Thiết kế hệ thống cung cấp điện của phân xưởng cơ khí và nhà máy cơ khí

ể gá lắp các giá đỡ tùy ý tùy theo thiết bị chọn lắp đặt. Tủ Sarel vững, cứng, đa chức năng dễ tháo lắp linh hoạt với kích cỡ tùy ý thích của khách hàng. Sau đây ta chọn kích thước tủ như sau: Tra bảng b8.1 trang 289 giáo trình hệ thống cung cấp điện ta chọn tủ: Cao (mm) Rộng (mm) Sâu (mm) Số cánh tủ 1800 1000 400 2 Chọn thanh cái Dựa vào điều kiện Icp≥Ittpx=102.8 A ta chọn thanh cái bằng đồng mỗi pha ghép một thanh .Chọn kích thước 25×3 (mm2) tiết diện mỗi pha 75(mm)2 dòng điện cho phép Icp=340 A. Chọn ATM tổng và ATM nhánh: Điều kiện chọn ATM UđmA≥Uđmmạng IđmA≥Itt Icđm≥In Chọn ATM tổng: căn cứ vào điều kiện trên ta chọn ATM tổng loại NF125-SGW,có U đm= 690, I đm= 125 A, số cực 3(tra bảng b4.3 trang 282 giáo trình hệ thống cung cấp điện). thỏa mãn điều kiện UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=102,8 A Icđm≥In Chọn ATM nhánh: Để chọn ATM nhánh ta căn cứ vào các điêu kiện sau: UđmA≥Uđmmạng IđmA≥Ittnhóm Chọn ATM cho nhóm 1: Ta có Itt nhóm1=35A UđmA≥Uđmmạng=380V Từ đó ta chọn ATM loại BH_D6 do Mitshubishi Nhật Bản chế tạo, có Iđm=40A, Uđm=400V, Icđm=6kA, số cực 3 (tra bảng b4.6 trang 285 GTTKCCĐ) Chọn ATM cho nhóm 2: Ta có Itt nhóm2=27,94A UđmA≥Uđmmạng=380V Từ đó ta chọn ATM loại BH_D6 do Mitshubishi Nhật Bản chế tạo, có Iđm=32A, Uđm=400V, Icđm=6kA, số cực 3 (tra bảng b4.6 trang 285 GTTKCCĐ) Chọn ATM cho nhóm 3: Ta có Itt nhóm3=37,88A UđmA≥Uđmmạng=380V Từ đó ta chọn ATM loại BH_D6 do Mitshubishi Nhật Bản chế tạo, có Iđm=40A, Uđm=400V, Icđm=6kA, số cực 3 (tra bảng b4.6 trang 285 GTTKCC Đ) Bảng tổng kết kết quả chọn ATM: ATM Loại Iđm (A) Uđm(V) Icđm(kA) Số cực Atổng NF125-SGW 125 400 6 3 A1 BH-D6 40 400 6 3 A2 BH-D6 32 400 6 3 A3 BH-D6 49 400 6 3 AT A1 A2 A3 A4 TĐL 1 TĐL2 TĐL3 TCS C, Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực: Căn cứ vào điều kiện chọn cáp: k1*k2*Icp ≥ Itt Vì bảo vệ bằng áp tô mát =>k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 Dự định dung cáp sản suất tại Việt Nam nên k1=1 Cáp đi từng tuyến riêng rẽ nên k2=1 Vì chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực nên ta chọn cáp dựa vào Itt của từng nhóm máy trong phân xưởng. Chọn cáp từ tủ PP đến TĐL 1: Ta có Itt=35 A K1*K2* Icp ≥ Itt=35 A Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, Tra bảng 4.29 trang 380 hệ thống cung cấp điện (HTCCĐ) chọn cáp 4G2,5, Icp=41 Vì bảo vệ bằng áp tô mát =>k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 Icp≥ 1,25*401,5=33,3 A Đã thỏa mãn điều kiện chọn bên trên. Chọn cáp từ tủ PP đến TĐL 2: Ta có Itt=27,94 A K1*K2* Icp ≥ Itt=27,94 A Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, Tra bảng 4.29 trang 380 hệ thống cung cấp điện (HTCCĐ) chọn cáp 4G1,5, Icp=31 Vì bảo vệ bằng áp tô mát =>k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 Icp≥ 1,25*321,5=26,7 A Đã thỏa mãn điều kiện chọn bên trên. Chọn cáp từ tủ PP đến TĐL 3: Ta có Itt=37,88 A K1*K2* Icp ≥ Itt=37,88 A Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo, Tra bảng 4.29 trang 380 hệ thống cung cấp điện (HTCCĐ) chọn cáp 4G2,5, Icp=41 Vì bảo vệ bằng áp tô mát =>C Icp≥ 1,25*401,5=33,3 A Đã thỏa mãn điều kiện chọn bên trên. Kết quả của việc chọn cáp từ tủ PP đến TĐL được minh họa trong bảng sau: Tuyến cáp Itt (A) F cáp (mm2) Icp (A) PP_TĐL1 35 4G2,5 41 PP_TĐL2 27,94 4G1,5 31 PP_TĐL3 37,88 4G2,5 41 d,Chọn tủ động lực cho từng nhóm thiết bị: Chọn tủ động lực do hãng Sarel chế tạo. Serel chỉ chế tạo các loại tủ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị đóng cắt vào trong tủ. Ta sẽ lắp đặt tủ gồm đầu vào là ATM,và 8 đầu ra. Loại tủ Cao (mm) Rộng (mm) Sâu (mm) Số cánh TĐL1 1800 600 400 1 TĐL2 1800 600 400 1 TĐL3 1800 600 400 1 Chọn ATM tổng và ATM nhánh cho