cơ khí
Đ4.1. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối
Để cấp điện cho toàn phân xởng dự định đặt một tủ phân phối ngay liền kề tờng phân xởng nằm trong phân xởng. Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đờng dây đến tủ phân phối đã đặt 1 áptômát đầu nguồn loại NS250H, có Iđm = 250 A; Icắt N = 20 kA; Uđm = 690 V (chọn theo chơng III)
4.1.2. Chọn cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối của phân xởng:
Cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối của phân xởng là cáp đồng hạ áp 4 ruột, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo:
Cáp hạ áp đợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn đờng cáp ở đây rất ngắn, tổn thất không đáng kể nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra lại theo điều kiện ∆Ucp.
Điều kiện chọn cáp: Icp ttpx max dm S 140,7 I 213,77 3.U 3.0,38 ≥ = = = [ ]A
Chọn cáp có tiết diện ( 3ì70 + 50 ) với Icp = 246 A. Trong rãnh đặt 1 cáp nên k2 = 1.
Trong tủ hạ áp của trạm biến áp B3 ở đầu đờng dây đên tủ phân phối đã đặt 1 MCCB loại NS250H do hãng Merlin Gerin ( Pháp ) chế tạo có Iđm = 250 A.
Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với MCCB: Icp ≥ Ikdnh 1,25.Idm.A 1, 25.250
208,33 1,5 = 1,5 = 1,5 = [ ]A
Vậy tiết diện cáp đã chọn là hợp lý.
4.1.3. Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối:
Căn cứ vào dòng điện tính toán đầu vào tủ PP và dòng đi ra tủ PP, chọn loại tủ do Siemens chế tạo, có cầu dao – cầu chì và khởi động từ cấp cho động cơ, có kích thớc dài: 2200 m, rộng: 1000 mm, sâu: 600 mm (tra PL3.16 – TL1).
Tủ phân phối đợc chọn bao gồm 1 đầu vào và 7 đầu ra trong đó 6 đầu ra cung cấp cho 6 tủ động lực, 1 đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng.
Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối.–
Phụ tải các nhóm trong phân xởng sửa chữa cơ khí đợc tính toán ở ch- ơng II:
Ittpx = 213,77 (A) Ittnh1 = 57,52 (A) Ittnh2 = 54,5 (A) Ittnh3 = 45,79 (A)
Ittnh4 = 32,67 (A) Ittnh5 = 50,78 (A) Ittnh6 = 50,2 (A)
Các MCCB theo các điều kiện tơng tự nh đã trình bày ở chơng III. • Chọn áptômát tổng (từ B3 đến tủ phân phối), chọn theo điều kiện:
- UđmA ≥ Uđm.m (với Uđm.m = 0,38 kV) - IđmA ≥ Ittpx (với Ittpx = 213,77 A ) - Iđmcắt ≥ IN
Chọn áptômát tổng loại NS250H của Merlin Gerin có Iđm = 250 A; Uđm = 690 V. • Chọn áptômát nhánh (từ tủ PP đến tủ động lực) Ví dụ chọn áptômát từ TPP đến tủ ĐL1: - UđmAnh ≥ Uđm.m (với Uđm.m = 0,38 kV) - IđmAnh ≥ Ittnh1 (với Ittnh1 = 57,52 A ) - Iđmcắt ≥ INnhánh
Chọn loại C60L do Merlin Gerin chế tạo có Iđm = 63 A, Uđm = 440 V, IcắtN = 20 kA.
áptômát từ TPP đến các TĐL khác cũng đợc chọn tơng tự. Kết quả đợc ghi trong bảng 4.1.
Bảng 4.1 Kết quả chọn MCCB của Merlin Gerin cho tủ phân phối.–
Tuyến cáp Itt (A) Loại Iđm (A) Uđm(V) Icắt N
(kA) Số cực TPP - ĐL1 57,52 C60L 63 440 20 4 TPP - ĐL2 54,5 C60L 63 440 20 4 TPP - ĐL3 45,79 C60L 63 440 20 4 TPP - ĐL4 32,67 C60L 63 440 20 4 TPP - ĐL5 50,78 C60L 63 440 20 4 TPP - ĐL6 50,2 C60L 63 440 20 4 MCCB tổng 208,33 NS250H 250 690 20 4 4.1.4. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực:
Các đờng cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực (TĐL) đợc đi trong rãnh cáp nằm dọc tờng phía trong và bên cạnh lối đi lại của phân x- ởng. Cáp đợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ qua, không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Điều kiện chọn cáp: khc.Icp ≥ Itt
Trong đó:
Itt – dòng điện tính toán của nhóm phụ tải.
