Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sợi

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Tp.Hồ Chí Minh, Ngày… Tháng ….Năm 2015 GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Tp.Hồ Chí Minh, Ngày… Tháng ….Năm 2015 GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page LỜI NÓI ĐẦU  Hiện kinh tế nước ta đà tăng trưởng mạnh mẽ theo đường lối công nghiệp hóa đại hóa đất nước, nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp ngày tăng cao Hàng loạt khu chế xuất, khu công nghiệp nhà máy, xí nghiệp công nghiệp hình thành vào hoạt động Từ thực tế đó, việc thiết kế cung cấp điện việc vô quan trọng việc cần phải làm Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện không đơn giản đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp nhiều chuyên ngành khác cung cấp điện, thiết bị điện , an toàn điện Ngoài phải có hiểu biết định lĩnh vực liên quan xã hội, môi trường, đối tượng sử dụng điện mục đích kinh doanh họ Vì đồ án môn học Cung cấp điện bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu cách tổng quát công việc phải làm việc thiết kế hệ thống cung cấp điện chuyên ngành Cung cấp điện Đồ án cung cấp điện kết vận dụng kiến thức học vào thực tế tính toán thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Nhờ em hiểu rõ học phần lý thuyết mà em chưa có dịp ứng dụng vào thực tiễn, đồng thời em hình dung rõ ý nghĩa môn cung cấp điện nghành điện khí hóa-cung cấp điện Với giúp đỡ hướng dẫn tận tình T.s Phan Quốc Dũng, em thực tập đồ án với nội dung "Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sợi" nhằm củng cố kiến thức lý thuyết mà em học sở để chúng em thiết kế mạng lưới điện lớn sau Do trình độ kiến thức chúng em có hạn, thời gian ngắn tài liệu tham khảo không nhiều kinh nghiệm hạn chế, chắn tập đồ án tránh khỏi chỗ thiếu xót Em kính mong thầy góp ý để em bổ sung chỗ chưa xác để em bổ sung hoàn thiện vốn kiến thức Em xin chân thành cám ơn thầy Phan Quốc Dũng bảo hướng dẫn tận tình để chúng em hoàn thành tập đồ án môn học GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI  1.1 Đặt vấn đề Vấn đề đặt tiến hành thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng việc phải xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng Tùy theo phụ tải thực tế sách phát triển phân xưởng mà ta thực việc tính toán theo phụ tải thực tế phải tính thêmphần phụ tải mở rộng tương lai phụ tải phân xưởng Phần xác định thêm phần phụ tải mở rộng thường xác định cho xí nghiệp công nghiệp nhà máy lớn có khả phát triển mở rộng sản xuất tương lai Khi xác định phụ tải tính toán tức ta phải giải toán xác định phụ tải ngắn hạn hay dài hạn Xác định phụ tải ngắn hạn tức xác định phụ tải công trình sau đưa vào vận hành.Còn xác định phụ tải dài hạn đòi hỏi người thiết kế phải tính thêm phần phụ tải mở rộng tương lai.Phụ tải thường gọi phụ tải tính toán.Việc xác định xác phụ tải tính toán nhiệm vụ khó khăn lại bước quan trọng Phụ tải tính toán sở để người thiết kế dựa vào mà tiến hành chọn máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ, , để tính công suất tổn thất, để tính toán dung lượng bù Việc xác định xác phụ tải tính toán làm giảm bớt chi phí đầu tư ban đầu, giảm tổn thất điện áp, tổn thất công suất, đảm bảo an toàn cho người hệ thống thiết bị vận hành.