Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện

BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNGCUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Thầy NGUYỄN MẠNH QUÂNSV Thực hiện:

Nguyễn Đức Trung - MSV: 0941040088

Lê Đăng Thắng - MSV: 0941040010

ĐIỆN 1-K9

2.1.Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 20

2.2.Các phương án cấp điện cho phân xưởng 22

2.3.Đánh giá lựa chọn sơ đồ tối ưu 25

2.3.a.Lựa chọn sơ đồ tối ưu 25

2.3.b.Lựa chọn sơ bộ dây dẫn 29

III.LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 40

3.1.Tính toán ngắn mạch 40

3.2 Tính toán và kiểm tra dây dẫn 47

3.3.Chọn và kiểm tra thiết bị trung áp 48

3.4.Chọn và kiểm tra thiết bị hạ áp 50

IV.THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 57

4.1.Tổng quan về trạm biến áp 57

4.2.Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp 58

4.3.Tính tán nối đất cho chạm biến áp 59

4.4 Sơ đồ nguyên lý,mặt bằng,mặt cắt của trạm biến áp và sơ đồ nối đất của trạm biến áp 61

V.TÍNH BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT…… 64

5.1.Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng 64

5.2.Tính toán bù công suất phản kháng để cos mong muốn sau bù đạt 0,9 63

5.3.Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng 65

5.4.Nhận xét và đánh giá 66

VI.TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 67

Kết Luận……… 70

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay nhu cầu sử dụng điện là cần thiết đối với tất cả mọi ngườitrong mọi lĩnh vực đời sống hàng ngày từ việc sử dụng điện để chiếu sáng đếnviệc sử dụng điện phục vụ cho sản xuất,tất cả nhưng nhu cầu đó đã cho ta biếtvai trò của điện trong đời sống.Cùng với sự phát triện kinh tế-xã hội, khoa họckỹ thuật, thiết kế hệ thống cung cấp điện là một trong những vấn đề quantrọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đât nước ta.Hệ thống cungcấp điện đóng vai trò rất lớn trong công cuộc xây dựng đất nước ta hiện nay.Cùng với nhu cầu sử dụng điện và các trang thiết bị ngày càng hiện đại nênviệc trang thiết bị về kiến thức mới về hệ thống cung cấp điện, cách thức sửdụng hệ thống trong xí nghiệp ,khu công nghiêp,nhà ở…là rất cần thiết.

Qua việc học môn cung cấp điện và làm bài tập lớn cung cấp điện,với đề tàithiết kế hệ thống cung cấp điện cho mạng phân xưởng đã giúp em có cơ hộitổng hợp lại kiến thức đã học và học hỏi thêm một số kiến thức mới Em sẽ cốgắng phát huy được sáng tạo và nghiên cứu,tìm hiểu để lựa chọn các thiết bịcho hệ thống tối ưu nhất.

Tuy nhiên trong quá trình thiết kế sẽ có nhiều sai sót.Vì vây em rất mong giáoviên hướng dẫn đóng góp ý kiến và giúp đỡ để hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

I.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

1 Phụ tải chiếu sáng

Thiết kế chiếu sáng trong nhà xưởng thì ánh sáng rất quan trọng, phải quan tâm đến độ rọi và hiệu quả và phụ thuộc vào quang thông yêu cầu vừa đảmbảo về kinh tế vừa đảm bảo về yêu cầu của nhà xưởng.

Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng phân xưởng và tỷ lệ trên sơ đồ ta xác định phụ tảichiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất của phân xưởng:

Pcs = P0.F (W)Trong đó:

F: diện tích chiếu sáng đo trên mặt bằng nhà máy (m2)P0: Suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất.

