Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo BKHN

Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÀI TẬP LỚN Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Nhung Mơn học: Hệ thống cung cấp điện Nhóm sinh viên thực hiện: Phạm Tiến Đạt Vũ Văn Nghĩa Bùi Việt Đức Đàm Văn Vượng Đỗ Văn Tùng Lê Ngọc Long Lê Hồng Phong Nhóm - 124696 20181388 20181678 20181399 20181855 20181821 20181599 20174115 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung MỤC LỤC CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.1 Xác định phụ tải tính tốn cho xưởng sửa chữa khí 1.1.1 Phân nhóm phụ tải phân xưởng Sửa chữa khí (PXSCCK) 1.1.2 Xác định phụ tải tính tốn nhóm phụ tải 1.2 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng cịn lại .11 1.3 Xác định phụ tải tính tốn tồn nhà máy – Biểu đồ phụ tải 14 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 16 2.1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp nhà máy .16 2.2 Sơ chọn thiết bị điện 21 2.3 Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế 29 2.4 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn 36 2.4.1 Chọn dây dẫn từ TBA trung gian TPPTT 36 2.4.2 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT trạm BAPX 37 2.4.3 Tính toán ngắn mạch lựa chọn thiết bị điện .37 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CỦA NHÀ MÁY 44 3.1 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 44 3.1.1 Chọn áp tô mát .44 3.1.2 Chọn cáp từ trạm biến áp B3 tủ phân phối phân xưởng 45 3.2 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp áp tô mát 48 Nhóm - 124696 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng phân nhóm phụ tải điện .4 Bảng 1.2 Danh sách thiết bị nhóm Bảng 1.3 Bảng phụ tải điện phân xưởng sửa chữa khí .9 Bảng 1.4 Phụ tải tính tốn phân xưởng 12 Bảng 1.5 Kết xác định R cs cho phân xưởng 14 Bảng 2.1 Kết chọn biến áp cho trạm BAPX phương án 22 Bảng 2.2 Kết chọn cáp cao áp hạ áp phương án 24 Bảng 2.3 Kết chọn biến áp cho trạm BAPX phương án 25 Bảng 2.4 Kết chọn cáp cao áp hạ áp phương án 25 Bảng Kết chọn biến áp cho trạm BAPX phương án 26 Bảng 2.6 Kết chọn cáp cao áp hạ áp phương án 27 Bảng Kết chọn biến áp cho trạm BAPX phương án 27 Bảng 2.8 Kết chọn cáp cao áp hạ áp phương án 28 Bảng 2.9 Kết tính tổn thất đường dây PA1 29 Bảng 2.10 Kết tính tốn tổn thất điện TBA phương án 30 Bảng 11 Bảng chi phí vốn đầu tư xây dựng mạng điện 31 Bảng 2.12 Kết tính tổn thất đường dây PA2 32 Bảng 2.13 Kết tính toán tổn thất điện TBA PA2 32 Bảng 2.14 Kết tính tổn thất đường dây PA3 33 Bảng 2.15 Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA3 33 Bảng 2.16 Kết tính tổn thất đường dây PA4 33 Bảng 2.17 Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA4 33 Bảng 2.18 Thông số đường dây không cáp .38 Bảng 2.19 Kết tính tốn ngắn mạch 39 Bảng 3.1 Kết lựa chọn MCCB Merlin Gerin cho tủ phân phối 45 Bảng 3.2 Kết chọn cáp từ TPP đến TĐL 47 Bảng 3.3 Kết lựa chọn MCCB tổng TĐL 51 Bảng 3.4 Bảng chọn đường cáp áp tô mát mạng hạ áp nhà máy 52 Nhóm - 124696 Bài tập lớn mơn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Lời nói đầu Trong nghiệp xây dựng phát triển đất nước, công nghiệp điện giữ vai trò đặc biệt quan trọng Bởi vì, cơng nghiệp điện ngành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết ngành kinh tế quốc dân, làm tăng suất lao động, tạo nên phát triển nhịp nhàng kinh tế Chính