Icp – dòng điện phát nóng cho phép, tơng ứng với từng loại dây từng tiết diện.
khc – hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy khc = 1.
Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát:
Icp ≥ Ikdnh 1,25.Idm.A 1,5 = 1,5
Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 1: Icp ≥ Itt = 57,52 A
Icp ≥ Ikdnh 1,25.Idm.A 1, 25.63
52,5 1,5 = 1,5 = 1,5 = [ ]A
Kết hợp 2 điều kiện chọn cáp đồng 4 lõi, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện 4G10 có Icp = 75 A
Các tuyến cáp khác đợc chọn tơng tự, kết quả ghi trong bảng 4.2.
Bảng 4.2 Kết quả chọn cáp từ TPP đến TĐL.–
Tuyến cáp Itt (A) Ikdnh/1,5 (A) Fcáp (mm2) Icp (A)
TPP - ĐL1 57,52 52,5 4G10 75 TPP - ĐL2 54,5 52,5 4G10 75 TPP - ĐL3 45,79 52,5 4G6 54 TPP - ĐL4 32,67 52,5 4G6 54 TPP - ĐL5 50,78 52,5 4G6 54 TPP - ĐL6 50,2 52,5 4G6 54
Đ4.2. Lựa chọn thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân x ởng:
Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý tủ động lực.–
Chọn tủ động lực căn cứ vào điện áp, dòng điện, số lộ ra cũng nh các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đặt sẵn trong tủ. Các tủ động lực đều chọn loại tủ do Siemens chế taọ, có sẵn CD, CC và KĐT, có thể lựa chọn theo catalogue của hãng
1. Các MCCB tổng của các tủ động lực có thông số t ơng tự các áptômát nhánh t ơng ứng trong tủ phân phối, kết quả lựa chọn ghi trong bảng 4.3.
Bảng 4.3 Kết quả lựa chọn MCCB tổng trong các TĐL.–
TĐL Itt (A) Loại Iđm (A) Uđm(V) Icắt N
(kA) Số cực ĐL1 57,52 C60L 63 440 20 4 ĐL2 54,5 C60L 63 440 20 4 ĐL3 45,79 C60L 63 440 20 4 ĐL4 32,67 C60L 63 440 20 4 ĐL5 50,78 C60L 63 440 20 4 ĐL6 50,2 C60L 63 440 20 4 Từ TPP đến 5 6 7 8 3 4 2 1 AT A nhánh
2. Các MCCB đến các thiết bị và nhóm thiết bị trong các TĐL cũng đ ợc chọn theo các điều kiện đã nêu ở phần trên.
Ví dụ chọn MCCB cho đờng cáp từ TĐL1 đến máy tiện ren Pđm =10 kW, cosϕ = 0,6: Uđm ≥ Uđm.m = 0,38 kV IđmA ≥ Itt = tt dm.m P 10 25,32 3.cos .U = 3.0,6.0,38= ϕ [ ]A
Tra PL 3.1 (trang 350 - TL1) chọn MCCB loại C60a do hãng Merlin Gerin chế tạo có IđmA = 32 kA; Icắt N = 3 kA; Uđm.A = 440; 4 cực.
3. Các đ ờng cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: khc.Icp ≥ Itt
Trong đó:
Itt – dòng điện tính toán của động cơ.
Icp – dòng điện phát nóng cho phép, tơng ứng với từng loại dây từng tiết diện.
khc – hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy khc = 1.
Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp, khi bảo vệ bằng áptômát:
Icp ≥ Ikdnh 1,25.Idm.A 1,5 = 1,5
Ví dụ: chọn cáp từ TĐL1 đến máy tiện ren 10kW, cosϕ = 0,6:
Icp ≥ Itt =25,32 A Icp ≥ Ikdnh 1,25.Idm.A
1,5 = 1,5 = 1,25.32 26,67 1,5 = [ ]A
Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tiết diện 4G2,5 có Icp = 31 A. Cáp đợc đặt trong ống thép có đờng kính 3/4” chôn dới nền phân xởng.
4. Chọn cáp và áptômát cho tủ động lực 2 :
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý tủ ĐL2.–
• Chọn áptômát cho tủ động lực 2 với cosϕ = 0,6.
- Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ ĐL2 đến máy tiện ren 10 kW. UđmA ≥ Uđm.m = 0,38 kV IđmA ≥ Irt = tt dm.m P 10 25,32 3.cos .U = 3.0,6.0,38= ϕ [ ]A
Tra PL 3.1 (trang 350 - TL1) chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có IđmA = 32 A; Icắt N = 3 kA; Uđm.A =440; 4 cực.
- Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ ĐL2 đến máy doa ngang 4,5 kW. UđmA ≥ Uđm.m = 0,38 kV IđmA ≥ Irt = tt dm.m P 4,5 11, 4 3.cos .U = 3.0,6.0,38= ϕ [ ]A
Tra PL 3.1 (trang 350 - TL1) chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có IđmA = 20 A; Icắt N = 3 kA; Uđm.A = 440; 4 cực.
- Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ ĐL2 đến máy mài sắc 2,8 kW. UđmA ≥ Uđm.m = 0,38 kV
IđmA ≥ Irt = tt dm.m P 2,8 7, 09 3.cos .U = 3.0,6.0,38= ϕ [ ]A
Tra PL 3.1 (trang 350 - TL1) chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có IđmA = 10 A; Icắt N = 3 kA; Uđm.A = 440; 4 cực.
- Chọn áptômát cho đờng cáp từ tủ ĐL2 đến máy giũa 1 kW. UđmA ≥ Uđm.m = 0,38 kV IđmA ≥ Irt = tt dm.m P 1 2,53 3.cos .U = 3.0,6.0,38= ϕ [ ]A
Tra PL 3.1 (trang 350 - TL1) chọn áptômát loại C60a do Merlin Gerin chế tạo có IđmA = 6 A; Icắt N = 3 kA; Uđm.A =440; 4 cực.
Các thiết bị khác có công suất bằng các máy đã chọn thì không cần phải chọn lại, các nhóm máy khác chọn tơng tự.
• Lựa chọn dây dẫn từ TĐL2 đến từng động cơ.
Tất cả các dây dẫn trong phân xởng đều chọn loại cáp 4 lõi vỏ PVC do LENS sản xuất đặt trong ống thép có đờng kính 3/4” chôn dới nền phân x- ởng.
- Chọn cáp từ ĐL2 đến máy tiện ren 10 kW. Icp ≥ Itt = 25,32 A
Icp ≥ Ikdnh 1,25.IdmA 1,25.32
26,67 1,5 = 1,5 = 1,5 = [ ]A
Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đông 4 lõi PVC do hãng LENS sản xuất tiết diện 2,5 mm2 (4G2,5) với Icp = 31 A
- Chọn cáp từ ĐL2 đến máy máy doa ngang 4,5 kW. Icp ≥ Itt = 11,4 A
Icp ≥ Ikdnh 1,25.IdmA 1,25.20
16,67 1,5 = 1,5 = 1,5 = [ ]A
Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đông 4 lõi PVC do hãng LENS sản xuất tiết diện 1,5 mm2 (4G1,5) với Icp = 23 A
- Chọn cáp từ ĐL2 đến máy mài sắc 2,8 kW. Icp ≥ Itt = 7,09 A
Icp ≥ Ikdnh 1,25.IdmA 1,25.10 8,33 1,5 = 1,5 = 1,5 = [ ]A
Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi PVC do hãng LENS sản xuất tiết diện 1,5 mm2 (4G1,5) với Icp = 23 A
- Chọn cáp từ ĐL2 đến máy giũa 1 kW. Icp ≥ Itt = 2,53 A
Icp ≥ Ikdnh 1,25.IdmA 1,25.6 5 1,5 = 1,5 = 1,5 = [ ]A
Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi PVC do hãng LENS sản xuất tiết diện 1,5 mm2 (4G1,5) với Icp = 23 A
5. Các MCCB và đ ờng cáp của các nhóm thiết bị trong các TĐL khác chọn t ơng tự.
Kết quả ghi trong bảng 4.4
Do công suất của các thiết bị trong phân xởng không lớn và đều đợc bảo vệ bằng áptômát nên ở đây không cần tính toán ngắn mạch trong phân xởng để kiểm tra các thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định nhiệt và ổn định động.
