CHƯƠNG 6 CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT BẢO VỆ TRONG TOÀN HỆ THỐNG
6.2 Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng
Dây dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép sẽ đảm bảo cho cách điện của dây dẫn không bị phá hỏng do nhiệt độ của dây dẫn đạt đến trị số nguy hiểm cho cách điện của dây. Điều này được thực hiện khi dòng điện phát nóng cho phép của dây, cáp phải lớn hơn dòng điện làm việc lâu dài cực đại chạy trong dây dẫn .
Icp≥Ilvmax
K (3.1)
Trong đó:
Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của cáp và dây dẫn (A).
K : Hệ số điều chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế.
* Nếu dây, cáp không chôn dưới đất thì K= K1.K2.K3 với:
_ Hệ số K1 xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt.
_ Hệ số K2 xét đến số mạch dây, cáp trong một hàng đơn.
_ Hệ số K3 xét đến nhiệt độ môi trường khác 300C.
* Nếu dây, cáp chôn ngầm trong đất thì K= K4.K5.K6.K7 với:
_ Hệ số K4 xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt.
_ Hệ số K5 xét đến số mạch dây, cáp trong một hàng đơn.
_ Hệ số K6 xét đến tính chất của đất.
_ Hệ số K7 xét đến nhiệt độ đất khác 200C
Vì khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ động lực cũng như từ tủ động lực đến từng thiết bị là ngắn, nếu như thời gian làm việc của các máy ít thì việc lựa chọn theo dòng phát nóng sẽ đảm bảo về chỉ tiêu kỹ thuật cũng như ít lãng phí về kim loại màu
Sau đó, tính sụt áp ∆U và kiểm tra điều kiện sụt áp cho phép:∆ U ≤ ∆ Ucp
6.2.1 Chọn cáp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính MDB:
Ittpx= SMBA
√3.Uđm
= 320
√3.0,4=461.88(A)
Kết hợp với chọn CB, ta chọn MCCB có Iđm= 500A.
=>chon Ke= 0.95
=> Itt= 0.9 × 500 = 475 A
Dây từ trạm biến áp tới tủ phân phối chính chọn cáp 3 lõi CXV/DTA,CXV/WA ruột đồng,cách điện XLPE,vỏ PVC có giáp bảo vệ ,chôn trong đất .Cáp được chôn trực tiếp trong đất có nhiệt trở suất của đất: 1,20Cm/W; nhiệt độ đất: 150C; độ sau chôn cáp 0,5m; nhiệt độ tối đa ruột dẫn: 900C.
Theo trang 134 sách Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh ,hệ số K được xác định theo biểu thức:
K=K4.K5.K6.K7
Theo sách Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh ,ta chọn các hệ số như sau :
K4=1 ( đặt trực tiếp trong đất ) K5=1 ( 1 mạch )
K6= 1 ( đất khô)
K7= 1.04 ( nhiệt độ đất 15ºC ,cách điện XLPE) Do đó :
K=K4.K5.K6.K7=1.04 Từ đó suy ra :
Icpđm≥Ilvmax K =475
1.04=456.73(A)
Từ catalog của CADIVI chọn được loại cáp CXV/DTA 4 lõi có thông số như sau : Tiết diện ruột dẫn (mm2) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (V/A/km)
185 460 0.25
6.2.2 Chọn dây dẫn từ tủ máy phát điện đến tủ ATS:
Ittpx= SMP
√3.Uđm
= 180
√3.0,4=259.8(A)=Ilvmax
Kết hợp với chọn CB, ta chọn MCB có Iđm= 300 (A).
Dây từ tủ máy phát điện đến tủ ATS chọn cáp ( 3 lõi) CXV/DTA,CXV/WA ruột đồng,cách điện XLPE,vỏ PVC có giáp bảo vệ ,chôn trong đất
hệ số K được xác định theo biểu thức:
K'¿K4. K5. K6. K7
Theo sách Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh ,ta chọn các hệ số như sau :
K4=1 ( đặt trực tiếp trong đất ) K5=1 ( 1 mạch )
K6= 1 ( đất khô)
K7= 1.04 ( nhiệt độ đất 15ºC ,cách điện XLPE) Từ đó :
K'¿K4. K5. K6. K7= 1.04 Suy ra:
Icpđm≥Ilvmax K =300
1.04=288(A)
Từ catalog của CADIVI chọn được loại cáp có thông số như sau :1 pha chọn 1 cáp cộng thêm dây trung tính nữa là tổng cộng có 4 sợi cáp đi từ máy phát điện ra với các thông số của 1 cáp cho 1 pha: (tra catalogue CADIVI)
Tiết diện ruột dẫn (mm2) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (V/A/km)
95 315 0.45
6.2.3 Chọn cáp từ tủ phân phối chính MDB đến tủ DB1 Ilvmax= SDB1
√3×0.4=
126.1
√3×0.4=182.1(A)
Kết hợp chọn CB, chọn MCCB có Iđm= 200 (A)
Từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối DB1 sử dụng sơ đồ đi dây hình tia.
Dây từ tủ phân phối chính đến tủ DB1đi trên máng cáp ,cáp tải điện là cáp (1 lõi) điện lực CV: đồng nhiều sợi xoắn, đơn lõi, cách điện PVC. Cáp đi trong máng cáp.
Nhiệt độ môi trường 300C.
Do đó theo Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh trang 132 ta có:
K=K1.K2.K3
Trong đó:
K1 = 1 ( cáp đi trong máng cáp )
K2 = 0.72 (gồm 14 mạch:3 đến DB1, 3 đến DB2 , 4 đến DB3, 4 đến LDB) K3 = 1
=> K= 0.72
Dòng điện cho phép định mức của dây là:
Icp ≥ 0.72200 =227.78 (A)
Cáp đi 3 pha, mỗi pha 1 cáp
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CV có thông số:
Tiết diện ruột dẫn (mm2) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (V/A/km)
95 260 0.42
6.2.4 Chọn cáp từ tủ phân phối chính MDB đến tủ DB2
Ilvmax= SDB2
√3×0.4=
108
√3×0.4=155.88(A)
Kết hợp chọn CB, chọn MCCB có Iđm=160 (A)
Từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối DB2 sử dụng sơ đồ đi dây hình tia.
Dây từ tủ phân phối chính đến tủ DB2 cáp tải điện là cáp điện lực CV: đồng nhiều sợi xoắn, đơn lõi, cách điện PVC. Cáp đi trong máng cáp. Nhiệt độ môi trường 300C.
Do đó theo Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh trang 132 ta có:
K=K1.K2.K3
Trong đó ta có :
K1 = 1 ( cáp đi trong máng cáp )
K2 = 0.72 (gồm 14 mạch:3 đến DB1, 3 đến DB2 , 4 đến DB3, 4 đến LDB) K3 = 1
=> K= 0.72
Dòng điện cho phép định mức của dây là:
Icp ≥ 0.72160 = 222.22 (A) Chọn dây 1 cáp CV cho mỗi pha.
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CV có thông số:
Tiết diện ruột dẫn (mm2) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (V/A/km)
95 260 0.42
6.2.5 Chọn cáp từ tủ phân phối chính MDB đến tủ DB3 Ilvmax= SDB2
√3×0.4=
86.5
√3×0.4=124.85(A).
Kết hợp chọn CB, chọn MCCB có Iđm=160 (A).
Từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối DB3 sử dụng sơ đồ đi dây hình tia.
Dây từ tủ phân phối chính đến tủ DB3 cáp tải điện là cáp điện lực CV: đồng nhiều sợi xoắn, đơn lõi, cách điện PVC. Cáp đi trong máng cáp. Nhiệt độ môi trường 300C.
Do đó theo Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh trang 132 ta có:
K=K1.K2.K3
Trong đó ta có :
K1 = 1 ( cáp đi trong máng cáp )
K2 = 0.72 (gồm 14 mạch:3 đến DB1, 3 đến DB2 , 4 đến DB3, 4 đến LDB) K3 = 1
=> K= 0.72
Dòng điện cho phép định mức của dây là:
Icp ≥ 0.72160 = 222.22 (A)
Chọn cáp CV cho 4 dây gồm ba dây pha và một dây trung tính.
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CV cho ba dây pha và dây trung tính có thông số:
Tiết diện ruột dẫn (mm2) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (V/A/km)
95 260 0.42
6.2.6 Chọn cáp từ tủ phân phối chính MDB đến tủ LDB
Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng ( Tủ LDB) Pcs = Pbđ Nbđ = 250*24 = 6000W = 6 KW Ics= Pcs
Uđmcosφ= 6
x0,4x0,8=10.83A
Kết hợp với lựa chọn CB, ta chọn MCB có Idm = 20A Icp = 20 A.⇒ Từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối LDB sử dụng sơ đồ đi dây hình tia.
Dây từ tủ phân phối chính đến tủ LDB không chôn dưới đât,cáp tải điện là cáp điện lực CV: đồng nhiều sợi xoắn, đơn lõi, cách điện PVC. Cáp đi trong máng cáp.
Nhiệt độ môi trường 300C.
Do đó theo Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh trang 132 : K=K1.K2.K3
Trong đó ta có : K1 = 1 ( cáp đi trong máng cáp )
K2 = 0.72 (gồm 14 mạch:3 đến DB1, 3 đến DB2 , 4 đến DB3, 4 đến LDB)
K3 = 1( nhiệt độ môi trường 30º)
=> K= 0.72 Dòng hiệu chỉnh cho phép là:
Icptt=Icp
K = 0.7220 = 27.77 (A).
Chọn cáp CV cho 4 dây gồm ba dây pha và một dây trung tính.
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CV có thông số:
Tiết diện ruột dẫn (mm2) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV)
10 65 3
6.2.7 Chọn dây dẫn từ các tủ phân phối phụ đến tải a)Chọn cáp từ tủ phân phối phụ DB1 đến các động cơ
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối phụ DB1 đến 3 nhánh động cơ và nhánh ổ cắm, ta sử dụng cáp điện lực CVV, 3 lõi, cách điện bằng PVC do CADIVI sản xuất, đi trên máng cáp.
Xác định hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt K.
K1 = 1 (cáp đi trên máng cáp)
K2 = 0.77 (4 mạch cáp tương đương với 4 nhánh) K3 = 1 (nhiệt độ môi trường là 30oC ).
K =K1K2K3 = 0.77
Dòng định mức của thiết bị được tính theo công thức:
Dựa vào bảng thông số tính toán từ Chương 2 : Tính toán phụ tải ta có bảng sau :
Dòng điện định mức nhánh A5-6:
IttA1= SttA1
0.4× √3= 27.91
0.4× √3 = 40.28A
Kết hợp chọn CB có Iđm= 50A => Icp = 50A Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt =Icp
K = 0.7750 = 64.93 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x10 78 3.8
Dòng điện định mức nhánh A7-10:
IttA2= SttA2
0.4× √3 =0.474× √3 = 106.8A Kết hợp chọn CB có Iđm= 125A => Icp = 125A
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt =Icp
K = 0.77125= 162.33 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x35 188 1.1
Dòng điện định mức nhánh A1-4:
IttA3= SttA3
0.4× √3=0.444× √3 = 63.51 (A) Kết hợp chọn CB có Iđm= 75A => Icp = 75 (A)
Dòng hiệu chỉnh cho phép là : Icptt =Icp
K = 0.7775 = 97.4 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x16 101 2.4
Dòng điện định mức nhánh (5 ổ cắm 3 pha 16A, 3 ổ cắm 3 pha 30A):
IttA4= SttA4
0.4× √3 = 0.411.76× √3 = 16.97 (A) Kết hợp chọn CB có Iđm= 20A => Icp = 20 (A)
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt =Icp
K = 0.7720 = 25.97 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x1.5 27 25
b)Chọn cáp từ tủ phân phối phụ DB2 đến các động cơ:
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối phụ DB2 đến 4 nhánh động cơ và nhánh ổ cắm :ta sử dụng cáp điện lực CVV, 3 lõi, cách điện bằng PVC do CADIVI sản xuất, đi trên máng cáp.
Xác định hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt K.
K1 = 1 (cáp đi trên máng cáp)
K2 = 0.75 (5 mạch cáp tương đương với 5 nhánh) K3 = 1 (nhiệt độ môi trường là 30oC ).
K =K1K2K3 = 0.75
Dòng điện định mức nhánh B3-6:
IttB1= SttB1
0.4× √3 = 0.440× √3=¿57.74 (A) Kết hợp chọn CB có Iđm= 60A => Icp = 60A
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt= IKcp =0.7560 = 80 (A).
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x16 101 2.4
Dòng điện định mức nhánh B1-2:
IttB2= SttB2
0.4× √3= 28.9
0.4× √3 = 41.74 A Kết hợp chọn CB có Iđm= 50A => Icp = 50A
Dòng hiệu chỉnh cho phép là : Icptt =Icp
K = 0.7550 = 66.66 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x10 78 3.8
Dòng điện định mức nhánh B7-11:
IttB3= SttB3
0.4× √3=0.432.6× √3 = 46.99 (A) Kết hợp chọn CB có Iđm= 50A => Icp = 50A
Dòng hiệu chỉnh cho phép là : Icptt =Icp
K = 0.7550 = 66.66 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x10 78 3.8
Dòng điện định mức nhánh B12-15:
IttB4= SttB4
0.4×√3= 21.2
0.4×√3 = 30.61 (A) Kết hợp chọn CB có Iđm= 40A => Icp = 40 (A)
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt=IKcp = 0.7575 = 100 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x16 101 2.4
Dòng điện định mức nhánh (5 ổ cắm 3 pha 16A, 3 ổ cắm 3 pha 30A):
IttB5= SttB5
0.4× √3 = 0.411.76× √3 = 16.97 (A) Kết hợp chọn CB có Iđm= 20A => Icp = 20 (A)
Dòng hiệu chỉnh cho phép là:
Icptt =Icp
K = 0.7520 = 26.66 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x1.5 27 25
c)Chọn cáp từ tủ phân phối phụ DB3 đến các động cơ:
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối phụ DB3 đến 3 nhánh động cơ và nhánh ổ cắm :ta sử dụng cáp điện lực CVV, 3 lõi, cách điện bằng PVC do CADIVI sản xuất, đi trên máng cáp.
Xác định hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt K.
K1 = 1 (cáp đi trên máng cáp)
K2 = 0.77 (4 mạch cáp tương đương với 4 nhánh) K3 = 1 (nhiệt độ môi trường là 30oC ).
K =K1K2K3 = 0.77
Dòng điện định mức nhánh C1-3:
IttC1= SttC1
0.4× √3 = 0.444× √3=¿ 63.5 (A).
Kết hợp chọn MCCB có Iđm= 75A => Icp = 75 (A).
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt =Icp
K = 0.7575 = 100 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x16 101 2.4
Dòng điện định mức nhánh C6-9:
IttC2= SttC2
0.4× √3 = 0.440.5× √3=¿ 58.43(A).
Kết hợp chọn MCCB có Iđm= 60A => Icp = 60 (A).
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt =Icp
K = 0.7760 = 77.9 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x16 79 2.4
Dòng điện định mức nhánh C4-5:
IttC3= SttC3
0.4× √3 = 0.422.33× √3=¿ 32.23 (A).
Kết hợp chọn MCCB có Iđm= 40A => Icp = 40 (A).
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt =Icp
K = 0.7740 = 51.95 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CVV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x6 59 6.4
Dòng điện định mức nhánh (6 ổ cắm 1 pha 10A):
IttC3= SttC3
0.4× √3 = 0.41.32× √3=¿ 1.9 (A).
Kết hợp chọn CB có Iđm= 6A => Icp = 6 (A).
Dòng hiệu chỉnh cho phép là :
Icptt =Icp
K = 0.776 = 7.79 (A) Chọn dây CV một lõi cho 3 pha và một dây trung tính.
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CV có : Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
3x1.0 15 38
d)Dây dẫn từ tủ chiếu sáng LDB đến phụ tải đèn
Để tiết kiệm điện, ta chia cả hệ thống chiếu sáng thành 3 nhóm nhỏ cho mỗi dãy đèn và mỗi nhóm nhỏ có 8 đèn, nhằm khi không cần thiết, có thể tắt bớt điện theo ý muốn. Dựa vào vị trí đặt tủ LDB chọn pha A , pha B,pha C đi chung 1máng, mỗi pha đi kèm một dây trung tính. Chọn dây dẫn là dây CV,1 lõi , bọc cách điện PVC, điện áp 660V, ruột đồng, đi trong ống nhựa cách điện, đặt trên máng cáp.
Xác định hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt K.
K1 = 1 (cáp đi trên máng cáp)
K2 = 0.73 ( sáu mạch đi trên một máng ) K3 = 1 (nhiệt độ môi trường là 30oC ).
K =K1K2K3 = 0.73
Dòng điện cho phép của cáp:
Công suất của một nhóm đèn(Đèn chiếu sáng thành 3 nhóm, mỗi nhóm 8 đèn)
Pttnhóm=Nbộx Pđèn = 8x250 =2000 (W)
Dòng điện tính toán cho mỗi nhóm đèn Ittn1=Pttnhómx cosφ
U =2000x0.8
220 = 7.27 (A)
Kết hợp với lựa chọn CB có Idm =10 A Icp = 10A.⇒
Dòng hiệu chỉnh cho phép Icptt=Icp
K = 0.7310 = 13.69 (A)
Tra bảng thông số dây do CADIVI sản xuất, ta chọn dây điện lực CV, 2 dây:
1 dây pha và 1 dây trung tính có thông số:
Tiết diện danh định (mm2) Dòng điện định mức (A) Điện áp rơi (V/A/km)
6 47 6.4