THIẾT kế CUNG cấp điện CHO xí NGHIỆP CHẾ tạo máy kéo BKHN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN - - BÀI TẬP LỚN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Nhung DANH SÁCH SINH VIÊN Nguyễn Quang Huy Nguyễn Huy Hoàng Nguyễn Thanh Tùng Nguyễn Đức Lộc Phạm Quốc Anh Đỗ Bá Trung Nghĩa Nguyễn Đăng Cương Trịnh Bảo Ngọc Hà Nội, tháng năm 2021 20181529 20181490 20181828 20181585 20181329 20174093 20181367 20181680 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Mục lục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU DANH SÁCH THÀNH VIÊN CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.2 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI 1.3 PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA KHU CƠNG NGHIỆP 10 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 10 2.1.1.Khái niệm phụ tải tính tốn 10 2.1.2.Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 10 2.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO 14 2.2.1.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 14 2.2.2.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng khác tồn nhà máy 21 2.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA TỒN NHÀ MÁY 24 2.4 BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ NHÀ MÁY 24 2.4.1.Tâm phụ tải điện 24 2.4.2.Biểu đồ phụ tải điện: 25 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 27 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 27 3.2 VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 27 3.2.1.Phương án trạm biến áp phân xưởng 27 3.2.2 Xác định MBA cho trạm biến áp phân xưởng 30 3.2.3 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng 36 3.3 PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG 37 3.3.1.Các phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng 37 3.3.2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian; trạm phân phối trung tâm nhà máy 39 3.3.3 Lựa chọn phương án nối dây mạng cao áp 39 3.4 TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 41 3.4.1.Phương án 43 3.4.2.Phương án 52 3.4.3.Phương án 55 3.4.4.Phương án 59 3.5 BẢNG SO SÁNH CHI TIÊU KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 63 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -1- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 3.6 THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 64 3.6.1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm khu công nghiệp trạm phân phối trung tâm 64 3.6.2.Chọn cáp cao áp hạ áp nhà máy 64 3.7 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 74 3.8 THUYẾT MINH VÀ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ 75 3.8.1.Khi vận hành bình thường 75 3.8.2.Khi bị cố 75 3.8.3.Khi cần sửa chữa định kỳ 57 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 76 4.1 ĐÁNH GIÁ VỀ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ 76 4.2 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI: 76 4.2.1.Lựa chọn aptomat đầu nguồn đặt trạm biến áp 76 4.2.2 Chọn cáp từ trạm biến áp đến tủ phân phối 76 4.2.3 Lựa chọn sơ đồ tủ phân phối 76 4.2.