1. Kiểm tra sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị
Công thức tính sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị: ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−𝑖 = ∆𝑈 + ∆𝑈𝑡𝑢 𝑖 + max∆𝑈𝑛ℎ 𝑖
Trong đó:
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−𝑖: sụt áp từ máy biến áp đến nhóm i ∆𝑈: sụt áp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính ∆𝑈𝑡𝑢 𝑖: sụt áp từ tủ phân phối chính đến tủ thứ i
max∆𝑈𝑛ℎ 𝑖 : sụt áp lớn nhất trên đường dây từ tủ động lực đến thiết bị i Ta có:
- Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 1
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−1 = ∆𝑈 + ∆𝑈𝑡𝑢 1 + max∆𝑈𝑛ℎ1 = 1,4+ 4,09 + 0,66 = 6,15 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−1× 100
380 = 6,15×100380 = 1,6 % - Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 2
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−2 = ∆𝑈 + ∆𝑈𝑡𝑢 2 + max∆𝑈𝑛ℎ2 = 1.4 + 3,62 + 0,87 = 5,89 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−2× 100
380 = 5,89×100380 =1,55 % - Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 3
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−3 = ∆𝑈 + ∆𝑈𝑡𝑢 3 + max∆𝑈𝑛ℎ3 = 1,4 + 6,91 + 2,01 = 10,32 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−3× 100
380 = 12,88 × 100380 = 3,3 % - Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 4
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−4 = ∆𝑈 +∆𝑈𝑡𝑢 4 + max∆𝑈𝑛ℎ4 = 1,4 + 6,13 + 1,87= 9,4 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−4× 100
380 = 9,4 × 100
380 = 2,47 % - Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 5
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−5 = ∆𝑈 + ∆𝑈𝑡𝑢 5 + max∆𝑈𝑛ℎ5 = 1,4 + 6,33 + 2,6 = 10,33 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−5× 100 12,57 ×100
380 380
- Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 7
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−7 = ∆𝑈 +∆𝑈𝑡𝑢 7 + max∆𝑈𝑛ℎ7 = 1,4 + 4,32 + 2,39= 8,11 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−7× 100
380 = 8,11 × 100380 = 2,13 % - Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 8
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−8 = ∆𝑈 +∆𝑈𝑡𝑢 8 + max∆𝑈𝑛ℎ8 = 1,4 + 4,22 + 2,26 = 7,88 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−8× 100
380 = 7,88 × 100380 = 2,07 % - Sụt áp từ máy biến áp đến các thiết bị nhóm 9
∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−9 = ∆𝑈 +∆𝑈𝑡𝑢 9 + max∆𝑈𝑛ℎ9 = 1,4 + 2,13 + 2,29= 5,82 ∆U% = ∆𝑈𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−9× 100
380 = 5,82×100
380 = 1,53 %
Tổn thất điện áp trong xưởng đạt yêu cầu ( không vượt quá 5%Uđm). Vậy dây dẫn đã chọn đạt yêu cầu
2. Kiểu tra sụt áp khi khởi động
2.1. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lực đến các thiết bị Công thức tính sụt áp khi khởi động:
∆𝑈𝑚𝑚− 𝑇Đ𝐿 𝑖 = √3 × I𝑚𝑚 × ( R𝑑× 𝑐𝑜𝑠φ 𝑚𝑚 + X𝑑 × 𝑠𝑖𝑛φ𝑚𝑚) Trong đó:
- I𝑚𝑚 : dòng mở máy của các thiết bị trong nhóm - Ở động cơ khi khởi động:
𝑐𝑜𝑠φ 𝑚𝑚 = 0,35→ 𝑠𝑖𝑛φ𝑚𝑚 = 0,93
a. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lực 1 đến thiết bị
∆𝑈𝑚𝑚− 𝑇Đ𝐿 𝑖 = √3 × I𝑚𝑚 × ( R𝑑× 𝑐𝑜𝑠φ 𝑚𝑚 + X𝑑 × 𝑠𝑖𝑛φ𝑚𝑚) Trong đó: I𝑚𝑚 = 162,06 (A) Rd = R0×L = 0,234×0,012 = 2,808×10−3Ω Xd = X0×L = 0,08×0,012 = 9,6×10−4Ω → ∆𝑈𝑚𝑚− 𝑇Đ𝐿 1 = √3 × 162,06 ×(2,808 × 10−3× 0,35 +9,6 × 10−4× 0,93) = 0,52 → ∆𝑈𝑚𝑚−𝑇Đ𝐿 1% = ∆𝑈𝑚𝑚−𝑇Đ𝐿 1× 100 380 = 0,52×100 380 = 0,13 % b. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lực 2 đến thiết bị
Tên thiết bị Imm
(A) Rd (Ω) Xd (Ω) Cos φ Sin φ ∆𝑈𝑚𝑚 % ∆𝑈𝑚𝑚 Máy rửa chai 151.93 0.0035 0.001 0.35 0.93 0.57 0.15
Tên thiết bị Imm (A) Rd (Ω) Xd (Ω) Cos φ Sin φ ∆𝑈𝑚𝑚 % ∆𝑈𝑚𝑚 Máy gấp rong 50.64 0.1936 0 0.35 0.93 5.94 1.56 Máy vi dưới 50.64 0.242 0 0.35 0.93 7.43 1.96 Thiết bị dán nhãn 50.64 0.1815 0 0.35 0.93 5.57 1.47 Motor cầu 65.11 0.2169 0 0.35 0.93 8.56 2.25 Motor cầu 65.11 0.2263 0 0.35 0.93 8.93 2.35
d. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lưc 4 đến thiết bị Tên thiết bị Imm
(A) Rd (Ω) Xd (Ω) Cos φ Sin φ ∆𝑈𝑚𝑚 % ∆𝑈𝑚𝑚
Máy chiết bia 60 0.0105 0 0.35 0.93 0.38 0.1
Máy gấp rong 50.64 0.1694 0 0.35 0.93 5.20 1.37
Thiết bị thanh trùng 54.26 0.3025 0 0.35 0.93 9.95 2.62
Máy vi trên 50.64 0.3146 0 0.35 0.93 9.66 2.54
e. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lưc 5 đến thiết bị
Tên thiết bị Imm (A) Rd (Ω) Xd (Ω) Cos φ Sin φ ∆𝑈𝑚𝑚 % ∆𝑈𝑚𝑚 Bơm nước nóng hấp 39.9 0.1219 0 0.35 0.93 2.95 0.78 Bơm nước nóng hấp 39.9 0.1219 0 0.35 0.93 2.95 0.78 Bơm nước nóng hấp 39.9 0.1219 0 0.35 0.93 2.95 0.78 Motor cầu 56.98 0.1697 0 0.35 0.93 5.86 1.54 Motor cầu 56.98 0.1226 0 0.35 0.93 4.23 1.11 Motor cầu 56.98 0.1697 0 0.35 0.93 5.86 1.54 Motor cầu 56.98 0.2358 0 0.35 0.93 8.15 2.14 Motor cầu 56.98 0.2829 0 0.35 0.93 9.77 2.57
f. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lưc 6 đến thiết bị Tên thiết bị Imm (A) Rd (Ω) Xd
(Ω) Cos φ Sin φ ∆𝑈𝑚𝑚 % ∆𝑈𝑚𝑚 Bơm nước hấp nóng 39.9 0.1383 0 0.35 0.93 3.35 0.88 Bơm nước hấp nóng 39.9 0.1383 0 0.35 0.93 3.35 0.88 Bơm nước hấp nóng 39.9 0.1383 0 0.35 0.93 3.35 0.88
Motor bơm nước 47.48 0.1886 0 0.35 0.93 5.43 1.43
Motor bơm nước 47.48 0.2358 0 0.35 0.93 6.79 1.79
Motor bơm nước 47.48 0.1886 0 0.35 0.93 5.43 1.43
Motor cầu 47.48 0.1132 0 0.35 0.93 3.26 0.86
Motor cầu 47.48 0.1226 0 0.35 0.93 3.53 0.93
g. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lưc 7 đến thiết bị
Tên thiết bị Imm (A) Rd (Ω) Xd (Ω) Cos φ Sin φ ∆𝑈𝑚𝑚 % ∆𝑈𝑚𝑚 Motor nồi lọc bả 54.26 0.264 0 0.35 0.93 8.68 2.29 Motor nồi lọc bả 54.26 0.0943 0 0.35 0.93 3.10 0.82 Motor nồi lọc bả 54.26 0.0943 0 0.35 0.93 3.10 0.82 Motor nồi lọc bả 54.26 0.264 0 0.35 0.93 8.68 2.29 Motor cầu 54.26 0.2829 0 0.35 0.93 9.31 2.45 Bơm nươc nóng hấp 81.39 0.068 0 0.35 0.93 3.36 0.88 Bơm nươc nóng hấp 81.39 0.051 0 0.35 0.93 2.52 0.66 Motor nồi lọc bả 54.26 0.1415 0 0.35 0.93 4.65 1.22 h. Tính sụt áp khi khởi động từ tủ động lưc 8 đến thiết bị
Tên thiết bị Imm (A) Rd (Ω) Xd (Ω) Cos φ Sin φ ∆𝑈𝑚𝑚 % ∆𝑈𝑚𝑚
Motor hòa trộn 65.11 0.2075 0 0.35 0.93 8.19 2.16 Motor hồ hóa 65.11 0.2546 0 0.35 0.93 10.05 2.64 Motor bơm 65.11 0.1509 0 0.35 0.93 5.96 1.57 Motor nồi lọc 54.26 0.2783 0 0.35 0.93 9.15 2.41 Motor nồi lọc 54.26 0.1936 0 0.35 0.93 6.37 1.68 Motor nồi lọc 54.26 0.2662 0 0.35 0.93 8.76 2.30 Motor bơm bả 54.26 0.3267 0 0.35 0.93 10.75 2.83 2.2. Tính sụt áp từ tủ phân phối đến các tủ động lực ( ∆𝑈𝑚𝑚 2−𝑖 ) Ta có công thức tính sụt áp sau: ∆𝑈𝑚𝑚 2−𝑖 = ∆𝑈𝑇Đ𝐿 𝑖 ×𝐼𝑡𝑡 𝑖+ ∆𝐼 𝐼𝑡𝑡 𝑖 Trong đó - ∆𝑈𝑚𝑚2−𝑖 : sụt áp từ tủ phân phối chính đến tủ động lực i
- ∆UTĐL i: sụt áp tại tủ động lực I ở chế độ làm việc bình thường.(đã tính ở trên ) - 𝐼𝑡𝑡𝑖 : dòng tính toán của tủ động lực thứ i
- ∆𝐼 = 𝐼𝑚𝑚 - 𝐾𝑠𝑑×𝐼đ𝑚
- 𝐼𝑚𝑚 : dòng mở máy của thiết bị có ∆𝑈 khi khởi động lớn nhất trong nhóm - 𝐼đ𝑚 : dòng định mức của thiết bị có ∆𝑈 khi khởi động lớn nhất trong nhóm - Ksd: hệ số sử dụng của nhóm a. Tính sụt áp từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 1 ∆𝐼 = 𝐼𝑚𝑚 - 𝐾𝑠𝑑×𝐼đ𝑚 = 162,06 – 0,6×162,06 = 64,8 (A) → ∆𝑈𝑚𝑚2−1= ∆𝑈𝑇Đ𝐿 1×𝐼𝑡𝑡𝑛ℎ1+∆𝐼 𝐼𝑡𝑡𝑛ℎ1 = 4,09×162,06+64,8162,06 = 5,73 → ∆𝑈𝑚𝑚2− 1% = ∆𝑈𝑚𝑚2−1×100 380 = 5,73×100380 = 1,5 %
b. Tính sụt áp từ tủ phân phối đến các tủ động lực còn lại
Tính toán tương tự như tủ phân phối chính đến tủ động lực 1, ta có bảng sau: Vị trí sụt áp ∆𝑈𝑇Đ𝐿 Iđm
(A)
Imm
(A) Ksd Itt (A) ∆I (A) ∆𝑈𝑚𝑚2−𝑖 %∆𝑈𝑚𝑚2−𝑖 Tủ PPC - TĐL 1 4.09 162.06 162.06 0.6 162.06 64.824 5.73 1.51 Tủ PPC - TĐL 2 3.62 151.93 151.93 0.6 151.93 60.772 5.07 1.33 Tủ PPC - TĐL 3 6.91 13.02 65.11 0.65 43.42 56.647 15.92 4.19 Tủ PPC - TĐL 4 6.13 10.85 54.26 0.64 81.89 47.316 9.67 2.55 Tủ PPC - TĐL 5 6.33 11.4 56.98 0.6 46.08 50.14 13.22 3.48 Tủ PPC - TĐL 6 5.47 9.5 47.48 0.6 75.43 41.78 8.50 2.24 Tủ PPC - TĐL 7 4.32 10.85 54.26 0.7 78.55 46.665 6.89 1.81 Tủ PPC - TĐL 8 4.22 10.85 54.26 0.7 66.5 46.665 7.18 1.89
2.3. Tính sụt áp khi khởi động từ máy biến áp đến tủ phân phối chính (∆Umm 1 ) Ta có công thức sau:
∆𝑈𝑚𝑚1 = ∆𝑈𝑏𝑡 ×𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃𝐶+ ∆𝐼1 𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃𝐶 Trong đó:
∆𝑈𝑏𝑡 : sụt áp từ máy biến áp đến tủ phân phối chính ở chế độ hoạt động bình thường
𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃𝐶 : dòng tính toán của tủ phân phối chính
∆𝐼1 = 𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃 + ∆𝐼 (∆𝐼 của sụt áp lớn nhất từ tủ phân phối đến tủ động lực) Ta có: 𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃𝐶 = 670,6 ∆𝑈𝑏𝑡 = 1,4 Tính toán: Sụt áp từ tủ phân phối đến tủ động lực 3 có sụt áp lớn nhất → ∆𝐼 = 56,64 ∆𝐼1 = 𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃 + ∆𝐼= 670,6 + 56,64 = 727,24 ∆𝑈𝑚𝑚1 = ∆𝑈𝑏𝑡 ×𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃𝐶+ ∆𝐼 𝐼𝑡𝑡 𝑇𝑃𝑃𝐶 = 1,4 × 670,6+727,24670,6 = 2,9 → ∆𝑈𝑚𝑚1% = ∆𝑈𝑚𝑚1×100 380 = 2,9×100380 = 0,76 %
2.4. Tính sụt áp lớn nhất khi khởi động từ máy biến áp đến các thiết bị Ta có :
𝑈𝑚𝑚𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−𝑖 = ∆𝑈𝑚𝑚1 + ∆𝑈𝑚𝑚2−𝑖 + max∆𝑈𝑚𝑚 𝑇Đ𝐿−𝑖 Trong đó:
∆𝑈𝑚𝑚1 : sụt áp khi khởi động từ máy biến áp đến tủ phân phối chính ∆𝑈𝑚𝑚2−𝑖 : sụt áp khi khởi động từ tủ phân phối chính đến tủ động lực max∆𝑈𝑚𝑚 𝑇Đ𝐿−𝑖 : sụt áp lớn nhất trong nhóm i
→ ∆𝑈𝑚𝑚𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−1% = ∆𝑈𝑚𝑚𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−1×100
380 = 9,15×100380 = 2,4 % b. Sụt áp từ máy biến áp đến thiết bị trong các tủ động lực còn lại
Tính toán tương tự như tủ động lực 1, ta có bảng sau:
Vị trí sụt áp 𝑈𝑚𝑚1 ∆𝑈𝑚𝑚2−𝑖 max ∆𝑈𝑚𝑚 𝑇Đ𝐿−𝑖 𝑈𝑚𝑚𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−𝑖 %𝑈𝑚𝑚𝑚𝑎𝑥𝑏𝑎−𝑖
Máy biến áp - thiết bị nhóm 1 2.9 5.73 0.52 9.15 2.41
Máy biến áp - thiết bị nhóm 2 2.9 5.07 0.87 8.84 2.33
Máy biến áp - thiết bị nhóm 3 2.9 15.92 8.93 27.75 7.30
Máy biến áp - thiết bị nhóm 4 2.9 9.67 9.95 22.52 5.93
Máy biến áp - thiết bị nhóm 5 2.9 13.22 9.77 25.89 6.81
Máy biến áp - thiết bị nhóm 6 2.9 8.5 6.79 18.19 4.79
Máy biến áp - thiết bị nhóm 7 2.9 6.89 9.31 19.1 5.03
Máy biến áp - thiết bị nhóm 8 2.9 7.18 10.75 20.83 5.48 Tổn thất điện áp trong điều kiện mở máy thiết bị của xưởng đạt yêu cầu ( không vượt quá 8%Uđm ). Vậy dây dẫn đã chọn đạt yêu cầu về mở máy thiết bị
B. Tính ngắn mạch I. Mục đích : I. Mục đích :
Khi thiết kế và vận hành các hệ thống điện, nhằm giải quyết nhiều vấn đề kỹ thuật yêu cầu tiến hành hàng loạt các tính toán sơ bộ, trong đó có tính toán ngắn mạch.
Tính toán ngắn mạch thường là những tính toán dòng, áp lúc xảy ra ngắn mạch tại một số điểm hay một số nhánh của sơ đồ đang xét. Tùy thuộc mục đích tính toán mà các đại lượng trên có thể được tính ở một thời điểm nào đó hay diễn biến của chúng trong suốt cả quá trình quá độ. Những tính toán như vậy cần thiết để giải quyết các vấn đề sau:
- So sánh, đánh giá, chọn lựa sơ đồ nối điện. - Chọn các khí cụ, dây dẫn, thiết bị điện. - Thiết kế và chỉnh định các loại bảo vệ.
- Nghiên cứu phụ tải, phân tích sự cố, xác định phân bố dòng...
Trong hệ thống điện phức tạp, việc tính toán ngắn mạch một cách chính xác rất khó khăn. Do vậy tùy thuộc yêu cầu tính toán mà trong thực tế thường dùng các phương pháp thực nghiệm, gần đúng với các điều kiện đầu khác nhau để tính toán ngắn mạch.
Chẳng hạn để tính chọn máy cắt điện, theo điều kiện làm việc của nó khi ngắn mạch cần phải xác định dòng ngắn mạch lớn nhất có thể có. Muốn vậy, người ta giả thiết rằng ngắn mạch xảy ra lúc hệ thống điện có số lượng máy phát làm việc nhiều nhất, dạng ngắn mạch gây nên dòng lớn nhất, ngắn mạch là trực tiếp, ngắn mạch xảy ra ngay tại đầu cực máy cắt ...