Tương tự như trên, ta cũng lựa chọn dây cáp điện của CAVIDI, thiết bị bảo vệ LSIS & tính toán sụt áp trên đường dây, ta có các bảng sau:
Bảng 4.24: Lựa chọn MCB và cáp điện cho tủ phân phối phân xưởng A
Tủ Phụ tải I đm (A) Ilvmax (A) TBBV
Mã SP Thông số kĩ thuật Loại dây dẫn
L (m) Độ sụt áp (%) PP M-A
A-01 29,6 41,4 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 10mm2 + E 10mm2 65 3,36 A-02 4,9 6,86 BKN 3P B10AMCB-3P 10A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 45 2,32 A-03 5,3 7,42 BKN 3P B10AMCB-3P 10A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C – 2,5mm2 + E 2,5mm2 25 2,40 A-04 7,4 10,4 BKN 3P B16AMCB-3P 16A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 35 2,39
A-05 17,3 24,2 MCB-3P
BKN 3P B25A 25A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 55 3,72
A-06 17,3 24,2 MCB-3P
BKN 3P B25A 25A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 75 4,38 A-07 21,4 29,9 BKN 3P B32AMCB-3P 32A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 55 3,98 A-08 29,8 41,7 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 40 4,35 A-09 12,0 16,8 BKN 3P B25AMCB-3P 25A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 50 3,31 A-10 26,7 37,4 ABS53C B40AMCCB-3P 40A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 6mm2 + E 6mm2 70 4,10 A-11 29,6 41,4 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 10mm2 + E 10mm2 110 4,37
A-12 24,7 34,6 MCB-3P
A-13 4,9 6,86 BKN 3P B10AMCB-3P 10A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 65 2,51 A-14 13,4 18,7 BKN 3P B25AMCB-3P 25A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 60 3,32
A-15 18,3 25,6 MCB-3P
BKN 3P B32A 32A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 80 3,91
A-16 29,6 41,4 MCB-3P
BKN 3P B50A 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 10mm2 + E 10mm2 90 3,92
Bảng 4.25: Lựa chọn MCB và cáp điện cho tủ phân phối phân xưởng B
Tủ Phụtải I đm(A) I(A)lvmax Mã SPTBBV Thông số Loại dây dẫn (m)L Độ sụt áp(%)
PP M-B
B-01 21,8 30,52 BKN 3P B40AMCB-3P 40A, 6kA, 400VAC Cu /PVC/PVC 3C - 6mm2 + E 6mm2 30 1,43 B-02 15,8 22,12 BKN 3P B25AMCB-3P 25A, 6kA, 400VAC Cu /PVC/PVC 3C - 6mm2 + E 6mm2 40 1,41 B-03 3,6 5,04 BKN 3P B10AMCB-3P 10A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 2,5mm2 + E 2.5mm2 50 0,83 B-04 7,3 10,22 BKN 3P B16AMCB-3P 16A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 2,5mm2 + E 2.5mm2 60 1,16
B-05 10 14 MCB-3P
BKN 3P B16A 16A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 4mm2 + E 4mm2 25 0,92
B-06 3,6 5,04 MCB-3P
BKN 3P B10A 10A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 2,5mm2 + E 2.5mm2 30 0,74
B-07 27,3 38,22 MCB-3P
BKN 3P B50A 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 10mm2 + E 10mm2 45 2,17 B-08 29,6 41,44 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C - 10mm2 + E 10mm2 55 2,68
Bảng 4.26: Lựa chọn MCB và cáp điện cho tủ phân phối phân xưởng C
Tủ Phụtải I đm(A) Ilvmax
(A)
TBBV
Mã SP Thông số Loại dây dẫn
L (km) Độ sụt áp (%) PP M-C
