Lng = 12/4 = 3 m /2 = 1,5m Ldọc = 5 / 2 = 2,5 m /2 = 1,25m Theo TL 3 trang 149 Lng max 2.htt = 2 . 3,2 = 6,4 (m) Ldọc max 1,45.htt = 1,45 . 3,2 = 7,64 (m) Vậy sự bố trí trên là hợp lệ 1.7.18. Xác định phụ tải chiếu sáng: Cơng suất tính tốn tác dụng: Pttcs = NBĐ . nbĩng/1 bộ .(Pđ + Pballast)
Đối với đèn huỳnh quang: Pballast = 20%Pđ và cos = 0,6 Pttcs = 8 . 2(36 + 0,2 . 36) = 0,696 (KW) Qttcs = Pttcs . tg = 0,696 . 1,33 = 0,925 (Kvar) Sttcs = Pttcs Qttcs 1,157(KVA)
* Tương tự phịng bảo vệ cĩ cơng suất: Pttcs = 0,5 (Kw)
Qttcs = 0,665 (KVA) 2. Phụ tải chiếu sáng cho nhà máy:
Theo tiêu chuẩn IEC, đối với chiếu sáng Kđt = 1
x cs P = (PCS1 + PCS2 + PCS3 + PCS4 + PCS5 + PCS6 + PCS7 + PCS8).Kđt = 10,54 + 0,174 + 11,223 + 3,132 + 3,132 +0,87 + 0,696 + 0,5 = 30,267 (KVA) x cs Q = (QCS1 + QCS2 + QCS3 + QCS4 + QCS5 + QCS6 + QCS7 + QCS8).Kđt = 14 + 0,2314 + 14,9 + 4,16 + 4,16 + 1,157 + 0,925 + 0,665 12 m Ldọc = 2,5m 1,25 m 1,5m Lng = 3 m 5 m
= 40,2 (Kvar) Stt = 50,3 (KVA) Với:
- PCS1 là cơng suất chiếu sáng phân xưởng gị hàn và tiện, phay, bào. - PCS2 là cơng suất chiếu sáng phân xưởng rèn.
- PCS3 là cơng suất chiếu sáng phân xưởng đúc tru.ï - PCS4 là cơng suất chiếu sáng phân xưởng đúc cống. - PCS5 là cơng suất chiếu sáng nhà kho.
- PCS6 là cơng suất chiếu sáng hội trường.
- PCS7 là cơng suất chiếu sáng văn phịng làm việc. - PCS8 là cơng suất chiếu sáng phịng bảo vệ.
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TOAØN NHAØ MÁY :
Việc xác định phụ tải cho nhà máy dựa trên cơ sở sau khi đã xác định xong phụ tải tính tốn các phân xưởng cơ khí và chiếu sáng văn phịng, bảo vệ, kho,…
Do được chia là 4 nhĩm nên Kđt = 0,8
x cs P = (Ptt TPP1 + Ptt TPP2 + Ptt ĐL6). Kđt = (159,73 + 335,35 + 79,73). 0,8 = 462,05 (KW) x cs Q = (Qtt TPP1 + QCS2 + Qtt TPP2 + Qtt ĐL6). Kđt = (106,62 + 224 + 41,32 ).0,8 = 294,6 (Kvar) = 542,73 (KVA)
* Phụ tải tính tốn động lực và chiếu sáng của nhà máy: PttNM Ptt Pttcs = 462,05 + 30,56 = 481,31 (KW) QttNM QttQttcs = 249,6 + 40,2 = 334,6 (KW) SttNM = 599,91 (KVA)
Với :
- PttNM là cơng suất tính tốn của tồn nhà máy. - QttNM là cơng suất phản kháng của tồn nhà máy. - SttNM là cơng suất biểu kiến của tồn nhà máy.
CHƯƠNG 6 :
CHỌN MÁY BIẾN ÁP VAØ MÁY PHÁT DỰ PHỊNG
I. TỔNG QUÁT:
Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện cho nhà máy. Nĩ là một mắc xích trung gian khơng thể thiếu được trong mạng điện. Nhưng về mặt kinh tế thì việc chi phí đầu tư cho máy biến áp là khơng nhỏ. Do vậy khi chọn máy biến áp cho nhà máy, ta cần xét 2 mặt:
- Chi phí đặt máy biến áp là thấp nhất nhưng phải đảm bảo về kỹ thuật là phải liên tục cung cấp điện.
- Chọn máy biến áp là chọn loại, số lượng, cơng suất định mức và tỷ số máy biến áp. Tuy nhiên, khi chọn cơng suất định mức của máy biến áp ta cần phải khảo sát kỹ về yêu cầu nhà máy, nhu cầu về mở rộng sản xuất trong tương lai.
- Số lượng MBA của nhà máy phải được chọn sao cho phù hợp với việc thực hiện sơ đồ phân phối điện cho tồn nhà máy.
- Số lượng và cơng suất MBA được xác định theo các mục tiêu :
Đảm bảo cung cấp điện liên tục.
An tồn khi vận hành.
Chi phí vận hành thấp.
Tổn thất điện năng thấp.
Khả năng phát triển phụ tải trong tuơng lai.
Khả năng quá tải.
Nhà máy cĩ nhu cầu mở rộng sản xuất thì việc lựa chọn dung lượng máy phát phải lớn hơn cơng suất phụ tải của nhà máy hiện tại : Sđm Stt
II. KHẢ NĂNG QUÁ TẢI CỦA MÁY BIẾN ÁP:
Người ta phân biệt 2 dạng quá tải: quả tải thường xuyên và quá tải sự cố. 1. Quá tải thường xuyên:
Là chế độ làm việc trong khoảng thời gian nào đĩ (ngày tháng năm) trong đĩ cĩ một khoảng thời gian MBA làm việc quá tải và khoảng thời gian cịn lại trong chu kì khảo sát, MBA làm việc với tải nhỏ hơn định mức. Mức độ quá tải tính tốn sao cho hao mịn cách điện trong khoảng thời gian xét khơng quá định mức tương ứng nhiệt độ cuộn dây là 950C, tuy nhiên trong giờ phụ tải cực đại cĩ thể cho phép cao hơn nhưng khơng vượt quá 1400C và nhiệt độ lớp cách dầu khơng vượt quá 950C.
2. Quá tải sự cố:
Là chế độ quá tải cho phép trong một số trường hợp ngoại lệ (sự cố) với một khoảng thời gian hạn chế để khơng làm gián đoạn việc cung cấp điện mà khơng gây hư hỏng máy.
Trong điều kiện sự cố cho phép MBA (với bất kì hệ thống làm mát nào) khơng phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường làm mát, cĩ thể làm việc trong thời gian 5 ngày đêm.
III. TÍNH TỐN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO NHAØ MÁY:
Do khơng cĩ đồ thị phụ tải chính xác của nhà máy nên ta chọn máy biến áp cho nhà máy một cách tương đối là dựa vào phụ tải tính tốn. Ta nên chọn MBA theo điều kiện quá tải thường xuyên và chỉ chọn một máy biến áp vì ngày nay MBA đảm bảo độ tin cậy rất cao cho nên việc xảy ra sự cố từ MBA rất ít. Trong khi đĩ xác suất xảy ra sự cố từ dây đến trạm cao hơn, mặc khác do đặc điểm lịch sử đường dây phân phối trong tỉnh hiện thời chỉ cĩ một nguồn lưới đến khu vực nhà máy. Do vậy việc chọn hai máy biến áp khơng mang lại hiệu quả mà ta chọn nguồn dự phịng cho nhà máy là máy phát điện Diesel.
Theo sơ đồ mặt bằng nhà máy trong tương lai cĩ thể phát triển và mở rộng thêm 10% cơng suất tồn xưởng. Để đảm bảo điều này khi chọn MBA ta phải cơng thêm phần mở rộng.
Cơng suất tổng của nhà máy tính luơn phần mở rộng 10%:
NM
S = STTNM + 10%STTNM
= 586,3 + 0,1 . 586,3 = 644,93 (KVA) 1. Chọn máy biến áp:
Theo TL 4 trang 259, ta chọn MBA do ABB chế tạo cĩ các thơng số sau: - Điện áp định mức : Uđm = 22 (KV) / 0,4 (KV)
- Cơng suất định mức : Sđm = 800 (KVA)
- Tổn thất cơng suất khơng tải : P0 = 1400 (W) - Tổn thất cơng suất ngắn mạch : PN = 10500 (W)
- Điện áp ngắn mạch : UN% = 5
- Kích thướt : dài / rộng / cao : 1770 / 1075 / 1695 (mm)
- Trọng lượng : m = 2420 (Kg)
2. Chọn máy phát dự phịng:
Để đảm bảo cung cấp điện và giảm bớt tổn thất kinh tế khi xảy ra tình trạng xấu (mất điện cả ngày) hoặc hư hỏng máy biến áp, thì việc chọn máy phát dự phịng là rất cần thiết.
Do yêu cầu đối với nhà máy ta chọn máy phát cho tồn bộ phân xưởng và chiếu sáng làm nguồn dự phịng khi mất điện.
NM tt
S = 586,3 (KVA)
CHỌN MÁY PHÁT:
Ta chọn máy phát điện cĩ các thơng số sau:
- Hãng sản xuất : SYNC
- Cơng suất định mức : SđmF = 750 (KVA) - Tần số : fđm = 50 (Hz) - Số vịng quay định mức : nđm = 1500 vịng/phút - cos : 0,8 - Trọng lượng : 8832 (Kg) 3. Chọn các vật tư trung thế:
3.1. Chọn dây dẫn từ lưới điện đến MBA: (TL 4 trang 31)
Vì các đường dây cao áp (35KV, 22KV, 10KV,…) cấp điện cho nhà máy và xí nghiệp thường ngắn nên được chọn theo điều kiện kinh tế (Tức mật độ dịng kinh tế) KT tt KT KT J I J I F max
Ta chọn Tmax = 5000h, tra bảng 2.10 trang 31 TL 4 ta cĩ: JKT = 1,1 Trong đĩ: Itt = 20,99 22 . 3 800 . 3 NM NMMBA U S (A) 08 , 19 1 , 1 99 , 20 max KT tt KT KT J I J I F (mm2)
Cáp cĩ các thơng số sau: (TL 4 – trang 300):
- Hãng sản xuất : LENS
- Loại : cáp bọc lõi đơn
- Điện áp định mức : Uđm = 24 (KV)
- Tiết diện : S = 25 (mm2)
- Điện trở : r0 = 1,2 ()
- Dịng định mức cho phép : Icpđm = 101 (A)
3.2. Chọn sứ đỡ dẫn từ lưới điện đến MBA:
Sứ cĩ các thơng số sau: (TL 4 trang 275) - Hãng sản xuất: Liên Xơ.
- Loại: OIIIH-35-1000 (IIIT-35) - Điện áp định mức: Uđm = 35(KV) - Điện áp phĩng điện khơ: 50 (KV) - Điện áp phĩng điện ướt: 34 (KV) - Phụ tải phá hoại: 1000 (KN) - Trọng lượng: 32,6(Kg)
- Dịng định mức cho phép: Iđmcp = 101 (A)
3.3. Chọn thiết bị chống quá áp: (LA) (trang 270 – TL 4)
Chống sét là một thiết bị dùng để chống sét và chống quá điện áp chuyền từ dây vào máy biến áp.
Các thơng số cần chú ý khi lắp đặt LA là: - Điện áp định mức pha: Uđm =
3 22
12,7 (KV)
- Tồn bộ đặc tính vơn giây của LA phải nằm tồn bộ dưới đối tượng cần bảo vệ
- Điện áp phĩng điện LA: 12,7. 2 17,9618 (KV) - Chọn chống sét van do hãng Cooper (Mỹ) chế tạo:
+) Uđm = 24 (KV) +) Số lượng: 3 cái.
+) Loại AZLP501B24 (giá đỡ ngang)
3.4. Chọn cầu chì tự rơi: (FCO)
FCO là loại cầu chì dùng rất phổ biến với điện áp trung thế, nĩ dùng để bảo vệ quá dịng (quá tải và ngắn mạch). Tính chất rơi của nĩ là để tạo một khoảng hở trơng thấy từ xa, giúp dễ dàng kiểm tra sự đĩng cắt và tạo khoảng cách an tồn cho người vận hành.
Dây chảy của FCO được đặc trưng bởi đặc tính dịng điện-thời gian chảy. Hai loại dây chảy thường gặp là loại K và T, dây chảy loại K được sử dụng phổ biến hơn và được kí hiệu 3K, 6K, 10K, 15K, 20K, 30K, 40K, 50K, 60K, 70K,…
Để chọn loại dây chảy cần phải tính dịng chảy tối đa của thiết bị và chọn dây chảy lớn hơn 1,5 – 3 lần so với dịng tính được
) ( 99 , 20 22 . 3 800 . 3U A S I NMC NMBA NMC
Chọn dây chảy lớn hơn gấp 2 lần so với dịng tính được: 2 x 20,99 = 41,99 (A) Như vậy chọn dây chảy cỡ 50K
Loại FCO do AB Change chế tạo Số lượng : 3 cái
UđmFCO : 24 (KV)
3.5. Chọn máy biến điện áp (BU):
Biến điện áp dùng để biến điện áp trị số lớn xuống trị số thích hợp để cung cấp cho các thiết bị đo lường.
Điều kiện chọn: - UđmBU Ung
- Cấp chính xác là 0,5.
Theo TL 4 trang 272 ta chọn BU do Simens chế tạo cĩ các thơng số sau: - Loại : 4MR14 - Uđm : 24 (KV) - U1đm : 22 3 - U2đm : 120 3 - Sđm : 500 (VA) - Trọng lượng : 28 (Kg)
3.6. Chọn biến dịng (BI):
Biến dịng dùng để biến dịng điện từ trị số lớn xuống trị số thích hợp (thường là 5A) để cung cấp các thiết bị đo lường.
Điều kiện chọn: ) ( 49 , 17 2 , 1 99 , 20 max A K I I qt lv dmBI
Với Kqt là hệ số quá tải Uđm Ung
Theo tài liện 4 trang 271 ta chọn BI do Simens chế tạo cĩ các thơng số sau: - Kiểu hộp. - Loại : 4MA74. - UđmBI : 24 (KV) - I1đm : 20 – 2500 (A) - I2đm : 5 (A) - Trọng lượng: 25 (Kg)
CHƯƠNG 7:
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP
A – GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HỆ THỐNG ĐIỆN HẠ ÁP CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHAØ MÁY:
Nguồn cung cấp điện cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp cĩ cơng suất 800KVA – 3 pha 22/0,4KV, được đặt trước phân xưởng bê tơng.
Dây dẫn 3 pha 4 dây được nối từ máy biến áp đến tủ phân phối chính của nhà máy rồi qua Aptomat bảo vệ. Từ tủ phân phối chính sẽ được phân phối ra các tủ phân phối phụ, tại mỗi đầu các nhánh cĩ các tủ phân phối phụ sẽ được đặt CB để bảo vệ chống ngắn mạch và quá tải. Từ các tủ phân phối phụ sẽ đến các tủ động lực rồi đến từng động cơ nhà máy.
I. LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN:
1. Chọn dây dẫn hạ áp:
Dây dẫn là một bộ phận chủ yếu của mạng điện dùng để chuyền tải điện năng từ nguồn cung cấp điện đến các nơi tiêu thu điện. Do đĩ việc lựa chọn dây dẫn nhằm mục đích bảo đảm các yêu cầu về mặt kinh tế ( chi phí là điều hết sức quan trọng)
Các yêu cầu của dây dẫn khi lựa chọn: - Cĩ điện trở nhỏ và độ bền cơ học tốt.
- Liên tục cung cấp điện và đảm bảo chất lượng điện. - An tồn và thuận lợi trong vận hành sửa chữa. - Về mặt kinh tế cĩ chi phí thấp.
Tùy theo yêu cầu sử dụng, an tồn, thẩm mỹ, đặc điểm của mặt bằng, mà ta cĩ thể đi dây theo các phương pháp khác nhau:
- Đối với các tuyến cáp cĩ dịng định mức lớn cĩ thể dùng phương pháp :
Đi dây trong thang cáp.
Đi dây trong mĩng cáp và cố định cáp trên những dây đai.
- Đối với các tuyến cáp cĩ dịng định mức nhỏ cĩ thể đi dây trong hộp cáp và sắp xếp hợp lý để việc thi cơng và bảo trì dễ dàng.
- Các thang cáp, mĩng cáp, hộp cáp được đặt trên các trần giả hoặc được cố định bằng đai ốc trên xà đỡ của cơng trình. Trường hợp khơng được phép sử dụng khơng gian trần giảthì cĩ thể đi dây trong hộp cáp, các hộp cáp này được lắp đặt sát tường, dưới sàn, hay đi trong hào xi măng cĩ nắp đậy….
- Đối với các tuyến cáp băng ngang lối đi thì phải lắp đặt ống dẫn cáp chơn sâu trong đất.
- Dây dẫn được lựa chọn phải bảo đảm yêu cầu về cháy nổ, an tồn cho người sử dụng và các thiết bị điện
Trong mạng cung cấp điện cho xí nghiệp, dây dẫn thường được chọn theo phương pháp sau đây:
- Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nĩng. - Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp. - Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện mật độ dịng (Jkt)
- Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phí tổn kim loại màu tốt nhất. Trong phạm vi đề tài này ta sử dụng phương pháp tính tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nĩng.
*) Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nĩng:
Khi dịng điện chạy qua dây dẫn thì dây sẽ bị nĩng lên. Nếu nhiệt độ tăng cao quá mức cĩ thể làm hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ của dây dẫn. Mặc khác độ bền cơ học của kim loại dẫn điện cũng bị giảm xuống. Do đĩ nhà chế tạo cũng phải quy định nhiệt độ cho phép đối với từng loại dây dẫn tương ứng với mơi trường lắp đặt.
Nếu nhiệt độ đặt tại nơi nào đĩ khác với nhiệt độ qui định (theo TL 2 trang h1- 26 là 300C ), ngồi ra cịn phải kể đến các yếu tố khác như: cách đặt dây, số lượng mạch cáp đi chung…thì ta phải hiệu chỉnh lại dịng điện cho phép tiêu chuẩn của cáp theo hệ số điều chỉnh.
2. Xác định hệ số K:
Theo TL 2 trang h1 – 30 ta cĩ:
Với mạch chơn đất, K sẽ đặc trưng cho điều kiện lắp đặt: K = K4.K5.K6.K7
Trong đĩ:
- K4 : thể hiện ảnh hưởng cách lắp đặt.
- K5 : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau. - K6 : thể hiện ảnh hưởng của đất chơn cáp. - K7 : thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đất. 3. Chọn dây trung tính:
Chọn dây trung tính theo điều kiện dây pha:
Spha 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 CU
Stt = Spha 16 25 35 50 70 70 95 120 150 185 185
II. TÍNH TỐN CHỌN DÂY DẪN:
1. Từ máy biến áp đến tủ phân phối chính của nhà máy: Dịng làm việc max (Ilv) của nhà máy tính luơn phần mở rộng là: