4.2 .1Chọn cáp từ Tủ Phân Phối tới các phân xưởng
4.2.2 .Chọn cáp từ MBA đến TPP
5.3. Tổn thất điện năng
+∆ 1=∆ ∑ +∆ =.∆.+ = 73291 (KWh) ∑ ∆ = ∆ 1 + ∆ 2 = 131244 + 73291 = 204535 ( ℎ) 4
Chương 6 TÍNH TỐN NỐI ĐẤT 6.1 Tác dụng của việc nối đất và an tồn khi nối đất
Nối đất có 3 chức năng : Nối đất làm việc, nối đất chống sét và nối đất an toàn. Trang bị nối đất gồm các điện cực và các dây dẫn nối đất. Dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận được nối đất với các điện cực.
Trong nối đất bảo vệ thì điện áp trên vỏ thiết bị so với đất
Ud Id .Rd
Trong đó :
Id - dòng điện ngắn mạch 1 pha nối
đất Rd - điện trở nối đất
Khi người chạm vào vỏ thiết bị có điện áp dịng điện chạy qua người xác định :
I ng I
d R Rdng
Vì điện trở của người được coi như mắc song song với điện trở nối đất
Id I 'd Ing
Khi thực hiện nối đất sao cho : R R
ng
Ing
Rd .Id
R
ng
Như vậy khi thự hiện nối đất tốt ,điện trở nối đất đủ nhỏ có thể đảm bảo dịng điện chạy qua người nhỏ, khơng gây nguy hiểm đến tính mạng .
Khi có trang bị nối đất dịng điện ngắn mạch theo dây dẫn nối xuống đất các điện cực và chạy tản vào đất.
Mặt đất tại vị trí đặt điện cực có điện thế lớn nhất , càng xa điện cực điện thế càng giảm dần và bằng không ở nơi cách xa điện cực khoảng 15 dến 20m.
Nếu bỏ qua điện trở nhỏ của dây nối đất thì điện trở nối đất được tính :
R U
d
Trong đó :U d - điện áp của trang bị nối đất với đất
Nếu tay người hoặc 1 bộ phận nào đấy của cơ thể chạm vào thiết bị thì điện áp
tiếp xúc Utx như sau :
Utx d
Trong đó : d - điện thế lớn nhất tại vị trí điện cực nối đất - điện thế trên mặt đất tại chân người
đứng Điện áp bước được xác định :
Ub 1 2
Điện áp tiếp xúc và điện áp bước phải nằm trong giới hạn cho phép.
Để thỏa mản điều kiện này người ta tiến hành bố trí nối đất để tạo sự cân bằng thế và tản nhanh dòng điện vào đất
6.1.2 Cách thực hiện nối đất .
Nối đất có 2 loại : Nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo
+ Nối đất tự nhiên là sử dụng các ống dẫn nước hay các ống bằng kim loại khác
đặt trong đất ( trừ các ống kđãn nhiên liệu lỏng và khí dễ cháy ) , các kết cấu của cơng trình nhà xuổng có nối đất .
+ Nối đất nhân tạo thường được thực hiện bằng cọc thép , ống thép , thanh thép
dẹt hình chữ nhật hoặc thép góc dài 2 – 3 mét chon sâu xuống đất sao cho đầu trên cách mặt đất khoảng 0,5 – 0,7 mét.
6.2 Tính tốn nối đất6.2.1 Tính tốn nối đất tự nhiên 6.2.1 Tính tốn nối đất tự nhiên
Mạng tính gần đúng .
Đối với đường ống dẫn nước bằng kim loại , điện trở khuếch tán dược tính gần đúng như bảng sau :
4
Bảng 1: Điện trở khuếch tán của các ống dẫn bằng kim loại chon sâu dưới đất 200
.cm ( điện trở suất của đất 3.104 .cm )
Độ dài ống chôn sâu dưới đất (m) 100 500 1000 2000
Như vậy chúng ta đã biết điện trở nối đất cho phép đối với trạm biến áp có cơng suất
lớn hơn 100kVA la
Bảng 2: Điện trở khuếch tán của các điện trở bằng kim loại chôn sau dưới đất
70 .cm ( điện trở suất 3.104 .cm ) Độ dài phần cáp chôn sâu dưới đất (m) 50 100 200 500 1000
Các điện trở khuếch tán trong bảng 1 và 2 khi tính tốn phải nhân với hệ số k.
4
Trong một rãnh chơn nhiều cáp thì điện trở khuếch tán tất cả các vỏ cáp phải xét tới ảnh hưởng của màng che và được xác định theo công thức :
R R n1C
Trong đó :
R1c- điện trở khuếch tán của 1 cáp
n - số cáp chôn trong cùng 1 rãnh Điện trở nối đất tự nhiên được xác định theo công thức :
R tn tn tn tn tn Trong đó : R1 , t ống nước đặt riêng lẻ.
6.2.2 Tính tốn nối đất nhân tạo
Nếu Rtn R thì điện trở nối đất nhân tạo được tính theo cơng thức :
Rnt R.Rtn tn R
Trong đó :
R – điện trở nối đất cho phép lớn nhất của trang bị nối đất
Rtn
- điện trở nối đất tự nhiên
Điện trở nối đất nhân tạo gồm hệ thống cọc chôn thẳng đứng và nằm ngang được xác định theo công thức : RR d .R ngang nt R R d ngang Trong đó :
R : điện trở khuếch tán của hệ thống thanh chôn nằm ngang
ng
Rd : điện trở khuếch tán của hệ thống thanh chơn thẳng đứng.
Thì điện trở khuếch tán được tính theo cơng thức sau : Rcoc Hay R 1C l max Trong đó :
0 : điện trở suất của đất ( .cm )
l : chiều dài cọc (cm)
d : đường kính ngồi của coc (cm)
t : đọ chôn sâu từ mặt đất đến điểm giữa của cọc (cm) Đối với thép góc đường kính đẳng trị được xác định theo công thức :
0, 366 2l 2 R 1tD R 1tT . .Kmax .lg l 2 .K max .lg dt ( ) Trong đó : b- bề rộng của thanh thép dẹt (cm) d- đường kính của thanh thép trịn (cm)
t- độ chon sâu tính từ mặt đất tới giữa tiết diện ngang của thanh (cm)
- điện trở khuếch tán của 1 thanh thép tròn - điện trở khuếch tán của thanh thép dẹt
Khi xác định nối đất của tồn bộ mạch vịng cần phải xét tới ảnh hưởng của các màng che giữa các cọc của thanh.
Trong trường hợp này ta dung hệ số sử dụng của cọc đứng ngang .
Điện trở khuếch tán của n cọc có xét tới ảnh hưởng của màng che được tính theo cơng thức :
R
1tD
R
Rd Rtd
.
d
Trong đó :
Rtd : điện trở của 1 cọc hay 1 điện cực thẳng đứng .
d : hệ số sử dụng của các điện cực chon thẳng đứng .
Điện trở khuếch tán của các thanh nằm ngang nối guiwax các điện cực đóng thẳng đửng có xét tới ảnh hưởng của màng che .
R'
Rngang ngangngang
Trong đó :
: điện trở khuếch tán của thanh nối chưa xét tới ảnh hưởng của màng che . : hệ số sử dụng của thanh nằm ngang .
d và ngang t tra trong giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng trong cơng nghiệp.
4 Với
ngang
'
6.3. Áp dụng tính tốn thực tế với bài của chúng em:
- Ta có bảng điện trở suất của đất như sau :
Loại đất
Nước biển Than bùn Đất sét Đất vườn
Nước song , ao, hồ
Đất sét thành từng vỉa lớn Đất pha sét Đất pha sét khoang 50% sét Đất đen Đất pha cát Cát
Đất vôi , đá vôi, các hạt lấn đá vụn, sỏi Đá , đá vụn
- Như đã biết điện trở nối tiếp cho phép đối với trạm biến áp có cơng suất lớn hơn
100KVA là
Rd 4 , để tiết kiệm ta sử dụng hệ thống móng nhà xưởng và hệ thống
ống nước làm nối đất tự nhiên , với điện trở nối đất đo được là Rtn 27,6 , điện trở
suất của đất 3.10
là .
hệ số điều chỉnh của cọc nối đất là
Kcoc =2,0 và đối với thanh nối K
ng
:
4
BẢNG HỆ SỐ K:
Loại nối đất
Chống sét
An toàn làm việc
- Trước hết ta xác định điện trở nối đất nhân tạo :
RRtn
.R
d nt
d
Chọn cọc nối đất bằng thép trịn dài l=2,5 mét , đường kính d = 5,6cm , đóng cọc sâu cách mặt đất h=0,8 mét,
Chiều sâu trung bình của cọc
h
tb h
2
Điện trở tiếp xúc của cọc này có giá trị :
Rcoc K coc . 0 (ln 2l 1 ln 4h tb l ) 2 d 2 4htb l .l 2.3.104
Sơ bộ chọn số lượng cọc :
n R Rcoc nt 39,2 4,68 5
Số cọc này được đóng xung quanh trạm biến áp theo chu vi ( giả sử trạm biến áp có kích thước là a=7m, b=8m )
L=2.(7+8)=30m
Khoảng cách trung bình giữa các cọc là :
l L 30
0,75(m)
a
n 40
Tra bảng ứng với tỉ lệ
Ta xác định được hệ số lợi dụng của các cọc nối đất ( theo phương pháp nội suy tuyến tính tra bảng ứng với chu vi là 30 ) :
l / l
a
0,3 1 2
- Tính X ( theo nội suy) :
0,43 X
X = 0,311
- Tính Y :
0,24 Y
Y= 0,198
Chọn thanh nối đất bằng thép có kích thước b.c=80.8 cm Điện trở tiếp xúc của thanh nối ngang :
R ngang
Điện trở thực tế của thanh nối ngang có xét đến hệ số lợi dụng ngang là :
ngang' Rngang 48,90,198 247( )
ngang
Điện trở cần thiết của hệ thống nối đất có tính đến điện trở của thanh nối :
R' ngang' .Rnt nt Số lượng cọc chính thức là : n ct Chon nc 124 cọc. t
Chương 7: TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG BÙu cầu:Tính tốn dung lượng bù để hệ số công suất nâng lên giá trị u cầu:Tính tốn dung lượng bù để hệ số cơng suất nâng lên giá trị
cosφ1=0,73 lên cosφ2 = 0,95
-Hệ số cos φ trước khi bù là cosφ1 = 0,73 dự định nâng lên cosφ2 = 0,95
-Dung lượng công suất phản kháng cần bù tồn nhà máy
Qb∑ = P∑.(tgφ1-tgφ2) Trong đó:
P∑ là tổng P tác dụng trong nhà máy
tgφ1: trước khi bù và tgφ: sau khi bù
cos 1 0,73 tg 1 0,936
cos 2 0,95 tg 2 0,329
Qb 144, 2. 0,936 0,329 876 KVAr
Vậy chọn thiết bị bù là tụ bù Tính tốn bù cơng suất cho phân xưởng Phân xưởng 1:
Qbpx1 = 126 (0,855- 0,329) = 136,76 (Kvar) Tương tự phân xưởng khác ta có
Phân xưởn g
cos 1 cos 2 P Kw Qb KVAr tg 1 Loại tụ bù
Phân 0,76 xưởng 1 Phân 0,78 xưởng 2 Phân 0,697 xưởng 3 Phân 0,65 xưởng 4 Phân 0,76 xưởng 5 Phân 0,78 xưởng 6 5
10 kv DCL cc 'I MBA % ATM tong 2,4KV 5
Chương 8 DỰ KIẾN CƠNG TRÌNH ĐIỆN Loại thiết bị Máy biến áp Máy phát điện Máy cắt Attomat tổng Attomat PX 1 Attomat PX 2 Attomat PX 3 Attomat PX 4 Attomat PX 5 Attomat PX 6 5
Cáp, dây dẫn,
thanh cái, cọc nối đất… Tụ bù PX 1 Tụ bù PX 2 Tụ bù PX 3 Tụ bù PX4 Tụ bù PX 5 Tụ bù PX 6 5