30 x 4 120 475 0,167 0,189 2.4.3.3 Máy biến điện áp BU
Máy biến áp đo lường hay còn gọi là máy biến điện áp (BU; TU) có chức năng biến đổi nguồn điện sơ cRp bRt kỳ xuống 100 hoặc (V) cRp nguồn cho mạch đo lường, bảo vệ tín hiệu điều khiển.
Máy biến áp đo lường được chế tạo với điện áp từ 3kV trở lên loại khô hoặc loại có dầu. Máy biến điện áp kho thường được đặt trong nhà còn máy biến điện áp có thể đặt ở mọi chỗ. Cả hai loại được chế tạo một pha hoặc ba pha. Trong đó có máy BU 3 pha 5
trụ ( ) (sao 0 sao 0 tam giác hở) ngoài chức năng thông thường, cuộn tam giác hở
còn có nhiệm vụ báo chạm đRt 1 pha. Lựa chọn BU theo các điều kiện sau:
- Sơ đồ đRu dây - CRp chính xác - Công suRt định mức - Điện áp định mức:
Lựa chọn máy biến điện áp 4MR66 (có hai thanh góp) do Siemens chế tạo, các thông số: Bảng 2.30. Thông số BU được chọn
Loại CRp điện áp (kV) U (kV)1đm U (V)2đm Stải đm (VA)
4MR66 36 35 100/110/120 800
2.4.3.4 Máy biến dòng điện BI
Máy biến dòng dùng để biến đổi dòng sơ cRp có trị số bRt kỳ xuống 5A, nhằm cRp nguồn dòng cho các mạch đo lường, bảo vệ tín hiệu điều khiển. Thường máy biến dòng được chế tạo với năm cRp chính xác là: 0,2 ; 0,5 ; 1 ; 3 ; 10. Ký hiệu máy biến dòng là BI. Điều kiện chọn máy biến dòng
- Điện áp định mức: - Dòng điện định mức:
- CRp chính xác của BI phải phù hợp với cRp chính xác của các dụng cụ nối với BI phía thứ cRp.
Lựa chọn máy biến dòng 4ME16 do Siemens chế tạo
Bảng 2.31. Thông số BI được chọn
4ME16 36 5-1200 5 80 120 2.4.3.5 Chống sét van
Nhiệm vụ của chống sét van là chống sét đánh từ ngoài vào đường dây trên không
truyền vào trạm biến áp và trạm phân phối, chống sét van được làm từ điện trở phi tuyến với điện áp định mức của lưới điện. Điện trở của chống sét van có trị số lớn vô cùng không cho dòng đi qua khi có điện áp sét điện trở giảm xuống tới 0, chống sét van tháo dòng sét xuống đRt. Ở các trạm phân phối trung áp thường chế tạo tủ hợp bộ máy biến áp đo lường và chống sét van.
Chống sét van có thể đặt ở một trong hai vị trí sau đây:
- Trước dao cách ly: dòng sét không đi qua dao cách ly. Nhưng phương án này gặp khó khăn trong quá trình vận hành sửa chữa, khi muốn thay thế chống sét van cần phải cắt máy cắt đặt ở trạm trung tâm.
- Sau dao cách ly: tiện cho việc kiểm tra nhưng dòng sét lại đi qua dao cách ly do đó có thể làm hỏng dao cách ly.
Điều kiện lựa chọn chống sét van: Lựa chọn chống
sét van 3EH2 của Siemens có =36 kV
Bảng 2.32. Thông số chống sét van được chọn
Loại Uđm (kV) Ulv max (kV) Ipđ đm (kA)
3EH2 36 45 5
2.4.4. Lựa chọn sơ đồ TBA phân xưởng
Với các TBAPX do đặt không xa TPPTT nên phía cao áp của trạm chỉ cần đặt cầu chì và dao cách ly. Dao cách ly dùng để cách ly MBA khi sửa chữa, cầu chì dùng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho MBA
Phía hạ áp aptomat tổng và các aptomat nhánh, thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng aptomat phân đoạn, aptomat này ở trạng thái mở, chỉ khi nào có sự cố với 1 MBA thì mới đóng để cRp điện cho các phụ tải của phân đoạn bị sự cố.