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 77 4.2.5 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng SCCK 78 4.3 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG CÁC TỦ ĐỘNG LỰC VÀ DÂY DẪN ĐẾN CÁC THIẾT BỊ CỦA PHÂN XƯỞNG 80 4.4 SƠ ĐỒ PHÂN PHỐI CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -2- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO LỜI NĨI ĐẦU Trong giai đoạn phát triển, cơng nghiệp hóa mạnh mẽ nay, nhu cầu thiết kế hệ thống điện cho nhà máy, phân xưởng khu công nghiệp ngày nhiều đòi hỏi đội ngũ thiết kế có trình độ kỹ thuật cao Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện đại phải đảm bảo mặt chất lượng, kỹ thuật, độ an toàn hiệu sử dụng, mà vấn đề cân đối mặt kinh tế phải đảm bảo Vì thế, người kỹ sư thiết kế cần đào tạo sớm tiếp cận với tốn thực tế từ mơi trường đào tạo để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Đề tài tập lớn, môn Hệ thống cung cấp điện nhằm mục đích giúp sinh viên tiếp cận gần với tốn thiết kế thực tế, để sinh viên bước đầu làm quen với toán Thiết kế cung cấp điện, chuẩn bị cho toán phức tạp đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao sau Nhóm chúng em nhận đề tài “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo” Trong trình thực đề tài, chúng em nhận hướng dẫn, cung cấp kiến thức phương pháp thực từ cô Nguyễn Hồng Nhung Sau thời gian hợp tác nghiên cứu làm việc, chúng em hoàn thiện tập lớn hạn Tuy nhiên, lần đầu tiếp cận tập lớn học phần mới, nên q trình thực khơng tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn Rất mong có nhận xét để chúng em hồn thiện tập Chúng em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Hồng Nhung thầy cô giáo khác môn Hệ Thống cung cấp Điện Hà Nội, tháng năm 2021 Nhóm sinh viên thực Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -3- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO DANH SÁCH THÀNH VIÊN STT Họ tên Nguyễn Quang Huy Nguyễn Huy Hoàng Nguyễn Thanh Tùng Nguyễn Đức Lộc Phạm Quốc Anh Đỗ Bá Trung Nghĩa Nguyễn Đăng Cương Trịnh Bảo Ngọc Nhóm – Hệ thống cung cấp điện MSSV 20181529 20181490 20181828 20181585 20181329 20174093 20181367 20181680 -4- Email huy.nq181529@sis.hust.edu.vn hoang.nh181490@sis.hust.edu.vn tung.nt181828@sis.hust.edu.vn loc.nd181585@sis.hust.edu.vn anh.pq181329@sis.hust.edu.vn nghia.dbt174093@sis.hust.edu.vn cuong.nd181367@sis.hust.edu.vn ngoc.tb181680@hust.edu.vn BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI: Đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo Nhiệm vụ đề tài đề xuất trình bày phương pháp xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí tồn nhà máy; Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà mày; Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí nhà máy Những thơng số phục vụ tính tốn cung cấp từ đề tài liệu tham khảo chuyên môn thông dụng 1.2 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI Phụ tải điện khu công nghiệp cấp điện từ nguồn hệ thống có khoảng cách 12 km qua đường dây nhơm lõi thép (AC) đặt treo không với cấp điện áp 22 kV 35 kV Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực 250 MVA Công suất nguồn điện vô lớn Bảng 1.1 – Phụ tải nhà máy sản xuất máy kéo Tên phân xưởng STT Công suất đặt ( kW) Loại hộ tiêu thụ 200 III Khu nhà phòng ban quản lý xưởng thiết kế PX gia công khí 3600 I PX lắp ráp 3200 I PX luyện kim màu 1800 I PX luyện kim đen 2500 I PX sửa chữa khí Theo tính tốn III PX rèn dập 2100 I PX nhiệt luyện 3500 I Bộ phận nén khí 1700 III 10 Trạm bơm 800 I 11 Kho vật liệu 60 III 12 Chiếu sáng phân xưởng Nhóm – Hệ thống cung cấp điện Theo diện tích -5- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Hình 