vậy, xây dựng nhà máy, khu dân cư hay thành phố việc phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất sinh hoạt nơi Đất nước ta đường cơng nghiệp hố - đại hố, đẩy manh phát triển công nghiệp, mở rộng nhà máy công suất lớn, cơng nghệ đại Điều có ý nghĩa lớn việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp cơng nghiệp để đảm bảo tiêu kinh tế-kỹ thuật Bài tập lớn tổng hợp kiến thức nhóm q trình học mơn Hệ thống cung cấp điện dẫn TS Nguyễn Hồng Nhung Bài tập giúp chúng em tự rèn luyện lại kiến thức học trình lên lớp hội để chúng em tự học kĩ vẽ autoCAD, lập bảng excel để tính tốn, v.v… Đề tài tập là: “Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo“ Với nỗ lực thân nỗ lực thành viên nhóm đồng thời với tư vấn góp ý giáo TS Nguyễn Hồng Nhung qua buổi học, nhóm hoàn thành tập lớn Song với kiến thức hạn chế, với việc thiết kế hệ thống cung cấp điện vấn đề rộng phức tạp, địi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm chun mơn cao nên q trình làm tập lớn, nhóm em khơng tránh khỏi sai sót Vì vậy, nhóm em mong nhận xét góp ý cô giáo bạn Hà Nội, Ngày tháng năm 2020 Nhóm Sinh Viên Đại diện nhóm 2: Phạm Tiến Đạt Nhóm - 124696 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung STT Họ tên MSSV Số điện thoại Phạm Tiến Đạt 20181388 0968860729 Vũ Văn Nghĩa 20181678 0986880264 Lê Hồng Phong 20174115 Bùi Việt Đức 20181399 Phần nhiệm vụ phân công Chương 2: Thiết kế mạng cao áp nhà máy 0368572406 Chương 1: Xác định phụ tải tính tốn nhà máy Lê Ngọc Long 20181599 0385237753 Đỗ Văn Tùng 20181821 0989508482 Chương 3: Thiết kế mạng hạ áp nhà máy Đàm Văn Vượng Nhóm - 124696 20181855 0358971000 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác, phụ tải tính tốn đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn cho thiết bị mặt phát nóng Phụ tải tính toán sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện : máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào yếu tố như: cơng suất, số lượng, chế độ làm việc thiết bị điện, trình độ phương thức vận hành hệ thống Vì xác định xác phụ tải tính tốn nhiệm vụ khó khăn quan trọng Bởi phụ tải tính tốn xác định nhỏ phụ tải thực tế giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến cố cháy nổ, nguy hiểm Nếu phụ tải tính tốn lớn thực tế nhiều thiết bị điện chọn lớn so với yêu cầu, gây lãng phí Do tính chất quan trọng nên từ trước tới có nhiều cơng trình nghiên cứu có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố trình bày nên chưa có phương pháp hồn tồn xác tiện lợi Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính tốn lại thiếu xác, cịn nâng cao độ xác, kể đến ảnh hưởng nhiều yếu tố phương pháp tính lại phức tạp Sau số phương pháp tính tốn phụ tải thường dùng thiết kế hệ thống cung cấp điện: − − − − − − Phương pháp tính theo hệ số sử dụng lớn Phương pháp tính theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Phương pháp tính theo hệ số cực đại cơng suất trung bình Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Phương pháp tính theo hệ số đồng thời Phương pháp tính theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Trong thực tế tuỳ theo quy mơ đặc điểm cơng trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ hay kỹ thuật thi cơng mà chọn phương pháp tính tốn phụ tải điện thích hợp Để có kết tương đối xác, ta sử dụng phương pháp xác định phủ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại (Phương pháp số thiết bị hiệu quả) Theo phương pháp phụ tải tính tốn xác định theo biểu thức: Ptt.nh = kmax.Ptb = kmax.ksd.∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 Trong đó: − Pđmi cơng suất định mức thiết bị thứ i nhóm − n số thiết bị nhóm − kmax hệ số cực đại tra sổ tay kĩ thuật theo quan hệ: kmax = f ( nhq, ksd) Nhóm - 124696 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung − ksd hệ số sử dụng tra sổ tay kĩ thuật − nhq hệ số thiết bị hiệu Hệ số thiết bị hiệu nhq số thiết bị giả thiết có cơng suất định mức chế độ làm việc tiêu thụ công suất công suất tiêu thụ nhóm gồm n thiết bị thực tế Tính hệ số thiết bị hiệu theo biểu thức sau: 𝑛ℎ𝑞 = (∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 )2 ∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 Phương pháp cho kết tương đối xác xác định số thiết bị hiệu nhq, xét tới hàng loạt yếu tố quan trọng ảnh hưởng số thiết bị nhóm, số thiết bị có cơng suất lớn khác chế độ làm việc chúng.Tuy nhiên áp dụng n ≤ Với n > 5, trình tự tính tốn sau: − Trước tiên dựa vào sổ tay tra số liệu ksd, cos nhóm, sau từ số liệu cho xác định Pđmmax Pđmmin Tính: 𝑚= 𝑃đ𝑚𝑚𝑎𝑥 𝑃đ𝑚𝑚𝑖𝑛 Trong đó: + Pđmmax: Cơng suất định mức thiết bị có cơng suất lớn nhóm + Pđmmin: Cơng suất định mức thiết bị có cơng suất nhỏ nhóm Sau kiểm tra điều kiện: a Trường hợp: m ≤ ksd ≥ 0,4 nhq = n Chú ý, nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất chúng không lớn 5% tổng cơng suất nhóm nhq = n - n1 Trường hợp m > ksdp  0.2 , nhq xác định theo biểu thức : nhq = 2.∑𝑛 𝑃𝑑𝑚𝑖 𝑃𝑑𝑚𝑚𝑎𝑥 n b Khi không áp dụng trường hợp trên, việc xác định nhq phải tiến hành theo trình tự: Trước hết tính n* = 𝑛1 𝑛 ; P* = 𝑃1 𝑃 Trong đó: + n: Số thiết bị nhóm + n1: Số thiết bị có cơng suất khơng nhỏ nửa cơng suất thiết bị có công suất lớn + P P1: Tổng công suất n n1 thiết bị Sau tính n* P* tra sổ tay kĩ thuật ta tìm nhq* = f ( n* , P*), từ tính nhq theo cơng thức : nhq = nhq* n Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu nhq, số trường hợp cụ thể dùng công thức gần sau : − Nếu n  nhq > phụ tải tính tốn tính theo cơng thức : Nhóm - 124696 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Ptt = ∑𝑛1 𝑃𝑑𝑚𝑖 − Nếu n > nhq < , phụ tải tính tốn tính theo cơng thức : Ptt = ∑𝑛1 𝑘𝑡𝑖 𝑃𝑑𝑚𝑖 Trong : + kti : hệ số phụ tải thiết bị thứ i Nếu khơng có số liệu xác, hệ số phụ tải lấy gần sau : kti = 0,9 thiết bị làm việc dài hạn kti = 0,75 thiết bị làm việc chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại − Nếu n>300 ksd  0,5 phụ tải tính tốn theo cơng thức : Ptt = 1,05.ksd ∑𝑛1 𝑃𝑑𝑚𝑖 − Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải phẳng (các máy bơm, quạt nén khí ) phụ tải tính tốn lấy phụ tải trung bình : Ptt = Ptb = ksd ∑𝑛1 𝑃𝑑𝑚𝑖 − Nếu mạng có thiết bị pha cần phải phân phối thiết bị cho ba pha mạng , trước xác định nhq phải qui đổi công suất phụ tải pha phụ tải pha tương đương : + Nếu thiết bị pha đấu vào điện áp pha : Pqd = 3.Ppha max + Nếu thiết bị pha đấu vào điện áp dây : Pqd = Ppha max * Nếu nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại phải qui đổi chế độ dài hạn trước xác định nhq theo công thức : Pqd = √𝜀𝑑𝑚 Pdm Trong đó:dm %-hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho lý lịch máy 1.1 Xác định phụ tải tính tốn cho xưởng sửa chữa khí 1.1.1 Phân nhóm phụ tải phân xưởng Sửa chữa khí (PXSCCK) Trong phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính tốn xác cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm cần tuân theo nguyên tắc sau: − Các thiết bị nhóm nên gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng − Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc tương tự để việc xác định phụ tải tính tốn xác thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm − Tổng cơng suất nhóm nên xấp xỉ để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng phân xưởng tồn nhà máy Số thiết bị nhóm không nên nhiều số đầu tủ động lực thường (812) Nhóm - 124696 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện nêu vào vị trí, cơng suất thiết bị bố trí mặt phân xưởng chia thiết bị phân xưởng Sửa chữa khí thành nhóm Kết phân nhóm phụ tải điện trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1 Bảng phân nhóm phụ tải điện Số Ký hiệu mặt máy Toàn (A) PĐM(kW) IĐM TT Tên thiết bị Lượn g Máy tiện ren IA62 7 Máy tiện ren 1616 4,5 4,5 Máy tiện ren IE6EM 3,2 3,2 Máy tiện ren I63A 10 10 Máy khoan đứng 2A125 2,8 2,8 Máy khoan đứng 2A150 7 Máy cưa 872A 11 2,8 2,8 Máy mài hai bên - 12 2,8 2,8 Máy khoan bào MC38 13 0,65 3,9 10 Máy ép tay P4T 14 - - Cộng nhóm I 15 Loại Nhóm I 44 Nhóm II Máy tiện ren IA62 14 Máy tiện ren 1616 4,5 4,5 Máy tiện ren IE6EM 3,2 6,4 Máy tiện ren I63A 10 10 Máy phay vạn 6H81 4,5 4,5 Máy bào ngang 7A35 5,8 5,8 Máy mài tròn vạn 3130 2,8 2,8 Nhóm - 124696 Bài tập lớn mơn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Máy mài phẳng Cộng nhóm II 10 - 10 4 52,0 Nhóm III Máy tiện ren IA62 7 Máy tiện ren IE6EM 3,2 3,2 Máy cưa 872A 11 2,8 2,8 Máy mài hai bên - 12 2,8 2,8 Bàn thợ nguội - 15 - - Máy mài tròn vạn 312M 18 2,8 2,8 Máy mài phẳng có trục đứng 373 19 10 10 Máy ép thủy lực O-53 21 4,5 4,5 Máy ép tay kiểu vít - 24 - - 10 Máy giũa - 26 1 11 Máy mài sắc dao cắt gọt - 27 2,8 2,8 Cộng nhóm III 09 36,9 Nhóm IV Máy tiện ren IK625 10 40 Máy tiện ren IK620 10 40 Máy doa ngang 2614 4.5 4.5 Máy phay chép hình 6461 10 0.6 0.6 Máy mài tròn 36151 17 7 Máy mài phẳng có trục nằm 371M 20 2.8 2.8 Máy khoan bàn HC-12A 22 0.65 0.65 Máy mài sắc - 23 2.8 5.6 Bàn thợ nguội 10 - 25 - - Cộng nhóm IV 15 - 101,15 Nhóm V Nhóm - 124696 Bài tập lớn mơn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung + Uđm A≥ Uđmm = 0,38 kV + IđmA≥ Ittpxn1 = 38,62 A + IC,đmA ≥ IN1 = 2,862 kA Ta chọn áptômát loại C60N hãng Merlin Gerin chế tạo, IdmA= 63A ; INmax = kA; Uđm = 440 V Tương tự với cách tính ta có kết chọn áp tô mát từ tủ phân phối đến tủ động lực khác Kết ghi đây: Bảng 3.1 Kết lựa chọn MCCB Merlin Gerin cho tủ phân phối Tuyến cáp Loại ITT,A UĐM,V IĐM,A ICĂTN,K Số cực A TPP-ĐL1 38,62 C60N 440 63 TPP-ĐL2 43,45 C60N 440 63 TPP-ĐL3 37,00 C60N 440 63 TPP-ĐL4 75,31 NC100H 440 100 TPP-ĐL5 66,35 NC100H 440 100 MCCB Tổng 214,75 NS400N 690 400 10 3.1.2 Chọn cáp từ trạm biến áp B3 tủ phân phối phân xưởng Dây dẫn cáp hạ áp chọn theo điều kiện phát nóng (dịng điện làm việc lâu dài cho phép ) k1.k2.Icp ≥ Itt Trong đó: + k1- hệ số kể đến mơi trường đặt cáp: nhà, ngồi trời,dưới đất + k2 - hệ số hiệu chỉnh theo số lượng cáp đặt rãnh + Icp - dòng điện lâu dài cho phép ứng với tiết diện dây cáp định lựa chọn, tra cẩm nang + Itt : dịng điện tính tốn xưởng SCCK Cáp dây dẫn hạ áp sau chọn theo phát nóng cần kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ Ở đồ án này,do sử dụng bảo vệ áptômát nên : Icp ≥ Icp ≥ 𝐼𝑘𝑑𝑛ℎ𝑖𝑒𝑡 1,5 = 1,25𝐼𝑑𝑚𝐴 1,5 𝐼𝑘𝑑𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑢 4,5 + Ikđ nhiệt , Ikđ điện từ : Dòng khởi động phận cắt mạch điện nhiệt điện từ aptomát Nhóm - 124696 45 Bài tập lớn mơn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung + 1,25IđmA: Dịng khởi động nhiệt áptơmát (chính dịng điện tác động rơ le nhiệt để cắt tải với 1,25 hệ số cắt tải áp tô mát Phân xưởng SCCK xếp vào hộ loại III nên dùng cáp lộ đơn để cung cấp điện Itt = 𝑆𝑡𝑡 √3.𝑈𝑑𝑚 = 156,34 √3.0,38 = 0,23753 kA = 237,53 A Chỉ có cáp rãnh nên k2=1 ⇒ Điều kiện chọn cáp: Icp >Itt Chọn cáp đồng hạ áp cáp 3x120+70 , cách điện PVC hãng LENS chế tạo với Icp=346 A thoả mãn điều kiện: Icp >Itt Trong tủ hạ áp trạm biến áp B3, đầu đường dây (Tủ phân phối TBA ) đến tủ phân phối xưởng đặt MCCB loại NS400N hãng Merlin Gerin chế tạo, IdmA= 400A Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với MCCB: 𝐼 Icp  𝑑𝑛ℎ𝑖𝑒𝑡𝑡= 1,5 1,25.𝐼𝑑𝑚𝐴 1,25.400 1,5 = 1,5 = 333,33A ( thỏa mãn ) Vậy tiết diện cáp chọn hợp lí Sơ đồ phân phối NS 400N DL1 Nhóm - 124696 DL2 DL3 DL4 DL5 CS 46 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực: Các đường cáp từ tủ phân phối (TPP) đến tủ động lực (TĐL) rãnh cáp nằm dọc tường phía bên cạnh lối lại phân xưởng Cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ điều kiện ổn định nhiệt có ngắn mạch Do chiều dài cáp khơng lớn nên bỏ qua khơng cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Điều kiện chọn cáp: khc Icp  Itt Trong đó: 𝐼𝑡𝑡 :dịng điện tính tốn nhóm phụ tải 𝐼𝑐𝑝 :dịng điện phát nóng cho phép, tương ứng với loại dây, tiết diện 𝑘ℎ𝑐 : Hệ số hiệu chỉnh ( lấy khc =1 ) Điều kiện kiểm tra cáp phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptômat: 𝐼𝑐𝑝 ≥ 1,25𝐼đ𝑚𝐴 1,5 Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 1(ĐL1) phải thoả mãn điều kiện: Icp  Ittnh1 = 38,62 A 𝐼 Icp  𝑘𝑑𝑛ℎ𝑖𝑒𝑡= 1,5 1,25.𝐼𝑑𝑚𝐴 1,25.63 1,5 = 1,5 = 52,5A Kết hợp hai điều kiện chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hãng Lens chế tạo loại 4G6 có tiết diện 10mm2 với Icp = 66A Các tuyến cáp khác chọn tương tự, kết ghi đây: Bảng 3.2 Kết chọn cáp từ TPP đến TĐL Tuyến cáp Itt ,A IKDDT/1,5 FCAP,mm2 ICP,A TPP-ĐL1 38,62 52,5 4G6 66 TPP-ĐL2 43,45 52,5 4G6 66 TPP-ĐL3 37,00 52,5 4G6 66 TPP-ĐL4 75,31 83,3 4G10 87 TPP-ĐL5 66,35 83,3 4G10 87 Nhóm - 124696 47 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Chọn góp tủ phân phối động lực Điều kiện chọn: k.Icptg ≥ Ilvmax Trong : + Icptg : dịng điện tải cho phép góp + k : hệ số hiệu chỉnh khả tải góp ( chọn k=1 ) Chọn khoảng cách trung bình hình học 150mm Qua đó, ta chọn góp đồng sau: Bảng 3.3 Bảng chọn góp đồng tham số 𝑟0 (mOhm/m) 𝑥0 (mOhm/m) 340 0,268 0,2 25x3 340 0,268 0,2 TĐL2 25x3 340 0,268 0,2 TĐL3 25x3 340 0,268 0,2 TĐL4 25x3 340 0,268 0,2 TĐL5 25x3 340 0,268 0,2 Vị trí Thanh góp TPP 25x3 TĐL1 𝐼𝑐𝑝.𝑡𝑔 3.2 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp áp tơ mát Khi tính tốn ngắn mạch phía hạ áp ta xem máy biến áp B3 nguồn (được nối với hệ thống vơ lớn ) điện áp cao áp trạm coi khơng thay đổi ngắn mạch,ta có IN =I'' =I Giả thiết làm giá trị dòng ngắn mạch tính tốn lớn thực tế nhiều khó giữ điện áp cao áp trạm biến áp phân phối không thay đổi xảy ngắn mạch sau MBA Song với dịng ngắn mạch tính tốn mà thiết bị lựa chọn thoả mãn điều kiện ổn định động ổn định nhiệt chúng hồn tồn làm việc tốt điều kiện thực tế Để giảm nhẹ khối lượng tính tốn, ta kiểm tra với tuyến cáp có khả xảy cố nặng nề Khi cần thiết kiểm tra thêm tuyến cáp nghi vấn, việc tính tốn tiến hành tượng tự Nhóm - 124696 48 Bài tập lớn mơn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Sơ đồ nguyên lý TG TG1 A1 B3 A2 N1 A2 Hình 3.3-Sơ đồ thay N1 HT ZB3 N2 ZA1 ZTG1 ZA2 ZC1 ZA2 ZTG2 Các thông số sơ đồ thay Điện trở điện kháng máy biến áp: Sđm=1250 kVA Pn = 13,9 kW Un% = 6,5% RB = 𝛥𝑃𝑛 𝑈𝑑𝑚 XB = 𝑆𝑑𝑚 106 = 𝑈𝑛% 𝑈𝑑𝑚 𝑆𝑑𝑚 13,9.