2.4.4.1 Dao cách ly (DCL)
Dao cách ly có nhiệm vụ cách ly phần mang điện và phần không mang điện , tạo khoảng cách an toàn trông thRy , phụ vụ cho công tác sửa chữa , kiểm tra bảo dưỡng thiết bị . Trong một số trường hợp , cho phép dao cách ly đóng cắt dòng tải nhỏ.
Để thuận tiện ta dùng chung 1 chủng loại dao cách ly cho tRt cả các trạm biên áp để dễ dàng cho việc mua sắm , lắp đặt thay thế. Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau:
- Điện áp định mức (kV) : - Dòng điện định mức (A) :
- Dòng điện ổn định động cho phép (kA) : - Dòng điện ổn định nhiệt (kA) : .
Dòng điện lớn nhRt chạy qua dao cách ly được xét khi MBA có công suRt lớn nhRt bị quá tải 40% :
= = (A)
Vậy ta chọn loại dao cách ly 3DC – 36 kV do Siemens chế tạo: Bảng 2.33. Thông số dao cách ly được chọn
Loại Uđm DCL (kV) Iđm DCL (A) I (kA)Nt i (kA)ôđđ
3DC 36 630 20 50
2.4.4.2 Cầu chì cao áp
Chức năng của cầu chì là bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho lưới điện từ 35 kV trở
xuống. Cầu chì thường được dùng ở các vị trí sau : - Bảo vệ MBA đo lường ở các cRp điện áp.
- Kết hợp với cầu dao phụ tải tạo thành bộ máy cắt phụ tải để bảo vệ các đường dây trung áp .
- Đặt ở phía cao áp của các TBA phân phối để bảo vệ cho MBA.
Ở cRp điện áp trung áp thường dùng cầu chì ống . Cầu chì được chọn và kiểm tra theo điều kiện:
- Điện áp định mức : - Dòng điện định mức : - Dòng cắt định mức:
- Công suRt cắt định mức : Dòng cưỡng bức qua MBA B1 là : (A)
Chọn loại cầu chì FV-36-50A của EFO cho MBA công suRt 1800 (kVA). Dòng cưỡng bức đi qua MBA B2, B4, B5 là :
(A)
Chọn loại cầu chì 3GD1 606-5D của Siemens cho các MBA công suRt 1250 (kVA).
Dòng cưỡng bức đi qua MBA B3, B6 là : (A)
Chọn loại cầu chì 3GD1 605-5B của Siemens cho các MBA công suRt 1000 (kVA).
g 2.34. Lự và kiểm tra cao áp
TBAPX Loại CC (
m
A) (kA)
IcătNmin
(A) (MVA) Icb (A) I’’ (kA) S’’ (MVA) B1 36 50 40 2494,2 4 B2 3GD1 606-5D 36 32 31,5 230 1964,2 28,87 3,558 B3 3GD1 605-5B 36 25 31,5 120 1964,2 23,09 3,560 215,8 B4 3GD1 606-5D 36 32 31,5 230 1964,2 28,87 3,562 215,9 B5 3GD1 606-5D 36 32 31,5 230 1964,2 28,87 3,543 214,8 B6 3GD1 605-5B 36 25 31,5 120 1964,2 23,09 3,555 215,5 ,
2.4.4.3 Aptomat tổng và Aptomat phân đoạn phía hạ áp TBAPX
Aptomat là thiết bị đóng cắt hạ áp , có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Do có ưu điểm hơn hẳn cầu chì về khả năng làm việc chắc chắn , tin cậy , an toàn , đóng cắt đồng thời 3 pha , khả năng tự động hóa cao nên Aptomat được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và sinh hoạt.
Điều kiện chọn Aptomat tổng và Aptomat phân đoạn: - Điện áp định mức :
- Dòng điện định mức : - Dòng cắt định mức:
Dòng cưỡng bức qua MBA B1 là :
N2 N1 BAPX ` BAKV MC ĐDK PPTT CÁP
Chọn loại Aptomat M40 của Merlin Gerin cho MBA công suRt 1800 (kVA). Dòng cưỡng bức đi qua MBA B2, B4, B5 là :
(A)
Chọn loại Aptomat M32 của Merlin Gerin cho các MBA công suRt 1250 (kVA). Dòng cưỡng bức đi qua MBA B3, B6 là :
(A)
Chọn loại Aptomat M25 của Merlin Gerin cho các MBA công suRt 1000 (kVA). Bảng 2.35. Lựa chọn và kiểm tra Aptomat
TBAPX Loại Aptomat Uđm A (V) Iđm A (A) Icđm A (kA) Icb (A) I’’ (kA)
B1 M40 690 4000 75 3637 65,68 B2 M32 690 3200 75 2526 48,62 B3 M25 690 2500 55 2021 43,05 B4 M32 690 3200 75 2526 48,62 B5 M32 690 3200 75 2526 48,61 B6 M25 690 2500 55 2021 43,04 2.4.4.4 Aptomat nhánh Điều kiện chọn aptomat nhánh
-
- ( n là số nhánh Aptomat đưa về phân xưởng) -
STT Tên phân xưởng S (kVA)ttpx I (A)tt Loại SL UđmA (V) IđmA (A) IcđmA (kA)
1 PX luyện kim 2683,9 1936,9 M20 2 690 2000 55
2 PX lò Martin 2295,3 1656,5 M20 2 690 2000 55
3 PX máy cán phôi tRm 1514,1 1092,7 M12 2 690 1250 40
5 PX cán nguội 2100,4 1515,5 M16 2 690 1600 40
6 PX tôn 1713,1 1236,3 M12 2 690 1250 40
7 PX sửa chữa cơ khí 150,1 216,7 NS250H 1 690 250 10
8 Trạm bơm 618,7 446,5 NS630H 2 690 630 20
9 Ban Quản lý và Phòng Thí nghiệm 398,2 574,8 NS630H 1 690 630 20
Bảng 2.36. Lựa chọn và kiểm tra Aptomat nhánh2.4.4.5 Thanh góp hạ áp 2.4.4.5 Thanh góp hạ áp
Thanh góp là nơi tiếp nhận điện năng từ nguồn cung cRp đến và phân phôi cho các phụ tải tiêu thụ . Thanh góp là phần tử cơ bản của thiết bị phân phối . Các thanh dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép .Các điều kiện lựa chọn sơ bộ thanh góp :
Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép : = 1 với thanh đặt đứng
: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ (
Bảng 2.37. Lựa chọn và kiểm tra thanh góp hạ áp
TBAPX Loại Số lượng Icp TG (A) Icb (A) Vật liệu
B1 120 x 10 2 4100 3637 Đồng B2 80 x 8 2 2620 2526 Đồng B3 80 x 8 2 2620 2021 Đồng B4 80 x 8 2 2620 2526 Đồng B5 80 x 8 2 2620 2526 Đồng B6 80 x 8 2 2620 2021 Đồng
2.5. Sơ đồ chi tiết mạng cao áp của nhà máy
Chương III: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởngsửa chữa cơ khí sửa chữa cơ khí
3.1. Đặt vRn đề
Mạng điện hạ áp của phân xưởng lRy điện từ phía hạ của các trạm biến áp phân xưởng. Do đó, cRp điện áp của mạng là 0,4 kV và nguồn điện của mạng chính là các trạm biến áp phân xưởng. Ta đưa điện từ nguồn vào trong các tủ phân phối, tủ động lực rồi đưa đến từng máy móc trong phân xưởng. Thực chRt của việc thiết kế mạng điện hạ áp của nhà máy là lựa chọn các tủ phân phối, tủ động lực, các thiết bị đóng cắt, bố trí các tủ động lực và đi dây trong phân xưởng. Việc lựa chọn và bố trí các thiết bị đòi hỏi phải hợp lý cả về mặt kỹ thuật và thẩm mỹ trong phân xưởng.
3.2. Sơ đồ tổng quát mạng hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Để cRp điện cho xưởng ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Điện năng từ TBA B6 được đưa về tủ phân phối của phân xưởng SCCK. Tủ này có nhiệm vụ cRp điện tới 7 tủ động lực (TĐL) đặt tại 6 nhóm thiết bị đã chia ở chương I và 1 tủ chiếu sáng.
Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. Mỗi tủ động lực cRp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có công suRt lớn và quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ, các phụ tải có công suRt bé và ít quan trọng hơn được ghép thành các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông (xích). Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cRp điện, tại các đầu vào và ra của tủ đều đặt các aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng.
3.3. Sơ bộ lựa chọn các thiết bị điện
3.3.1. Thiết bị tủ hạ áp
Ở chương II ta đã xác định được Aptomat tổng A là M25 và Aptomat nhánh A là 0 1
NS250H, thanh góp bằng đồng loại 80 x 6 (mm )2
Thiết bị
Aptomat tổng A0 Aptomat nhánh A1 Thanh góp Loại Uđm A (V) Iđm A (A) Icđm A (kA) Loại Uđm A (V) Iđm A (A) Icđm A (kA) Loại Icp TG (A) Vật liệu Thông số M25 690 2500 55 NS250H 690 250 10 80 x 8 2620 Đồng Bảng 3.1. Thông số thiết bị tủ hạ áp 3.3.2. Cáp từ tủ hạ áp đến tủ phân phối
Cáp từ tủ hạ áp về tủ phân phối là loại cáp 4G70 có thông số như sau: Bảng 3.2. Thông số cáp từ tủ hạ áp đến tủ phân phối
Đường cáp S (kVA)tt I (A)max F (mm2) Icp (A) L (m) Số dây
B6-7 150,1 228,05 4G70 246 175 1
Kiểm tra kết hợp với Aptomat A :1
(A) (3.1) Vậy cáp đã chọn thỏa mãn 3.3.3. Thiết bị tủ phân phối
3.3.3.1. Aptomat tổng
Aptomat tổng có thông số giống Aptomat nhánh A của tủ hạ áp, nghĩa là loại NS250H1
3.3.3.2. Thanh góp
Thanh cái trong tủ phân phối sẽ chọn làm bằng đồng và được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép.
(3.2) Trong đó
: hệ số ứng với chiều đặt thanh góp, chọn thanh góp đặt nằm ngang, : hệ số hiệu chỉnh theo môi trường
(A)
Vậy ta chọn thanh góp bằng đồng có , kích thước 25 x 3 3.3.3.3. Aptomat nhánh
Điều kiện chọn aptomat nhánh -
-
Các aptomat này được chọn cùng một loại để thuận lợi cho quá trình lắp đặt và đă St hàng thiết bị
Ta có bảng lựa chọn Aptomat nhánh của Merlin Gerin như sau: Bảng 3.3. Thông số Aptomat nhánh tủ phân phối
TĐL1 22,00 33,43 NC100H 440 100 6 1,3 0,75 0,86 TĐL2 32,30 49,07 NC100H 440 100 6 1,3 0,75 0,86 TĐL3 30,05 45,66 NC100H 440 100 6 1,3 0,75 0,86 TĐL4 33,33 50,64 NC100H 440 100 6 1,3 0,75 0,86 TĐL5 26,06 39,59 NC100H 440 100 6 1,3 0,75 0,86 TĐL6 18,50 28,11 NC100H 440 100 6 1,3 0,75 0,86 (*) Ghí chú:
- Rbvqd và Xbvqd là điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng điện
- Rtx là điện trở tiếp xúc
3.3.4. Cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực
Các nhóm động lực trên đều được bảo vệ bằng aptomat nhánh có dòng định mức là 100A. Các đường cáp từ TPP đến các TĐL được bố trí đặt trong hầm cáp đi dọc đường của phân xưởng. Chúng chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép, kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch.
Cáp từ TPP –TĐL1 được chọn như sau: Do có 1 dây cáp nên → (A)
Vậy ta chọn cáp đồng 4 lõi do LENS chế tạo 4G16 có Kiểm tra điều kiện:
Kết luận : Cáp đã chọn thỏa mãn . Tương tự với cáp còn lại có kết quả :
Bảng 3.4. Thông số cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực
Tuyến cáp Itt TĐL (A) (A) F (mm2) Icp Cáp (A) L (m)
TPP-TĐL1 33,43 83,33 4G16 100 70 TPP-TĐL2 49,07 83,33 4G16 100 80 TPP-TĐL3 45,66 83,33 4G16 100 35 TPP-TĐL4 50,64 83,33 4G16 100 25 TPP-TĐL5 39,59 83,33 4G16 100 20 TPP-TĐL6 28,11 83,33 4G16 100 15 3.3.5. Thiết bị tủ động lực (TĐL) 3.3.5.1. Aptomat tổng
3.3.3.2. Thanh góp
Thanh cái trong tủ động lực sẽ chọn làm bằng đồng và được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép.
(3.1) Trong đó
: hệ số ứng với chiều đặt thanh góp, chọn thanh góp đặt nằm ngang, : hệ số hiệu chỉnh theo môi trường
Đối với TĐL1 (A)
Vậy ta lựa chọn thanh góp bằng đồng có I = 340 A kích thước 25 x 3 mm cp 2
Tương tự với các TĐL khác ta có bảng sau:
Bảng 3.5. Thông số cáp thanh góp các tủ động lực
TT Itt TĐL (A) (A) Kích thước (mm2) Icp TG (A) Chiều dài (m)
TĐL1 33,43 39,10 25x3 340 0,6 TĐL2 49,07 57,39 25x3 340 0,6 TĐL3 45,66 53,40 25x3 340 0,6 TĐL4 50,64 59,23 25x3 340 0,6 TĐL5 39,59 46,30 25x3 340 0,6 TĐL6 28,11 32,88 25x3 340 0,6
3.3.5.3. Aptomat nhánh và dây dẫn đến từng thiết bị trong nhómĐiều kiện chọn aptomat nhánh Điều kiện chọn aptomat nhánh
- -
Dây dẫn điện từ TĐL đến các thiết bị chọn loại 4 lõi đặt trong ống thép có đường kính 3/4 ” chôn ngầm dưới nền phân xưởng.
Điều kiện chọn dây dẫn: - Icp ≥ I tt
- Icp ≥
Phân xưởng SCCK được chia làm 6 nhóm thiết bị . Sau đây ta chỉ tính toán mẫu cho nhóm 1, các nhóm còn lại tương tự. Ở chương 1 đã xác định = 0,6
Bảng 3.6. Thông số thiết bị nhóm 1
STT Tên thiết bị Ký hiệu trên sơ đồ Nhãn máy SL Pđm (kW) 1 máy Toàn bộ
2 Máy tiện ren 2 1616 1 4,5 4,5
3 Máy tiện ren 3 IE6EM 1 3,2 3,2
4 Máy tiện ren 4 IД63A 1 10 10
5 Máy khoan đứng 5 2A125 1 2,8 2,8
6 Máy khoan đứng 6 2A150 1 7 7
7 Máy cưa 11 872A 1 2,8 2,8
8 Máy mài hai phía 12 - 1 2,8 2,8
9 Máy khoan bàn 13 HC-12A 6 0,65 3,9