Luận văn thiết kế hệ thống cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ Xà HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP-TỰ DO- HẠNH PHÚC BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN CAO ĐẲNG HỆ THỐNG ĐIỆN 51 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG Sinh viên thực hiện : NGUYỄN DUY HIẾU Lớp : 51C1 HỆ THỐNG ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn : VŨ ANH TUẤN CHƯƠNG MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay nhu cầu sử dụng điện là cần thiết đối với tất cả mỏi người trong mọi lĩnh vực đời sống hàng ngày từ việc sử dụng điện để chiếu sáng đến việc sử dụng điên phục vụ cho sản xuất,tất cả nhưng nhu cầu đó đã cho ta biết vai trò của điện trong đời sống. Cùng với sự phát triện kinh tế-xã hội, khoa học kỹ thuật, thiết kế hệ thống cung cấp điện là một trong những vấn đề quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đât nước ta. Hệ thống cung cấp điện đóng vai trò rất lớn trong công cuộc xây dựng đất nước ta hiện nay. Cùng với nhu cầu sự dụng điện và các trang thiết bị ngày càng hiện đại nên việc trang thiết bị về kiến thức mới về hệ thống cung cấp điện, cách thức sự dụng hệ thống trong xí nghiệp ,khu công nghiêp,nhà ở…là rất cần thiết. Qua việc học môn cung cấp điện và làm bài tập dài cung cấp điện, với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho mạng phân xưởng theo nhóm đã giúp chúng em có cơ hội tổng hợp lại kiến thức đã học và hoc hỏi thêm một số kiến thức mới. Em sẽ cố gắng phát huy được sáng tạo và nghiên cứu ,tìm hiểu để lựa chọn các thiết bị cho hệ thống tối ưu nhất. Tuy nhiên ,trong quá trình thiết kế sẽ có nhiều sai sót. Vì vây chúng em rất mong giáo viên hướng dẫn đóng góp ý kiến và giúp đỡ để hoàn thiên hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! II.NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI THIÊT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC CHO PHÂN XƯỞNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 3.CÁC BẢN VẼ III.MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng đáp ứng các phương án tiết kiệm nhất ,an toàn ,độ tin cậy cao GIỚI THIỂU CHUNG VỀ PHÂN XƯỞNG Phân xưởng là một phần quan trong không thể thiếu của mỗi nhà máy. Nên để nhà máy phát triện ổn định và bắt kịp với trình độ phát triển khoa hoc kỹ thuật của thế giới thi mỗi phân xưởng hệ thống thiết bị hiện đại để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. khảo sát có các thông số kỹ thuật yêu cầu như sau: Hình 1.Mặt bằng phân xưởng B.1. Bảng danh sách các thiết bị phân xưởng TT Kí hiểu Tên thiết bị số lượng Pđm Cos Uđm Ksd 1. 1 Máy khoan cân 4 2,8 0,7 380 0,14 2. 2 Máy phay 1 4,5 0,65 380 0,16 3. 3 Máy bào giường 4 22 0,8 380 0,16 4. 4 Máy mài 2 đá 2 1,1 0,7 380 0,1 5. 5 Máy doa ngang 7 10 0,7 380 0,2 6. 6 Máy phay đứng 0 4,5 0,7 380 0,2 7 7 Máy xọc 0 4,5 0,7 380 0,2 8 8 Máy tiện T630 1 10 0,71 380 0,14 9 9 Máy mài phẳng 0 4,5 0,7 380 0,3 10 10 Quạt thông gió 2 0,6 0,7 380 0,4 11 11 Máy tiện ren 2 4,5 0,75 380 0,14 12 12 Máy bào ngang 1 2,8 0,68 380 0,16 13 13 Máy khoan đứng 1 4,5 0,7 380 0,12 14 14 Máy hàn 1 pha 1 10 0,6 220 0,18 15 15 Máy hàn 2 pha 1 22 0,65 380 0.16 16 16a Cầu trục 1 16 0,81 380 0,1 17 16b Cầu trục 0 22 0,8 380 0,1 H.2. Mặt cắt nhà phân xưởng h Hlv Ghi chú: h = 5m ; Hlv = 1m. CHƯƠNG I CÁC KHÁI NIỆM PHỤ TẢI TOÁN Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng điều cần thiết nhất đòi hỏi người thiết kế phải xác định được nhu cầu điện của phụ tải tính toán của phân xưởng (công suất đặt của xưởng) cách phân bố, phối hợp các thiết bị… Tùy theo quy mô phân xưởng để thiết kế sao cho đúng yêu cầu phụ tại mà tính đến sư phát triển trong tương lai của nhà máy. Cụ thể khi muốn xác định phụ tải điện của phân xưởng thì ta cần dựa vào công suất đặt của phân xưởng và xét đến sự phát triển trong tương lai. Như vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải pháp tính toán phụ tải ngắn hạn của phân xưởng… Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác đinh phụ tải công trình ngay sau khi công trình vào sự dụng. Phụ tải này gọi là phụ tải tính toán. Khi thiết kế phải tính toán được phụ tải để lửa chọn thiết bị như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng ngắt và các thiết bị bảo vệ…để tính toán công suất,để chon thiết bị bù công suất phản kháng. Chính vì thế phụ tải tính toán là một số liểu quan trọng để làm cỏ sọ thiết kế hệ thống cung cấp điện. Phụ tải tính toán phụ thuộc khá nhiều vào công suất , số lương các thiết bị điện, chế độ vận hành và quy trình công nghệ của phân xưởng, trình độ vận hành của công nhân…Vì thế, để xác định chính xác phụ tải tính toán là một công việc khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì, nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, gây ra hỏng hóc, cháy nổ nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán quả lớn so với phụ tải thực tế thì gây lãng phí , không kinh tế. Từ thực tế đó, nhiều nhà khoa học đã bỏ ra nhiều công sức để nghiên cứu các phương án tính toán phụ tải phù hợp và chính xác nhất nhưng cho đến nay mỏi kết quả tính toán chỉ mang tính chất tương đối. I.CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ CÁC HỆ SỐ TÍNH TOÁN 1. CÔNG SUẤT Pđm Công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ đều được ghi trên nhãn máy (Catlogue), Đối với động cơ, công suất ghi trên nhãn hiệu của máy chính là công suất trên trục động cơ. Công suất đặt là công suất đầu vào của động cơ. Vậy công suất đặt trên trục động cơ được tính như sau: Trong đó: Pđm : Công định mức của động cơ (KW). Pđ: Công suất đặt của động cơ (KW). đc : Hiệu suất định mức của đông cơ. Đối với phụ tải chiếu sáng thì công suất định mức được ghi trên đèn, công suất này băng công suất tiêu thụ nếu khi ta cấp điện áo định mức cho đèn. Đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại, khi tính toán thì chúng ta quy đổi về chế độ là việc định mức dài hạn. + Đối với động cơ: P’= Pđm. (1.2) + Đối với máy biến áp hàn: P’đm= Sđm.cos. (1.3) 2. PHỤ TẢI TRUNG BÌNH Ptb Phụ tải trung bình là đặc trưng của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. Tổng phụ tảicủa thiết bị nào đó cho ta căn cứ để đánh giá giới hạn dưới của phụ tải tính toán. Công thức tính toán như sau: ; (1.4) Trong đó: Q và P: Điện năng tiêu thụ trong khoản thời gian khảo sát (Kvar, KW). t : Thời gian khảo sát (h). 