C-01 29,6 33,7 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 10mm2 + E 10mm2 85 4,69 C-02 13,4 14,1 BKN 3P B25AMCB-3P 25A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 6mm2 + E 6mm2 80 3,88
C-03 17,3 19,7 MCB-3P
BKN 3P B25A 25A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 10mm2 + E 10mm2 80 3,61
C-04 5,35 5,6 MCB-3P
BKN 3P B10A 10A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 4mm2 + E 4mm2 90 3,36 C-05 29,6 33,7 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 10mm2 + E 10mm2 90 4,83 C-06 29,6 33,7 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 10mm2 + E 10mm2 80 4,55 C-07 19,7 22,5 BKN 3P B32AMCB-3P 32A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 6mm2 + E 6mm2 70 4,51 C-08 29,6 33,7 BKN 3P B50AMCB-3P 50A, 6kA, 400VAC Cu/PVC/PVC 3C 10mm2 + E 10mm2 60 3,99
Một tủ trung thế có cấu tạo như trên hình 4.1. Tủ trung thế viết tắt là MVSG
Trong đó, điện áp được lấy từ hệ thống cung cấp điện chính (Ring Main Unit) qua cáp ngầm 22kV tới tủ trung thế. Tủ trung thế gồm các khoang đầu vào Incoming, khoang CB để đo lường và điều khiển, khoang Metering thuộc về điện lực, và các khoang xuất tuyến. Ở đây ta sẽ lần lượt chọn các thiết bị của các khoang tủ trung thế.
4.3.1. Dao cắt phụ tải (LBS)
Điều kiện lựa chọn khí cụ điện dựa trên bảng 4.1 như sau:
Bảng 4.27: Điều kiện lựa chọn dao cắt phụ tải
Thứ tự Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Ký hiệu Công thức để chọn và kiểm tra
1 Điện áp định mức (kV) Uđmdcl Uđmdcl ≥ Uđm mạng 2 Dòng điện định mức (A) Iđmdcl Iđmdcl ≥ Ilvmax Với Ilv max là dòng làm việc quá tải của máy biến áp công suất lớn nhất
Do 2 máy biến áp của nhà xưởng đều sử dụng loại 320 KVA => ta tính được giá trị Ilvmax = . 1,4 = 11,75 A
Chọn được dao cắt phụ tải có thông số như bảng sau:
Bảng 4.28: Lựa chọn dao cắt phụ tải
Công ty U đm (kV) f đm (Hz) I đm (A) I cđm (kA)
Tuan An 24 50 630 25
4.3.2. Máy biến điện áp
Các điều kiện chọn của máy biến điện áp bao gồm
- Sơ đồ nói dây và kiểu biến điện áp
- Điều kiện về điện áp: Điện áp định mức của biến điện áp phải phù hợp với điện áp của mạng.
- Cấp chính xác: phù hợp với nhiệm vụ của biến điện áp.
- Công suất định mức: Tổng phụ tải nối vào biến điện áp S2 phải nhỏ hơn hoặc bằng công suất định mức của biến điện áp với cấp chính xác đã chọn
S2 SđmBU
Từ các điều kiện trên, ta chọn BU có thông số như bên dưới:
Bảng 4.29: Lựa chọn BU
U đm f đm sơ cấpU đm thứ cấpU đm mức(VA)Tải định U chịu đựngxung sét
24 kV 50 Hz 22/ kV 100 (V) 100 125 kV
4.3.3. Máy biến dòng điện
Biến dòng điện được chọn theo các điều kiện sau:
- Sơ đồ nối dây và kiểu máy
- Điện áp định mức: U đm BI U đm HT
- Dòng điện định mức sơ cấp: I đm BI > Ilvmax.
- Cấp chính xác: phù hợp với các yêu cầu của dụng cụ nối vào phía thứ cấp Từ các điều kiện trên, ta chọn máy biến dòng điện có thông số như sau:
Bảng 4.30: Lựa chọn BI
U đm f đm I đm sơ cấp I đm thứ cấp Cấp chính xác
24 kV 50 Hz 50A 5A 0.5
4.3.4. Máy cắt điện
Máy cắt điện là thiết bị dùng trong mạng điện áp cao để đóng, cắt dòng điện phụ tải và cắt dòng điện ngắn mạch.
Điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt tóm tắt dưới bảng sau:
Bảng 4.31: Điều kiện lựa chọn máy cắt điện
Thứ tự Đại lượng lựa chọn vào kiểm tra Ký hiệu Công thức để chọn và kiểm tra
1 Điện áp định mức (kV) U đmMCĐ
4 Dòng điện ổn định nhiệt (kA) I ôđn
5 Công suất cắt định mức (MVA) S đmcắt S đmcắt SN Với: : điện áp định mức của lưới điện
: Dòng điện ngắn mạch xung kích (trị số cực đại của dòng ngắn mạch toàn phần).
: thời gian ổn định nhiệt định mức : thời gian quy đổi
SN : Công suất ngắn mạch: N
Với điện lưới 22kV Utb = 1,05 U đm, chọn máy cắt với dòng cắt định mức 25kA. Ta có : Điện kháng hệ thống xH= = 0,56
Với Utb - điện áp trung bình của lưới điện (kV), Utb = 1,05Uđm; Dòng ngắn mạch: IN = Utb / xH)= 23,1/ x 0,56) = 23,8 kA = 60,5 kA
N = 777,5 MVA
Từ các thông số trên, ta chọn máy cắt điện có thông số như sau:
Bảng 4.32: Lựa chọn máy cắt điện
U đm (kV) I đm (A) I cđm (kA) I max (kA) S cđm (kA) Hãng
24 630 20 25 780 Schneider
4.3.5. Dao cách ly
Dao cách ly là khí cụ dùng để tạo ra khoảng hở cách điện trông thấy được giữa bộ phận mang điện và bộ phân cắt điện. Dao cách ly chỉ để đóng cắt khi không có dòng điện
Cầu chì là một phần tử hay thiết bị bảo vệ mạch điện bằng cách làm đứt mạch điện, được sử dụng nhằm phòng tránh các hiện tượng quá tải trên đường dây gây cháy, nổ.
Bảng 4.33: Điều kiện lựa chọn dao cách ly
1 Điện áp định mức (kV) U đmDCL 2 Dòng điện định mức (A) I đmDCL 3 Dòng điện ổn định lực điện động (kA) I ôddDCL 4 Dòng điện ổn định nhiệt (kA) I ôđn
Bảng 4.34: Điều kiện lựa chọn cầu chì
Thứ tự Đại lượng lựa chọn vào kiểm tra Ký hiệu Công thức để chọn và kiểm tra
1 Điện áp định mức (kV) U đmCC
2 Dòng điện định mức (A) I đmCC 3 Công suất cắt định mức (kA) S cđm
Với : I đmdcl = (1,4).IBA= .1,4 = 11,75 A, ta lựa chọn dao cách ly như sau:
Bảng 4.35: Lựa chọn dao cách ly U đm I đm Imax Công ty 24 kV 630 25kA Tuan An Bảng 4.36: Lựa chọn cầu chì U đm I đm I cắt ngắn mạch Hãng 24 kV 50 30kA Schneider
Điều kiện lựa chọn thanh cái dựa theo bảng sau:
Bảng 4.37: Điều kiện lựa chọn thanh cái
Thứ tự Đại lượng lựa chọn vào kiểm tra Công thức để chọn và kiểm tra
1 Dòng phát nóng lâu dài cho phép, (A) ≥
2 Khả năng ổn định động, (kG/) ≥
3 Khả năng ổn định nhiệt, F () F≥..
Trong đó :
- hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào việc đặt thanh dẫn.
- Đặt đứng: = 1
- Đặt ngang:= 0,95
- hệ số điều chỉnh theo môi trường
- Hệ số phụ thuộc vật liệu làm thanh dẫn: = 6
- Ứng suất vật liệu ở đây là thanh đồng nên = 1400 (kG/) - Ứng suất tính toán = (kG/)
Từ các đại lượng trên, chọn thanh cái có thông số như sau:
Bảng 4.38: Lựa chọn thanh cái
Kích thước (Dày x Rộng) Số lượng thanh/ 1 pha Tổng diện tích (mm2) Tổng chu vi (mm) Khả năng dẫn điện (A) 80x10 1 800 1800 800
4.4. Lựa chọn thiết bị tủ phân phối tổng
Lựa chọn ACB
Điều kiện lựa chọn ACB dựa theo bảng sau:
Bảng 4.39: Điều kiện lựa chọn ACB
Thứ tự Đại lượng lựa chọn vào kiểm tra Ký hiệu Công thức để chọn và kiểm tra
1 Điện áp định mức (kV) U đmACB
2 Dòng điện định mức (A) I đmACB 3 Dòng điện cắt định mức (kA) I cđm
Lựa chọn ACB cho MDB1: Itt1= = = 486 A
Ilvmax = 1.4 Itt1 = 355,4 A IN =
Chọn máy cắt ACB có thông số như sau cho tủ MDB 1:
Bảng 4.40: Lưa chọn ACB cho tủ MDB1
Loại I đm (A) I cắt đm Hãng
ACB-4P 800 120kA LSIS
Lựa chọn ACB cho MDB2: Itt2= = = 486 A
Ilvmax = 1.4 Itt2 = 680 A IN =
Bảng 4.41: Lựa chọn ACB cho tủ MDB2
Loại I đm (A) I cắt đm Hãng
4.5.1. Tính toán bù công suất phản kháng
Dung lượng tụ bù công suất phản kháng được tính toán trong trường hợp máy biến áp mang đầy tải với S = SMBA (kVA),
Do hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau nên phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức:
Do nhà xưởng sử dụng 2 máy biến áp nên ta thực hiện tính toán bù tại 2 vị trí thanh cái cho 2 máy biến áp:
MBA 1 (cho nhà xưởng A):
- Theo công thức trên trước khi bù = 0,75
- Hệ số đạt được sau khi bù = 0,92
- Công suất tính toán của phụ tải: Ptt = S. = 115,7 kW
- Ta có công thức xác định năng lượng bù:
Qbù1 = Ptt (-) = 115,7. (tg(arccos(0,75))-tg(arccos(0,92))) = 52,7 (kVAr) Chọn tụ bù của MIKRO có dung lượng 4x15 kVAR có các thông số như sau:
Bảng 4.42: Lựa chọn tụ bù cho MBA T1
Mã sản phẩm
Dung lượng (kVAr)
Điện áp
– Tần số Dòng điện (A) Điện dung (uF)
Kích thước (HxD)
MKC-
445150KT 15 440V-50Hz 13,1 246,6 230 x 86
MBA 2 (cho nhà xưởng B và C):
- trước khi bù = 0,73
- Hệ số đạt được sau khi bù = 0,92
- Công suất tính toán của phụ tải: Ptt = S. = 148 kW
- Sử dụng công thức như trên => Qbù2 = 74 (kVAr)
Bảng 4.43: Lựa chọn tụ bù cho MBA T2
Mã sản
phẩm Dung lượng(kVAr) – Tần sốĐiện áp Dòng điện (A) Điện dung (uF) Kích thước(HxD)
MKC-
445200KT 20 440V-50Hz 26,2 328,8 275 x 86
4.5.2. Lựa chọn thiết bị bảo vệ tụ bù
Dòng điện làm việc chạy qua tụ: = = 91.1 (A)
= = 121.5 (A)
Chọn aptomat cho tủ tụ bù dựa trên bảng sau:
Bảng 4.44: Chọn thiết bị bảo vệ cho 2 tủ tụ bù
Mã sản phẩm Loại AF (A) AT (A) Tủ tụbù lượngSố Hãng
ABS103C MCCB-3P 250 150 1 4 LSIS
ABS103C MCCB-3P 250 175 2 4 LSIS
4.5.3. Lựa chọn thiết bị điều khiển tụ bù
Lựa chọn thiết bị điều khiển dụ tù là Mikro PFR60 có 6 cấp đầu ra cho 2 tủ tụ bù
Bảng 4.45: Thiết bị điều khiển tụ bù
Mã hiệu Điện áp cấp Số cấp Kích thước mặt (mm) Hãng sản xuất
PRF60 20 6 144x144 Mikro
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT 5.1. Hệ thống nối đất
Tác dụng của hệ thống nối đất: để tản dòng điện sự cố vào đất và để giữ mức điện thế thấp trên các phần tử thiết bị điện được nối đất.
Các loại sự cố thường xảy ra như: rò điện do cách điện, xảy ra các loại ngắn mạch, chạm đất 1 pha, dòng điện sét.
riêng biệt với Ryc 4Ω đối với mỗi hệ thống.
Nhà máy được cấp điện bởi mạng hạ áp có trung tính cách điện với đất, xây dưng trên nền đất khô có điện trở suất 0 = 100 Ω.
Trị số điện trở nối đất yêu cầu: Ryc 4Ω
Dự kiến: Sử dụng hình thức nối đất bảo vệ, dùng điện cực hỗn hợp gồm cọc thép góc 60x60x6mm, dài l = 2.5m chôn thẳng đứng xuống đất theo mạng vòng hình chữ nhật, mỗi cọc cách nhau a = 5m. Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5mm, chôn ở độ sâu 0.8m.
Khi có hệ thống nối đất gồm n cọc liên kết với nhau bằng thanh chôn nằm ngang, ta có:
Điện trở cọc Rc được tính bằng công thức: )
Với: Rc: điện trở tản của hệ cọc.
ρ: điện trở tản của hệ thống gồm n cọc (Ωm) l: chiều dài cọc (m) d: đường kính cọc (m) h: độ sâu chôn cọc (m) : Hệ số sử dụng của cọc và thanh - Lựa chọn hệ số mùa km = 2
- Độ chôn sâu của cọc: tc = tt +1/2. l = 0,8 + 1,25 = 2,05m d = 0.95b = 0,95x60 = 57mm = 0 . km = 100x2 = 200 Ωm ) = ) = 61Ω
Với: Rt: điện trở tản của hệ thanh.
ρ: điện trở tản của hệ thống gồm n cọc (Ωm) l: chiều dài cọc (m)
d: đường kính cọc (m)
K: hệ số phụ thuộc sơ đồ nối đất (sơ đồ hình vuông, K = 5,53)
- Chọn hệ số km = 1,5
- t = 0,8m
- d = b/2 = 40/2 = 20 mm
- = 0 . km = 100x1,5 = 150 Ωm
- L = 5x10 = 50m (vì thanh ngang nối 10 cọc mới nhau mỗi cọc cách nhau 5m là chu vi của mặt bằng xếp)
= = 1,2 Ω
Tra bảng hệ số sử dụng của cọc&thanh, phụ thuộc tỷ số , ta có = 0.25, = 0.53. = = 1,2Ω < Ryc (4 Ω)
Như vậy điện trở dự kiến của cọc và thanh dẫn là phù hợp.
5.2. Tính toán chống sét
5.2.1. Thông số ban đầu
Trị số điện trở nối đất yêu cầu: Ryc 4Ω
- Đất tại vị trí của nhà xưởng có điện trở suất 0 = 100 Ω.
- Lựa chọn cọc nối đất chống sét là cọc đồng tròn có d = 16mm dài 2,4m côn thẳng đứng, độ sâu t = 0,8m theo mạch vòng hình chữ vuông, mỗi cọc cách nhau 1 khoảng a =