idc cầu chì tổng phải lớn cấp số so với idc ; Ittnhóm Ittnhom ≥ Pttn hom 3.Udm cosϕdm.η ; Ittnhóm tính chương I Iđm : dòng điện định mức động có dòng mở máy lớn , A ksd : hệ số sử dụng động có dòng mở máy lớn , A Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 41 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện + Sau chọn Idc cầu chì ta chọn Ivỏ lớn Idc số cấp dể cần cần thay dây chảy không cần thay vỏ b/ Lựa chọn cầu dao Vì chọn cầu dao- cầu chì nên chọn cầu dao chọn theo cầu chì Khi ICD = Ivỏ c/ Chọn cầu dao –cầu chì cho nhóm phụ tải phân xưởng Phân xưởng TT 10 11 12 Tên thiết bị Quạt hút Máy hấp Máy ép Máy sấy Máy sấy Motor Máy nén khí Máy thổi Máy thổi Máy xay Máy ép Máy làm Tổng SL 10 Pđm(kW) 37 10 15 7.5 1 4 33 40 44 10 Itt A 616,10 • Chọn cầu chì nhánh Cầu chì nhánh bảo vệ quạt hút (1) kW (Đ1) Idc ≥ IttDC = k1 IđmĐC Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 42 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện = k1 =1 Idc ≥ PdmDC 3.U dm cosϕdm.η = 19,5 A 3.0,38.0,7.1 I dmDC = k mmDC I dmDC = 5.19,5 = 39 A 2,5 α α Vậy ta chọn cầu chì hạ áp có Idc= 60 A, I vỏ =100A loại пH-2-100 • Cầu chì nhánh bảo vệ máy hấp ( ) kW (Đ3) Idc ≥ IttDC = k1 IđmĐC PdmDC 3.U dm cosϕ dmη = k1 =1 Idc ≥ = 10,8 A 3.0,38.0,7.1 k mmDC I dmDC = 5.10,8 = 21,6 A 2,5 α Vậy ta chọn cầu chì hạ áp có Idc=40A I vỏ = 100 loại пH-2-100 • Bộ cầu dao – Cầu chì tổng Idc ≥ Ittnhóm = 160,8 A Idc ≥ → Idc ≥ Im m max + ( Ittn hom− Ksd.Idm) α 5.27 + (160,8 − 0,12.27) = 117,024 2,5 A max = 120 A I dc Idc cầu chì tông phải lớn cấp so với Idc cầu chì nhánh lớn = Vậy ta chọn cầu dao – cầu chì hạ áp có Idc = 120 A, Ivỏ = 250 A, ICD = 250 A laọi пH Chọn tủ động lực cho nhóm có đầu vào đầu • Tương tự ta tính chọn cầu chì – cầu dao tổng cho nhóm lại • Sau tính toán ta lập bảng sau Bảng lựa chọn cầu chì cầu dao Phụ tải Số lượng Cầu chì Ký hiệu Tên máy Pdm kW Kí hiệu Tên thiết bị SL Pđm(kW) IđmDC Itt ImmĐC/α A A A Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh Mã hiệu Iđc/Ivỏ 43 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Quạt hút 19,5 19,5 39 пH-2-100 Máy hấp 10,8 10,8 21,6 пH-2-100 40/100 Máy ép 37 80.4 80,4 160,8 пH-2-300 200/300 Máy sấy 10 21,7 21,7 43,47 пH-2-100 60/100 Máy sấy 15 32,6 32,6 65,2 пH-2-250 120/250 Motor 10 7.5 16,3 16,3 32,6 пH-2-100 40/100 Máy nén khí 8,6 8,6 17,2 пH-2-100 40/100 Máy thổi 4 8,6 8,6 17,2 пH-2-100 40/100 Máy thổi 6,52 6,52 13,04 HпH 15/40 10 Máy xay 33 71,7 71,7 143,47 пH-2-300 200/300 11 Máy ép 40 586,9 86,9 173,9 пH-2-300 200/300 12 Máy làm 10 21,7 21,7 43,47 пH-2-100 60/100 44 SL Pđm(kW) Tổng Kí hiệu Tên thiết bị 60/100 Quạt hút 10 19,5 19,5 39 пH-2-100 60/100 Máy hấp 12 7.5 16,3 16,3 32,6 пH-2-100 60/100 Máy ép 45 97,8 97,8 195,6 пH-2-300 200/300 Máy sấy 10 21,7 21,7 43,47 пH-2-100 60/100 Motor 10 7.5 16,3 16,3 32,6 пH-2-100 60/100 Máy nén khí 10,86 10,86 21,7 пH-2-100 40/100 Máy thổi 8,6 8,6 17,2 пH-2-100 40/100 Máy thổi 6,52 6,52 13,04 HпH 15/40 Máy xay Máy làm 10 Tổng cộng 37 80,9 80,9 161,8 пH-2-300 200/300 10 21,7 21,7 43,47 пH-2-100 60/100 15/40 56 Kí hiệu Tên thiết bị SL Pđm(KW) Máy cắt 2.2 4,78 4,78 9,56 HпH Quạt lò rèn 1.5 3,26 3,26 6,52 HпH 15/40 5.5 11,95 11,95 23,91 пH-2-100 40/100 7.5 16,3 16,3 32,6 пH-2-100 40/100 Bể ngâm Bàn thử nghiệm Máy mài đá 3 6,52 6,52 13,04 HпH 15/40 Tủ sấy 3.7 8,04 8,04 16,08 пH-2-100 40/100 Máy mài thô 2.2 4,78 4,78 9,56 HпH 15/40 Máy phay 7.5 16,3 16,3 32,6 пH-2-100 40/100 Khoan bàn 0.75 1,63 1,63 3,26 HпH 15/40 10 Máy mài tròn 5.5 11,95 11,95 23,91 пH-2-100 40/100 11 Khoan đứng 5.5 11,95 11,95 23,91 пH-2-100 40/100 12 Máy tiện 14 30,4 30,4 60,8 пH-2-250 120/250 13 Máy tiện 15 30,4 60,4 60,8 пH-2-250 120/250 14 Máy sọc 3 6,52 6,52 13,04 HпH 15/40 15 Máy cạo Lò luyện khuôn Quạt lò đúc 1.5 3,26 3,26 6,52 HпH 15/40 8,69 8,69 17,38 пH-2-100 40/100 1.5 3,26 3,26 6,52 HпH 15/40 16 17 Tổng cộng 39 Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 44 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho xưởng khí Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 45 Trường CĐKTKT HẢI DƯƠNG Đồ án cung cấp điện THE END _ Vũ Huy Kiên_Bùi Năng Liêm_Lê Văn Lương_Cao Lưu Huỳnh 46