3. PHỤ TẢI CỰC ĐẠI Pmax Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tương đối ngắn. Thông thường, người ta chọn khoảng thời gian khảo sát là 30 phút. 4. PHỤ TẢI ĐỈNH NHỌN Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian ngắn nhất (1 2s). Thường xuất hiện khi khởi động động cơ. Việc tính toán –phụ tải này mang ý nghĩa quan trọng trong việc khảo sát sự dao động điện của hệ thống khi xảy ra sự cố để lựa chọn thiết bị bảo vệ phù hợp. 5. PHU TẢI TINH TOÁN Phụ tải tính toán được tính theo điều kiện phát nóng cho phép, là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi của các phân tử cung cấp điện ( máy biến áp, đường dây) tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng lớn nhất. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra. Do vậy, để an toàn người thiết kế phải sử dụng phụ tải tính toán sao cho: Ptb Ptt Pmax 6. HỆ SỐ SỬ DỤNG Ksd Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình và công suất định mức của thiết bị. + Đối với một thiết bị: (1.6) + Đối với nhóm thiết bị: (1.7) 7. HỆ SỐ PHỤ TẢI Là tỉ số giữa công suất thực tế với công suất định mức. Thông thường thì phải xét hệ số phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, khai thác công suất của thiết bị diện tro9ng khoảng thời gian đang xét. 8 HỆ SỐ CỤC ĐẠI Kmax : Kmax 1 Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian đang xét: (1.8) Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố chủ yếu là thiết bị hiệu quả nhq và hệ số sử dụng Ksd và hàng loạt các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm sản xuất nên rất phức tạp nhưng thông thường thì người ta tra theo đường cong đặc tính: Ksd =f(nhq,Ksd). 9.HỆ SỐ NHU CẦU knc Là tỉ số giứa công suất tính toán và công suất định mức. (1.9) Phụ tải nhu cầu thường được tính toán cho phụ tải tác dụng. Thực tế, hệ số nhu cầu thường là do kinh nghiệm tổng kết lại. 10. HỆ SỐ THIẾT BỊ HIỆU QUẢ nhq Hệ số hiệu quả là hệ số thiết bị giả thiết cùng công suất và chế độ làm việc chúng đò hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải cụ thể (gồm các thiết bị có chế độ làm việc khác nhau). nhq = (1.10) Khi số thiết bị trong nhóm có n >5 thì tính nhq theo công thức khs phức tạp nen người ta thường tra theo đường cong II. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Thực tế, có rất nhiều cách để tính phụ tải tính toán. Tùy theo yêu cầu thiết kế và độ tin cậy của hệ thống để tính toán cho phù hợp. 1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN Công thức tính: (2.1) (2.2) (2.3) Một cách gần đúng, lấy Pđ =Pđm nên: (2.4) Trong đó: Pđi, Pđmi : Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (KW). Ptt, Qtt, Stt : Công suất tácdụng , công suất phản kháng, công suất toàn phần tính toán của nhóm thiết bị (kW, kVar, KVA). n: số thiết bị trong 1 nhóm. Knc :Hệ số nhu cầu ( tra sổ tay kĩ thuật). : Tương ứng với cos của nhóm thiết bị ( Tra sổ tay kĩ thuật) Phương pháp tính toán này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Tuy nhiên, độ chính xác không cao. Bởi vì knc ở phương phương pháp này là cố định trong sổ tay kỹ thuật nhưng thực tế nó còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong lúc vận hành máy hoặc tổ máy. 2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG TRÊN MỘT ĐƠN VỊ DIỆN TÍCH Công suất tính: Ptt=p0.F (2.5) Trong đó: P0: Suất phụ tải trên 1m2 đơn vị sản xuất (kW/m2). F : Diện tích (m2). Giá trị p0 được cho tính toán và cho sẵn thông số ( tra số tay). P0 phụ thuộc vào phụ tải theo kết quả thống kê. Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính các phụ tải ở các phân xưởng mà máy móc phân bố tương đối đồng đều nên chỉ áp dunhj cho giai đoạn tính toán thiết kê sơ bộ. CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG I. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC Trong xưởng phân có nhiều loại thiết bị có công suất khác nhau và chế độ làm việc cũng khác nhau, muốn xác định được phụ tải chính xác phải phân nhóm cho thiết bị điện. Việc phân nhóm theo nguyên tắc sau: + Các thiết bị điện cùng một nhóm nên đặt gần nhau để giảm chiều dài dây dẫn hạ áp nhờ vậy tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất điện năng trên đường dây phân xưởng. + Chế độ làm việc của các thiết bị cùng một nhóm nên giống nhau nhờ đó việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn các thiết bị điện và thiết bị bảo vệ. + Tổng công suất trên các nhóm là xấp xỉ bằng nhau để việc lựa chọn tủ động lực thuận tiện hơn. Chú ý, số thiết bị trong một nhóm không nên bố trí quá nhiều. em chia số thiết bị trong phân xưởng thành 6 nhóm thiết bị. 1. TÍNH TOÁN NHÓM PHỤ TẢI I Bảng: Số liệu tính toán cho phân nhóm stt Tên thết bị Số lượng Kí hiệu Công suất Pđm (Kw) I (A) cos Ksd Tọa độ nhóm thiết bị x y 1 Máy bào giường 1 3 22 41,8 0,8 0,14 18 3,5 2 Máy mài 2 đá 1 4 1,1 2,4 0,7 0,16 3 Máy doa ngang 2 5 20 21,4 0,7 0,2 4 Máy tiện T630 1 7 4,5 9,76 0,7 0,16 5 5 47,6 75,3 Số thiết bị có công suất lớn: n1 = 3 n* = = =0,6 P* = = 0,88 Tra bảng hoặc tính toán ta được: n*hq = 0,69 nhq= n.n*hq= 5.0,69=3,45 Do trong nhóm các thiết bị có hệ số ksd và hệ số cos không bằng nhau nên ta tính hệ số trung bình : Tra bảng theo Ksd và nhq ở (PL B.16) - TL thiết kế CCĐKmax= 2,14 Hệ số nhu cầu : Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng: Xác định phụ tải tính toán cho phân nhóm 1. Ptt = kmax.ksd.