4.3.1. Tính toán và thiết kế
Hình 4.4: Sơ đồ cấp điện cho Khoa Cơ Điện
Qua khảo sát ta thấy Xưởng Gia Công Cắt Gọt có sẵn hệ thống dây trung tính, để đảm bảo an toàn cho người sử dụng ta cần nối dây trung tính vào vỏ thiết bị. Khi nối dây trung tính ta cần chú ý kiểm tra các thiết bị bảo vệ như Aptomat có đảm bảo an toàn hay không. Để các thiết bị bảo vệ như aptomat có thể cắt nhanh và chắc chắn phần bị chạm vỏ nguy hiểm cho người phải đủ lớn cũng như dòng định mức của thiết bị bảo vệ phải được lựa chọn phù hợp.
Thống kê các aptomat có trong Xưởng Gia Công Cắt Gọt trong bảng sau:
Bảng 4.3: Thông số của các aptomat trong Xưởng Gia Công Cắt Gọt ST
T
Loại Aptomat Đối Với Điện Áp Dòng Chịu Được Trong 1s
1 Aptomat MCCB LG 150A 240V AC 25kA 380V AC 14kA 2 Aptomat MCCB LG 40A 240V AC 5kA 380V AC 2.5kA 3 Aptomat MCCB MEC 30A 240V AC 10kA 380V AC 7.5kA 4 Aptomat MCCB LG 20A 240V AC 2.5kA 380V AC 1.5kA 5 Aptomat MCCB LG 10A 240V AC 2.5kA 380V AC 1.5kA
Hình 4.5: Một số Aptomat trong Xưởng Gia Công Cắt Gọt
Khi có sự cố rò điện ra vỏ máy thì điểm ngắn mạch sẽ là ngắn mạch ở tải. Để đảm bảo an toàn cho người vận hành và sử dụng thì các thiết bị đóng cắt như Aptomat, cầu dao phải phát hiện dòng rò ra vỏ máy và ngắt điện ngay lập tức.
Để đảm bảo các Aptomat cắt kịp thời thì phải thỏa mãn yêu cầu: Với là dòng điện ngắn mạch 3 pha
là hệ số bảo vệ, ở đây = 1.4 bảo vệ bằng Aptomat có bộ phận cắt điện từ khi dòng điện định mức của Aptomat < 100A.
là dòng điện định mức của Aptomat Áp dụng công thức tính dòng ngắn mạch:
Với : là tổng trở của dây dẫn là tổng trở của MBA
Theo sơ đồ cấp điện cho khoa Cơ Điện thì Máy Biến Áp là loại Máy Biến Áp 3 pha 2 dây quấn do Việt Nam sản xuất 560-35/0.4. Đường dây đi vào Xưởng Gia Công Cắt Gọt sử dụng 240m dây M70 và 13m dây M25. Tra bảng ta có các thông số sau:
+ Tổn thất không tải của MBA:
+ Tổn thất ngắn mạch của MBA: = 9400W + Điện áp ngắn mạch của MBA:% = 6.5% + Dòng điện không tải của MBA:
Điện trở kháng của MBA là: Ω
Điện kháng của MBA là:
= 0.0186 Ω Tổng trở của MBA là:
=Ω
Đối với dây dẫn:
Theo sơ đồ cấp điện cho Khoa Cơ Điện (Hình 4.4) ta thấy : + Dây M70 tra bảng ta có: Ω/km Ω/km + Dây M25 tra bảng ta có: Ω/km Ω = 0.379 = 0.3763 Ω/km Ω Tổng trở của dây dẫn là: =
0.116 Ω
Dòng điện ngắn mạch là:
= = 2823.2 A Kiểm tra với điều kiện : ta có = = 2016.57 A
Ta thấy tất cả các Aptomat đều thỏa mãn yêu cầu cắt sự cố trên. Nhưng với dòng ngắn mạch 3 pha là 2823.2A thì các Aptomat MCCB LG 40A, 20A, 10A không đảm bảo do vượt quá dòng ngắn mạch 3 pha chịu được trong 1 giây. Ta cần thay thế bởi các Aptomat khác có dòng ngắn mạch 3 pha chịu được trong 1 giây lớn hơn 2823.2A
4.3.2: Dự toán kinh phí:
Đề xuất thay thế các Aptomat MCCB LG 40A, 20A, 10A không đảm bảo bởi các Aptomat tương ứng trong bảng sau:
Bảng 4.4: Dự toán kinh phí thay thế Aptomat Xưởng Gia Công Cắt Gọt
Stt Công việc Dòng chịu được (380V) Đơn vị tính Giá (vnđ) Số lượng Thành tiền (vnđ) 1 Aptomat
MEC 10A 4.5kA Cái
382.00
0 1 382.000
2 Aptomat
MEC 20A 4.5kA Cái
415.00
0 4 1.660.000
3 Aptomat
MEC 40A 6kA Cái
487.00
0 2 974.000
4.3.3. Ý Nghĩa và Ưu điểm, Nhược điểm của hệ thống nối dây trung tính
Ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính là biến sự chạm vỏ của thiết bị thành ngắn mạch 1 pha để các thiết bị bảo vệ cắt nhanh và chắc chắn phần bị chạm vỏ đảm bảo an toàn cho người.
Ưu điểm: Tránh được quá điện áp lớn trong mạng, cách điện của thiết bị chỉ phải thiết kế với điện áp pha, dễ dàng phát hiện các dạng sự cố, bảo vệ rơle đơn giản tin cậy, dễ dàng sử dụng các MBA công suất nhỏ 1 pha.
Nhược điểm: Khi thiết bị làm việc bình thường, luôn luôn có dòng điện không cân bằng đi trong dây trung tính và các kết cấu kim loại của công trình, gây nguy cơ hỏa hoạn, ăn mòn bộ phận kim loại, gây nhiễu điện từ, …
Cần chú ý:
- Bảo vệ nối dây trung tính chỉ tác động tốt khi có sự cố chạm vỏ thiết bị còn khi có sự cố chạm đất thì bảo vệ nối dây trung tính sẽ không tác động bảo vệ vì khi đó dòng chạm đất bé nên các thiết bị bảo vệ không tác động.
- Cấm không đặt các thiết bị cắt trên dây trung tính.
- Sơ đồ bảo vệ nối dây trung tính cấm không được sử dụng cho mạng điện tiết diện dây dẫn nhỏ hơn nếu là dây đồng hoặc nếu là dây nhôm. Sơ đồ này cũng cấm không được sử dụng cho các ổ cắm điện để cắm các dây mềm cung cấp điện cho các thiết bị lưu động.