(0,4)2 106 104 = 1,252 106 6,5.(0,4)2 106 1250 = 1,42 m = 8,32 m Thanh góp trạm biến áp phân xưởng -TG1: Kích thước :60x8mm2 pha ghép Chiều dài : l=1,2m Khoảng cách trung bình hình học : D=300mm Tra bảng 7.1 trang 362 sách sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điên, tìm được: 1 3 3 r0 =0,042 m/m RTG1 = r0.l = 0,042.1,2=0,0168 m x0 =0,189 m/m XTG1 = x0.l = 0,189.1,2=0,0756 m Thanh góp tủ phân phối ( tủ phân phối phân xưởng -TG2): Chọn theo điều kiện :knc.IcpIttpx =237,53 A (lấy knc=1) Chọn loại đồng có kích thước: 30x3 mm2 (mỗi pha thanh) với Icp = 405A Chiều dài: l=1,2m (dựa bảng 7.2 trang 362 sách sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện) Khoảng cách trung bình hình học: D=300mm Nhóm - 124696 49 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Tra bảng ta tìm được: r0 =0,223 m/m RTG2 =r0.l = 0,223.1,2=0,268 m x0 =0,235 m/m XTG2 =x0.l = 0,235.1,2=0,282 m Điện trở điện kháng MCCB Với áptômát tổng tủ phân phối TBA B3 (loại M25) có Iđm= 2500 A RA1,XA1 áptơmát nhỏ nên ta bỏ qua không xét đến Các áp tô mát tủ phân phối xưởng SCCK lựa chọn trên, tra bảng phụ lục IV.14 trang 290 sách thiết kế cấp điện TS Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm ta có : MCCB loại NS400N : RA2 = 0,15 m XA2 = 0,1 m; Rtx2= 0,4 m MCCB loại NC100H : RA3 = 1,30 m XA3 =0,86 m Rtx3 =0,75m ⃰ Cáp tiết diện 120mm2 loại 3.120+70 vỏ PVC LENS chế tạo, cấp điện từ tủ phân phối TBA B3 đến tủ phân phối xưởng SCCK có: Chiều dài: l =200m Tra PL V.11 Cáp nhôm hạ áp cách điện PVC hãng LENS chế tạo, ta có: r0 =0,268 /km RC1 =r0.l =0,268.0,2= 0,053 = 53 m x0 =0,260 /km XC1 =x0.l =0,260.0,2 = 0,052 = 52 m ⃰ Cáp tiết diện 4G10 mm2 - C2: Chiều dài 35m (khoảng cách từ TPP đến TĐL xa nhất) Tra PL4.29 tìm : r0 =1,83 /km RC2=r0.l =1,83.0,035 = 0,064 = 64 m x0 =0,76 /km XC2 =x0.l =0,76.0,035 = 0,0266 = 26,6 m Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn : Tính tốn ngắn mạch N1 (bỏ qua RA1 XA1 nhỏ): RN1 = RB +RA1 +RTG1 + 2.RA2 +RC1 =1,42 + 0,0168 + 2.0,15 + 53 = 54,737 m XN1 = XB + XA1 + XTG1 + 2.XA2 + XC1 = 8,32 + 0,0756 +2.0,1 + 52 = 60,596 m 2 ZN1 =√𝑅𝑁1 + 𝑋𝑁1 = √54,7372 + 60,5962 = 81,658 m IN1 = 𝑈 = 400 √3.𝑍𝑁1 √3.81,658.10−3 = 2,82 kA Ixk1 =√2.1,41.IN1 = 5,6 Ka Nhóm - 124696 50 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung − Kiểm tra MCCB: Loại NS400N có IcắtN = 10kA≥ IN1= 2,82 kA Vậy áptômát chọn thoả mãn điều kiện ổn định động Tính ngắn mạch N2 : RN2 = RN1 +2.RA3 + RTG2 + 2.Rtx3 +RC2 = 54,737+2.1,3 + 0,268 +2.0,75 + 64 = 123,105 m XN2 =XN1 +2 XA3 + XTG2 + XC2 = 60,596 + 2.0,86 + 0,282 +26,6 = 89,198 m 2 ZN2 =√𝑅𝑁2 + 𝑋𝑁2 = √123,1052 + 89,1982 = 152,023 m IN2 = 𝑈 = 400 √3.