=2,14.0,2647,6 =102,12 (Kw) Qtt = Ptt.tg = 102,12.0,8 = 76,59 (Kvar) . TÍNH TOÁN NHÓM PHỤ TẢI II Bảng . Số liệu tính toán cho phân nhóm II stt Tên thết bị Số lượng Khi hiệu Công suất Pđm (Kw) I (A) cos Ksd Tọa độ nhóm thiết bị x y 1 Máy đoa ngang 4 5 40 21,7 0,,7 0,2 12 3,55 2 Cầu trục 1 16a 16 31,1 0,81 0,1 5 56 51,8 Số thiết bị của nhóm: n = 2 Số thiết bị có công suất lớn: n1 = 1 Tra bảng ta được n*hq = 0,89 nhq= n.n*hq= 5.0,89 =4,5 Do trong nhóm các thiết bị có hệ số ksd và hệ số cos không bằng nhau nên ta tính hệ số trung bình. Tra bảng theo Ksdtb và nhq ở (PL B.16) - TL thiết kế CCĐKmax=2,46 Hệ số nhu cầu : Xác định phụ tải tính toán cho phân nhóm 2. Ptt = kmax.ksd.=23,42 (kW) Qtt = Ptt.tgtb=23,42 (kVAr) 3. TÍNH TOÁN NHÓM PHỤ TẢI III stt Tên thết bị Số lượng Khi hiệu Công suất Pđm (Kw) I (A) cos Ksd Tọa độ nhóm thiết bị x y 1 Máy khoan cân 2 1 5,6 6,08 0,7 0,14 4,5 3,5 2 Máy bào dường 2 3 44 41,8 0,8 0,16 3 Máy phay đứng 1 5 10 21,7 0,7 4 Máy hàn hai pha 1 15 22 51,4 0,65 0,16 5 5 81,6 102 0,2 Bảng. Số liệu tính toán phân nhóm 3 Số thiết bị của nhóm: n = 5 Số thiết bị có công suất lớn: n1 = 3 Tra bảng ta được n*hq = 0,8 nhq= n.n*hq= 4,8 Tra bảng theo Ksd =0,15 và nhq ở (PL B.16) - TL thiết kế CCĐKmax= 2,87 Hệ số nhu cầu : Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng: Xác định phụ tải tính toán cho phân nhóm 3. Ptt = kmax.ksd.=37,2 (kW6) Qtt = Ptt.tg= 33,54(kVar) (kVA) 4. TÍNH TOÁN NHÓM PHỤ TẢI IV Bảng 2.4. Số liệu tính toán phân nhóm 4. stt Tên thết bị Số lượng Khi hiệu Công suất Pđm (Kw) I (A) cos Ksd Tọa độ nhóm thiết bị x y 1 Máy khoan cân 2 1 5.6 6,08 0,7 0,14 18 11 2 Máy bào dường 1 3 22 41,9 0,8 0,16 3 Máy mài hai đá 1 4 1,1 2,39 0,7 0,1 4 Máy tiện ren 1 11 4,5 9,12 0,75 0,14 5 5 33,2 59,4 Số thiết bị của nhóm: n = 5 Số thiết bị có công suất lớn: n1 = 1 Tra bảng ta được n*hq = 0,82 nhq= n.n*hq= 7.0,82= 5,74 Tra bảng theo Ksd và nhq ở (PL B.16) - TL thiết kế CCĐKmax= 1,64 Hệ số nhu cầu : Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng: Xác định phụ tải tính toán cho phân nhóm 4. Ptt = kmax.ksd.= 15,48(kW) Qtt = Ptt.tg = 14,56(kVar) 21,22kVA) 5. . TÍNH TOÁN NHÓM PHỤ TẢI V Bảng 2.5. Số liệu tính toán phân nhóm 5. stt Tên thết bị Số lượng Khi hiệu Công suất Pđm (Kw) I (A) cos Ksd Tọa độ nhóm thiết bị x y 1 Máy phay 1 2 4,5 10,5 0,65 0,16 11,5 11,5 2 May xọc 1 7 4,5 9,7 0,7 0,2 3 Quạt thông gió 1 10 0,6 21,5 0,7 0,4 4 Máy tiện ren 1 11 4,5 9,12 0,75 0,14 5 Máy tiện T630 1 8 10,6 21,9 0,71 0,14 6 5 24,1 72.2 Số thiết bị của nhóm: n = 5 Số thiết bị có công suất lớn: n1 =1 Tra bảng ta được n*hq = 0,11 nhq= n.n*hq= 5.0,11= 0,55 Tra bảng theo Ksd và nhq ở (PL B.16) - TL thiết kế CCĐKmax=1,87 Hệ số nhu cầu : Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng: 1,02 Xác định phụ tải tính toán cho phân nhóm 5. Ptt = kmax.ksd.=18,58 (kW) Qtt = Ptt.tg =17,93 (kVar) 22,11(kVA) 6. TÍNH TOÁN NHÓM PHỤ TẢI VI Bảng 2.5. Số liệu tính toán phân nhóm 6. stt Tên thết bị Số lượng Khi hiệu Công suất Pđm (Kw) I (A) cos Ksd Tọa độ nhóm thiết bị x y 1 Quạt thông gió 1 10 0,6 21,5 0,7 0,4 4,5 12 2 Máy khoan đứng 1 13 4,5 9,77 0,7 0,12 3 Máy hàn 1 pha 1 14 10 40,3 0,6 0,18 4 Máy bào ngang 1 12 2,8 6,25 0,68 0,16 5 4 17,9 62,7 Số thiết bị có công suất lớn: n1 = 2 n* = =0,5 P* = = 0,81 Tra bảng hoặc tính toán ta được: n*hq = 0.8 nhq= n.n*hq=3,2 Do trong nhóm các thiết bị có hệ số ksd và hệ số cos không bằng nhau nên ta tính hệ số trung bình : Tra bảng theo Ksd và nhq ở (PL B.16) - TL thiết kế CCĐKmax= 2,64 Hệ số nhu cầu : Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng: Xác định phụ tải tính toán cho phân nhóm 1. Ptt = kmax.ksd.=7.4 (Kw) Qtt = Ptt.tg = 8,2(Kvar) 11,9(kVA) II. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG Tính toán chiếu sáng, lấy công suất chiếu sáng chung cho toàn phân xưởng,phân bố trung bình trên mặt bằng phân xưởng là: P0 = 14W/m2. Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Công thức tính : Pcs =p0. F Trong đó : P0: là suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m2). F : là diện tích cần được chiếu sáng (m2). Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 333 (m2). Suất phụ tải chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa cơ khí (W/m2) . Trong phân xưởng SCCK hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt với công suất 200W và quang thông F = 3000 lm. Như vậy phụ tải chiếu sáng của toàn phân xưởng là: Pcs =p0 . F = 14. 333=4662 W= 4,662 kW Qcs=Pcs.tgjcs=0 (Vì đèn sợi đốt cosjcs= 1). III XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TOÀN PHÂN XƯỞNG HÖ sè sö dông tæng hîp cña toµn xÝ nghiÖp x¸c ®Þnh theo biÓu thøc : Ksd = = = 0,22 nhq = = 3,36 HÖ sè nhu cÇu toµn xÝ nghiÖp : KncXN = 0,22+ HÖ sè cos trung b×nh cña toµn xÝ nghiÖp : =0,72 Tæng c«ng suÊt tÝnh to¸n cña toµn xÝ nghiÖp : Ptt = .176,912(kW) Qtt = Ptt.tg = 169,8(kVar) 245,2(kVA) CHƯƠNG III LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG Với quy mô nhà máy như số liệu đã tính toán thì nhận thấy do công suất của toàn hệ thống phân xưởng không lớn nên ở nhà máy này phụ tải chủ yếu là phụ tải loại 2 và loại 3. Quy mô của phân xưởng được xếp vào xí nghiệp, nhà máy sản xuất Có công suất nhỏ. 1 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐĂT TRẠM BIẾN ÁP C¸c ch¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng cã nhiÒu ph­¬ng ¸n l¾p ®Æt kh¸c nhau, tïy thuéc ®iÒu kiÖn cña khÝ hËu , cña nhµ m¸y còng nh­ kÝch th­íc cña tr¹m biÕn ¸p.Tr¹m biÕn ¸p cã thÓ ®Æt trong nhµ m¸y cã thÓ tiÕt kiÖm ®Êt,tr¸nh bôi bÆm hoÆc hãa chÊt an mßn,Song tr¹m biÕn ¸p còng cã thÓ ®Æt ë ngoµi trêi,®ì g©y nguy hiÓm cho ph©n x­ëng vµ ng­êi x¶n suÊt. VÞ trÝ ®Æt TBA ph¶i ®¶m b¶o gÇn t©m phô t¶i ,nh­ vËy ®é dµi m¹ng ph©n phèi cao ¸p vµ h¹ ¸p sÏ ®­îc rót g¾n , c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña s¬ ®å cung cÊp ®iÖn ®­îc ®¶m b¶o tèt h¬n. Khi x¸c ®Þnh vÞ trÝ tr¹m biÕn ¸p còng nªn c©n nh¾c sao cho c¸c tr¹m biÕn ¸p chiÕm vÞ trÝ nhá nhÊt ®¶m b¶o mü quan , kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh s¶n xÊt còng nh­ thËn tiÖn cho viÖc vËn hµnh söa ch÷a.MÆt kh¸c còng ph¶i ®¶m b¶o an toµn cho ng­êi vµ thiÕt bÞ trong viÖc vËn hµnh vµ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. X¸c ®Þnh t©m phô t¶i cña ph©n x­ëng hoÆc nhãm ph©n x­ëng ®­îc cung cÊp ®iÖn tõ c¸c tr¹m biÕn ¸p. Ta cã c«ng thøc tæng qu¸t x¸c ®Þnh t©m phô t¶i lµ: Trong ®ã: Xi,Yi :lµ täa ®é t©m phô t¶i cña ph©n x­ëng i X,Y :lµ täa ®é t©m phô t¶i ®iÖn cña toµn xÝ nghiÖp Si :lµ c«ng suÊt phô t¶i ph©n x­ëng thø i,KVA. VËy : t©m phô t¶i cña toµn nhµ m¸y cã täa ®é lµ : (10 ;7,5) VËy : ta chän vÞ trÝ ®Æt tr¹m TBA täa ®é :O (10 ;7,5) 2 CHỌN ĐÂY DẪN TƯ NGUỒN ĐẾN MẠNG PHÂN XƯỞNG ChiÒu dµi ®­êng d©y ®­îc x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc: L= Trong ®ã : Täa ®é cña nguån ®iÖn XNG=0 YNG=7 L=m TiÕt diÖn d©y dÉn cao ¸p cã thÓ chän theo mËt ®é dßng ®iªn kt.C¨n cø vµo sè liÖu vµ tra b¶ng ta t×m ®­îc Jkl =1,2 A/mm2 Dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y dÉn lµ: I = TiÕt diÖn d©y dÉn cÇn thiÕt lµ : F= do chiều dài dây dẫn ngắn nên ta không tính tổn thất trên đường dây Chọn dây dẫn theo bảng sau : F, mm2 §­êng kÝnh, mm Träng l­îng 1 km ®­êng d©y kg/km §iÖn trë d©y dÉn, ë 200C Icp (A) lâi vá Trong nhµ Ngoµi trêi 3 G 300 21,4 56,0 66,0 5203 0,100 440 471 3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CHO MẠNG PHÂN XƯỞNG Từ trạm biến áp ta kéo dây đến các nhóm thiết bị theo dường bẻ góc.các đường đi qua thanh cái trạm biến áp va qua thanh cái tủ phân phối động lực.các đường cáp được xây dựng dọc theo các mép nhà xưởng.như vậy sẻ thuận tiện cho việc xây dựng,vận hành và phát triển. CHƯƠNG VI LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP sơ đồ nối dây cho mạng phân xưởng Sơ đồ nối dây từ biến tram biến áp đến các thiết bị : 1. TÍNH TOÁN MÁY BIẾN ÁP Trong hÖ th«ng ®iÖn ®Ó biÕn ®æi tõ cÊp ®iÖn ¸p nµy sang cÊp ®iÖn ¸p kh¸c ng­êi ta dïng m¸y biÕn ¸p (MBA) . Vèn ®Çu t­ cho m¸y biÕn ¸p trong tæng sè vèn ®Çu t­ lµ kh¸ lín , v× vËy viÖc lùa chän sè l­îng vµ c«ng suÊt c¸c m¸y biÕn ¸p trªn c¬ së kinh tÕ kü thuËt cho c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x­ëng cã nghÜa quan träng ®Ó x©y dùng hîp lý s¬ ®å cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y. Hộ loại 2: Cũng phải có một nguồn cung cấp để dự phòng cho hệ thống có thể đóng tự động hoặc bằng tay. Hộ loại 2 nhận điện từ một trạm thì cũng cần phải đặt 2 máy biến áp hoặc trạm đó chỉ có một máy biến áp đang làm việc và một máy dự phòng nguội Phân nhóm phân xưởng để lựa chọn máy biến áp. . Víi tr¹m ®Æt mét MBA : ®iÒn kiÖn ( 3.1 ) Víi tr¹m ®Æt hai MBA : ®iÒu kiÖn Trong ®ã : S®mB - c«ng suÊt ®Þnh møc MBA , KVA Stt - c«ng suÊt tÝnh to¸n phô t¶i , KVA Ssc - c«ng suÊt yªu cÇu lóc sù cè ,KVA Phương án 1:ta chọn 2 máy biến áp với: MBA1 cung cấp cho nhóm thiet bị: N1;N2;N3 MBA2 cung cấp cho nhóm thiet bị:N4;N5;N6 kVA Chọn máy biến áp ba pha hai cuộn đây do việt nam sản xuất 180_10/0,4 , có Sđm = 180 kva Các thông số của các MBA Điện áp KV Công suất kVA (W) không tải (W) ngắn mạch UN (%) Ip% Hiêu suât% 10/0,4 2x180 1200 4100 5,5 7,0 97,1 Phương án 2:chon 1 máy biến áp =245,2 kva Chọn máy biến áp ba pha hai cuộn đây do việt nam sản xuất 320_10/0,4 Sđm 320kva Các thông số MBA: Điện áp kv Công suất kva (W) k tải (W) ngắn mạch UN (%) Ip% Hiêu suât% 10/0,4 320 1900 6200 5,5 7,0 97,5 So sánh 2 phương án Ta chọn phưng án 1phân xưởng sẽ chịu tổn thất công suât là nhỏ nhất chọn 2 máy thì không phải đặt máy dự phòng,củng phù hợp cho sự phát trienr trong tương lai II . CHỌN THIẾT BỊ PHÂN PHỐI CAO ÁP §Ón chän vµ kiÓm tra thiÕt bÞ ®iÖn ta gi¶ thiÕt thêi gian c¾t cña b¶o vÖ lµ tk = 2,15 s 1. CẦU CHÌ CHẢI CAO ÁP Dßng ®iÖn lµm viÖc b×nh th­êng phÝa cao ¸p lIv = A Ta chän cÇu ch¶y cao ¸p do liên xô chÕ t¹o cã Un = 10 kv dßng ®Þnh møc In = 100 A dòng ngan mạch INmax=12kva (kA) 2.DAO CÁCH LY §iÖn ¸p ®Þnh møc Dßng ®iÖn ®Þnh møc KiÓm tra ®é æn ®Þnh nhiÖt KiÓm tra ®é æn ®Þnh ®éng Tõ nh÷ng th«ng sè trªn ta tra b¶ng chän lo¹i dao c¸ch ly DT 15/200 do công ty đông anh chê tạo 3.CHỐNG SÉT VAN Chän chèng sÐt van lo¹i PBO-10 do Chèng sÐt van h¹ ¸p do Siemens chÕ t¹o d.máy cắt phụ tải: . M¸y c¾t phụ tải 12 kV lo¹i 3AF do ABB chÕ t¹o Lo¹i m¸y c¾t U®m (kV) I®m (A) IN3s (kA) IN (kA) INmax (kA) §iÖn ¸p chÞu ®ùng tÇn sè c«ng nghiÖp (kV) §iÖn ¸p chÞu ®ùng xung sÐt (kV) 3AF 154-4 12 630 25 25 63 28 75 III CHỌN THIẾT BỊ PHÂN PHỐI HẠ ÁP 1 CHỌN CÁP CHO NHÓM PHÂN XƯỞNG Do ®©y lµ m¹ng ®iÖn h¹ ¸p nªn chÊt l­îng ®iÖn ¸p ®­îc ®Æt lªn hµng ®Çu. lÊy gi¸ trÞ hao tæn ®iÖn ¸p cho phÐp lµ .TiÕt diÖn d©y dÉn hạ ¸p cã thÓ chän theo mËt ®é dßng ®iªn kt.vì ta chọn dây cáp ngầm bọc cao su cách điện đặt trong các rãnh cap ngầm được xây dựng dươi lòng đất nên tra b¶ng ta t×m ®­îc Jkl =2,7 Tra bảng chọn loại cáp CPT hoăc ACPT có đắc điểm cách điện bằng cao su có võ chì trần lăp đắt trong nhà,trong rãnh cáp,môi trường không có chất ă mòn,không chịu lực kéo a.nhóm 1: ChiÒu dµi d©y dÉn ®­îc nèi tõ tr¹m biÕn ¸p : L1 = Dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y dÉn lµ: I = TiÕt diÖn d©y dÉn cÇn thiÕt lµ : F= Chọn dây co F=80 cã r0 =0,21/km vµ x0 =0,06/km Dương dây ngắn nên tôn thất trên đương dây không đáng kể b.nhóm 2: L2=4,2 (m) I=47,29(A) F=17,51 chọn dây cóF=25, r0 =0,8/km vµ x0 =0,07/km c.nhóm 3: L3=7,3 (m) I=76,5(A) F=28,351 chọn dây cóF=35, r0 =0,75/km vµ x0 =0,06/km d.nhóm 4: L4=8,1 (m) I=32,24 (A) F=11,9351 chọn dây cóF=16, r0 =1,25/km vµ x0 =0,06/km e. nhóm 5: L5= (m) I=33,59 (A) F=12,44 chọn dây cóF=16, r0 =1,25/km vµ x0 =0,07/km f. nhóm 6: L6=8,1 (m) I=18,11 (A) F=6,7 chọn dây cóF=16, r0 =2,0/km vµ x0 =0,07/km 2 LỰA CHỌN THẾT BỊ CHO TỦ ĐỘNG LỰC Điều kiện để chọn cầu dao là : (*) a.chọn cầu dao_cầu chì cho các nhóm 1: Chọn cầu dao cho tủ động lực Theo dòng điện tính toán: Itt1 = 193,9 UđmLD = 0.38 kV Chọn cầu dao phụ tải hạ áp của hãng Siemems có thông số sau Mã hiệu Số cực Uđm,V Iđm,A 5TE7 712 3+N 400 200 Chọn cầu chì cho tủ động lực 1 : + Chọn cầu chì cho máy mài hai đá : Idc Iđm = 2,39 A A Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 10A – 3NA3 – 122 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy xọc : Idc Iđm = 9,7 A A Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy bào giường : Idc Iđm = 41,78 A A Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 100A – 3NA3 – 135 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy doa ngang: Idc Iđm = 21,7 A A Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 63A – 3NA3 – 122 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). b. Chọn CD_CC cho phân nhóm 2Chọn cầu dao cho tủ động lực 2: Theo kết quả tính toán ta có: Itt = 47,51 A UđmLD =0,38 KV Theo điều kiện (*) và tra sổ tay thiết bị ta chọn loại cầu dao của hãng Siemens có thông số sau: Mã hiệu Số cực Uđm,V Iđm,A 5TE7 514 3+N 400 63 Chọn cầu chì cho động cơ đặt trong tủ ĐL 2 Tương tự nhón 1 ta có các thiết bị sau + Chọn cầu chì cho máy doa ngang: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 63A – 3NA3 – 122 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). +Chọn cầu chì cho máy cầu trục : Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 63A – 3NA3 – 122 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). c. Chọn CD_CC cho phân nhóm 3 Chọn cầu dao cho tủ động lực 3: Theo kết quả tính toán ta có: Itt = 76,5 A UđmLD =0,38 KV Theo điều kiện (*) và tra sổ tay thiết bị ta chọn loại cầu dao của hãng Siemens có thông số sau: Mã hiệu Số cực Uđm,V Iđm,A 5TE7 614 3+N 400 100 Tương tự nhón 1 ta có các thiết bị sau + Chọn cầu chì cho máy khoan cân : Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). Chọn cầu chì cho máy hàn hai pha: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 80A – 3NA3 – 124 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy doa ngang: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 63A – 3NA3 – 122 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy bào giường Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 100A – 3NA3 – 135 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). d. Chọn CD_CC cho phân nhóm 4 Chọn cầu dao cho tủ động lực 4: Theo kết quả tính toán ta có: Itt = 32,24 A UđmLD =0,38 KV Theo điều kiện (*) và tra sổ tay thiết bị ta chọn loại cầu dao của hãng Siemens có thông số sau: Mã hiệu Số cực Uđm,V Iđm,A 5TE7 514 3+N 400 63 Tương tự nhón 1 ta có các thiết bị sau + Chọn cầu chì cho maý khoan cân : Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy bào giường Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 100A – 3NA3 – 135 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy mài hai đá Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 10A – 3NA3 – 122 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). +Chọn cầu chì cho máy tiện ren : Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). e. Chọn CD_CC cho phân nhóm 5 Chọn cầu dao cho tủ động lực 5: Theo kết quả tính toán ta có: Itt = 33,59 A UđmLD =0,38 KV Theo điều kiện (*) và tra sổ tay thiết bị ta chọn loại cầu dao của hãng Siemens có thông số sau: Mã hiệu Số cực Uđm,V Iđm,A 5TE7 514 3+N 400 63 Tương tự nhón 1 ta có các thiết bị sau +Chọn cầu chì cho máy tiện ren : Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). Chọn cầu chì cho máy phay : Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 35A – 3NA3 – 114 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy xọc : Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy tiện T630 Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 63A – 3NA3 – 122 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho quạt thông gió: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 10A – 3NA3 – 102 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). f. Chọn CD_CC cho phân nhóm 6 Chọn cầu dao cho tủ động lực 6: Theo kết quả tính toán ta có: Itt = 18,1 A UđmLD =0,38 KV Theo điều kiện (*) và tra sổ tay thiết bị ta chọn loại cầu dao của hãng Siemens có thông số sau: Mã hiệu Số cực Uđm,V Iđm,A 5TE7 414 3+N 400 20 Tương tự nhón 1 ta có các thiết bị sau + Chọn cầu chì cho quạt thông gió: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 10A – 3NA3 – 102 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy khoan đứng: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy hàn một pha: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 100A – 3NA3 – 135 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). + Chọn cầu chì cho máy bào ngang: Chọn cầu chì hạ áp do Siemens chế tạo có Idc = 20A – 3NA3 – 107 (TL sổ tay lựa chọn và tra cứu TBĐ). 3. CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC ĐẾN TỪNG ĐỘNG CƠ. a.Chọn tiết diện dây từ ĐL1 đến nhóm động cơ nhóm 1: + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy mài hai đá: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 4,78/2,85 = 1,67 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng (4x1,5mm2), cách điện PVC, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy xọc: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 19,4/2,85 = 6,8 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng , cạch điện PVC (4x1,5mm2) – LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy bào giường: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 83,56/2,85 = 29,3 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 1 đến máy doa ngang Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 43,4/2,85 = 15,2 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. b.Chọn tiết diện dây từ ĐL2 đến nhóm động cơ nhóm 2: + Chọn dây từ tủ động lực 2 đến máy doa ngang Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 43,4/2,85 = 15,2 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 2 đến máy cầu trục: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 60,02/2,85 = 21,05 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x2,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 41A. c.Chọn tiết diện dây từ ĐL3 đến nhóm động cơ nhóm 3: + Chọn dây từ tủ động lực 3 đến máy khoan cân: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 12,16/2,85 = 4,26 A Chọn tiết diện dây có 3 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 3 đến máy hàn hai pha Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 51,3/2,85 = 18 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x2,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 41A. + Chọn dây từ tủ động lực3 đến máy doa ngang: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 43,4/2,85 = 15,2A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x2,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 41A. + Chọn dây từ tủ động lực 3 đến máy bào giường: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 83,58/2,85 = 29,3A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x2,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 41A. d.Chọn tiết diện dây từ ĐL4 đến nhóm động cơ nhóm 4: + Chọn dây từ tủ động lực 4 đến máy khoan cân: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 12,16/2,85 = 4,26 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 4 đến máy bào giường: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 83,58/2,85 = 29,3A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x2,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 41A. + Chọn dây từ tủ động lực 4 đến máy tiện ren: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 18,24/2,85 = 6,4 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 4 đến máy mài hai đá: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 4,78/2,85 = 1,67 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. e.Chọn tiết diện dây từ ĐL5 đến nhóm động cơ nhóm 5: + Chọn dây từ tủ động lực 5 đến máy phay: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 21,04/2,85 = 7,37 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 5 đến máy xọc: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 19,4/2,85 = 6,8 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng , cạch điện PVC (4x1,5mm2) – LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 5 đến máy tiện T630: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 42,8/2,85 = 15A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng , cạch điện PVC (4x1,5mm2) – LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 5 đến máy tiện ren: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 18,24/2,85 = 6,4 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 5 đến quạt thông gió: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 43,4/2,85 = 15,2 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. f.Chọn tiết diện dây từ ĐL6 đến nhóm động cơ nhóm 6: + Chọn dây từ tủ động lực 6 đến quạt thông gió: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 43,4 /2,85 = 15,2 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 6 đến máy khoan đứng: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 19,54/2,85 = 6,8 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. + Chọn dây từ tủ động lực 6 đến máy hàn một pha Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 90,9/2,85 = 31,9 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x2,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 41A. + Chọn dây từ tủ động lực 6 đến máy bào ngang: Khc.Icp Itt và 0,95.Icp Idc/3. A 0,95.Icp Idc/3 Icp = Idc/(0,95.3) = 12,5/2,85 = 4,38 A Chọn tiết diện dây có 4 lõi đồng cách điện PVC - (4x1,5mm2) - LENS chế tạo, Icp = 31A. 4. CHỌN CÔNG TẮC TƠ_KHỞI ĐỘNG TỪ CHO ĐỘNG CƠ Khởi động từ được chế tạo nhằm bảo đảm tính gọn nhẹ, dễ dàng thao tác. Nó là kết hợp giữa công tắc tơ và rơ le nhiệt. Điều kiện lựa chọn và kiểm tra khởi động từ: TT Các đại lượng chọn và kiểm tra Điều kiện 1 Điên áp cách điện của công tắc tơ 2 Điện áp cuộn dây đóng, cắt công tắc tơ 3 Dòng điện định mức của công tắc tơ 4 Công suất định mức của động cơ 3 pha 5 Tiếp phụ cần lựa chọn Chọn theo thực tế 6 Độ bền cơ ( Chu kì đóng cắt) Chọn theo yêu cầu 7 Dòng điện định mức của rơle nhiệt a.Chọn khởi động từ cho phân nhóm 1: + Chọn khởi động từ cho máy mài hai đá: PđmK Pđm = 1,1 kW IđmRN = Iđm = 2,39 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang). Chọn công tắc tơ S_N20 KP(Cx), Pđm = 2kW, Iđm = 15A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm= 14 A. + Chọn khởi động từ máy xọc : PđmK Pđm = 4,5 kW Iđm = Iđm = 9,7 A + Chọn khởi động từ cho máy bào giường: PđmK Pđm = 22 kW IđmRN = Iđm = 41,78 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N18KP(Cx) , Pđm = 20kW, Iđm = 60A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20(Cx) có Iđm=4050 A . + Chọn khởi động từ cho máy doa ngang: PđmK Pđm = 10 kW IđmRN = Iđm = 21,7 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N18KP(Cx) , Pđm = 7,5kW, Iđm = 32A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm=1622A. b.Chọn khởi động từ cho phân nhóm 2: + Chọn khởi động từ cho máy doa ngang: PđmK Pđm = 10 kW IđmRN = Iđm = 21,7 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N18KP(Cx) , Pđm = 7,5kW, Iđm = 32A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm=1622A. + Chọn khởi động từ máy cầu trục : PđmK Pđm = 16 kW Iđm = Iđm = 30,1 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_10 KP(CX), UđmCĐ = 690V ,Pđm = 15kW, Iđm = 50A. Chọn rơle nhiệt: TH-N12(Cx) có Iđm= 2434A. c.Chọn khởi động từ cho phân nhóm 3: + Chọn khởi động từ cho máy hai pha: PđmK Pđm = 14,3 kW IđmRN = Iđm = 33,4 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N25KP(Cx) , UđmCD = 690V, Pđm = 15kW, Iđm = 50A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm=3040A. + Chọn khởi động từ cho máy doa ngang: PđmK Pđm = 10 kW IđmRN = Iđm = 21,7 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N18KP(Cx) , Pđm = 7,5kW, Iđm = 32A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm=1622A. + Chọn khởi động từ cho máy bào giường: PđmK Pđm = 22 kW IđmRN = Iđm = 41,78 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N18KP(Cx) , Pđm = 20kW, Iđm = 60A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20(Cx) có Iđm=4050 A . + Chọn khởi động từ máy khoan cân : PđmK Pđm = 2,8 kW Iđm = Iđm = 6,08 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_10 KP(CX), Pđm = 4kW, Iđm = 20A. Chọn rơle nhiệt: TH-N12(Cx) có Iđm= 5,28 A. d.Chọn khởi động từ cho phân nhóm 4: + Chọn khởi động từ máy khoan cân : PđmK Pđm = 2,8 kW Iđm = Iđm = 6,08 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_10 KP(CX), Pđm = 4kW, Iđm = 20A. Chọn rơle nhiệt: TH-N12(Cx) có Iđm= 5,28 A. + Chọn khởi động từ cho máy mài hai đá: PđmK Pđm = 1,1 kW IđmRN = Iđm = 2,39 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang). Chọn công tắc tơ S_N20 KP(Cx), Pđm = 2kW, Iđm = 15A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm= 14 A. + Chọn khởi động từ cho máy bào giường: PđmK Pđm = 22 kW IđmRN = Iđm = 41,78 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N18KP(Cx) , Pđm = 20kW, Iđm = 60A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20(Cx) có Iđm=4050 .+ Chọn khởi động từ cho máy mài hai đá: PđmK Pđm = 2,8 kW Iđm = Iđm = 7,09 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_10 KP(CX), UđmCĐ = 690V, UđmCD = 220V, Pđm = 4kW, Iđm =20A. Chọn rơle nhiệt: TH-N12(Cx) có Iđm= 5,28 A. + Chọn khởi động từ máy tiện ren : PđmK Pđm = 4,5 kW Iđm = Iđm = 9,12 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_10 KP(CX), Pđm = 4kW, Iđm = 25A. Chọn rơle nhiệt: TH-N12(Cx) có Iđm= 811A. e.Chọn khởi động từ cho phân nhóm 5: + Chọn khởi động từ máy tiện ren : PđmK Pđm = 4,5 kW Iđm = Iđm = 9,12 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_10 KP(CX), Pđm = 4kW, Iđm = 25A. Chọn rơle nhiệt: TH-N12(Cx) có Iđm= 811A. + Chọn khởi động từ cho máy phay: PđmK Pđm = 4,5 kW IđmRN = Iđm = 10,52 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N25KP(Cx) , UđmCĐ = 690V, UđmCD = 220V, Pđm = 10kW, Iđm = 30A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm= 812A. + Chọn khởi động từ máy xọc : PđmK Pđm = 4,5 kW Iđm = Iđm = 9,7 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_10 KP(CX), Pđm = 4kW, Iđm = 25A. Chọn rơle nhiệt: TH-N12(Cx) có Iđm= 811A. + Chọn khởi động từ cho máy tiện T630: PđmK Pđm = 10 kW IđmRN = Iđm = 21.4 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang). Chọn công tắc tơ S_N18 KP(Cx), Pđm = 7,5kW, Iđm = 32A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm= 1622 A. + Chọn khởi động từ cho máy quạt thông gió: PđmK Pđm = 0,6 kW IđmRN = Iđm = 1,3 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N25KP(Cx) ,UđmCĐ = 690V, UđmCD = 220V, Pđm = 7,5kW, Iđm = 15A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm= 14A. f.Chọn khởi động từ cho phân nhóm 6: + Chọn khởi động từ cho máy khoan đứng: PđmK Pđm = 4,5 kW IđmRN = Iđm = 9,77 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang). Chọn công tắc tơ S_10 KP(Cx), Pđm = 4kW, Iđm = 25A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm= 811A. + Chọn khởi động từ cho máy hàn một pha: PđmK Pđm = 6 kW IđmRN = Iđm = 45,45 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang). Chọn công tắc tơ S_N10KP(Cx) , UđmCD = 220V, Pđm = 20kW, Iđm = 60A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20(Cx) có Iđm= 4050A. + Chọn khởi động từ cho máy doa ngang: PđmK Pđm = 10 kW IđmRN = Iđm = 21,7 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N18KP(Cx) , Pđm = 7,5kW, Iđm = 32A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm=1622A. + Chọn khởi động từ cho máy quạt thông gió: PđmK Pđm = 0,6 kW IđmRN = Iđm = 1,3 A Tra bảng ( Tài liệu thiết kế cấp điện_Ngô Hồng Quang) Chọn công tắc tơ S_N25KP(Cx) ,UđmCĐ = 690V, UđmCD = 220V, Pđm = 7,5kW, Iđm = 15A. Chọn rơle nhiệt: TH-N20TA(Cx) có Iđm= 14A. CHƯƠNG V: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG Có thể có một số phương án bố trí hệ thống đèn khác nữa như: bố trí theo cụm đèn, bố trí theo hình thoi, bố trí theo hình tròn…. Nhưng với mặt bằng phân xưởng này thì các phương án bố trí đi dây cho hệ thống không thuận lợi, phức tạp hơn. Thực tế, cho dù ánh sáng của đèn sợi đốt cho ánh sáng thật hơn và dễ dàng thao tác với máy móc nhưng điện năng tiêu thụ là rất lớn nên hiện nay một phần lớn các khu công nghiệp, nhà máy đã chuyển sang sử dụng đèn tiết kiệm năng lượng như: đèn huỳnh quang, đèn led… I. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG Tính toán chiếu sáng, lấy công suất chiếu sáng chung cho toàn phân xưởng,phân bố trung bình trên mặt bằng phân xưởng là: P0 = 14W/m2. Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích. Công thức tính : Pcs =p0. F Trong đó : P0: là suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m2). F : là diện tích cần được chiếu sáng (m2). Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 333 (m2). Suất phụ tải chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa cơ khí (W/m2) . Trong phân xưởng SCCK hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt với công suất 200W và quang thông F = 3000 lm. Như vậy phụ tải chiếu sáng của toàn phân xưởng là: Pcs =p0 . F = 14. 333=4662 W= 4,662 kW Qcs=Pcs.tgjcs=0 (Vì đèn sợi đốt cosjcs= 1). II. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 1. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG - Ta có hệ số dự trữ : k = 1,3 - Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác: H = h – hc – hlv = 5 – 0,7 – 1 = 3,3 m - Trong đó: + h – chiều cao của phân xưởng : h = 5 m + hc - Khoảng cách từ trần đến đèn, hc = 0,7 + hlv - Chiều cao từ nền phân xưởng đến mặt công tác, hlv= 1m. Hệ số phản xạ của tường: Ptg= 30 % Hệ số phản xạ của trần: Ptr= 70 % Công thức tính toán: Trong đó: F- quang thông của mỗi đèn (lumen) E- độ rọi yêu cầu (Lx) S- điện tích cần chiếu sáng (m2) k- hệ số dự trữ k = 1,3 n- số bóng đèn có trong hệ thống chiếu sáng chung ksd- hệ số sử dụng. Z- hệ số phụ thuộc vào loại đèn và tỷ số L/H Các hệ số tra ở các bảng 5.1 đến 5.5 -TL2. Ta thường lấy Z = 0.8 1,4. Tra bảng 5.1 - TL2 ta tìm được L/H = 1,8 L = 1,8 . H = 1,8 .3,3 = 5,94 m , chọn L = 5m Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng ta sẽ bố trí đèn như sau: Dãy nhà phân xưởng bố trí theo 3 dãy đèn, mỗi dãy gồm 5 bóng, khoảng cách các bóng đèn là 5 mét, số lượng bóng được cho phân xưởng cắt gọt: n = 15 bóng đèn. Bố trí theo hình chữ nhật. Chỉ số phòng: Trong đó : a, b là chiều dài, chiều rộng của phân xưởng Tra bảng VIII.1- TL2 Ksd = 0,47, Chọn độ rọi tối thiếu lên bề mặt kim loại cho phân xưởng ( Theo tài liệu thiết kế cấp điện NHQ) chọn E=100Lx. Quang thông mỗi đèn: Lm Chọn đèn sợi đốt có công suất pđ = 300W, có quang thông: F = 6754,5lm tổng công suất sử dụng để chiếu sáng của phân xưởng cắt gọt kim loại 1: Pcs = n.pđ =15.300 = 3600W = 4,5 kW Sơ đồ bố trí đèn trong phân xưởng : a.Lựa chọn Áptômát tổng: Chọn áptônát tổng theo các điều kiện Điện áp định mức : UđmA≥ Uđmm= 0,22kV Dòng điện định mức: A Chọn A loại C60L do hãng Merlin Gerlin chế tạo có các thông số sau: Iđm = 25A ; Icắt N = 20kA Uđm = 220 ; 2 cực b.Chọn cáp từ TBA phân xưởng đến tủ chiếu sáng: khc.Icp ≥ Itt = 12 kA Trong đó: Itt – dòng điện tính toán của hệ thống chiếu sáng chung. Icp – Dòng điện cho phép tương ứng với từng loại dây, từng tiết diện. khc – Hệ số hiệu chỉnh, ở đây lấy khc = 1. Kiểm tra điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bằng Áptômát và đường dây: A Chọn cáp loại 4G 2,5 cách điện PVC của LENS có Icp = 31A c.Lựa chọn áptômát nhánh: Điện áp định mức: UđmA ≥ Uđm= 0,22kV. A Chọn Áptômát theo (GT thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang – trang 282) loại NV63-CW do Mishubishi chế tạo có các thông số như sau: IđmA= 16A Icắt N= 5kA Uđm= 220 loại 2 cực 2.CHỌ DÂY DẪN TỪ TỦ CHIẾU SÁNG ĐẾN BÓNG ĐÈN Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép: Khc.Icp ≥ Itt Kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ bằng áptômát: A Chọn cáp đồng 2 lõi tiết diện 2x1,5mm2 có Icp = 26A cách điện PVC do hãng LENS chế tạo. Mục lục CHƯƠNG MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………2 II.NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI…………………………………………………..2 III.MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI……………………………………………...…..2 CHƯƠNG I CÁC KHÁI NIỆM PHỤ TẢI TOÁN I.CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ CÁC HỆ SỐ TÍNH TOÁN………....5 II. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI…………………..…8 CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG I. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC…………………………….....9 II. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG………………………………16 III XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TOÀN PHÂN XƯỞNG…………………….16 CHƯƠNG III LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CHƯƠNG VI LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP…………………………………...20 II . CHỌN THIẾT BỊ PHÂN PHỐI CAO ÁP……………………....21 III CHỌN THIẾT BỊ PHÂN PHỐI HẠ ÁP………………………...22 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG I. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG………..……………….38 II. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG …………………………...……39 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch. Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng. NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2005. [2] – Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm. Thiết kế cấp điện. NXB Học Kỹ Thuật, 2006. [3] – Ngô Hồng Quang. Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV. NXB Học Kỹ Thuật, 2000. [4] – Nguyễn Xuân Phú. Cung cấp điện. NXB Học Kỹ Thuật, 1998. [5] – Nguyễn Hữu Khái. Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp. NXB Học Kỹ Thuật, 2005.