Tra bảng 1.9 - Phụ lục 1 (Trang 234 – Giáo trình CCĐ trường ĐHCNHN) ta chọn P0 = 15 (w/m2)

Từ mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng ta có:+ Chiều dài của phân xưởng: 36000mm = 36m

+ Chiều rộng của phân xưởng : 24000mm = 24m+ Chiều cao: 5m

 Diện tích nhà xưởng là : F=24.36=864 m2

Vậy Công suất chiếu sáng: Pcs = 15.864=12,96 (kW) Cosφ=0,65 nên Qcs = Pcs.tgφ = 12960.1,169=15,15 KVAR Scs = Pcs/cosφ = 12960/0,65= 19,938 KVA

Sử dụng đèn huỳnh quang Philips T10 18/36W có công suất định mức là 36W , điện áp nguồn 220V/50Hz , dài 1,2m

H1.1: Bóng đèn huỳnh quang

Số lượng bóng đèn dùng cho phân xưởng: n =PđmPtt = 1296036 = 360 bóng đèn

Vậy ta dùng 180 máng đèn, mỗi máng chứa 2 bóng đèn

H1.2.máng đèn phân bố trong nhà xưởng

Bố trí: + Chiều rộng phân xưởng gồm 15 dãy máng đèn (bóng đèn dọc theo chiều dài phân xưởng), mỗi dãy gồm 12 máng đèn

+ Máng đèn cách tường ngang 0,75m; cách tường dọc 0,75m + Mỗi dãy cách nhau khoảng gần 1,5m; mỗi máng trong một dãy cách nhau 1.6m

H1.3.Sơ đồ bố trí máng đèn và đi dây trong phân xưởng

Lựa chọn dây dẫn bóng đèn các nhóm đèn :

Tiến hành phân nhóm đèn theo diện tích.

Bóng đèn được chia thành 12 nhóm, mỗi nhóm sẽ có 30 máng (24 bóng), công suất mỗi bóng là 36 W.

Vậy ta chon dây dẫn bằng đồng có có F = 1,5 mm2 (các thông số

r0=13,35(Ω/km), x0 =0,1 (Ω/km).( tra bảng PL25-Giáo trình Hướng dẫn Đồ án CCĐ –Lê Đình Bình)

Các nhóm khác cũng có cùng số liệu như nhóm 1 nên kết quả giống như nhóm 1.

1.2 Phụ tải thông gió và làm mát

a,Phụ tải thông gió

Nhà xưởng có chiều cao h = 5m

Vậy thể tích của nhà xưởng: V = h.F = 5.864 = 4320 m3

Ước lượng trong 1 giờ có 6 lần làm tươi không khí trong xưởng nên lượng gió cấp vào xưởng trong 1 giờ là: Q = 6.4320= 25920 m3

Ta chọn quạt thông gió có công suất 4500 m3/h Vậy số quạt dung cho nhà xưởng là 6 cái

Quạt thông

Có Uđm = 380V; Iđm = 0,57 A; Ilvmax = 0,7 A

(Tham khảo phần 2.4 chương 2 giáo trình CCĐ của ĐHCNHN) ta có :Knc = Ksd + 1−Ksd√n =0,82

Vậy: Ptt = Knc.∑Pđmi = 0.82.300.6 =1480,45 WQtt = Ptt.tgφ=1110,33 VAR

Stt = Ptt/Cosφ =1850,56 VA

b,Phụ tải làm mát

Với đặc tính không gian rộng lớn, máy móc và thiết bị nhiều của nhà xưởng, nhà máy do vậy mà nhà xưởng cần một hệ thống điều hòa không khí mạnh mẽ với công suất lạnh, lưu lượng gió lớn và hoạt động ổn định Bên cạnh đó, việc lắp đặt cần tiết kiệm không gian và phải linh hoạt, vì vậy điều hòa cho nhà xưởng là một trong những thiết làm mát tại các phân xưởng, nhà máy phổ biến nhất hiện nay

Ta có 1m3=200 BTU

Thể tích nhà xưởng: V =4320 m3

Vậy diện tích phân bố công suất lạnh = 4320.200 = 864000 BTUTa sử dụng 5 cái ĐIỀU HÒA 1 CHIỀU PANASONIC KC18QKH-8 - 18000BTU

+ 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 đường dây hạ áp trong phân xưởng.