𝑍𝑁2 √3.152,023 = 1,52 kA Ixk2 =√2.1,41.IN2 = 3,03kA − Kiểm tra MCCB: Loại NC100H125 có IcắtN = 10kA ≥ IN2 = 1,52 kA Vậy áptômát chọn thoả mãn điều kiên ổn định động Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng Các MCCB tổng tủ động lực có thơng số tương tự áptômát nhánh tương ứng tủ phân phối, kết lựa chọn bảng 3.3 Bảng 3.3 Kết lựa chọn MCCB tổng TĐL Tủ động lực ITT,A Loại Uđm ,V Iđm,A ICĂTN,KV Số cực ĐL1 38,62 C60N 440 63 ĐL2 43,45 C60N 440 63 ĐL3 37,00 C60N 440 63 ĐL4 75,31 NC100H 440 100 ĐL5 66,35 NC100H 440 100 Nhóm - 124696 51 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Các MCCB đến thiết bị nhóm thiết bị tủ động lực chọn theo điều kiện nêu phần Ví dụ chọn MCCB cho đường cáp từ TĐL1 đến máy tiện ren có công suất kW cos = 0,6: UđmA  Uđm =0,38 kV Iđm.A  Itt = 𝑃𝑡𝑡 = √3.𝑐𝑜𝑠 𝜙.𝑈𝑑𝑚,𝐿𝐷 √3.0,6.0,38 = 17,73A Chọn áptômát loại 5SQ2 370-0KA25 hãng Siemens chế tạo có Iđm,A =25 A Icắt =3kA; Uđm = 400V; 3cực, ( tra bảng 3.29 trang 166 sách sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện - TS Ngô Hồng Quang ) Các đường cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: Tương tự ta lấy ví dụ kiểm tra cáp từ tủ động lực đến máy tiện ren ví dụ (số vẽ là: 1) Icp Itt = 17,73 A 𝐼 Icp  𝑘𝑑𝑛ℎ = 1,25.25 1,5 1,5 = 20,83 A Ta lấy Ikđnh = IđmA( dịng điện định mức áptơmát ta chọn ) Kết hợp hai điều kiện ta chọn cáp đồng lõi DELTA sản suất, cách điện PVC có tiết diện 2,5mm2 với dịng điện định mức trường hợp cáp đặt ống là: Icp = 29A Vì cáp đặt ống thép có đường kính 3/4'' chôn phân xưởng Để thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt, thay cáp từ tủ động lực đến máy dùng loại: cáp hãng DELTA; áptômát dùng hãng Siemens sản xuất Các áptômát đường cáp khác chọn tương tự , kết ghi Do công suất thiết bị phân xưởng không lớn bảo vệ aptomat nên không tính tốn ngắn mạch phân xưởng để kiểm tra thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định động ổn định nhiệt Bảng 3.4 Bảng chọn đường cáp áp tô mát mạng hạ áp nhà máy Phụ tải Số Tên máy Dây dẫn Trên PTT ITT Tiết Iđ B.vẽ (Kw) (A) Diện (A) 1 17,73 2,5 4,5 11,4 3,2 8,1 SL MCB Mã Iđm IKDDT/1,5 Hiệu (A) (A) 10 29 3/4'' 5SQ23700KA25 25 20,83 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Dơ.t Nhóm I Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Nhóm - 124696 52 Bài tập lớn môn học Máy tiện ren GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung 10 25,32 2,5 29 3/4'' 5SQ23700KA32 32 26,66 Máy khoan đứng 2,8 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy khoan đứng 17,73 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA25 25 20,83 11 2,8 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy mài hai bên 12 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy khoan bào 13 0,65 9,88 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy ép tay 14 - - - 14 35,45 38 3/4'' 5SQ23700KA40 40 33,33 4,5 11,4 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 6,4 16,21 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA25 25 20,83 10 25,32 2,5 29 3/4'' 5SQ23700KA32 32 26,66 Máy phay vạn 4,5 11,4 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 Máy bào ngang 5,8 14,69 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 Máy mài tròn vạn 2,8 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy mài phẳng 10 10,13 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 1 17,73 2,5 29 3/4'' 5SQ23700KA25 25 20,83 1 25,32 2,5 29 3/4'' 5SQ23700KA32 32 26,66 3,2 8,1 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 11 2,8 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy mài hai bên 12 2,8 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy mài tròn vạn 18 2,8 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 Máy cưa 2,8 Nhóm II Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Nhóm III Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy cưa Nhóm - 124696 53 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Máy mài phẳng có trục nằm 19 10 25,32 2,5 29 3/4'' 5SQ23700KA32 32 26,66 Máy ép thủy lực 21 4,5 11,4 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 26 2,53 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 27 2,8 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 40 101,2 25 107 3/4'' 5SX6392-7 125 104,16 40 101,2 25 107 3/4'' 5SX6392-7 125 104,16 4,5 11,4 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 1,52 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 17,73 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA25 25 20,83 7,09 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 14,18 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 35,45 38 3/4'' 5SQ23700KA40 40 33,33 11,4 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 14,23 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA25 25 20,83 35,45 38 3/4'' 5SQ23700KA40 40 33,33 2,53 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 7,60 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA10 10 8,33 35,45 38 3/4'' 5SQ23700KA40 40 33,33 Máy giũa Máy mài sắc dao cắt gọt Nhóm IV Máy tiện ren Máy tiện ren 4 Máy doa ngang Máy phay chép hình Máy mài trịn Máy mài phẳng có trục nằm Máy khoan bàn Máy mài sắc 10 0,6 17 20 2,8 22 0,65 1,65 23 5,6 14 4,5 5,62 14 11 12 14 Nhóm V Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay chép hình Máy phay đứng Máy phay chép hình Máy phay chép hình Máy bào ngang Nhóm - 124696 54 Bài tập lớn mơn học Máy bào giường trụ Máy xọc GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung 13 10 Máy khoan hướng tâm Máy khoan đứng Nhóm - 124696 14 14 15 4,5 16 4,5 25,32 2,5 29 3/4'' 5SQ23700KA32 32 26,66 35,45 38 3/4'' 5SQ23700KA40 40 33,33 11,4 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 11,4 1,5 22 3/4'' 5SQ23700KA16 16 13,33 55 Bài tập lớn mơn học Nhóm - 124696 GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung 56 Bài tập lớn mơn học Nhóm - 124696 GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung 57 Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm, Thiết kế cấp điện, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2006 [2] TS Ngô Hồng Quang, Giáo trình thiết kế cấp điện, Vụ Trung Học Chuyên Nghiệp – Dạy Nghề, NXB Giáo Dục, 2007 [3] Ngô Hồng Quang, Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2007 Nhóm - 124696 58 Bài tập lớn mơn học Nhóm - 124696 GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung 59 ... − − − Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế PX gia cơng khí Trạm B2: Cấp điện cho Phân xưởng lắp đặt Trạm B3: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim màu Trạm B4: Cấp điện cho Phân xưởng... lớn việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp cơng nghiệp để đảm bảo tiêu kinh tế-kỹ thuật Bài tập lớn tổng hợp kiến thức nhóm q trình học mơn Hệ thống cung cấp điện dẫn... B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế PX gia cơng khí − Trạm B2: Cấp điện cho Phân xưởng lắp đặt − Trạm B3: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim màu Phân xưởng sửa chữa khí − Trạm B4: Cấp điện