1.1 – Sơ đồ đặt toàn nhà máy sản xuất máy kéo Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -6- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 1.3 PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Phân xưởng sửa chữa khí phụ tải cần tính tốn thơng qua sơ đồ mặt phân xưởng danh sách thiết bị liệt kê đây: Bảng 1.2 – Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa khí Số lượng Tên thiết bị STT Nhãn máy Pdm máy (kW) BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN Máy tiện ren IA62 Máy tiện ren 1616 4,5 Máy tiện ren IE6EM 3,2 Máy tiện ren I63A 10 Máy khoan đứng 2A125 2,8 Máy khoan đứng 2A150 7 Máy phay vạn 6H81 4,5 Máy bào ngang 7A35 5,8 Máy mài tròn vạn 3130 2,8 10 Máy mài phẳng - 11 Máy cưa 872A 2,8 12 Máy mài hai phía - 2,8 13 Máy khoan bàn HC-12A 0,65 14 Máy ép tay P-4T - 15 Bàn thợ nguội - - Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -7- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Tên thiết bị STT Số lượng Nhãn máy Pdm máy (kW) BỘ PHẬN DỤNG CỤ Máy tiện ren IK625 10 Máy tiện ren IK620 10 Máy doa tọa độ 2450 4,5 Máy doa ngang 2614 4,5 Máy phay vạn 6H82Ш Máy phay ngang 6H84Γ 4.5 Máy phay chép hình 6HΠKΠ 5,62 Máy phay đứng 6H12 Máy phay chép hình 642 10 Máy phay chép hình 6461 0,6 11 Máy phay chép hình 64616 12 Máy bào ngang 7M36 13 Máy bào giường trụ MC38 10 14 Máy xọc 7M430 15 Máy khoan hướng tâm 2A55 4,5 16 Máy khoan đứng 2A125 4,5 17 Máy mài tròn 36151 18 Máy mài tròn vạn 312M 2,8 19 Máy mài phẳng có trục đứng 373 10 20 Máy mài phẳng có trục nằm 371M 2,8 21 Máy ép thủy lực ΠO-53 4,5 22 Máy khoan bàn HC-12A 0,65 23 Máy mài sắt - 2,8 24 Máy ép tay kiểu vít - - 25 Bàn thợ nguội 10 - - 26 Máy giũa - 27 Máy mài sắc dao gọt 3A625 2,8 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -8- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Hình 1.2 – Sơ đồ mặt phân xưởng sửa chữa khí Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -9- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO • Đắt phía cao áp trạm biến áp phân phối để bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp Cầu chì chế tạo nhiều kiểu, nhiều cấp điện áp khác ,ở cấp điện áp trung cao áp thường sử dụng loại cầu chì ống, kiểm tra theo điều kiện: • Điện áp định mức : U dmCC  U dmL • Dịng điện định mức: I dmCC  I cb • Dịng cắt định mức: I catdm  I '' • Cơng suất cắt định mức : Scatdm  S Dòng cưỡng qua MBA B1,B5 là: '' I cb = 1.4  SdmBA 1.4  1000 = = 23.094 A  U dm  35 Chọn loại cầu chì 3GD1 605-5B cho MBA cơng suất 1000 kVA Dịng cưỡng qua MBA B3, B4 là: I cb = 1.4  SdmBA 1.4  1250 = = 28.87 A  U dm  35 Chọn loại cầu chì 3GD1 606-5B cho MBA cơng suất 1250 kVA Dịng cưỡng qua MBA B2,B6,B7 là: I cb = 1.4  SdmBA 1.4  1600 = = 36.95 A  U dm  35 Chọn loại cầu chì 3GD1 607-5B cho MBA công suất 1250 kVA TT TBA B1,B5 B3,B4 B2,B6,B7 Bảng 3.30 Thông số cầu chì Loại CC U dm (kV) I dm (A) 3GD1 605 – 5B 36 25 3GD1 606 – 5B 36 32 3GD1 607 – 5B 36 42 iodd (kA) 31.5 31.5 31.5 I cat (A) 120 150 180 Công suất cắt định mức : Scatdm =  36  31.5 = 1964 MVA Kiểm tra cầu chì theo điều kiện: Bảng 3.31 Bảng kiểm tra cầu chì U dmCC  U dmL , kV I dmCC  I cb , A Trị số lựa chọn 36 36 36 25 32 42 I catdm  I '' , kA 31.5 2.019 2.027 2.0147 Scatdm  S '' =  U L  I '' 1964 122.4 122.88 122.135 Thông số kiểm tra Vậy cầu chì chọn phù hợp Lựa chọn aptomat hạ áp Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 