[1] 1.2 Các số liệu ban đầu  Phân xưởng với tổng diện tích F=71x50m = 3550(m2), chiều dài 71m, chiều rộng 50m  Phân xưởng gồm vào bốn vào phụ, bên phân xưởng chia làm có cửa thông với  Môi trường làm việc bụi, khô ráo, nhiệt độ trung bình năm 350C  Sản phẩm phân xưởng sản phẩm sợi, quy mô sản xuất trung bình  Phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 1.3 Sơ đồ mặt phụ tải điện phân xưởng Sơ đồ mặt phụ tải điện phân xưởng số liệu quan trọng để thực bước tính toán Sơ đồ mặt phân xưởng cho thấy vị trí thiết bị toàn mặt phân xưởng.Các thông số phụ tải điện sơ đồ mặt phân xưởng xác định vẽ trên) 1.4 Phân nhóm phụ tải Phân nhóm phụ tải dựa vào yếu tố sau:  Phân nhóm theo chức năng: thiết bị nhóm nên có chức  Phân nhóm theo vị trí: thiết bị nhóm nên có vị trí gần  Phân nhóm ý phân công suất cho nhóm  Dòng định mức nhóm phù hợp với dòng định mức CB chuẩn Số nhóm tùy thuộc vào quy mô phân xưởng không nên nhiều, thường số nhóm không lớn Dựa vào đặc điểm phân bố phụ tải phân xưởng ta chia phụ tải phân xưởng làm nhóm lớn: nhóm 1, nhóm 2, nhóm3, nhóm4 nhóm Các nhóm lớn chia thành nhiều nhánh nhỏ thể theo số liệu sau GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page Nhóm 1: Ký hiệu máy mặt Tổng nhóm Số lượng Pn(kw) cos/tg ku 1 1 19 10,5 52 52 23 165.5 0.6/1.3 0.6/1.3 0.67/1.108 0.65/1.169 0.6/1.3 0.6 0.4 0.7 0.65 0.8 Số lượng Pn(kw) cos/tg ku 10 13 23 11.5 165 0.6/1.3 0.7/1.02 0.7/1.02 0.3 0.5 0.5 Số lượng Pn(kw) cos/tg ku 22 19 4.5 208.5 0.7/1.02 0.55/1.518 0.65/1.17 0.3 0.5 0.5 Số lượng Pn(kw) cos/tg ku 10 30 7 4.5 203 0.65/1.17 0.6/1.3 0.6/1.3 0.7/1.02 0.5 0.5 0.6 0.5 Số lượng Pn(kw) cos/tg ku Nhóm 2: Ký hiệu máy mặt Tổng nhóm Nhóm 3: Ký hiệu máy mặt 17 15 18 Tổng nhóm Nhóm 4: Ký hiệu máy mặt 19 21 20 14 Tổng nhóm Nhóm 5: Ký hiệu máy mặt GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 10 16 11 12 13 Tổng nhóm 10 27 42 4.7 7.5 212.4 0.7/1.02 0.7/1.02 0.6/1.13 0.6/1.13 0.7/1,02 0.5 0.6 0.6 0.6 0.5 1.5 Xác định phụ tải tính toán a/ Phụ tải tính toán phần động lực Phụ tải tính toán nhóm máy xác định theo công thức sau: Pci=kđtiksdi.pni Qci=kđtiksdi.pni.tgφ Sci= Ici= [2] [2] [2] [2] Trong đó: • Kđti: hệ số đồng thời nhóm thiết bị thứ i • Ksdi: hệ số sử dụng thiết bị thứ i • pni: công suất định mức thiết bị thứ i • Pci: công suất tính toán nhóm thiết bị thứ i • Sci: công suất biểu kiến nhóm thiết bị thứ i • Qci: công suất phản kháng nhóm thiết bị thứ i • Ici: dòng tính toán nhóm thiết bị thứ i Phụ tải tính toán tủ phân phối xác định theo công thức sau: Pcm= kđtmpci Qcm=kđtmpci.tgφcm Scm= Ici= [2] [2] [2] [2] Trong đó: • Pcm: công suất tính toán tác dụng tủ phân phối thứ m • Qcm: công suất tính toán phản kháng tủ phân phối thứ m • Scm: công suất tính toán biểu kiến tủ phân phối thứ m • Ksm: hệ số đồng thời tủ phân phối thứ m - Tính toán phụ tải cho nhóm Dòng điện định mức xác định theo công thức: I= 4: Máy lọc bụi : Iđm = 48 (A) 2: Máy nén khí : Iđm = 27 (A) 7: Máy ống : Iđm = 132 (A) 6: Máy : Iđm = 132 (A) GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 3: Máy nén khí : Iđm = 59 (A) Ký hiệu máy Số lượng mặt Tổng nhóm Pn(kw) cos/tg 19 0.6/1.3 10,5 0.6/1.3 52 0.67/1.108 52 0.65/1.169 23 0.6/1.3 165.5 Bảng 1.1: Phụ tải nhóm ku Iđm (A) 0.6 0.4 0.7 0.65 0.8 48 27 132 132 59 221 Phụ tải tính toán tủ nhóm 1: kđt1=0.9 P1= kđt1pci.ksdi=0.9(0.6x19+0.4x10.5+0.7x52 + 52x0.65+23x0.8)=94 (kw) Q1=kđt1pci .ksdi tgφcm= 0.9x(0.6x19x1.3+0.4x10.5x1.3+0.7x52x1.108 + 52x0.65x1.169+23x0.8x1.3)=112 (kvar) S1= = = 146 (kva) I1= = = 221 (A) - Tính toán phụ tải cho nhóm 2: Dòng điện định mức xác định theo công thức: I= - 2: máy nén khí : Iđm = 58 (A) 8: máy hấp sợi : Iđm = 25 (A) 9: máy se : Iđm = (A) Ký hiệu máy mặt Tổng nhóm Số lượng 10 13 Pn(kw) cos/tg 23 0.6/1.3 11.5 0.7/1.02 0.7/1.02 165 Bảng 1.2: Phụ tải nhóm ku 0.3 0.5 0.5 Iđm (A) 58 25 148 Phụ tải tính toán tủ nhóm 2: kđt2=0.9 P2= kđt2pci=0.9(0.3x23x2+0.5x11.5x10 + 0.5x4)=66 (kw) Q2=kđt2pci.tgφcm= 0.9x(0.3x23x2x1.3+0.5x11.5x10x1.02 + 0.5x4x1.02)=71(kvar) S2= = = 97 (kva) I2= = = 148 (A) - Tính toán phụ tải cho nhóm 3: Dòng điện định mức xác định theo công thức: I= GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page -15:Máy điều không : Iđm = 12 (A) -17:Máy con: Iđm = 42 (A) -18:Máy con: Iđm = 17 (A) Ký hiệu máy mặt 15 17 18 Tổng nhóm Số lượng 22 Pn(kw) cos/tg 4.5 0.55/1.518 19 0.7/1.02 0.65/1.17 208.5 Bảng 1.3: Phụ tải nhóm Phụ tải tính toán tủ nhóm 3: kđt3 ku 0.5 0.5 0.5 Iđm (A) 12 42 17 217 = 0.9 P3= kđt3pci=0.9(7x4.5x0.5 + 6x19x0.5 + 9x7x0.5)=94 (kw) Q3=kđt3pci.tgφcm= 0.9x(7x4.5x0.5x1.518 + 6x19x0.5x1.02 + 9x7x0.5x1.17)=108 (kvar) S3= = = 143 (kva) I3= = = 217 (A) - Tính toán phụ tải cho nhóm 4: Dòng điện định mức xác định theo công thức: I= - 19: máy : Iđm = 17(A) 21: máy điều không: Iđm = 18(A) 20: máy con: Iđm = 18 (A) 14: máy chải kỹ: Iđm = 10(A) Ký hiệu máy mặt 19 21 20 14 Tổng nhóm Số lượng 10 30 Pn(kw) cos/tg 0.65/1.17 0.6/1.3 0.6/1.3 4.5 0.7/1.02 203 Bảng 1.4: Phụ tải nhóm Phụ tải tính toán tủ nhóm 4: kđt4 ku Iđm (A) 0.5 0.5 0.6 0.5 17 18 18 10 238 = 0.9 P4= kđt4pci ksdi=0.9(7x9x0.5 + 10x7x0.5 + 9x7x0.6 + 0.5x2x4.5)=98 (kw) Q4=kđt4pci.tgφcm ksdi= 0.9x(7x9x0.5x1.17 + 10x7x0.5x1.3 + 9x7x0.6x1.3 + 0.5x2x4.5x1.02)=123 (kvar) S4= = = 157 (kva) I4= = = 238 (A) -Tính toán phụ tải cho nhóm 5: GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page Dòng điện định mức xác định theo công thức: I= - 10: máy chài : Iđm = 20(A) 16: máy thô: Iđm = 92 (A) 11: máy ghép sơ: Iđm = 11(A) 12: máy cúi: Iđm = 12(A) 13: máy ghép sơ: Iđm = 17(A) Ký hiệu máy mặt 10 16 11 12 13 Tổng nhóm Số lượng 10 27 Pn(kw) cos/tg 0.7/1.02 42 0.7/1.02 0.6/1.13 4.7 0.6/1.13 7.5 0.7/1,02 212.4 Bảng 1.5: Phụ tải nhóm Phụ tải tính toán tủ nhóm 5: kđt5 ku 0.5 0.6 0.6 0.6 0.5 Iđm (A) 20 92 11 12 17 232 = 0.9 P5= kđt5pci ksdi =0.9(6x9x0.55 + 42x0.6 + 8x4x0.6+ 2x4.7x0.6 + 10x7.5x0.5)=106 (kw) Q5=kđt5pci.tgφcm ksdi = 0.9x(6x9x0.55x1.02 + 42x0.6x1.02 + 8x4x0.6x1.13+ 2x4.7x0.6x1.13 + 10x7.5x0.5x1.02) = 110 (kvar) S5= = = 153 (kva) I5= = = 232 (A) Nhóm Kđt Pttnh Qttnh Sttnh 0.9 94 112 146 0.9 66 71 97 0.9 94 108 143 0.9 98 123 157 0.9 106 110 153 Bảng1.6: Bảng thông số tính toán nhóm máy phân xưởng sợi: Ilvnh 221 148 217 238 232 1.6 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Yêu Cầu Thiết Kế Chiếu Sáng Hệ thống chiếu sáng gọi đạt yêu cầu thỏa mãn yêu cầu thiết kế chiếu sáng sau:  Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật o Đảm bảo độ rọi yêu cầu o Phải tạo độ rọi đồng mặt phẳng làm việc o Màu sắc ánh sáng phải phù hợp với tính chất công việc, cho hệ thống chiếu sáng có ánh sáng gần với ánh sáng tự nhiên o Tính tiện nghi cao, hệ thống đóng mở tự động, hệ thống điều khiển từ xa tùy theo yêu cầu công nghệ hệ thống chiếu sáng o Tính thẩm mỹ cao GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page     o Không tạo bóng tối mặt phẳng làm việc o Không gây tượng hoạt nghiệm trình làm việc o Tính kinh tế cao Tính mềm dẻo Tính an toàn: Thể qua yếu tố sau: o Cực tiểu hóa thời gian làm việc o Giảm hư hỏng cho người thiết bị o Phải có hệ thống chiếu sáng dự phòng, hệ thống chiếu sáng khẩn cấp Yêu cầu lắp đặt bảo trì phải đơn giản, dễ dàng Yêu cầu tiết kiệm điện Tính Toán Thiết Kế Chiếu Sáng Cho Phân Xưởng [3] Các bước tính toán: Kích thước: Chiều dài: a = 71 m; Chiều rộng: b = 50 m Chiều cao: H = 7m; Diện tích: S = 3550 m2 Trần: trắng Hệ số phản xạ trần: Màu sơn: Tường: xanh nhạt Hệ số phản xạ tường: Sàn:xanh sậm Hệ số phản xạ sàn: ρtr ρtg = 0,7 = 0,5 ρlv = 0,1  Ta có hệ số phản xạ chung: 751 (dùng tra bảng) Độ rọi yêu cầu: Etc = 300 (lx) Chọn hệ chiếu sáng: chung Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 29000K - 42000K Chọn bóng đèn: Bóng đèn HQ T8 Hiệu “Claudelux”, ký hiệu: F 36W 840 Tm = 40000K Pđ = 36 (W) Chọn đèn: Bộ đèn loại treo cách trần GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 10 Φ đ = 3450 (lm) %Usụt áp =( 19.6 x100)/400 = 5% 4/ Máy cúi ( Kí Hiệu 12): R= 22.5/2.5=9 X=0 ∆U12= I (Rcosφ + Xsinφ)L = x17x6 (9x0.35)x0.035= 19.4 (V) %Usụt áp =( 19.4 x100)/400 = 5% 5/ Máy ghép sơ 13: R= 22.5/4=5.7 X=0 ∆U13 = I (Rcosφ + Xsinφ)L = x23x6 (5.7x0.35)x0.03 = 14.7 (V) %Usụt áp =(14.7x100)/400 = 3.6% Nhóm 5: R= 22.5/240=0.1 X=0.08 ∆Unhóm = I (Rcosφ + Xsinφ)L = x311x6 (0.1x0.35 + 0.08x0.9)x0.02= (V) %Usụt áp =(7x100)/400 = 1.8% %Usụt tổng= %Ub + %U1 + %Umáy max = 1.4 + + 1.8 = 8.2 Không thỏa mãn yêu cầu điện áp Vậy ta thấy nhóm cần chọn lại tất dây cho thiêt bị Nhóm/ kí hiệu Utổng bình thường (%) Utổng hoạt động (%) 2.3 4.5 2.4 Nhóm 2.2 4.5 2.3 4.8 2.3 4.8 2.6 5.5 Nhóm 2.8 5.8 3.4 5.8 15 8.1 Nhóm 17 2.6 5.4 18 6.8 19 3.2 9.6 21 2.9 7.7 Nhóm 20 2.9 7.7 14 3.2 9.5 10 5.8 6.7 16 5.4 6.2 Nhóm 11 8.2 12 8.2 13 5.8 6.8 Bảng 5.2: Tổng sụt áp từ máy biến áp đến phụ tải (%) Sau tính sụt áp ta có dây dẫn cho nhóm: Kí hiệu Tiết Số sợi/ GVHD: TS Phan Quốc Dũng Đường Cách Vỏ Page 43 Đường Điện trở Dòng Dòng mặt diện (mm2) đường kính sợi (n/mm) Nhóm 16 8.0 95 95 14 200 7/1.7 7/1.2 19/2.52 19/2.52 7/1.6 37/2.6 Tiết diện (mm2) kính điện PVC bọc PVC 5.1 3.6 12.6 12.6 4.8 18.2 1.5 1.2 2.0 2.0 1.4 2.4 1.6 1.5 2.2 2.2 1.5 2.6 Số sợi/ đường kính sợi (n/mm) Đường kính Cách điện PVC Vỏ bọc PVC 25 8.0 4.0 100 7/2.14 7/1.2 7/0.85 19/2.6 6.42 3.6 2.55 13 1.6 1.2 0.9 2.0 1.6 1.5 1.5 2.2 Tiết diện (mm2) Số sợi/ đường kính sợi (n/mm) Đường kính Cách điện PVC Vỏ bọc PVC 4.0 22 4.0 240 7/0.85 7/2.0 7/0.85 61/2.25 2.55 6.0 2.55 20.25 0.9 1.6 0.9 2.4 1.5 1.6 1.5 2.8 Tiết diện (mm2) Số sợi/ đường kính sợi (n/mm) Đường kính Cách điện PVC Vỏ bọc PVC 19 21 20 14 Nhóm 6.0 4.0 4.0 4.0 250 7/1.04 7/0.85 7/0.85 7/0.85 61/2.3 3.12 2.55 2.55 2.55 20.7 1.1 0.9 0.9 0.9 2.4 1.5 1.5 1.5 1.5 2.8 Kí hiệu mặt Tiết diện (mm2 Số sợi/ đường kính sợi (n/mm) Đường kính Cách điện PVC Vỏ bọc PVC Kí hiệu mặt Nhóm Kí hiệu mặt 15 17 18 Nhóm Kí hiệu mặt GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 44 kính toàn dây (mm) 22.96 17.79 45.08 45.08 22.25 61.73 Đường kính toàn dây (mm) 26.82 17.79 14.0 46.24 Đường kính toàn dây (mm) 