+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xácđịnh phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.

+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ đông lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều.

Tuy nhiên thường rất khó khan để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên,vì vậy khi thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất trong các phương án có thể.

Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng Quyết định chia làm 4 nhóm phụ tải như trong bảng 1:

Tổngcôngsuấtnhóm

Sử dụng phương pháp tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình(Tham khảo phần 2.5 trang 34 Giáo trình CCĐ trường ĐHCNHN)

Tổng công suất của n1 thiết bị là :

P1 =28,66+47,289+28,66+47,289=151,898 kWVậy ta có: n*=

=0,343Hệ số Kmax :

 Kmax=1+1,3√ 1−Ksd

nhq Ksd +2=1,546Vậy công suất tính toán của nhóm I là :

ADCT: PTT1=Kmax.Ksd.∑❑=0,343.1,546.176,545=93,66 (KW)Cos tb1 =

=

28,66.0,91+47,289.0,91+28,66.0 ,91+47,289.0,91+21,495.0,98+3,152.0 ,95176,545

=0,92

STT1=PTT1/ Cos tb1 =93,66/0,92=101,8 (KVA)

Tử bảng 1 ta có tổng các thiết bị trong phân xưởng :n=33

Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm là : P=686,239 kWSố thiết bị n1 có công suất lớn hơn Pmax/2 là :

2 =78,8152 =39,407 kWSuy ra n1=7

Tổng công suất của n1 thiết bị là :

P1 =42,99+47,289+42,99+47,289+42,99+78,815+42,99=345,353 kWVậy ta có: n*=

Hệ số Kmax :

 Kmax=1+1,3√ 1−Ksd

nhq Ksd +2=1,338Vậy công suất tính toán là :

ADCT: PTTđl=Kmax.Ksd.∑❑=0,359.1,338.686,239=329,629 (KW)Cos tb=

∑Pdmi =0,848

STTđl=PTTđl/ Cos tb1=329,629/0,848=388,401 (KVA)

QTTđl= √S2TTđl−P2TT đl=√(388,401)2−(329,629)2=205,427 (KVAR)

1.4 Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng

Công suất tính toán tác dụng toàn phân xưởng:PTT=Kdt.∑PTT=Kdt.(Pđl+Pcs+Plm +Ptttg)

=0,9.(329,629+12,96+74,6+1,48)=376,802 (KW)Công suất phản kháng toàn phân xưởng:

QTT = Kdt.∑QTT= Kdt.(Qđl+Qcs+Qlm +Qtttg)

=0,9.(205,427+15,15+55,95+1,11)=249,873(KVAR)Công suất tính toán toàn phần toàn phân xưởng :

STT=√Q2TT+P2TT =√(376,802)2+(249,873)2=452,124 (KVA)

1.5 Nhận xét và đánh giá

-Phân xưởng có diện tích nhỏ 24x36 m2 , số lượng máy móc tương đối ko nhiều và có công suất ko lớn nên công suất toàn phần của toàn phân xưởng cũng không lớn

-Hệ số công suất thấp

II.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI

 Mục đích:

Việc xác định tâm phụ tải điện của các thiết bị và từng nhóm thiết bị giúp chúng ta lựa chọn hợp lý việc bố trí các tủ động lực cấp điện cho thiết bị , nhằm giảm chiền dài dây dẫn từ tủ điện tới thiết bị nhằm giảm chi phí đầutư và giảm tổn thất điện năng.

 Tính toán và xác định tâm phụ tải:

Lựa chọn hệ trục XOY trên bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị,xác định tâm phụ tảitheo công tức sau :

YiPđ mi

Trong đó :

Xi: Tọa độ của thiết bị thứ i theo trục hoành.Yi: Tọa độ của thiết bị thứ i theo trục tung.X: Ttọa độ củ tủ động lực theo trục hoành.Y: Tọa độ củ tủ động lực theo trục tung.

Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ I trong phân xưởng.

 Xác định tâm phụ tải nhóm 1:

Nhómtrên sơ đồThiết bịmặt phẳng

Tên thiết bị Công suất

đặt (kW)Tọa độX (m)Tọa độY (m)X.PđmY.Pđm

YiPđ mi

Pđmi =32 m

Pđ mi =7,4 mVậy tọa độ tủ động lực 1 : DL1(7,4 ;32)

X=∑

Pđ mi =2.76 m

YiPđ mi

Pđmi =16 mVậy tọa độ tủ động lực 2 : DL2(2,76 ;16)

 Xác định tâm phụ tải nhóm 3:

Nhómtrên sơ đồThiết bịmặt phẳng

Tên thiết bị Công suất

đặt (kW)Tọa độX (m)Tọa độY (m)X.PđmY.Pđm

tròn vạnnăng

tròn vạnnăng

Pđmi =13 m

i=1YiPđ mi

Pđmi =25,8 mVậy tọa độ tủ động lực 3: DL3(13;25,8)

 Xác định tâm phụ tải nhóm 4:

Nhómtrên sơ đồThiết bịmặt phẳng

Tên thiết bị Công suất

đặt (kW)Tọa độX (m)Tọa độY (m)X.PđmY.Pđm

Pđ mi =15,5 m

YiPđ mi

Pđmi =17 mVậy tọa độ của tủ động lực 4: DL4(15,5;17)

 Xác định tâm tủ phân phối

Ta có bảng tọa độ các tủ động lực sau :

TênCông suất

tủ (KW)Tọa độ X (m)Tọa độ Y (m)X.PtuiY.Ptui

Ptui =1306,433+489,389+2080,845+2669,782176,545+177,315+160,065+172,244 = 12,07 m

YiPtu i

Ptui =5649,44+2837,04+5129,677+2928,148176,545+177,315+160,065+172,244 =22,65 mVậy ta chọn tọa độ của tủ phân phối là : PP(12;23)

Do vị trí thiết bị trong phân xưởng phân bố đều trên mặt bằng nên ta chọn vị trí các tủ sát tường trùng với tung độ của tâm của chúng.

H2.1.Sơ đồ bố trí vị trí tủ động lực và tủ phân phối

2.1 Xác định vị trí dặt trạm biến áp phân xương

Về mặt nguyên lý thì vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng càng gần tâm phụtải càng tốt vì các yếu tố sau:

+ Giảm được chiều dài mạng phân phối hạ áp nên giảm chi phí kim loại màu từ đó giảm giá thành.

+ Giảm tổn thất điện năng.

Tuy nhiên do sự phân bố của các thiết bị trong phân xưởng không đồng đều nên không có vị trí thích hợp của trạm biến áp trong phân xưởng,do vậy ta sẽ chọn vị trí đặt trạm máy biến áp ở bên ngoài và sát với tường của phân xưởnggần vị trí tủ phân phối.

Cách chọn trên có ưu điểm là thi công dễ dàng,nhanh chóng và chi phí xây dựng thấp hơn nhiều so với cách lắp đặt bên trong phân xưởng,ngoài ra có thể kể đến các yếu tố phụ như: giữ được vẻ mỹ quan của phân xưởng,không gây trở ngại cho quy trình sản xuất và công tác phòng cháy chữa cháu cũng đễ dàng hơn so với cách lắp đặt MBA bên trong phân xưởng.

Sơ đồ phân bố vị trí trạm biến áp

2.2 Các phương án cấp điện cho phân xưởng

Để cấp điện cho phân xưởng có rất nhiều phương án đi dây.Nhưng chúng ta cần có một phương án sao cho tiết kiệm được tổn thất điện áp và về mặt kinh tế nhưng vẫn đảm bảo được các yêu cầu cho phân xưởng.

* Phương án lựa chọn trạm biến áp phân xưởng :-Nguyên tắc lựa chọn:

+Vị trí các trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc lắp đạt, vận hành, sửa chữa máy biến áp,an toàn và kinh tế

+Số lượng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp được lựa chọn dựa vào các yêu cầu cung cấp điện của phụ tải: điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc của phụ tải Trong mọi trường hợp trạm biến áp chỉ đặt một MBA sẽ là kinhtế và thuận lợi cho việc vận hành song độ tin cậy cấp điện không cao.Các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I và II nên dung hai MBA còn hộ loại III thì chỉ cần một MBA.

+Dung lượng các MBA được lựa chọn theo điều kiện:n.khc.SdmB ≥ Stt

Và kiểm tra điều kiện sự cố một MBA:(n-1)khc.kqt.SdmB ≥ Sttsc

Trong đó:

n – Số máy biến áp có trong trạm

khc – Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường (thường lấy = 1)

kqt – Hệ số quá tải sự cố, lấy kqt = 1.4 nếu thảo mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải 1 ngày đêm không quá 6h

Sttsc – Công suất tính toán sự cố.Khi sự cố một MBA ta có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình

thường Giả thiết trong phân xưởng có 30% là phụ tải không quan trọng (loại III) nên Sttsc = 0,7.Stt

Đồng thời cũng nên giảm chủng các loại MBA dung trong phân xưởng để thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa và thay thế.

 PHƯƠNG ÁN 1: Sử dụng 2 MBA làm việc song song để cấp điện cho phân xưởng

Bảng thông số MBA do ABB chế tạo

Kiểm tra lại dung lượng máy theo điều kiện quá tải sự cố: Khi gặp sự cố một MBA ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng cơ khí :

(n-1)khc.kqt.SdmB ≥ Sttsc

Suy ra : SdmB ≥ 0,7.445,1241,4 = 222,562 KVA

Vậy trạm biến áp phân xưởng đặt 2 MBA có S dm = 250 KVA

Tổn thất công suất trong MBA:

Tổn thất công suất tác dụng của trạm biến áp có hai MBA làm việc song song được xác định:

∆ P=2.∆ P0 + 12.∆PN.(Stttram

SdmB )^2 (kW)

Suy ra ∆P = 2.0,64 + 0,5.4,1.(452,124)^2 = 7,985 (KW)

Tổn thất điện năng trong MBA:

Tổn thất điện năng trong trạm có hai MBA làm việc song song được xác định:

∆A=2.∆ P0.t + 12.∆PN.(Stttram

SdmB )^2.τ (kWh)Trong đó:

t = 8760h – thời gian vận hành MBA (lấy bằng 1 năm)

τ =(0,124 +10-4.Tmax).8760 – thời gian sử dụng công suất lớn nhât cho phân xưởng sửa chữa cơ khí (tra bảng PL6 giáo trình Hướng dẫn đồ án Cung cấp điện của Lê Đình Bình) có Tmax = 4140 và cosφ =0,63 đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta tính được τ =4712,88 h

Vậy tổn thất điện năng trong MBA trên là :

Bảng thông số MBA do ABB chế tạo

Tổn thất công suất tác dụng MBA được xác định:

∆P = ∆P0 +∆PN.(Stttram

SdmB )^2= 7 + 1.(452,124

500 )^2 =7,817 KWTổn thất điện năng của MBA :

∆A=∆ P0.t +∆PN.(Stttram

SdmB )^2.τ (kWh)Suy ra ∆A = 7.8760 + 1.(452,124

500 )^2.4712,88 = 65,173 (kWh)

 Vậy so sánh 2 phương án trên ta sẽ chọn phương án sử dụng 2 MBA làm việc song song có công suất 250kVA

2.3 Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu

Một số sơ đồ cung cấp điện chính cho mạng hạ áp phân xưởng:

 Sơ đồ hình tia

Ưu điểm: Việc nối dây đơn giản, độ tin cậy cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành, bảo quản sửa chữa.

Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn.

Loại sơ đồ hình tia này thường được dung ở các hộ loại I và loại II.

Sơ đồ mạng điện hình tia Sơ đồ phân nhánh

Ưu điểm: Sơ đồ này tốn ít cáp, chủng loại cáp cũng ít.Nó thích hợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không đồng đều.

Nhược điểm: Độ tin cậy cung cấp điện thấp.

Loại sơ đồ phân nhánh này thường dùng cho các hộ loại III

Sơ đồ mạng phân nhánh

Ngoài ra còn có sơ đồ hỗn hợp khi kết hợp các kiểu sơ đồ để đáp ứng được nhu cầu đưa ra.

Theo em sơ đồ tối ưu của phân xưởng như sau:

Để cung cấp điện cho phân xưởng ta sử dụng sơ đồ hình tia.Điện năng từ trạm biến áp phân xưởng được đưa về tủ phân phối phân xưởng, từ tủ phân phốiđưa dây đến các tủ động lực và chiếu sáng,làm mát sử dụng sơ đồ hình tia sẽ thuận tiện cho việc quản lý và vận hành.Mỗi tủ động lực sẽ cấp điện cho các phụ tải nhóm theo sơ đồ hỗn hợp, những phụ tải chính sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ động lực, còn các phụ tải phụ ít quan trọng sẽ góp thành nhóm nhỏ để nhận điện từ tủ theo sơ đồ phân nhánh.

Ta xét các phương án đi dây:

 Phương án 1: Đặt tủ phân phối tại góc tường trên tại vách ngăn C phân xưởng (hình vẽ) rồi kéo điện đến các tủ động lực được đặt sát tường gần tọa độ tâm của chúng ( tung độ tủ giữ nguyên )

 Phương án 2:Đặt tủ phân phối đúng tâm phụ tải rồi từ đó kéo điện đến các tủ động lực được đặt sát tường gần tọa độ tâm của chúng (tung độ giữ nguyên)

 Tuy nhiên ta thấy phân xưởng sửa chữa cơ khí rất nhiều thiết bị nhỏ liền nhau và phân bố khắp phân xưởng nên việc lắp đặt tủ phân phối tại tâm phụ tải sẽ bất tiện trong việc đi lại và gây tốn diện tích chính trong phân xưởng nên ta chọn phương án 1 là phương án tối ưu nhất.

Ta có sơ đồ nguyên lý sau:

H2.3.1.Sơ đồ nguyên lí đi dây trong phân xưởng

Sơ đồ đi dây trong phân xưởng theo phương án tối ưu:

H2.3.2Sơ đồ đi dây phương án tối ưu

 Lựa chọn sơ bộ và kiểm tra dây dẫn trong sơ đồ

a,Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp dài 200m:

Để đảm bảo cung cấp điện được liên tục ngay cả khi xảy ra sự cố,ta chọn đườngdây đi từ nguồn đến trạm biến áp là đường dây kép.

Dòng điện chạy trong dây dẫn là:

b,Chọn dây dẫy từ trạm biến áp đến tủ phân phối phân xưởng

Để đảm bảo cung cấp điện được liên tục ngay cả khi xảy ra sự cố,ta chọnđường dây đi từ trậm biến áp tủ phân phối phân xưởng là đường dây kép.

Vị trí trạm biến áp cách tủ phân phối khoảng L=2 mDòng điện chạy trong dây dẫn là:

(Tra bảng 4.53 Giáo trính Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 – 500kvcủa Ngô Hồng Quang) ta chọn dây cáp đồng ba lõi cách điện XLPE vỏ PVC do

hãng FURUKAWA chế tạo tiết diện F=120 mm2 có thông số kĩ thuật: r0=0,153Ω/km và x0=0,0782 Ω/km.

 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp:

Vì khoảng cách từ trạm biến áp đến tủ phân phối quá ngắn nên tổn thất điện áp ko đáng kể.

 Tổn thất điện năng:

Trong đó:

+ = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 =3410,9(h).+ L: Chiều dài đường dây từ TBA tới tủ phân phối, L = 2 (m).

c,Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 1 dài khoảng 16m.