Bảng 4.4 Kết quả chọn MCCB trong các TĐL và cáp đến các thiết bị.–
Tên máy Số trên
Phụ tải Dây dẫn MCCB Ptt
(kW)
Itt (A) Tiết diện Icp (A) Dô.thép Mã hiệu Iđm (A) Ikđnh/1,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nhóm I
Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy tiện ren 2 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy mài phẳng có trục nằm 20 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy phay chép hình 10 0,6 1,52 4G1,5 23 3/4" C60a 6 5 Máy mài tròn 17 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy mài sắc 24 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy khoan để
Tính nhóm I Ittnh1 = 57,52 A Dây dẫn tổng: 4G10 áptômát tổng: C60L Nhóm II
Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy tiện ren 1 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy doa
ngang 4 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy mài sắc 24 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy giũa 27 1 2,53 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy mài sắc các dao cắt gọt 28 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Tính nhóm II Ittnh1 = 54,5 A Dây dẫn tổng: 4G10 áptômát tổng: C60L Nhóm III
Máy tiện ren 29 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy tiện ren 29 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy tiện ren 30 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy tiện ren 31 3,2 8,1 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy tiện ren 31 3,2 8,1 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy phay vạn năng 35 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy mài phẳng 38 4 10,13 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy khoan đứng 33 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy mài tròn vạn năng 37 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy tiện ren 32 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67
Tính nhóm III Ittnh1 = 45,79 A Dây dẫn tổng: 4G6 áptômát tổng: C60L Nhóm IV
Máy khoan
đứng 34 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy bào
ngang 36 5,8 14,69 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy tiện ren 30 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy mài 2 phía 40 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy mài 2 phía 40 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy khoan bàn 41 0,65 1,65 4G1,5 23 3/4" C60a 6 5 Máy khoan bàn 41 0,65 1,65 4G1,5 23 3/4" C60a 6 5 Máy khoan 41 0,65 1,65 4G1,5 23 3/4" C60a 6 5
Máy ca 39 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy khoan
đứng 33 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy doa toạ
độ 3 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Tính nhóm IV Ittnh1 = 32,67 A Dây dẫn tổng: 4G6 áptômát tổng: C60L Nhóm V Máy xọc 14 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy xọc 14 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy khoan đứng 16 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy phay đứng 8 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy phay đứng 8 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy phay chép hình 9 1,7 4,3 4G1,5 23 3/4" C60a 6 5 Máy mài tròn vạn năng 18 2,8 7,09 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy mài phẳng có trục đứng 19 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy ép thuỷ lực 21 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy phay chép hình 7 5,62 14,23 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Tính nhóm V Ittnh1 = 50,78 A Dây dẫn tổng: 4G6 áptômát tổng: C60L Nhóm VI
Máy bào gi-
ờng 1 trụ 13 10 25,32 4G2,5 31 3/4" C60a 32 26,67 Máy phay chép hình 11 3 7,6 4G1,5 23 3/4" C60a 10 8,33 Máy bào ngang 12 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy bào ngang 12 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy phay ngang 6 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy phay vạn năng 5 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy phay vạn năng 5 7 17,73 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Máy khoan h- ớng tâm 15 4,5 11,4 4G1,5 23 3/4" C60a 20 16,67 Tính nhóm VI Ittnh1 = 50,2 A Dây dẫn tổng: 4G6 áptômát tổng: C60L
Đ4.3. Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân x ởng sửa chữa cơ khí để kiểm tra cáp và áptômát.
ở đây ta tính toán ngắn mạch cho đờng dây từ TPP đến tủ ĐL1 .