72 - Trị số tính tốn 35 35 35 23.094 28.87 36.95 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Aptomat thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức bảo vệ tải ngắn mạch Do có ưu điểm hẳn cầu chì khả làm việc chắn, tin cậy an toàn, đóng cắt đồng thời ba pha khả tự động hoá cao, nên Aptomat dù đắt tiền ngày sử dụng rộng rãi lưới điện hạ áp công nghiệp lưới điện chiếu sáng sinh hoạt Aptomat đợc chọn theo điều kiện sau: • U dmA  U dmL • I dmA  I cb • I catdm  I N Dịng điện cưỡng qua MBA B1,B5: I cb = 1.4  SdmBA 1.4  1000 = = 2020.726 A  U dm  0.4 Dòng điện cưỡng qua MBA B3,B4: I cb = 1.4  SdmBA 1.4  1250 = = 2525.9 A  U dm  0.4 Dòng điện cưỡng qua MBA B2,B6,B7: I cb = 1.4  SdmBA 1.4  1600 = = 3233.16 A  U dm  0.4 Vậy ta chọn aptomat hãng Merlin Gerlin sau: TBA B1,B5 B3,B4 B2,B6,B7 Bảng 3.32 Thông số aptomat tổng Loại U dm , V I dm ,A CM2500H 690 2500 M30 690 3000 M40 690 3500 I Ndm ,kA 50 75 90 Kiểm tra cáp chọn Để đơn giản ta cần kiểm tra với tuyến cáp có dịng ngắn mạch lớn I N = 2.027 kA Cáp kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt: F   I  tqd Trong :  : hệ số nhiệt độ, với cáp lõi đồng  =6 I  :dòng ngắn mạch lâu dài tqd : thời gian qui đổi xác định tổng thời gian tác động bảo vệ đặt máy cắt điện gần điểm cố với thời gian tác động toàn phần máy cắt điện, giả thiết tqd = tc = 0.5s F   I  tqd =  2.027  0.5 = 8.6mm2 Trong cáp chọn có tiết diện F=50 mm2 Vậy cáp chọn thỏa mãn Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 73 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 3.7 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY Hình 3.17 Sơ đồ nối dây chi tiết mạng cao áp nhà máy Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 74 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 3.8 THUYẾT MINH VÀ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ 4.8.1 Khi vận hành bình thường Các áptơmát liên lạc máy cắt phân đoạn 35 kV trạng thái mở 4.8.2 Khi bị cố * Ở trạm phân phối trung tâm - Khi đường dây khơng bị cố góp nối với đường dây bị điện; mắy cắt đường dây mở máy cắt phân đoạn góp đóng lại - Khi góp bị cố máy cắt phía đường dây máy cắt sau góp mở phụ tải nhà máy cấp điện thơng qua góp cịn lại TPPTT * Ở trạm biến áp phân xưởng - Khi cố đường cáp từ trạm TPPTT trạm biến áp phân xưởng máy biến áp nối vào đường cáp điện ATM tổng máy cắt mở ATM liên lạc đóng lại - Khi cố máy biến áp dao cách ly ATM tổng MBA mở ATM liên lạc đóng lại 4.8.3 Khi cần sửa chữa định kỳ - Khi cần sửa chữa máy biến áp ATM phân đoạn đóng lại sau máy cắt đầu đường dây ATM tổn nối với MBA mở đưa máy biến áp sửa chữa - Khi cần sửa chữa phân đoạn góp TPPTT máy biến áp nối vào đoạn góp điện Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 75 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 4.1 ĐÁNH GIÁ VỀ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ: Phân xưởng sửa chữa khí gồm 85 thiết bị chia thành nhóm Cơng suất tính tốn phân xưởng 182,251 kVA Ngồi cịn có phụ tải chiếu sáng phân xưởng Để cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí ta sử dụng sơ đồ hình tia Điện từ trạm biến áp đưa tủ phân phối phân xưởng Trong tủ phân phối, đặt aptomat tổng aptomat nhánh cấp điện cho tủ động lực tủ chiết sang Từ tủ phân phối đến tủ động lực tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý vận hành hệ thống điện Mỗi tủ động lực cấp điện cho nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, phụ tải có cơng suất lớn quan trọng nhận điện trực tiếp từ tủ, phụ tải có cơng suất bé quan trọng ghép thành nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông Để dễ dàng thao tác tăng độ tin cậy cung cấp điện, đầu vào tủ đặt aptomat đóng cắt để bảo vệ tải ngắn mạch cho thiết bị phân xưởng Tuy nhiên, giá thành tủ đắt dùng cầu dao cầu chì, xong xu hướng thiết kế cho xí nghiệp cơng nghiệp đại 4.2 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI: 4.2.1 Lựa chọn aptomat đầu nguồn đặt trạm biến áp Chọn Aptomat loại NS400H hãng Merger chế tạo chọn có Idm = 400A 4.2.2 Chọn cáp từ trạm biến áp đến tủ phân phối Cáp hạ áp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép Đoạn đường cáp ngắn nên tổn thất không đáng kể, ta bỏ qua khơng kiểm tra điều kiện tổn thất Phân xưởng SCCK hộ loại III nên dùng cáp đơn: Sttpx 182,251 = = 276,9( A) 3.U 3.0,38 + Khc Icp  Itt = Isc = 276,9(A) + I max = Từ trạm biến áp đến tủ phân phối phân xưởng loại cáp đồng PVC(3x120+70) hãng Lens chế tạo có Icp = 343(A) nên ta cần kiểm tra điều kiện phối hợp với aptomat: + I cp  I kddthi 1,25.I dmA 1,25.400 = = = 1,458  1,5 I cp 343 343 Vậy chọn cáp PVC(3x120+70) hãng Lens hợp lý 4.2.3 Lựa chọn sơ đồ tủ phân phối Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 76 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Hình 4.1 Sơ đồ tủ phân phối Các aptomat nhánh lựa chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức: Udm.A  Udm.m = 0,38kV Đòng điện định mức Itt  Itt.n = 105.086 (A) Ta chọn loại NC100H hãng Merlin Gerin chế tạo với thông số: Bảng 4.1 Thông số aptomat Loại Số lượng Udm(V) Idm(A) Icắt(A) Số cực NC100H 415 125 10 4.2.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực Cáp bảo vệ aptomat hãng Merlin Gerin có Iđm = 125 (A) Theo điều kiện : I KD nhiet I 1.25* I dm  1 → I cp  KD nhiet = = 104.16 (A) I cp 1 1.5 Ví dụ nhóm có Itt nhóm = 42.339 (A), chọn cáp lõi cách điện PVC 4G16 hãng LENS chế tạo có Icp = 114 (A) Kiếm tra điều kiện phát nóng cho phép : Cáp đặt hào cáp, riêng tuyến nên Khc = K1 * K2 * Icp = 114 (A) ≥ Itt nhóm = 42.339 (A) → thỏa mãn Các tuyến cáp khác chọn tương tự, kết ghi bảng: Bảng 4.2 Thông số cáp Tuyến cáp Itt (A) IKD nhiet / 1.5 Loại cáp Icp (A) TPP-TĐL1 42.33902 104.16 4G16 114 TPP-TĐL2 57.2539 104.16 4G16 114 TPP-TĐL3 105.0864 104.16 4G16 114 TPP-TĐL4 72.22209 104.16 4G16 114 TPP-TĐL5 73.17329 104.16 4G16 114 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 77 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 4.2.5 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng SCCK Khi tính tốn ngắn mạch ta coi máy biến áp B3 nguồn (được nối với hệ thống công suất vơ lớn) điện áp cao áp trạm coi không đổi ngắn mạch, ta có INM = I’’ = I  Giả thiết làm cho giá trị dịng ngắn mạch tính tốn lớn thực tế khó giữ điện áp cao áp TBAPP không thay đổi xảy ngắn mạch sau máy biến áp Song với dòng ngắn mạch tính tốn mà thỏa mãn điều kiện ổn định động ổn định nhiệt chúng hồn tồn làm việc điều kiện thực tế Nhận thấy tuyến cấp điện từ TPP đến TĐL phân xưởng sử dụng thiết bị (aptomat, cáp, góp) giống nên ta cần tính tốn ngắn mạch cho tuyến Hình 4.2 Sơ đồ biến đổi tương đương a) Các thông số sơ đồ thay * Điện trở, điện kháng máy biến áp: Sđm = 1000kVA  Pn = 10kW Un% = 6% → Pn U dm 10.0,382 RB = = 10 = 1,44m S dm 10002 XB = U n %.U dm 6.0,382 = 10 = 8,66m S dm 1000 * Thanh góp trạm biến áp phân xưởng – TG1: Kích thước: 100*10mm2 pha ghép ba Chiều dài L = 1,2m Khoảng cách trung bình hình học : D = 300mm 1 R0 = 0,02m / m → RTG1 = R0 l = 0,02.1,2 = 0,008(m ) 3 1 X = 0,157m / m → X TG1 = X l = 0,157.1,2 = 0,628(m ) 3 * Thanh góp tủ phân phối – TG2: Chọn theo điều kiện: Knc.Icp  Ittpx = 276,9 (A) Chọn loại đồng kích thước 25*3mm2 với Icp = 340A Chiều dài : L = 1,2m Khoảng cách trung bình hình học: D = 300mm Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 78 - BÀI TẬP LỚN → THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO R0 = 0,268m / m → RTG = R0 l = 0,268.1,2 = 0,3216(m ) X = 0,244m / m → X TG = X l = 0,244.1,2 = 0,2928(m ) * Điện trở điện kháng aptomat: - Aptomat trạm biến áp phân xưởng B3 : loại M50(A1) RA1 = 0,116 m XA1 = 0,15 m - Aptomat tủ phân phối : loại NS400H(A2) RA2 = 0,1 m XA2 = 0,15 m RT2 = 0,4 m - Aptomat tủ động lực (TĐLA3) : loại NC100H(A3), C60a(A4) RA3 = RA4 = 2,35 m XA3 = XA4 = 1,3 m RT3 = RT4 = m * Cáp tiết diện 3*150 + 70 mm2 - C1: chiều dài L = 110m R0 = 0,124m / m → RC1 = R0 l = 0,124.110 = 13,64(m ) X = 0,157m / m → X C1 = X l = 0,157.110 = 17,27(m ) * Cáp tiết diện 4G16 mm2 – C2 Khoảng cách tới TĐL xa nhất: R0 = 1,83m / m → RC = R0 l = 1,83.40 = 73,2(m ) X = 0,1m / m → X C = X l = 0,1.40 = 4(m ) b) Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn : * Tính ngắn mạch N : R = RB + RA1 + RTG1 → R = 1,44 + 0,116 + 0,008 = 1,564 m X = XB + XA1 + XTG1 → X = 8,66 + 0,15 + 0,628 =9,438 m Z = R + X = 1,5642 + 9, 4382 = 9,567 m  IN = U 380 = = 22,93kA 3Z 3.9,567 I xk = 2.1,8.I N = 58,37 kA Kiểm tra aptomat : Loại M50 có IcắtN = 55kA Loại NS400H có IcắtN = 25kA Thấy Icắt > IN Vậy aptomat chọn hợp lí * Tính ngắn mạch N1 : R1 = R + 2RA2 + RC1 → R1 = 1,564 + 2.0.1 + 13,64 = 15,404 m X1 = X + 2XA2 + XC1 → X1 = 9,438 + 2.0,15 + 17,27 = 27,008 m Z = R12 + X 12 = 15, 4042 + 27, 0082 = 31, 09 m  I N1 = U 380 = = 7, 06 kA 3Z1 3.31, 09 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 79 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO I xk = 2.1,8.I N = 17,97 kA Kiểm tra aptomat: Loại NS400H có IcắtN = 20kA > IN1 = 7,06kA Vậy aptomat chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động Kiểm tra tiết diện dây Tiết diện ổn định nhiệt cáp: F   I  tqd = 6.2 0, = 9mm Vậy chọn cáp 3*150 + 70 mm2 thỏa mãn điều kiện ổn định động * Tính ngắn mạch N2 : R2 = R1 + 2RTG2 + 2RA3 + RC2 → R2 = 15,404 + 2.0,3216 + 2.2,35 + 73,2 = 93,9472 m X2 = X1 + 2XTG2 + 2XA3 + XC2 → X2 = 27,008 + 2.0,2928 + 2.1,3 + = 34,1936 m Z = R2 + X 2 = 93,94722 + 34,19362 = 99,98m  IN = U 380 = = 2,19 kA 3Z1 3.99,98 I xk = 2.1,8.I N = 5,57kA Kiểm tra aptomat: Loại NC100H có IcắtN = 3kA > IN2 = 2,19kA Vậy aptomat chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động Kiểm tra tiết diện dây dẫn 4G16 Tiết diện ổn định nhiệt cáp: F   I  tqd = 6.1,5 0, = 5, 6mm2 Vậy chọn cáp 4G16 hợp lý 4.3 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG CÁC TỦ ĐỘNG LỰC VÀ DÂY DẪN ĐẾN CÁC THIẾT BỊ CỦA PHÂN XƯỞNG Hình 4.3 Sơ đồ tủ động lực Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 80 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO * Chọn góp tủ: Thanh góp tủ chọn theo điều kiện: Khc.Kcp  Itt nhóm max = 105,086(A) Lấy Khc = Chọn đồng có kích thược 15x3mm2 với Icp = 210A * Chọn aptomat tổng tủ động lực: Ta chọn tương tự đầu tủ phân phối, đầu vào tủ động lực ta đặt aptomat loại C60A hãng Merlin Gerin chế tạo, có thơng số sau: Bảng 4.3 Thơng số aptomat Loại C60a Udm(V) 440 Idm(A) 40 Icắt(A) Số cực * Chọn Aptomat nhánh tủ động lực : Chọn theo điều kiện (nên chọn loại để dễ mua thay thế) Điện áp định mức : Uđm.A ≥ Uđm.m = 0,38 (kV) -> chủ yếu chọn Uđm.A = 440 (V) Dòng điện định mức : Iđm.A ≥ Ilvmax (A) Tủ động lực ( cấp điện cho nhóm máy 1) : Aptomat bảo vệ máy tiện ren Với máy có Pđm = (kW), Iđm = 17,724 (A) → Cần Iđm.A ≥ 17,724 (A) → Chọn Aptomat loại C60A Merlin Gerin chế tạo, có Iđm = 20 (A) , Uđm = 440 (V) , IcắtN = (kA), cực Với máy có Pđm = 4,5 (kW), Iđm = 11,394 (A) → Cần Iđm.A ≥ 11,394 (A) → Chọn Aptomat loại C60A Merlin Gerin chế tạo, có Iđm = 15 (A) , Uđm = 440 (V) , IcắtN = (kA), cực Với máy có Pđm = 10 (kW), Iđm = 25,32 (A) → Cần Iđm.A ≥ 25,32 (A) → Chọn Aptomat loại C60A Merlin Gerin chế tạo, có Iđm = 30 (A) , Uđm = 440 (V) , IcắtN = (kA), cực Aptomat bảo vệ máy khoan đứng Với máy có Pđm = 2,8 (kW), Iđm = 7,0896 (A) → Cần Iđm.A ≥ 7,0896 (A) → Chọn Aptomat loại C60A Merlin Gerin chế tạo, có Iđm = 10 (A) , Uđm = 440 (V) , IcắtN = (kA), cực Với máy có Pđm = (kW), Iđm = 17,724 (A) → Cần Iđm.A ≥ 17,724 (A) → Chọn Aptomat loại C60A Merlin Gerin chế tạo, có Iđm = 20 (A) , Uđm = 440 (V) , IcắtN = (kA), cực Aptomat bảo vệ cho nhóm máy : Máy cưa : Pđm = 2,8 (kW), Iđm = 7,0896 (A) Máy mài hai phía : Pđm = 2,8 (kW), Iđm = 7,0896 (A) Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 81 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO → Cần Iđm.A ≥ 7,0896 + 7,0896 = 14,1792 (A) → Chọn Aptomat loại C60A Merlin Gerin chế tạo, có Iđm = 20 (A) , Uđm = 440 (V) , IcắtN = (kA), cực Aptomat bảo vệ cho nhóm máy : Máy tiện ren : Pđm = 3,2 (kW), Iđm = 8,1024 (A) Máy khoan bàn (x6) : Pđm = 3,9 (kW), Iđm = 9,8748 (A) → Cần Iđm.A ≥ 8,1024 + 9,8748 = 17,9772 (A) → Chọn Aptomat loại C60A Merlin Gerin chế tạo, có Iđm = 20 (A) , Uđm = 440 (V) , IcắtN = (kA), cực Ta chọn aptomat dây dẫn cho nhóm máy cịn lại bảng: Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 82 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Bảng 4.3 Bảng thống kê chi tiết mạch điện hạ áp phân xưởng TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Tên máy Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren (1) Máy tiện ren Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy cưa (2) Máy mài hai phía (2) Máy khoan bàn (1) Cộng theo nhóm Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy phay vạn Máy bào ngang Máy mài tròn vạn Máy mài phẳng Máy cưa (4) Máy mài hai phía (4) Cộng theo nhóm Máy tiện ren (5) Máy tiện ren (5) Nhóm – Hệ thống cung cấp điện Số lượng P đặt 1 1 1 1 4.5 3.2 10 2.8 2.8 2.8 0.65 1 1 1 4.5 3.2 10 4.5 5.8 2.8 2.8 2.8 4 10 10 - 83 - (kW) Phụ tải Pdm Idm (kW) (A) 4.5 3.2 10 2.8 2.8 2.8 3.9 44 21 4.5 6.4 10 4.5 5.8 2.8 2.8 2.8 64.6 40 40 17.724 11.394 8.1024 25.32 7.0896 17.724 7.0896 7.0896 9.8748 111.41 53.172 11.394 16.2048 25.32 11.394 14.6856 7.0896 10.128 7.0896 7.0896 163.57 101.28 101.28 Dây dẫn Aptomat Idm Ikdnh/1,5 (A) Mã hiệu Icp (A) Mã hiệu 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 31 31 31 41 31 31 31 31 31 x6 C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a 20 15 20 30 10 20 20 20 20 16.67 12.5 16.67 