14.0 25.81 14.0 67.08 Đường kính toàn dây (mm) 16.34 14.0 14.0 14.0 68.36 Đường kính toàn dây dây dẫn (ohm/km ) 1.15 2.31 0.193 0.193 1.33 0.094 Điện trở dây dẫn (ohm/km) 0.727 2.31 4.61 0.184 Điện trở dây dẫn (ohm/km) 4.61 0.84 4.61 0.054 Điện trở dây dẫn (ohm/km) 3.08 4.61 4.61 4.61 0.0738 Điện trở dây dẫn (ohm/km) phụ tải cho phép (A) 68 44 198 198 62 311 cho phép tính toán 65 37 178 178 53 298 Dòng phụ tải cho phép (A) 88 44 30 206 Dòng cho phép tính toán 77 34 13 199 Dòng phụ tải cho phép (A) 30 82 30 348 Dòng cho phép tính toán 17 57 23 291 Dòng phụ tải cho phép (A) 38 30 30 30 360 Dòng cho phép tính toán 23 25 25 14 319 Dòng phụ tải cho phép Dòng cho phép tính 10 16 11 12 13 Nhóm II ) 8.0 60 4.0 4.0 6.0 240 7/1.2 19/2.0 7/0.85 7/0.85 7/1.04 61/2.25 3.6 10 2.55 2.55 3.12 20.25 1.2 1.8 0.9 0.9 1.1 2.4 1.5 1.9 1.5 1.5 1.5 2.8 (mm) 17.79 37.23 14.0 14.0 16.34 67.06 2.31 0.309 4.61 4.61 3.08 0.054 (A) 44 150 30 30 38 348 toán 27 123 15 17 23 311 THIẾT KẾ VỀ AN TOÀN ĐIỆN LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ CHỌN DÂY BẢO VỆ I/ PHẦN LÝ THUYẾT _ Đối với mạng điện U ≤ 1000 V trung tính nối đất trực tiếp, theo tiêu chuẩn IEC, ta có sơ đồ nối đất an toàn sau: + Sơ đồ TN: vỏ kim loại thiết bị mạng phải nối trực tiếp vào điểm trung tính nguồn Sơ đồ TN phân làm loại: + Sơ đồ TN – C: áp dụng tiết diện dây pha ≥ 10 mm2 (Cu) , ≥ 16 mm2 (Al) + Sơ đồ TN – S: áp dụng điều kiện dây không thỏa GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 45 + Sơ đồ TN – C – S: kết hợp sơ đồ TN – C TN – S mạng có tiết diện dây thay đổi *Các quy định thực sơ đồ TN: - Được áp dụng mạng có trung tính nguồn nối đất trực tiếp - Trung tính phía hạ áp máy biến áp nguồn, vỏ tủ phân phối, vỏ phần tử khác mạng phải nối đất chung - Thực nối đất lặp lại vị trí cần thiết dọc theo dây PEN - Dây PEN không ngang máng dẫn, ống dẫn sắt từ lắp vào kết cấu thép tượng cản ứng hiệu ứng gần làm tăng tổng trở cuả dây - Dây PEN không cắt trường hợp Do sử dụng CB bảo vệ cần đảm bảo quy định: + Loại cực mạng TN-C (dây PEN) + Loại cực mạng TN-S (ba dây pha + dây trung tính dây PE) - Sự cố dòng chạm vỏ cần cắt thiết bị bảo vệ dòng CB, cầu chì bảo vệ + Sơ đồ TT: vỏ thiết bị nối xuống đất riêng trung tính nguồn nối đất riêng GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 46 Đối với mạng điện có tính cách ly, theo tiêu chuẩn nối đất an toàn U ≤ 1000 V trung IEC ta có sơ đồ sau: + Sơ đồ IT: Các điều kiện chọn dây bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC: Khi Spha ≤ 16 mm2 (Cu) 25 mm2 (Al) : SPE = Spha 2 Khi 16 mm < Spha ≤ 35 mm (Cu) : SPE = 16 mm2 Hoặc 25mm2 < Spha ≤ 50 mm2 (Al) : SPE = 25 mm2 Các trường hợp lại : SPE ≥ 0.5Spha Bảng5.3: Thông Số Chọn Dây Nối Đất Theo Sơ Đồ TN C-S Kí hiệu Dòng phụ Dòng cho Chiều dài Tiết diện Tiết diện mặt tải cho phép phép tính đường dây PE(mm ) (mm2) (A) toán 16 68 65 16 20 8.0 44 37 8.0 25 95 198 178 50 20 95 198 178 50 25 14 62 53 14 25 Nhóm 200 311 298 100 15 Kí hiệu mặt Tiết diện (mm2) Nhóm 25 8.0 4.0 100 GVHD: TS Phan Quốc Dũng Dòng phụ tải cho phép (A) 88 44 30 206 Dòng cho phép tính toán 77 34 13 199 Page 47 Tiết diện PE(mm2) Chiều dài đường dây 16 8.0 4.0 50 35 30 40 25 Kí hiệu mặt 15 17 18 Nhóm Tiết diện (mm2) Kí hiệu mặt 19 21 20 14 Nhóm Tiết diện (mm2) Kí hiệu mặt Tiết diện (mm2) 10 16 11 12 13 Nhóm 8.0 60 4.0 4.0 6.0 240 4.0 22 4.0 240 6.0 4.0 4.0 4.0 250 Dòng phụ tải cho phép (A) 30 82 30 348 Dòng cho phép tính toán 17 57 23 291 Tiết diện PE(mm2) Chiều dài đường dây 4.0 16 4.0 120 35 30 30 20 Dòng phụ tải cho phép (A) 38 30 30 30 360 Dòng cho phép tính toán 23 25 25 14 319 Tiết diện PE(mm2) Chiều dài đường dây 6.0 4.0 4.0 4.0 125 40 30 30 40 40 Dòng phụ tải cho phép (A) 44 150 30 30 38 348 Dòng cho phép tính toán 27 123 15 17 23 311 Tiết diện PE(mm2) Chiều dài đường dây 8.0 30 4.0 4.0 6.0 120 35 40 40 35 30 20 Khi ρđ ≤ 300 Ωm sử dụng hình thức nối đất tập trung lcọc = ÷ m Khi ρđ sâu có trị số nhỏ có mạch nước ngầm cần sử dụng hình thức nối đất chôn sâu lcọc ≤ m ρttdung 2l 4t + l (ln + ln ) d 4t − l Rcọc = 2πl Với t: độ chôn sâu trung bình d: đường kính cọc Khi ρđ lớp nhỏ, phía sỏi đá có ρ đ lớn cần sử dụng hình thức nối đất hình tia ltia ≤ 20 m, chôn sâu 0,5 ÷ 0,8 m, số tia ≤ 4, góc tia ≥ 90o ρttngang 2l ln bt Rthanh = 2πl Với GVHD: TS Phan Quốc Dũng b: đường kính cọc l: chiều dài cọc Page 48 Khi ρđ = 300 ÷ 700 Ωm sử dụng hình thức nối đất tổng hợp cọc – tia, số tia ≤ 4, l tia ≤ 30 m, cọc nên đóng từ chỗ dây nối vào tia đến 2/3 chiều dài tia Rc.Rt Rtđ = Rc.ηt + n.Rt.ηc Với ηc: hệ số sử dụng cọc (tra bảng B.4 , sách “HDĐAMH Thiết kế cung cấp điện”) ηt: hệ số sử dụng (tra bảng B.4 , sách “HDĐAMH Thiết kế cung cấp điện”) n: số cọc Khi ρđ > 700 Ωm sử dụng hình thức nối đất tia, mạch vòng, hỗn hợp (khi ρ đ chỗ lớn kéo dây dài đến chỗ có ρđ nhỏ khoảng kéo ≤ 100 m) Khoảng cách cọc a ≥ chiều dài cọc, điều kiện cụ thể không cho phép, phải đảm bảo a ~ lcọc Khi hệ thống nối đất n phận nối đất giống hợp thành: Ro Rtđ = n.η Với Ro: điện trở nối đất tần số công nghiệp phận nối đất η: hệ số sử dụng tần số công nghiệp “HDĐAMH Thiết kế cung cấp điện”) _ Yêu cầu kỹ thuật: Rnđ ≤ 10 Ω ( Snguồn ≤ 100 kVA) Rnđ ≤ Ω ( Snguồn > 100 kVA) GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 49 (tra bảng B.2, B.3, sách CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHA VÀ CHON CB 6.1 Tính Toán Ngắn Mạch 6.1.1 Phần Lý Thuyết Tính toán tổng trở máy biến áp: + Điện trở máy biến áp: Rb = ΔPn Udm Sdm + Điện kháng máy biến áp: Nếu S > 630 kVA: Xb = Un% x1000 (Ω) 10 (Ω) Udm Sdm Nếu S ≤ 630 kVA: Xb = (Ω) Un % ∆Pn Udm ) −( ) 1000 100 Sdm Sdm ( Gọi L1 dây từ máy biến áp đến tủ phân phối L2 dây từ tủ phân phối đến tủ động lực L3 dây từ tủ động lực đến phụ tải + Ngắn mạch tủ phân phối: R1 = Rb + RL1 + RCB X1 = Xb + XL1 => Z1 = R1 + X => I N(31) = Udm 3.Z + Ngắn mạch tủ động lực: R2 = Rb + RL1 + RCB + RL2 + 2RCB X2 = Xb + XL1 + XL2 GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 50 => Z2 = R2 + X 2 => I N(32) = Udm 3.Z + Ngắn mạch phụ tải: R3 = Rb + RL1 + RCB + RL2 + 2RCB + RL3 + RCB X3 = Xb + XL1 + XL2 + XL3 => Z3 = R3 + X => I N(33) = Udm 3.Z 1.2 Phần Tính Toán Tính toán tổng trở máy biến áp: + Điện trở máy biến áp: dựa vào việc chọn máy biến áp trên, ta có: Pn = 6500 W; Un% = 4.5 => Rb = ΔPn = 6500 x = 0.0018 (Ω) Udm Sdm + Điện kháng máy biến áp: S = 750 kVA Udm Nếu S > 630 kVA: Xb = Un% Sdm 10 = 4.5x(0.42/750)x10 = 0.00128 (Ω) Chọn RCB = 0,15 mΩ Tính ngắn mạch: + Ngắn mạch tủ phân phối: GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 51 Rnm= Rb + RL1 + RCB = 0.0018 + 0,0115x0.04 + 0.00015 = 0.00241 (Ω) X nm= Xb +XL1 = 0.00128 + 0.08x0.04 = 0.00321 (Ω) Z = = = 0.005 (Ω) I N(31) = = = 57,7 (kA) + Ngắn mạch tủ động lực: + Ngắn mạch tủ động lực: R2 = Rb + RL1 + RCB + RL2 + 2RCB X2 = Xb + XL1 + XL2 => Z2 = R2 => I N(32) = + X 22 Udm 3.Z Tủ động lực Rnm(Ω) Xnm(mΩ) Znm(mΩ) Tủ DB1 Tủ DB2 Tủ DB3 Tủ DB4 Tủ DB5 4.28 7.47 3.95 5.82 3.95 4.4 5.2 4.8 6.4 4.8 6.1 9.1 6.2 8.7 6.3 GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 52 I N(32) (kA) 37.895 25.378 37.248 26.544 36.657 + Ngắn mạch phụ tải: R3 = Rb + RL1 + RCB + RL2 + 2RCB + RL3 + RCB X3 = Xb + XL1 + XL2 + XL3 R3 + X Udm I N(33) => = 3.Z => Z3 = Tủ động lực Tên thiết bị Máy lọc bụi Máy nén khí Máy ống Máy Máy nén khí Kí hiệu R(mΩ) 26 60 6.8 7.8 30 X(mΩ) 7.6 7.6 9.2 9.6 7.6 Z(mΩ) 20 60 10 12 31 Inm(kA ) 8.882 3.850 23.094 19.245 7.449 R(mΩ) 35 70 100 X(mΩ) 8.5 8.5 8.5 Z(mΩ) 36 70 10 Inm(kA ) 6.415 3.299 23.094 Tủ động lực Tên thiết bị Máy nén khí Máy hấp sợi Máy se Kí hiệu Tủ động lực Tên thiết bị Kí hiệu R(mΩ) X(mΩ) Z(mΩ) Máy Máy điều không Máy 17 15 18 160 30 150 8.1 8.1 8.1 16 30 150 GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 53 Inm(kA ) 14433 7698 1540 Tủ động lực Tên thiết bị Kí hiệu R(mΩ) X(mΩ) Z(mΩ) Máy Máy điều không Máy Máy chải kĩ 19 21 20 14 120 110 110 180 9.7 9.7 9.7 9.7 120 110 110 180 Kí hiệu R(mΩ) X(mΩ) Z(mΩ) Inm(kA ) 1.924 2.099 2.099 1.283 Tủ động lực Tên thiết bị 10 80 0.08 Máy chải 8.1 16 20 12 0.02 Máy thô 11 170 0.17 Máy ghép sơ 8.1 12 160 0.16 Máy cúi 8.1 13 99 0.099 Máy ghép sơ 8.1 Bảng 6.1: dòng điện ngắn mạch phụ tải Inm(kA ) 2.886 11.547 1.358 1.443 2.332 6.2 Tính Toán Chọn Cb 6.2.1 Phần Lý Thuyết Các điều kiện chọn CB: + Điện áp định mức: UđmCB ≥ Uđmlưới + Dòng điện định mức: IđmCB ≥ Itt (đối với tủ) + Dòng điện định mức: IđmCB ≥ Iđm (đối với thiết bị) + Itt ≤ Ir (dòng cắt nhiệt ) ≤ Khc Icp (3) + Iđn ≤ Im (dòng cắt từ ) ≤ I N(1) (dòng ngắn mạch pha) (1) (2.1) (2.2) (4) I N(3) + Icắtđm ≥ (dòng ngắn mạch pha) (5) Các trường hợp chọn CB: + IđmCB < 16 A: sử dụng CB không hiệu chỉnh, dùng Trip Unit không chỉnh (Fixed) + IđmCB > 16 A: sử dụng CB hiệu chỉnh được, dùng Trip Unit chỉnh + Nếu hệ thống trung tính cách ly dùng sơ đồ TT CB không phát cố để đảm bảo an toàn cần thiết bị chống dòng rò + Nếu chọn CB dạng cài đặt cao (dạng K, D) không cần kiểm tra khả tác động CB có động khởi động Nếu CB khác cần kiểm tra khả tác động CB theo điều kiện (4) GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 54 Bảng 6.2: bảng chọn thiết bị đóng cắt cho phân xưởng Kí hiệu Ib Inm(A) 65 8882 37 3850 178 23094 178 19245 53 7449 Nhóm 298 37895 Kí hiệu Ib Inm(A) 77 6415 34 3299 13 23094 Nhóm 199 25378 Kí hiệu Ib Inm(A) 15 17 14433 17 57 7698 18 23 1540 Nhóm 291 37248 Kí hiệu Ib Inm(A) 19 23 1924 Tên CB Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS400/630 3P Tên CB Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Acti iC60 4P Easypact CVS100/250 3P type Ir(A) Trip unit Icu(kA) Ue(V) Kr In(A) Im(A) B 80 TMD 25 415 0.9 72 720 B 50 TMD 25 415 0.8 40 400 B 200 TMD 25 415 0.9 180 1800 B 200 TMD 25 415 0.9 180 1800 B 80 TMD 25 415 0.7 56 560 N 400 TMD 50 415 0.8 320 3200 type Ir(A) Trip unit Icu(kA) Ue(V) Kr In(A) Im(A) B 80 TMD 25 415 80 800 B 50 TMD 25 415 0.7 35 350 L 16 25 415 16 160 F 250 TMD 36 415 0.8 200 2000 type Ir(A) Trip unit Icu(kA) Ue(V) Kr In(A) Im(A) B 25 TMD 25 415 0.8 20 200 B 80 TMD 25 415 0.8 64 640 B 40 TMD 25 415 0.7 28 280 N 400 TMD 50 415 0.8 320 3200 Tên CB type Ir(A) Trip unit Icu(kA) Ue(V) Kr In(A) Im(A) Easypact CVS100/250 4P B 40 TMD 25 415 0.7 28 280 Tên CB Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS400/630 3P GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 55 Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 2099 4P 1283 Acti iC60L 4P Easypact CVS400/630 26544 3P 21 25 2099 20 25 14 14 Nhóm 319 Kí hiệu Ib Inm(A) 10 27 2886 11 12 15 12 17 1443 13 23 2332 Nhóm 311 36657 16 11547 1358 Tên CB B 40 TMD 25 415 0.7 28 280 B 40 TMD 25 415 0.7 28 280 L 16 15 415 16 160 F 400 TMD 36 0.8 320 3200 type Ir(A) Trip unit Icu(kA) Ue(V) Kr In(A) Im(A) B 40 TMD 25 415 0.7 28 280 B 160 TMD 25 415 0.8 128 1280 L 16 15 415 16 160 B 25 TMD 25 415 0.8 20 200 B 40 TMD 25 415 0.7 28 280 N 400 TMD 50 415 0.8 320 3200 Icu(kA) Ue(V) Kr In(A) Im(A) 50 415 0.9 1440 14000 4.5 240 50 500 Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Acti iC60L 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS100/250 4P Easypact CVS400/630 3P Bảng 6.3: Bảng thông số CB tổng chiếu sáng Ib Inm(kA) Tên CB type Ir(A) 1314 47 MCCB 3P NS1600 M3 1600 40 Acti iK60N 2P 50 Trip unit Micrologi c 2.0 KẾT LUẬN  Qua việc thực tập đồ án cung cấp điện, em thực tính toán thiết kế phần công trình thiết kế cung cấp hệ thống điện cho phân xưởng phần em thực đồ án bao gồm:       Xác định phụ tải tính toán cho nhóm máy toàn phân xưởng Xác định tâm phụ tải cho phân xưởng Chọn phương án dây Xác định vị trí đặt trạm biến áp chọn biến áp cho phân xưởng Tính toán chọn dây dẫn chọn CB cho nhóm máy toàn phân xưởng Tính toán hệ thống chiếu sáng chung GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 56 Qua việc thực đồ án cung cấp điện em hiểu rõ kiến thức lý thuyết mà em học môn học cung cấp điện, đồng thời qua em tiếp cận phần công việc mà em phải thực thực tế từ trang bị thêm cho em nhiều kiến thức để em thực công trình thiết kế lớn tương lai Tuy nhiên, thời gian có hạn, hiểu biết hạn chế nên tập đồ án chắn chỗ chưa phù hợp thiếu xót so với công trình thực tế Em kính mong thầy góp ý để em kịp thời sửa chữa cho kiến thức em ngày hoàn thiện em xin gửi đến thầy lòng biết ơn chân thành Tài liệu tham khảo [1] Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC ( Nhà xuất Khao học Kỹ thuật) [2] Hướng dẫn đồ án môn học THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Phan Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân ( Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM) [3] Giáo trình kĩ thuật chiếu sáng Dương Lan Hương (Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM) GVHD: TS Phan Quốc Dũng Page 57 ... Mạng điện phân xưởng cung cấp từ lưới điện 15kV quốc gia qua trạm biến áp, điện cung cấp tới tủ phân phối phân xưởng, từ tủ qua hệ thống dây dẫn máng cáp từ tủ phân phối điện cung cấp đến tủ phân. .. ý nghĩa môn cung cấp điện nghành điện khí hóa -cung cấp điện Với giúp đỡ hướng dẫn tận tình T.s Phan Quốc Dũng, em thực tập đồ án với nội dung "Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sợi" nhằm củng... kế hệ thống cung cấp điện chuyên ngành Cung cấp điện Đồ án cung cấp điện kết vận dụng kiến thức học vào thực tế tính toán thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng Nhờ em hiểu rõ học phần lý thuyết