Dòng điện chạy trong dây dẫn là:

 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp:

∆ U

P.r0+Q x0Udm L

.r0.L τ

Trong đó:

+ = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 =3410,9(h).+ L: Chiều dài đường dây từ tủ phân phối tới tủ động lực 1, L = 16 (m).

d,Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 2 dài khoảng 32m

Dòng điện chạy trong dây dẫn là:

∆ U

P.r0+Q x0Udm L

.r0.L τ

Trong đó:

+ = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 =3410,9(h).+ L: Chiều dài đường dây từ tủ phân phối tới tủ động lực 2, L = 32 (m).

∆ A

e,Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 3 dài khoảng 11m

Dòng điện chạy trong dây dẫn là:

.r0.L τ

Trong đó:

+ = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 =3410,9(h).+ L: Chiều dài đường dây từ tủ phân phối tới tủ động lực 3, L = 11 (m).

f,Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 4 dài khoảng 30m

Dòng điện chạy trong dây dẫn là:

.r0.L τ

Trong đó:

+ = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 =3410,9(h).+ L: Chiều dài đường dây từ tủ phân phối tới tủ động lực 4, L = 30 (m).

g,Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng dài khoảng 15m

Dòng điện chạy trong dây dẫn là:

= 12,96.0,524+15,15.0,9040,38 0,015 =0,8 V < 5%.Udm

 Tổn thất điện năng:

∆ A

.r0.L τ

Trong đó:

+ = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 =3410,9(h).+ L: Chiều dài đường dây từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng, L = 15 (m).

h,chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ thông gió và làm mát

Vị trí tủ thông gió và làm mát được đặt ở góc dưới bên trái phân xưởng nên chiều dài dây dẫn từ tủ phân phối là khoảng 40m.

Stttglm=Slm+Stttg = 93,25 + 1,85 = 95,1 KVADòng điện chạy trong dây dẫn là:

i,Chọn dây dẫn từ tủ động lực 1đến các thiết bị trong nhóm 1

Tính toán tương tự ta có bảng dây dẫn sau:

Dây từ DL1 đến

thiết bịCông suất tínhtoán thiết bị Stt(KVA)

Tiết diệntính toánFtt (mm2)

Tiết diệndây F(mm2)

Thôngsố r0

Thôngsố x0

Ω/km

Bảng lựa chọn dây dẫn từ tủ động lực 1 đến các thiết bị trong nhóm 1

Bảng kiểm tra dây dẫn về tổn hao điện áp và điện năng:

Dây từDL1 đếnthiết bị

Chiềudài dây(m)

Ptt (KW) Qtt

(KVAR)Thôngsố r0

Thôngsố x0

Tổn thấtđiện áp

∆ U (V)

Tổn thấtđiệnnăng

∆ A

Lò điện kiểu tầng(1)

Lò điệnkiểu tầng

Lò điệnkiểu tầng

Lò điệnkiểu tầng

Bồn đunnướcnóng(11)

j,Chọn dây dẫn từ tủ động lực 1đến các thiết bị trong nhóm 2

Tính toán tương tự ta có bảng dây dẫn sau:

Dây từ DL2 đến

thiết bịCông suất tínhtoán thiết bị Stt(KVA)

Tiết diệntính toánFtt (mm2)

Tiết diệndây F(mm2)

Thôngsố r0

Thôngsố x0

Bồn đun nước nóng

Bảng lựa chọn dây dẫn từ tủ động lực 1 đến các thiết bị trong nhóm 2

Bảng kiểm tra dây dẫn về tổn hao điện áp và điện năng:

Dây từDL2 đếnthiết bị

Ptt (KW) Qtt

(KVAR)Thôngsố r0

Thôngsố x0

Tổn thấtđiện áp

∆ U (V)

Tổn thấtđiệnnăng

∆ A

Bồn đunnước nóng

Bồn đunnước nóng

Thiết bịcao tần(17)

g,Chọn dây dẫn từ tủ động lực 1đến các thiết bị trong nhóm 3

Tính toán tương tự ta có bảng dây dẫn sau: