Lời nói đầu
Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước, công nghiệp điện giữ một vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì, công nghiệp điện là ngành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế.Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân cư hay một thành phố mới ... thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của nơi đó.
Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp công nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.Với những kiến thức đã được học tập em được giao đồ án với đề tài: "Thiết kế hệ thống cung cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí ".
Sau một thời gian làm đồ án, với nổ lực của bản thân, đồng thời với sự hướng dẫn giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Phúc Huy, đến nay em đã hoàn thành đồ án của mình. Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện là tương đối khó và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chuyên môn cao nên trong quá trình thiết kế em không tránh khỏi những sai sót.Vì vậy, em mong được sự nhận xét góp ý của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô giáo trong bộ môn đã hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án này.
Hà Nội, ngày 23 tháng 9 năm 2009.
Sinh viên:Chu văn Thanh
Chương 1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
Chu Văn Thanh
L = C = 4
M = T = 4
N = H = 4
L*5 = 4*5 = 20
L*5 = 4*5 = 20
M*5 = 4*5 = 20
N*5 = 4*5 = 20
1.1 Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xưởng thường có nhiều loại thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác
cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau:
. Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong trong phân xưởng.
. Chế độ làm việc của các nhóm thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau nhờ đó việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.
. Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong cùng một nhóm không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực không nhiều thường từ 8 đến 12 đầu ra.
Tuy nhiên thường thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất.
Dựa vào bảng danh sách thiết bị, vị trí và chế độ làm việc ta có thể chia các thiết bị trong phân xưởng thành 4 nhóm như sau :
+ Nhúm 1: 1, 2,3,4, 5, 6, 7:
+ Nhóm 2 : 1,2,3,4,5,6,7,8
+ Nhóm 3 : 1:3:4:6:7:8
+ Nhúm 4: 2,4,5,6,8
1.2. Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng:
Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Công thức tính :
Pcs =P0. F
Trong đó :
+ P0 : Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m2)
+ F : Diện tích cần được chiếu sáng (m2)
- Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 1000 (m2)
- Suất phụ tải chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa cơ khí Po =12 (W/m2)
Thay vào công thức được :
Pcs =12.1000 = 12000 (w)=12(kw)
1.3 . Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xưởng.
a. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
- Theo công suất trung bình và hệ số cực đại.
- Theo công suất trung bình và độ lệch của phụ tải khỏi giá trị trung bình.
- Theo công suất trung bình và hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải
- Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị, biết được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị, nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
b. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 1
Bảng số liệu nhóm 1.
TT
Tên thiết bị
Số lượng
Pđm (kW)
cos
ksd
Uđm
(v)
1
Búa hơi để rèn
2
28
0,6
0,16
380
2
Máy hàn
1
2,2
0,35
0,3
380
3
Lò chạy bằng điện
1
20
0,6
0,16
380
4
Lò điện để hóa cứng linh kiện
2
20
0,6
0,16
380
5
Thiết bị để tôi bánh răng
1
20
0,6
0,16
380
6
Thiết bị để tôi cao tần
1
20
0,6
0,16
380
7
Máy ép ma sát
2
10
0,6
0,16
380
Công thức tính phụ tải tính toán:
Ptt1 = Knc . pđm
Đối với động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi sang chế độ làm việc dài hạn : P’đm2 = Pđm2 = 2,2. = 1,1
= == 0,161<0,2
ta tìm :nhq theo các bước sau:
nhóm 1 có n1 thiết bị có cs:
Pi==28
gồm các thiết bị
Búa hơi để rèn: 2.28=56(kW)
Lò điện để hoá cúng linh kiện:2.20=40
Nhóm 2 gồm các thiết bị còn lại
Tổng cs của nhóm 1 p1=177,1 kW
Tính giá trị tương đối
N*===0,4
P*===0,542
Tính ===0,876
Nhq =n*.n=10.0,876=8,76=9
= 0,44
Ptt1 = 0,44.177,1=77,92(kw)
Stt1 ==76,43( kVA)
c. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 2
Bảng số liệu nhóm 2.
TT
Tên thiết bị
Số lượng
Pđm (kW)
cos
ksd
1
Búa hơi để rèn
1
28
0,6
0,16
2
Máy hàn
1
1,1
0,35
0,3
3
Lò chạy bằng điện
1
20
0,6
0,16
4
Lò điện để hóa cứng linh kiện
1
20
0,6
0,16
5
Thiết bị để tôi bánh răng
1
20
0,6
0,16
6
Thiết bị để tôi cao tần
1
20
0,6
0,16
7
Máy ép ma sát
2
10
0,6
0,16
8
Máy nén khí
2
20
0,6
0,16
Công thức tính phụ tải tính toán:
Ptt2 = Knc . Pđmi (1)
Đối với động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi sang chế độ làm việc dài hạn : P’đm2 = Pđm2 = 2,2. = 1,1
=
== 0,161<0,2
ta tìm :nhq theo các bước sau:
nhóm 1 có n1 thiết bị có cs:
Pi==20
gồm các thiết bị
Búa hơi để rèn: 28(kW)
Máy nén khí:2.20=40(kw)
Nhóm 2 gồm các thiết bị còn lại
Tổng cs của nhóm 2: p2=169,1kW
Tính giá trị tương đối
N*===0,3
P*===0,402
Tính ===0,905
Nhq =n*.n=10.0,905=9,05
= 0,44
Ptt2 = Knc . Pđmi =0,44.169,1=74,404 (kw)
Stt2= =124,42(kA)
d. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 3
Bảng số liệu nhóm 3.
TT
Tên thiết bị
Số lượng
Pđm (kW)
cos
ksd
1
Búa hơi để rèn
1
28
0,6
0,16
3
Lò chạy bằng điện
1
20
0,6
0,16
4
Lò điện để hóa cứng linh kiện
2
20
0,6
0,16
6
Thiết bị để tôi cao tần
1
20
0,6
0,16
7
Máy ép ma sát
2
10
0,6
0,16
8
Máy nén khí
1
20
0,6
0,16
Công thức tính phụ tải tính toán:
Ptt3 = Knc . Pđmi (1)
= =0,16<0,2
ta tìm :nhq theo các bước sau:
nhóm 1 có n1 thiết bị có cs:
Pi==20
gồm các thiết bị
Búa hơi để rèn
1
28
Lò chạy bằng điện
1
20
Lò điện để hóa cứng linh kiện
2
20
Thiết bị để tôi cao tần
1
20
Máy ép ma sát
2
10
Máy nén khí
1
20
Tổng cs của nhóm 2: p2=16,1 kW
Tính giá trị tương đối
N*===1
P*===1
Tính ===0,95
Nhq =n*.n=6.0,95=5,76
= 0,503
(kW)
Stt3 = =109,4( kVA)
e. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 4
TT
Tên thiết bị
Số lượng
Pđm (kW)
cos
ksd
2
Máy hàn
1
1,1
0,35
0,3
4
Lò điện để hóa cứng linh kiện
1
20
0,6
0,16
5
Thiết bị để tôi bánh răng
1
20
0,6
0,16
6
Thiết bị để tôi cao tần
1
20
0,6
0,16
8
Máy nén khí
1
20
0,6
0,16
Công thức tính phụ tải tính toán:
Ptt4 = Knc . Pđmi (1)
Đối với động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi sang chế độ làm việc dài hạn : P’đm4 = Pđm4 = 2,2. = 1,1
=<0,2
ta tìm :nhq theo các bước sau:
nhóm 1 có n1 thiết bị có cs:
Pi==10
gồm các thiết bị
Lò điện để hóa cứng linh kiện
1
4.5
Thiết bị để tôi bánh răng
1
20
Thiết bị để tôi cao tần
1
20
Máy nén khí
1
20
Tổng cs của nhóm 2: p2=81,1(kw)
Tính giá trị tương đối
N*===0,8
P*===0,781
Tính ===0,781
Nhq =n*.n=5.0,781=3,9~4
= 0,58
Ptt4 = 0,58.88,1=47,038(kw)
= 0,596
Stt4 = = 78,92(kVA)
1.4 . Phụ tải tính toán toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Công thức: Tra sổ tay kĩ thuật với 4 nhóm phụ tải động lực
= 232,74+ 12 = 244,74(kW)
Ta coi hệ số công suất chiếu sáng bằng 1 () :
Cospx= ==0,717
Ta tính được công suất biểu kiến của toàn phân xưởng là :
Sp.x = = 341,576(kVA)
Do vậy công suất máy biến áp cho phân xưởng là : 341,576(KVA)
Ta tính được công suất phản kháng của toàn phân xưởng là :
Qp.x = Sp.x . = 341,576.0,697(KVAR)
Chương 2.
Lựa chọn phương án cấp điện cho phân xưởng
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình, nhiệm vụ của người thiết kế là xác định được phương án cung cấp điện hợp lý nhất. Bởi vì, xác định được phương án đúng đắn và hợp lý sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới việc vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả cung cấp điện.
Một phương án cung cấp điện được coi là hợp lý nếu thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau:
+ Đảm bảo chất lượng điện năng, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép.
+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
+ Thuận tiện trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa.
+ Có chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật hợp lý.
Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí kể cả phụ tải chiếu sáng là:
Pttpx = 244,91(kW)
Qttpx = 238,078 (KvAR)
Sttpx =341,576 (kVA)
2.1 Ta đưa ra 2 phương án đi dây:
Phương án 1 :
*Nhận xét :
Các tủ động lực và chiếu sáng được cấp điện trực tiếp từ tủ phân phối bằng các đường cáp riêng.Vị trí tủ phân phối được đặt giống như hình vẽ .Các tủ động lực được đặt tại 4 góc của phân xưởng.
Phương án 2 :
Nhận xét :
Phương án 2 các tủ động lực và tủ chiếu sáng đặt như hình vẽ, tủ phân phối cũng cấp điện cho các tủ động lực và tủ chiếu sáng bằng đường cáp riêng.
*Cả 2 phương án đều có trạm biến áp phân xưởng đặt ở góc ngoài cạnh phân xưởng.
2.2 Tính toán kinh tế - lựa chọn phương án tối ưu.
Với 2 phương án đã đưa ra, ta cần tìm ra một phương án vừa đảm bảo kỹ thuật vừa giảm được vốn đầu tư và chi phí vận hành. Bởi vậy ta so sánh các phương án trên để lựa chọn phương án tối ưu.
Để tiến hành so sánh các phương án ta dựa vào các số liệu cơ bản: Tổng số vốn đầu tư V và chi phí vận hành hàng năm Cvh. Trong giai đoạn thiết kế để lựa chọn phương án tối ưu ta không thể tính tổng vốn đầu tư V và chi phí vận hành hàng năm một cách chi tiết được mà ta chỉ tính đến những thành phần chủ yếu của công trình.
1.Phương án 1 :
2. Lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực và tủ chiếu sáng
Chọn dây dẫn đến phân xưỏng là cáp đồng 3 pha 4 lõi đuợc đặt trong dãnh
Dòng điện trên đường dây được tính theo công thức
Mật độ dòng điện kinh tế ứng với Tmax=3500 cuả cáp đồng là 3,1 A/mm2
(bảng 9.pl.pt)
Ta xắc định tiết diện dây cáp theo công thức:
F= (mm2)
Qua đó ta tra bảng chọn cáp hạ áp 4 lõi cách điện PVC do Lens chế tạo:
Icp (tra bảng)
Stt
Udm(kv)
I(A)
Ftt(mm2)
Ftc(mm2)
Icp(A)
Tủ ĐL1
130,3
0,38
197,97
63,86
50
206
Tủ Đl2
124,42
0,38
189,04
60,98
50
206
Tủ Đl3
124,073
0,38
188,5
60,81
50
206
Tủ Đl4
78,92
0,38
119,9
38,68
35
174
Tủ CS
12
0,38
18,23
5,88
1,5
31
Chọn cáp từ tủ động lực tới các động lực
cáp từ tủ động lưc1 đến búa hơi để rèn:
I1===70,903 (A)
Chọn cáp đồng hạ áp 1 lõi cách điện
F= ==22,872(mm2)
Tra bảng chọn :Ftc=10 mm2
Icp =114 A
Chọn cáp từ đl1 đến máy hàn I2==4,775 (A)
Tra bảng chọn :Ftc=1,5 mm2
Icp =31 A
Chọn cáp từ tủ động lực đến lò điện
I3==37,98 (A)Ftt=12,25
Tra bảng chọn :Ftc=6 mm2
Icp =66 A
Cáp từ tdl đến lò luyện để hoá cứng linh kiện :
I4==37,98 (A)Ftt=12,25
Tra bảng chọn :Ftc=6 mm2
Icp =66 A
Cáp từ tdl đến thiết bị tôi cao bánh răng
I5==50,64 (A)Ftt=16,33
Tra bảng chọn :Ftc=10 mm2
Icp =87 A
Cáp từ tdl đến thiết bị tôi cao tần
I6==37,98 (A)Ftt=12,25
Tra bảng chọn :Ftc=6 mm2
Icp =66 A
Cáp từ tdl đến máy ép ma sát
I7==25,32 (A)Ftt=8,16
Tra bảng chọn :Ftc=6 mm2
Icp =66 A
Các nhám thiết bị tương đối giống nhau nên ta chỉ xét chọn cáp cho 1 nhóm rồi sủ dụng tiết diện đó cho cả bài.
Tính chi phí quy dẫn:
- chi phí tứ mba tới các tủ động lực:
Zd=pd.vd+Ad.C
Ta có =(0,124+T.10-4)2.8760=1968
Chọn :atc=0,2
Kkh=0,04
Cáp đến tủ 1 có:a=63,58.106 d/km F=50mm2 L=20m
b=0,83.10d/mm2Km; ro=0,524/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.50)106.20.10-3+3.2062 .420...1986.1000.103.106
=2,318.106(d)
Cáp đến tủ 2:
có:a=63,58.106 d/km F=50mm2 L=10m
b=0,83.106d/mm2Km; ro=0,387/km;C=1000d/km
vậy ta có Z2=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.50)106 10..+3.2062.0,387.10...1968.1000.10-3
=3,161.106(d)
Cáp đến tủ 3:
có:a=63,58.106 d/km F=50mm2 L=50m
b=0,83.106d/mm2Km; ro=0,524/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.50)106.50.10-3+3206.1968.1000.10-3
=15,798.106(d)
Cáp đến tủ 4:
có:a=63,58.106 d/km F=35mm2 L=70m
b=0,83.106 d/mm2Km; ro=0,727/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.35)106.70.10-3+3.1742.0,727.70...1968.1000.10-3
=7,646.106(d)
Cáp đến tủ chiếu sáng
có:a=63,58.106 d/km F=1,5mm2 L=70m
b=0,83.106 d/mm2Km; ro=12,1/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.1,5)106.70.10-3+3.312.12,1.70...1968.1000.10-3
=5,894.106(d)
Tỏng chi phí là:
Z=5,894.106+7,646.106+15,798.106+3,161.106+2,318.106=
=34,817.106(d)
Chi phí quy dẫn từ các tủ động lực tới phụ tải:
Tủ động lực 1:
Stt
Đoạn dây
a(106)
b106)
F(mm2)
I(A)
R0
l
1
Búa hơi
58,75
0,29
10
114
1,83
4
0,626
2
Máy hàn
58,75
0,29
1,5
31
12,1
8
0,663
3
Lò bằng điện
58,75
0,29
6
66
3,06
12
1,125
4
Lò hoá cứng
58,75
0,29
6
66
3,06
17
1,593
5
Thiết bị tôi
58,75
0,29
10
87
1,83
22
2,12
6
Tb cao tần
58,75
0,29
6
66
3,06
25
2,33
7
Máy ép
58,75
0,29
6
66
3,06
27
2,51
Z=0,626.106+0,663.106+1,125.106+1,593.106+2,12.106+2,33.106+2,5106=10,597106(d)
2.phương án 2:
Tưong tự phương án 1 ta chon cáp cũng như vậy
Stt
Udm(kv)
I(A)
Ftt(mm2)
Ftc(mm2)
Icp(A)
Tủ ĐL1
130,3
0,38
197,97
63,86
50
206
Tủ Đl2
124,42
0,38
189,04
60,98
50
206
Tủ Đl3
124,012
0,38
188,5
60,81
50
206
Tủ Đl4
78,92
0,38
119,9
38,68
35
174
Tủ CS
12
0,38
18,23
5,88
1,5
31
Tính chi phí quy dẫn cho phương án 2:
- chi phí tứ mba tới các tủ động lực:
Zd=pd.vd+Ad.C
Ta có =(0,124+T.10-4)2.8760=1968
Chọn :atc=0,2
Kkh=0,04
Cáp đến tủ 1 có:a=63,58.106 d/km F=50mm2 L=43m
b=0,83.10d/mm2Km; ro=0,524/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.50).10-3+3.2062524.20...1986.1000.103.106
=2,318.106(d)
Cáp đến tủ 2:
có:a=63,58.106 d/km F=50mm2 L=23m
b=0,83.106d/mm2Km; ro=0,387/km;C=1000d/km
vậy ta có Z2=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.50)106 10..+3.2062.0,387.10...1968.1000.10-3
=3,161.106(d)
Cáp đến tủ 3:
có:a=63,58.106 d/km F=50mm2 L=23m
b=0,83.106d/mm2Km; ro=0,524/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.50)106.50.10-3+3.2062.0,524.50...1968.1000.10-3
=15,798.106(d)
Cáp đến tủ 4:
có:a=63,58.106 d/km F=35mm2 L=43m
b=0,83.106 d/mm2Km; ro=0,727/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.35)106.70.10-3+3.1742.0,727.70...1968.1000.10-3
=7,646.106(d)
Cáp đến tủ chiếu sáng
có:a=63,58.106 d/km F=1,5mm2 L=10m
b=0,83.106 d/mm2Km; ro=12,1/km;C=1000d/km
vậy ta có Z1=(atc+kkh)(ad+bd.F)l+3I2rol..C.10-3
=0,24(63,58+0,83.1,5)106.70.10-3+3.312.12,1.70...1968.1000.10-3
=5,894.106(d)
Tỏng chi phí là:
Z=5,894.106+7,646.106+15,798.106+3,161.106+2,318.106=
=34,817.106(d)
Chi phí quy dẫn từ các tủ động lực tới phụ tải:
Tủ động lực 1:
Stt
Đoạn dây
a(106)
b106)
F(mm2)
I(A)
R0
l
1
Búa hơi
58,75
0,29
10
114
1,83
4
0,626
2
Máy hàn
58,75
0,29
1,5
31
12,1
8
0,663
3
Lò bằng điện
58,75
0,29
6
66
3,06
12
1,125
4
Lò
hoá cứng
58,75
0,29
6
66
3,06
17
1,593
5
Thiết bị tôi
58,75
0,29
10
87
1,83
22
2,12
6
Tb cao tần
58,75
0,29
6
66
3,06
25
2,33
7
Máy ép
58,75
0,29
6
66
3,06
27
2,51
Các thông số đường cáp và kết quả tính tổn thất công suất tác dụng ghi trong bảng dưới :
Kw
Theo số liệu đề bài ta có
ta tính được : =(h)
K = 0,245
= 0,245.42.+1000.6,741.1968,2 = 23,557.(đ)
2.Phương án 2 :
+, Phương án này chọn các cáp tương tự như phương án 1.
+, Kết quả chọn cáp được ghi trong bảng :
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
r0 (
R()
()
I tt, A
Đơn giá
(103đ/m)
Thành tiền
(103đ)
TủPP–DL1
3x50
20
0,494
9,88
197,97
200
4000
TủPP–DL2
3x50
20
0,494
9,88
189,038
200
4000
TủPP–DL3
3x50
20
0,494
9,88
188,51
200
4000
TủPP–DL4
3x50
20
0,494
9,88
78,92
200
4000
MBA–PP
3x240
40
0,089
3,56
476,6
300
12000
V= 28.đồng.
Tiếp theo, xác định tổn thất công suất tác dụng :
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
R()
S
(KVA)
(Kw)
TủPP–DL1
3x50
20
9,88
130,3
0,977
TủPP–DL2
3x50
20
9,88
124,42
0,187
TủPP–DL3
3x50
20
9,88
124,073
0,6
TủPP–DL4
3x50
20
9,88
78,92
0, 94
MBA–PP
3x240
20
3,56
313,7
2,426
Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn cáp MBA-PP là :
kw
Kết quả tính toán cho phương án 2 :
Kw
Theo số liệu đề bài ta có
ta tính được : =(h)
K = 0,245
= 0,245.28.+1000.5,124.1968,2 = 16,945.(đ)
*Sau đây là bảng so sánh kinh tế giữa 2 phương án :
Phương án
V. đồng.
CA.đồng.
Z.đồng
PA1
42
13,268
23,557
PA2
28
10,085
16,945
* Qua bảng so sánh ta quyết định chọn phương án 2 là phương án tối ưu cho mạng cáp hạ áp của phân xưởng cơ khí, phương án này không những có Z nhỏ lại dễ quản lí vận hành sửa chữa.
Chương 3 : Tính Toán Chi Tiết Phương án Đã Chọn Và Tính Ngắn Mạch, Lựa Chọn Thiết Bị Bảo Vệ :
1.Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng về tủ phân phối phân xưởng:
- Dòng điện tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Itt = = 476,6 A.
Ta chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện XLPE
của hãng FURUKAWA chế tạo tiết diện (3x240) mm2 với IcP = 480 A .Ta có: khc.Icp = 1.480 = 480A > Itt = 476,6 A.
Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện.
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
r0 ()
R()
()
Đơn giá
(103đ/m)
Thành tiền
(103đ)
MBA–Tñ PP
3x240
40
0,089
1,78
300
6000
* Chọn Aptomat đầu nguồn đặt tại trạm biến áp loại NS 600E có Iđm = 600 A
Do Merlin Gerin chế tạo.
*Aptomat tổng chọn loại NS 600E như aptomat đầu nguồn.
*5 nhánh ra chọn aptomat loại NS 225E có Iđm = 225 A cũng Do Merlin Gerin chế tạo.
Loại A
cắt N,KA
NS 600E
500
600
15
NS 225E
500
225
7,5
* Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 1.
Dòng điện tính toán nhóm 1 là: Ittn1 = 181,56 A
Dòng điện định mức của áptômát A1 là: IđmA1 = 225A
khc.Icp Ilvmax = Ittn1 = 181,56 A
khc.Icp = = = 187,5 A
Vậy với khc = 1 thì dòng cho phép thoả mãn:
Icp 181,56 A
Icp 187,5 A
Ta chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện XLPE
của hãng FURUKAWA chế tạo có tiết diện F = (3x50) mm2 với Icp = 200 A.
Ta có: khc.Icp = 1.200 = 200A > Itt = 181,56 A.
Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện.
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
r0 ()
R()
()
Đơn giá
(103đ/m)
Thành tiền
(103đ)
TủPP–DL1
3x50
20
0,494
9,88
50
1000
Cáp các tuyến khác chọn tương tự kết quả ghi trong bảng sau
Đường cáp
F
(mm2)
L
(m)
r0 ()
R()
()
I tt, A
TủPP–DL1
3x50
20
0,494
9,88
181,56
TủPP–DL2
3x50
20
0,494
9,98
79,53
TủPP–DL3
3x50
20
0,494
9,88
142,65
TủPP–DL4
3x50
20
0,494
9,98
178,22
MBA–PP
3x240
40
0,089
1,78
476,6
2.Tính Toán Ngắn Mạch Để Kiểm Tra Khả Năng Cắt Của Aptomat Đã Chọn :
Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho phân xưởng cơ khí
N1 Điểm ngắn mạch để chọn aptomat trong tủ phân phối
N2 Điểm ngắn mạch để chọn aptomat trong tủ động lực
Các aptomat đã chon cần được kiểm tra theo điều kiện cắt dòng ngắn mạch.
Ta có sơ đồ thay thế tính ngắn mạch hạ áp : bỏ qua tổng trở của aptomat và thanh góp, có sơ đồ tính toán ngắn mạch như hình :
Tổng trở máy biến áp 315 KVA điện áp 10/ 0,4 KV :
áp dụng công thức tính tổng trở máy biến áp qui về phía hạ áp :
Tổng trở cáp :
cáp đồng có ;
Tổng trở đoạn cáp đồng dài 40m XLPE (3x240) :
Tổng trở đoạn cáp đồng dài 20XLPE (3x50) :
Với điểm ngắn mạch N1 ta xác định được trị số dòng ngắn mạch N1 :
Ta thấy <
Vậy chọn NS 600E có Igh = 15 KA Do Merlin Gerin chế tạo là đạt yêu cầu.
Với điểm ngắn mạch N1 ta xác định được trị số dòng ngắn mạch N1 :
Ta thấy <
Vậy chọn NS 225E có Igh = 7,5 KA Do Merlin Gerin chế tạo là đạt yêu cầu.
Vậy tất cả các aptomat của Merlin Gerin đều đạt yêu cầu.
3.Kiểm Tra cáp theo điều kiện ổn định nhiệt :
- Muốn ổn định nhiệt dòng ngắn mạch,tiết diện cáp phải thỏa mãn điều kiện sau :
F : tiết diện dây cáp được chọn ()
: dòng ngắn mạch hạ áp lớn nhất qua cáp (KA)
= 6 đối với cáp đồng
: thời gian cắt ngắn mạch (t = 0,8s)
- kiểm tra cáp từ máy biến áp tới tủ phân phối :
240 > 6.7,962.
- Vậy chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện XLPE
của hãng FURUKAWA chế tạo tiết diện (3x240) mm2 là thỏa mãn.
- kiểm tra cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực :
50 > 6.6,74.
- Vậy chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện XLPE
của hãng FURUKAWA chế tạo tiết diện (3x50) mm2 là thỏa mãn.