25 8.33 16.67 16.67 16.67 16.67 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 31 x3 31 31 x2 41 31 31 31 31 31 31 C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a 20 x3 15 20 30 15 20 10 15 20 20 16.67 x3 12.5 16.67 25 12.5 16.67 8.33 12.5 16.67 16.67 4G2,5 4G2,5 41 x4 41 x4 C60a C60a 30 x4 30 x4 25 x4 25 x4 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Máy doa tọa độ Máy doa ngang Cộng theo nhóm Máy phay chép hình Máy phay đứng (6) Máy phay chép hình (7) Máy xọc (6) Máy khoan đứng Máy mài tròn vạn (7) Máy mài phẳng có trục đứng Máy mài phẳng có trục nằm (7) Máy ép thủy lực Máy giũa (8) Máy mài sắc dao cắt gọt (8) Cộng theo nhóm Máy phay vạn (9) Máy phay ngang Máy phay chép hình (10) Máy phay chép hình Máy bào ngang (9) Máy bào giường trụ Máy khoan hướng tâm Máy mài tròn (10) Máy khoan bàn (10) Máy mài sắc (9) Cộng theo nhóm 1 4.5 4.5 2 1 1 1 5.62 7 4.5 2.8 10 2.8 4.5 2.8 1 1 1 4.5 0.6 10 4.5 0.65 2.8 Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 84 - 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4.5 4.5 89 5.62 14 14 4.5 2.8 10 2.8 4.5 2.8 63.02 14 4.5 0.6 14 10 4.5 0.65 5.6 63.85 11.394 11.394 225.35 14.2298 35.448 2.532 35.448 11.394 7.0896 25.32 7.0896 11.394 2.532 7.0896 159.57 35.448 11.394 1.5192 7.596 35.448 25.32 11.394 17.724 1.6458 14.1792 161.67 4G1,5 4G1,5 31 31 C60a C60a 15 15 12.5 12.5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 31 31 x2 31 31 x2 31 31 41 31 31 31 31 C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a 20 20 x2 20 20 x2 15 20 30 20 15 15 15 16.67 16.67 x2 16.67 16.67 x2 12.5 16.67 25 16.67 12.5 12.5 12.5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 31 x2 31 31 31 31 x2 41 31 31 31 31 x2 C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a 20 x2 15 30 10 20 x2 30 15 30 30 20 x2 16.67 x2 12.5 25 8.33 16.67 x2 25 12.5 25 25 16.67 x2 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO 4.4 SƠ ĐỒ PHÂN PHỐI CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK Hình 4.4 Sơ đồ phân phối – phân xưởng sửa chữa khí Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 85 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng NXB Khoa Học Kỹ Thuật; 2005 [2] – Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm Thiết kế cấp điện NXB Học Kỹ Thuật; 2006 [3] – Ngô Hồng Quang Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0;4 đến 500kV NXB Học Kỹ Thuật; 2000 [4] – Nguyễn Văn Đạm Thiết kế mạng hệ thống điện NXB Học Kỹ Thuật; 2005 [5] – Nguyễn Hữu Khái Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp NXB Học Kỹ Thuật; 2005 [6] – Trịnh Hùng Thám- Nguyễn Hữu Khái - Đào Quang Thạch - Lã Văn Út - Phạm Văn Hòa- Đào Kim Hoa Nhà máy điện trạm biến áp Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 86 - ... THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Biểu đồ phụ tải tồn nhà máy Hình 2.1- Biểu đồ phụ tải phân xưởng Nhóm – Hệ thống cung cấp điện - 26 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO. .. Hệ thống cung cấp điện Theo diện tích -5- BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO Hình 1.1 – Sơ đồ đặt toàn nhà máy sản xuất máy kéo Nhóm – Hệ thống cung cấp điện -6-... BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CHẾ TẠO MÁY KÉO CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI: Đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo Nhiệm vụ