từng nhóm thiết bị: Nhóm 1: -ATM tổng của nhóm 1 ta lựa chọn như lựa chọn ATM nhánh từ tủ phân phối tới các tủ động lực. Vậy ta chọn ATM loại BH-D6 do Mitshubishi chế tạo nhật bản chế tạo, có Iđm=40A, Uđm=400V, Icđm=6kA, số cực 3 (tra bảng b4.6 trang 285 GTTKCC Đ ATM nhánh là ATM bảo vệ cho từng đọng cơ một trong nhóm. Ta căn cứ vào Itt của từng động cơ để lựa chọn ATM. UđmA≥Uđmmạng IđmA≥Itt Nhóm 1 là TĐL1 có 1 đàu vào và 8 đầu ra lối đến 8 động cơ trong nhóm và ta cần chọn 8 ATM bảo vệ: ATM bảo vệ máy bào: Ta cóItt=PđmU*cosφ=60,38*0,8=19,73 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=19,73 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=20 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cức 3. ATM bảo vệ máy tiện Ta cóItt=PđmU*cosφ=80,38*0,85=24,77 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=24,77 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=30 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cức 3. Vì nhóm 1 có 2 máy tiện nên ta chọn đồng thời 2ATM loại này. ATM bảo vệ máy khoan: Ta có Itt=PđmU*cosφ=40,38*0,75=14 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=14 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=15 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cức 3. ATM bảo vệ máy ép Ta có Itt=PđmU*cosφ=60,38*0,75=21 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=24,77 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=30 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cức 3 ATM bảo vệ máy hàn: Ta có Itt=PđmU*cosφ=3,50,38*0,7=13,15 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=13,15 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=15 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cức 3. ATM bảo vệ cầu trục: Ta có Itt=PđmU*cosφ=2,40,38*0,85=7,4A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=7,4 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=10 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cức 3. Vì nhóm 1 có 2 cầu trục nên ta kết hợp chọn 2 ATM loại này. Nhóm 2: -ATM tổng của nhóm 2 ta lựa chọn như lựa chọn ATM nhánh từ tủ phân phối tới các tủ động lực. Vậy ta chọn ATM loại BH-D6 do Mitshubishi chế tạo nhật bản chế tạo, có Iđm=32A, Uđm=400V, Icđm=6kA, số cực 3 (tra bảng b4.6 trang 285 GTTKCC Đ ATM nhánh là ATM bảo vệ cho từng động cơ một trong nhóm2. Ta căn cứ vào Itt của từng động cơ để lựa chọn ATM. UđmA≥Uđmmạng IđmA≥Itt Nhóm 2 là TĐL2 có 1 đầu vào và 8 đầu ra lối đến 8 động cơ trong nhóm và ta cần chọn 8 ATM bảo vệ: ATM bảo vệ máy bào: Ta có Itt=PđmU*cosφ=60,38*0,8=19,73 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=19,73 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=20 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ máy phay: Ta có Itt=PđmU*cosφ=40,38*0,7=15 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=15A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=20 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. Vì nhóm 2 có 2 máy phay nên ta kết hợp chọn 2 ATM loại này ATM bảo vệ máy khoan: Ta có Itt=PđmU*cosφ=40,38*0,75=14 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=14 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=15 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ máy doa: Ta có Itt=PđmU*cosφ=60,38*0,7=22,6 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=19,73 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=30 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. Vì nhóm 2 có 2 máy doa nên ta kết hợp chọn 22 ATM loại này. ATM bảo vệ máy mài: Ta cóItt=PđmU*cosφ=30,38*0,8=9,86A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=9,86 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=10 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ quạt gió: Ta cóItt=PđmU*cosφ=4,50,38*0,8=14,8 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=14,8A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=15 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. Nhóm 3: -ATM tổng của nhóm 3 ta lựa chọn như lựa chọn ATM nhánh từ tủ phân phối tới các tủ động lực. Vậy ta chọn ATM loại BH-D6 do Mitshubishi chế tạo nhật bản chế tạo, có Iđm=40A, Uđm=400V, Icđm=6kA, số cực 3 (tra bảng b4.6 trang 285 GTTKCC Đ ATM nhánh là ATM bảo vệ cho từng động cơ một trong nhóm3. Ta căn cứ vào Itt của từng động cơ để lựa chọn ATM. UđmA≥Uđmmạng IđmA≥Itt Nhóm 3 là TĐL3 có 1 đầu vào và 8 đầu ra lối đến 8 động cơ trong nhóm và ta cần chọn 8 ATM bảo vệ: ATM bảo vệ máy bào: Ta có Itt=PđmU*cosφ=60,38*0,8=19,73 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=19,73 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=20 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ máy tiện: Ta có Itt=PđmU*cosφ=80,38*0,85=24,77A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=24,77 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=30 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ máy khoan: Ta có Itt=PđmU*cosφ=40,38*0,75=14 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=14 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=15 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ máy mài: Ta cóItt=PđmU*cosφ=30,38*0,8=9,86A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=9,86 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=10 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. Vì nhóm 3 có 2 máy mài nên ta kết hợp chọn 2 ATM loại này. ATM bảo vệ máy ép Ta có Itt=PđmU*cosφ=60,38*0,75=21 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=24,77 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=30 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ máy hàn: Ta có Itt=PđmU*cosφ=3,50,38*0,7=13,15 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=13,15 A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=15 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. ATM bảo vệ quạt gió: Ta cóItt=PđmU*cosφ=4,50,38*0,8=14,8 A UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Itt=14,8A Tra bảng PL 3.5 trang 356 (HTCCĐ) chọn ATM loại EA53-G có Iđm=15 A,Uđm=380V, In=5 KV, số cực 3. Bảng kết quả tính chọn ATM cho các nhóm: Tên thiết bị Loại ATM Iđm (A) Uđm (V) In (KV) Số cực Nhóm 1 ATM tổng BH-D6 40 400 3 1.Máy bào EA53-G 20 380 5 3 2.Máy tiện EA53-G 30 380 5 3 3.Máy tiện EA53-G 30 380 5 3 4.Máy khoan EA53-G 15 380 5 3 5.Máy ép EA53-G 30 380 5 3 6.Máy hàn EA53-G 15 380 5 3 7.Cầu trục EA53-G 10 380 5 3 8.Cầu trục EA53-G 10 380 5 3 Nhóm 2 ATM 5tổng BH-D6 32 400 3 1.Máy bào EA53-G 20 380 5 3 2.Máy phay EA53-G 20 380 5 3 3.Máy phay EA53-G 20 380 5 3 4.Máy khoan EA53-G 15 380 5 3 5.Máy doa EA53-G 30 380 5 3 6.Máy doa EA53-G 30 380 5 3 7.Máy mái EA53-G 10 380 5 3 8.Quạt gió EA53-G 15 380 5 3 Nhóm 3 ATM tổng BH-D6 40 400 3 1.Máy bào EA53-G 20 380 5 3 2.Máy tiện EA53-G 30 380 5 3 3.Máy khoan EA53-G 15 380 5 3 4.Máy mài EA53-G 10 380 5 3 5.Máy mài EA53-G 10 380 5 3 6.Máy ép EA53-G 30 380 5 3 7.Máy hàn EA53-G 15 380 5 3 8.Quạt gió EA53-G 15 380 5 3 Chọn cáp từ tủ động lực đến từng động cơ: Các thiết bị được bảo vệ bằng ATM => điều kiện chọn cáp sẽ là: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 Tất cả các dây dẫn trong phân xưởng đều chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo tra bảng PL 4.29 trang 380(HTCCĐ)đặt trong hầm cáp chôn ngầm dưới đất để đảm bảo mỹ quan. Chọn dây dẫn cho phụ tải nhóm 1: Dây cáp từ TĐL 1 đến các động cơ có ký hiệu trên mặt bằng là 3,1,7,4. Vì ta đi dây cho các động cơ này trong cùng một hầm cáp,vì có 4 sợi đi cùng một hầm nên ta có k2=0,8. Ta chọn khoảng cách giữa các sợi cáp chon cùng một hầm d=100mm nên ta có k1=1,khoảng cách này sẽ được chọn cho tất cả các hầm cáp còn lại. Cáp đến 3: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥24,77 A 0,8Icp≥1,25*301,5=25 A Icp≥30,96 A Icp≥31,25 A Chọn cáp 3G2,5 ,có Icp=41 A Cáp đến 1: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥19,73 A 0,8Icp≥1,25*201,5=16,67 A Icp≥24,67A Icp≥20,83 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Cáp đến 4: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥14 A 0,8Icp≥1,25*151,5 Icp≥17,5 A Icp≥15,625 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Dây cáp từ tủ TĐL 1 đến các động cơ có ký hiệu trên mặt bằng là 3,8: Với 2 động cơ này thì k2=0.9(vì có 2 sợi cáp đi chung hầm) Cáp đến 3: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,9Icp≥24,77 A 0,9Icp≥1,25*301,5=25 A Icp≥27,5 A Icp≥27,78 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Cáp đến 8: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,9Icp≥13,5 A 0,9Icp≥1,25*151,5 Icp≥15 A Icp≥14 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Dây cáp từ tủ TĐL 1 đến các động cơ có ký hiệu trên mặt bằng là 9: Với 2 động cơ này thì k2=0.9(vì có 2 sợi cáp đi chung hầm) Cáp đến 9: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,9Icp≥7,4 A 0,9Icp≥1,25*101,5 Icp≥7,4 A Icp≥8,3 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Chọn dây dẫn cho phụ tải nhóm 2: Dây cáp từ TĐL 2 đến các động cơ có ký hiệu trên mặt bằng là 1,5,6: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 ta có k2=0,85 vì đi 3 sợi cáp trong 1 hầm. Cáp đến 1: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,85Icp≥19,73 A 0,85Icp≥1,25*201,5 Icp≥23,2A Icp≥19,6A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Cáp đến 5: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,85Icp≥22,6 A 0,85Icp≥1,25*301,5 Icp≥26,6A Icp≥29,4A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Cáp đến 6: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,85Icp≥9,86 A 0,85Icp≥1,25*101,5 Icp≥11,6A Icp≥9,8A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Cáp từ TĐL 2 dến các động cơ có ký hiệu trên mặt bằng là 2,4,5,10: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 k2=0,8 vì có 4 sợi cáp đi cùng hầm. Cáp đến 2: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥15A 0,8Icp≥1,25*201,5 Icp≥18,75A Icp≥20,83 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Cáp đến 4: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥14 A 0,8Icp≥1,25*151,5 Icp≥17,5 A Icp≥15,625 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Cáp đến 5: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥22,6A 0,8Icp≥1,25*301,5 Icp≥28,25 A Icp≥31,25 A Chọn cáp 3G2,5 ,có Icp=41 A Cáp đến 10: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥14,8A 0,8Icp≥1,25*151,5 Icp≥18,5 A Icp≥15,625 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Chọn dây dẫn cho phụ tải nhóm 3: Dây cáp từ TĐL 3 đến các động cơ có ký hiệu trên mặt bằng là: 3,8,7,6 k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 ta có k2=0,8 vì đi 4 sợi cáp trong 1 hầm. Cáp đến 3: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥24,77 A 0,8Icp≥1,25*301,5=25 A Icp≥30,96 A Icp≥31,25 A Chọn cáp 3G2,5 ,có Icp=41 A Cáp đến 7: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥21 A 0,8Icp≥1,25*301,5=25 A Icp≥26,25 A Icp≥31,25 A Chọn cáp 3G2,5 ,có Icp=41 A Cáp đến 6: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥9,86 A 0,8Icp≥1,25*101,5 Icp≥12,3A Icp≥10,4A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A. Cáp đến 8: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,8Icp≥13,5A 0,8Icp≥1,25*151,5 Icp≥16,875A Icp≥12,5A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A. Dây cáp từ TĐL 3 đến các động cơ có ký hiệu trên mặt bằng là:1,4,10: ta có k2=0,85 vì đi 3 sợi cáp trong 1 hầm. Cáp đến 10: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,85Icp≥14,8A 0,85Icp≥1,25*151,5 Icp≥17,4 A Icp≥14,7 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A. Cáp đến 1: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,85Icp≥19,73A 0,85Icp≥1,25*201,5 Icp≥23,2A Icp≥19,6 A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A. Cáp đến 4: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 0,85Icp≥14A 0,85Icp≥1,25*151,5 Icp≥16,5 A Icp≥14,7A Chọn cáp 3G1,5 ,có Icp=31 A Bảng tổng kết của việc chọn cáp cho các động cơ Tên máy Itt (A) Ký hiệu trên mặt bằng Loại cáp (mm2) Icp (A) IđmA (A) Nhóm 1 Máy bào 19,73 1 3G1,5 31 20 Máy tiện 24,77 3 3G2,5 41 30 Máy tiện 24,77 3 3G1,5 31 30 Máy khoan 14 4 3G1,5 31 15 Máy ép 21 7 3G2,5 41 30 Máy hàn 13,5 8 3G1,5 31 15 Cầu trục 7,4 9 3G1,5 31 10 Càu trục 7,4 9 3G1,5 31 10 Nhóm 2 Máy bào 19,73 1 3G1,5 31 20 Máy phay 15 2 3G1,5 31 20 Máy phay 15 2 3G1,5 31 20 Máy khoan 14 4 3G1,5 31 15 Máy doa 22,6 5 3G1,5 31 30 Máy doa 22,6 5 3G1,5 31 30 Máy mài 9,86 6 3G1,5 31 10 Quạt gió 14,8 10 3G1,5 31 15 Nhóm 3 Máy bào 19.73 1 3G1,5 31 20 Máy tiện 24,77 3 3G2,5 41 30 Máy khoan 14 4 3G1,5 31 15 Máy mài 9,86 6 3G1,5 31 10 Máy mài 9,86 6 3G1,5 31 10 Máy ép 21 7 3G2,5 41 30 Máy hàn 13,5 8 3G1,5 31 15 Quạt gió 14,8 10 3G1,5 31 15 Sơ dồ nguyên lý mạng hạ áp cho phân xưởng cơ khí: Từ TBA đến TBA A (3×120+70) A (NF125-SGW) Tủ chiếu sáng A(BH-D6) 10 8 7 6 1 3 4 6 9 9 8 7 4 3 3 1 Tên máy Ký hiệu Itt/Icp Pdm(kW) Myas bào 1 0,63 6 Máy tiện 3 0,6 8 Máy khoan 4 0,45 4 Máy mài 6 0,31 3 Máy mài 6 0,31 3 Máy ép 7 0,5 6 Máy hàn 8 0,44 3,5 Quạt gió 10 0,47 4,5 Tên máy Ký hiệu Itt/Icp Pdm(kW) Máy bào 1 0,63 6 Máy tiện 3 0,6 8 Máy tiện 3 0,6 8 Máy khoan 4 0,45 4 Máy ép 7 0,5 6 Máy hàn 8 0,44 4 Cầu trục 9 0,3 2,4 Cầu trục 9 0,3 2,4 2 4 2 5 6 10 5 1 Tên máy Ký hiệu Itt/Icp Pdm(kW) Máy bào 1 0,63 6 Máy phay 2 0,48 4 Máy phay 2 0,48 4 Máy khoan 4 0,45 4 Máy doa 5 0,72 6 Máy mài 6 0,31 3 Quạt gió 10 0,47 4,5 Máy doa 5 0,72 6 Sơ đồ đi dây mạng hạ áp phân xưởng:3 4 3 3 8 6 10 2 6 7 4 4 10 1 1 1 7 6 8 5 2 5 3, Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí: Phân xưởng yêu cầu mức chiếu sáng cao Chọn suất chiếu sáng P0=15 (W/m2) Chọn dùng đèn tuýp dài 1,2 m, công suất mỗi bóng là 40 W Tổng công suất cần cấp cho chiếu sáng phân xưởng là: Pcs=P0*Fo=`15*1188,18=17822,7 (W) Số lượng bóng đèn cần dùng là: n=17822,740=446 (bóng) Số lượng này được bố trí thành 15 dãy,mỗi dãy 30 bóng , chia làm 10 cụm bóng mỗi cụm 3 bóng. Dãy cách dãy 1,5m ,dãy ngoài cùng cách tường 1,05m,cụm bóng cách cụm bóng 4,5m,cụm bóng cách tường 1,65m. At A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 Lựa chọn ATM tổng tra bảng b4.6 trang 285(GTTKCCĐ): IđmA≥Itt=17822,7380*0,8=58,6 A Vì dùng đèn tuýp nên cosφ=0,8 Chọn ATM loại BH-D6 do Mitshubishi Nhật bản chế tạo có Iđm=63 (A) Lựa chọn ATM nhánh tra bảng b4.6 trang 285(GTTKCCĐ): Có 15 nhánh, dòng tính toán của mỗi nhánh là dòng của 30 đèn: IđmA≥Itt=30*40380*0,8=4 (A) Chọn ATM loại BH-D10 có Iđm=4 (A) Thông số kỹ thuật ATM cho trong bảng sau: Tên ATM Loại Iđm(A) Uđm(A) Số cực Icđm(kA) Số lượng Atổng BH-D6 63 400 3 6 1 Anhánh BH-D10 4 4 3 10 15 Không cần kiểm tra điều kiện ngắn mạch vì xa nguồn Lựa chọn dây dẫn cho 15 dãy đèn: k1*k2*Icp ≥ Itt k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5 Dự định dùng dây cáp đồng hạ áp lõi đồng mềm nhiều sợi do CADIVI (VIỆT NAM) chế tạo đi riêng rẽ k1=k2=1 k1*k2*Icp ≥ Itt=4 k1*k2*Icp≥ 1,25*IđmA1,5=3,33 (A) tra bảng PL 4.42 trang 395 (HTCCĐ) chọn dây đôi mềm tròn VCm 2×0,75, có Icp=7 (A) MẶT BẰNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Bảng điện Chương III:Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy A.Chọn phương án cấp điện cho nhà máy: Với quy mô nhà máy như số liệu cho trong bảng,cần đặt một trạm phân phối trung tâm (PPTT)nhận điện từ TBATG về rồi phân cho các phân xưởng trong nhà máy. I,Phân loại và đánh giá các hệ tiêu thụ điện trong nhà máy. 1,Nguyên tắ chung: Các hệ dùng điện trong nhà máy cần được phân loại theo mức độ cung cấp điện, điều này có một ý nghĩa quan trọng cho việc chọn sơ đồ và phương án cung cấp điện nhằm đảm bảo đạt được chất lượng điện cung cấp theo yêu cầu của phụ tải. Ta chia các hộ tiêu thụ thành 3 loại: Loại 1:rất quan trọng không thể mất điện nếu mất điện sẽ gây ra những hậu quả nghiêm trọng gây thiệt hại lớn cho nhà máy. Loại 2:Gây thiệt hại kinh tế cho bản thân xí nghiệp. Loại 3:điện sinh hoạt. Nhà máy này cũng rất quan trọng nên ta chọn nó là hộ tiên thụ lọa II không thể mất điện, nếu mất điện sẽ xảy ra hậu quả nghiêm trọng gây thiệt hại kinh tế cho nhà máy. Vì nhà máy thuộc hộ loại II ta sẽ dùng đường dây trên không lộ kép dẫn điện từ TBATG về trạm PPTT của nhà máy. Ta dùng cột bê tông cốt sắt vì loại côt này có tuổi thọ cao, chịu lực tốt, bền và tương đối rẻ tiền. 2. Chọn sơ đồ bên trong nhà máy: Để đảm bảo tính mĩ quan và an toàn, mạng cao áp trong nhà máy dùng cáp ngầm đi từ TBA đến các phân xưởng. 3. Chọn dung lượng, số lượng MBA phân xưởng: Căn cứ vào cấp điện áp nguồn là 35 KV và phụ tải của nàh máy là 825 KVA và vị trí, công suất của các phân xưởng quyết định đặt 1 trạm biến áp. Các máy biến áp dùng do nhà máy ABB sản xuất tại việt Nam, không phải hiệu chỉnh nhiệt độ.Ta đưa ra các phương án chọn MBA như sau: a, Phương án 1 Dùng 3 máy400-35/0,4do ABB Việt Nam chế tạo. Khi một máy bị sự cố thì 2 máy còn lại sẽ làm việc quá tải với hệ số quá tải là kqt=1,4 Sqt=2**Sđm=2*1,4*400=1120>Sqrt=825 Vậy phương án này đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. b, Phương án 2 Dùng2 MBA 500-35/0,4 và 1 MBA 250-35/0,4 do ABB Việt Nam chế tạo. Giả sử 1 MBA bị sự cố thì khi đó 2 MBA còn lại sẽ phải làm việc quá tải. Sqt=*Sdm=1,4*(500+250)=1050>Sqrt=825 Phương án này đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật. Tra bảng ta có bảng thông số các MBA do ABB Việt Nam chế tạo và đơn giá do nhà máy đưa ra như sau: MBA Cấp điện áp ∆PN (W) ∆Po(W) Đơn giá(triệu đồng) Un% I0% 250 35/0,4 4100 680 150 4,5 8 400 35/0,4 5750 920 200 4,5 7 500 35/0,4 7000 1150 240 4,5 6,5 =0,1 đối với đường dây cáp =0,04 đối với đường dây trên không =0,2 Tmax=4500h c, Tính toán kinh tế cho phương án 1: 3 MBA 400-35/0,4 vận hành độc lập Ta có bảng phân bố phụ tải của các MBA như sau: Tên MBA Loại MBA Phụ tải Ptt (KW) Qtt (KVAR) Stt (KVA) Kpt 1 400-35/0,4 Khí nén 177,075 112,5 273,13 0,7 SC cơ khí 30,825 23,6 Cơ khí nắp ráp 33,125 26,67 2 400-35/0,4 Mộc 46,875 30 279,2 0,7 Rèn 210,75 42 Phòng thí nghiệm 54,875 18 3 400-35/0,4 Đúc 229,5 135 364 0,91 Dập 60,375 36,72 Phòng hành chính 46,5 18 Nhà kho 13,5 0 Bảo vệ 13,5 0 Với kpt=Stt/ Sđm , Vốn đầu tư cho nhóm PA1:k1=3*200,000,000=600,000,000 đ *Tính tổn thất cho MBA1 Lấy Tmax=4500h, τ=(0,124+10-4Tmax)²*8760=(0,124+10-4*4500)² *8760=2886(h) ∆Q0=I%100*Sđm=7100*400=28 (KVA) ∆QN=Un%100*Sđm=4,5100*400=18 (KVA) ∆P'0=∆P0+Kkt*∆Qo Với Kkt là đương lượng kinh tế của công suất phản kháng. Ta lấy Kkt=0,05 (KW/KVAR). Vậy ∆P'0=0,92+0,05*28=2,32 (KW) ∆P'n=5,75+0,05*18=6,65 (KW) Trong đó ∆P'0 là tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần công suất phản kháng gây ra. ∆P'n là công suất tác dụng ngắn mạch kể cả phần công suất phản kháng gây ra. Vậy tổn thất điện năng trong MBA là: ∆ABA1=∆P'0*t+∆P'n*Kpt2*τ t:là thời gian vận hành thực tế MBA,t=8760 (h/năm) τ là thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất (h) ∆ABA1=2,32*8760+6,65*0,72*2886=29727,3(KW/h) *Tính tổn thất cho MBA2 Lấy Tmax=4500h, τ=(0,124+10-4Tmax)²*8760=(0,124+10-4*4500)² *8760=2886(h) ∆ABA2=2,32*8760+6,65*0,72*2886=29727,3(KW/h) *Tính tổn thất cho MBA3 Lấy Tmax=4500h, τ=(0,124+Tmax)²*8760=(0,124+10-4*4500)² *8760=2886(h) ∆ABA3=∆P'0*t+∆P'n*Kpt2*τ ∆ABA2=2,32*8760+6,65*0,912*2886=36216(KW/h) Tổng tổn thất điện năng của cả 3 MBA là: Hàm chi phí cho phương án 1 là:i=13∆ABAi=29727,3+29727,3+36216=95670,6(KW/h) Ztt1=avh+atc*k1+βi=13∆ABAi Với avh là hệ số vận hành % về chi phí vận hành: avh=0,1 atc là hệ số tiêu chuẩn atc=0,2 β là giá tiền 1 KW điện năng β=1500 đ/KWh Vậy Ztt1=0,1+0,2*600*106+1500*95670,6=323505900đồng. d, Tính toán kinh tế cho phương án 2: 1 MBA 2500-35/0,4, và 2 MBA 500-35/0,4 vận hành độc lập Ta có bảng phân bố phụ tải của các MBA như sau: Tên MBA Loại MBA Phụ tải Ptt (KW) Qtt (KVAR) Stt (KVA) Kpt 1 250-35/0,4 Phòng hành chính 177,075 112,5 44,42 0,2 Nhà kho 30,825 23,6 Bảo vệ 33,125 26,67 2 500-35/0,4 Đúc 229,5 135 421 0,84 Khí nén 177,075 112,5 3 500-35/0,4 SC cơ khí 30,825 23,6 416 0,83 Cơ khí năp ráp 33,125 26,67 Mộc 46,875 30 Rèn 210,75 42 Dập 60,375 36,72 Phòng thí nghiệm 54,875 18 Với kpt=Stt/ Sđm , Vốn đầu tư cho nhóm PA2:k2=150000000+2*240000000=630*10^6 *Tính tổn thất cho MBA1 Lấy Tmax=4500h, τ=(0,124+10-4Tmax)²*8760=(0,124+10-4*4500)² *8760=2886(h) ∆Q0=I%100*Sđm=8100*250=20 (KVA) ∆QN=Un%100*Sđm=4,5100*250=11,25 (KVA) ∆P'0=∆P0+Kkt*∆Qo ∆P'n=∆Pn+Kkt*∆Qn Vậy ∆P'0=0,68+0,05*20=1,68 (KW) ∆P'n=4,1+0,05*11,25=4,6625(KW) Vậy tổn thất điện năng trong MBA1 là: ∆ABA1=∆P'0*t+∆P'n*Kpt2*τ ∆ABA1=1,68*8760+4,6625*0,22*2886=15255(KW/h) *Tính tổn thất cho MBA2 Lấy Tmax=4500h, τ=(0,124+10-4Tmax)²*8760=(0,124+10-4*4500)² *8760=2886(h) ∆Q0=I%100*Sđm=6,5100*500=32,5 (KVA) ∆QN=Un%100*Sđm=4,5100*500=22,5(KVA) ∆P'0=∆P0+Kkt*∆Qo ∆P'n=∆Pn+Kkt*∆Qn Vậy ∆P'0=1,15+0,05*32,5=2,775(KW) ∆P'n=7+0,05*22,5=8,125(KW) Vậy tổn thất điện năng trong MBA2 là: ∆ABA2=∆P'0*t+∆P'n*Kpt2*τ ∆ABA2=2,775*8760+8,125*0,842*2886=40854(KW/h) *Tính tổn thất cho MBA3 Lấy Tmax=4500h, τ=(0,124+10-4Tmax)²*8760=(0,124+10-4*4500)² *8760=2886(h) ∆ABA3=∆P'0*t+∆P'n*Kpt2*τ ∆ABA2=2,775*8760+8,125*0,832*2886=40463(KW/h) Tổng tổn thất điện năng của cả 3 MBA là: Hàm chi phí cho phương án 2 là:i=13∆ABAi=15255+40854+40463=96572(KW/h) Ztt2=avh+atc*k2+βi=13∆ABAi Vậy Ztt2=0,1+0,2*630*106+1500*96572=333858000 đồng. So sánh 2 phương án trên ta thấy phương án 1 có Ztt nhỏ hơn phương án 2 vậy ta dùng phương án 1 để chọn dung lượng MBA. 4,Tính toán phụ tải nhà máy kể cả tổn thất trong MBA. a, Xác định tổn thất công suất trong các MBA phân xưởng. Tính cho MBA1: ∆P1=∆P0+K2pt*∆Pn =0,92+5,75*0,72=3,74 (KW) ∆Q1=∆Q0+K2pt*∆Qn =28+18*0,72=36,82 (KW) Tính cho MBA2: ∆P2=∆P0+K2pt*∆Pn =0,92+5,75*0,792=3,3(KW) ∆Q2=∆Q0+K2pt*∆Qn =28+18*0,792=39,24 (KW) Tính cho MBA3: ∆P3=∆P0+K2pt*∆Pn =0,92+5,75*0,912=5,68 (KW) ∆Q3=∆Q0+K2pt*∆Qn =28+18*0,912=42,9 (KW) Tổng tổn thất công suất trong các MBA phân xưởng là: i=13∆Pi=3,74+3,3+5,68=12,72 (KW) i=13∆Qi=36,82+39,24+42,9=118,96 (KVAR) b, Xác định phụ tải của nhà máy: Như chươngI ta đã tính được phụ tải hạ áp của nhà máy: Pttha=745 (KW) Qttha=354 (KVAR) Khi kể đến tổn thất công suất trong các MBA phân xưởng thì: Pttnm=Pttha+∆P=745+12,72=757,72 (KW) Qttnm=Qttha+∆Q=354+118,96=472,9 (KVAR) Sttnm=P2ttnm+Q2ttnm=757,722+472,92 =893,2 (KVA) cosφnm=PttnmSttnm=757,72893,2=0,85 5, Vẽ biểu đồ phụ tải của nhà máy Để giúp cho việc đặt các TPP,TBA một cách hợp lý để đạt hiệu quả cao nhất thì ta phải vẽ được bản đồ phụ tải. Tâm của các hình tròn là trung tâm của phụ tải phân xưởng. Bán kính của hình tròn được xác định như sau: Ri=Siπ*m Với Si là phụ tải của phân xưởng thứ I (KVA) m là tỉ lệ xích (KVA/cm2) Ri là bán kính vòng tròn thứ i Chọn m=30(KVA/cm2) Tính cụ thể cho phân xưởng đúc ta được: Ri=266,33,14*30=1,68 cm Tính tương tự cho các phân xưởng còn lại ta được STT Tên phân xưởng Stt(KVA) Ri(cm) 1 Đúc 266,3 1,68 2 Khí nén 209,8 1,5 3 SC cơ khí 38,82 0,64 4 Cơ khí lắp ráp 42,53 0,67 5 Mộc 56,65 0,78 6 Rèn 214,89 1,51 7 Dập 70,66 0,87 8 Phòng hành chính 50 0,73 9 Phòng thí nghiệm 57,75 0,78 10 Nhà kho 13,5 0,4 11 Nhà bảo vệ 13,5 0,4 B,Chọn vị tri đặt TBA Vị trí đặt TBA có ảnh hưởng rất lớn đến kinh tế và kỹ thuật.Vậy cần đảm bảo những yêu cầu sau: Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện Gần trung tâm phụ tải thuận tiện cho nguồn cung cấp Thao tác vận hành quản lý dễ dàng Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành Phòng chống cháy nổ tốt. Ở đây ta có 3 MBA đặt cùng một trạm Ta có công thức xác định trung tâm phụ tải như sau: X0=1nPi*xi1nPi , Y0=1nPi*yi1nPi. Với Pi là công suất của phụ tải thứ i xi,yi là tọa độ của phụ tải thứ i X0, , Y0 là tọa độ của trung tâm phụ tải Chọn gốc tọa độ là góc trái bên dưới của sơ đồ mặt bằng nhà máy.Tiến hành đo đặc ta được tọa độ của các phụ tải nhu bảng sau: Phân xưởng Ptt (KW) Stt (KVA) X (cm) Y (cm) Đúc 229,5 266,3 5 6,5 Khí nén 177,075 209,8 8,5 6,5 Sc cơ khí 30,825 38,82 11 6,7 Cơ khí lắp ráp 33,125 42,53 13,5 6,7 Mộc 46,875 56,65 15,5 1,2 Rèn 210,75 214,89 11,5 1,2 Dập 60,375 70,66 4,5 1,2 Phòng hành chính 46,5 50 1 2,5 Phòng thí nghiệm 54,875 57,75 9 1,2 Nhà kho 13,5 13,5 1 7 Nhà bảo vệ 13,5 13,5 1 5,5 Theo công thức tính trọng tâm phụ tải ta có: x0=229,5*5+177,075*8,5+30,825*11+33,125*13,5+46,875*15,5+229,5+177,075+30,825+33,125+46,875+210,75+60,375+46,5+ +210,75*11,5+60,375*4,5+46,5*1+54,875*9+13,5*1+13,5*1+54,875+13,5+13,5=8,1 cm y0=229,5*6,5+177,075*6,5+30,825*6,7+33,125*6,7+46,875*1,2+229,5+177,075+30,825+33,125+46,875+210,75+60,375+46,5+ +210,75*1,2+60,375*1,2+46,5*2,5+54,875*1,2+13,5*7+13,5*5,5+54,875+13,5+13,5=4,2 cm Tọa độ trọng tâm của phụ tải là: x0=8,1 cm y0=4,2 cm Qua việc tính toán trên ta thấy tọa độ đặt TBA ở giữa nhà máy gây cản trở giao thông ta dịch nhà mày vào sát bờ tường có tọa độ : x0=15,5 cmvà y0=4,2 cm. CƠ KHÍ LẮP RÁP MỘC KHÍ NÉN PHÒNG THÍ NGHIỆM RÈN SC CƠ KHÍ NGUỒN NGUỒN ĐÚC DẬP PHÒNG HÀNH CHÍNH NHÀ KHO BẢO VỆ C,Tính chọn thiết bị. 1.Chọn thiết bi hạ áp Chọn cáp từ thanh cái 0,4 kv đến các phân xưởng Ta chọn cáp theo điều kiện phát nóng k1*k2*Icp ≥ Itt trong đó k1 là hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường nơi nắp đặt k1=0,95. k2 là hệ số kể tới nhiều cáp đặt trong một hầm cáp k2=0,9 Tính chọn cụ thể cho từng phân xưởg ta được: Phân xưởng đúc: Ittpx=Sttpx3U=266,33*0,38=405 A Icp ≥ Ittk1*k2=405o 95*0,9=474 A Tra bảng B10.4 trang 301(GTTKCCĐ) chọn cáp đồng 4 lõi cách điện bằng giấy tẩm nhựa thông và nhựa không chảy có vỏ chì hay nhôm đặt trong đất. Có S=240mm, Icp >475A Tính tương tự cho các phân xưởng còn lại ta được. Tên phân xưởng Ittpx (A) Ittk1*k2 Tiết diện (mm2) Icp (A) Đúc 405 474 240 - Khí nén 318,8 373 150 395 SC cơ khí 59 69 16 115 Cơ khí lắp ráp 64,6 75,56 10 85 Mộc 84,55 99 16 115 Rèn 326,5 381,87 150 395 Dập 107,4 125,6 25 150 Phòng hành chính 76 89 16 115 Phòng thí nghiệm 87,75 102,6 16 115 Nhà kho 20,5 30 4 50 Nhà bảo vệ 20,5 30 4 50 Chọn ATM từ TBA đến các phân xưởng Điều kiện chọn:UđmA≥Uđmmạng=380V IđmA≥Ittpx Tính chọn cho phân xưởng đúc ta được: UđmA≥Uđmmạng=0,38 KV IđmA≥Ittpx=405 A Tra bảng PL 3.8 trang 357 (HTCCĐ) ATM kiểu AB do Liên xô chế tạo ta chọn ATM loại AB-10,có Uđm=400V,Iđm=1000A, Ixk=42(KA),tcắt=0,06 Tính toán ch các phân xưởng còn lại ta được: Tên phân xưởng Ittpx (A) Loại ATM Uđm (V) Iđm (A) Ixk (KA) tcắt (s) Đúc 405 AB-10 400 1000 42 0,06 Khí nén 318,8 AB-4 400 400 42 0,06 SC cơ khí 59 AB-4 400 400 42 0,06 Cơ khí lắp ráp 64,6 AB-4 400 400 42 0,06 Mộc 84,55 AB-4 400 400 42 0,06 Rèn 326,5 AB-4 400 400 42 0,06 Dập 107,4 AB-4 400 400 42 0,06 Phòng hành chính 76 AB-4 400 400 42 0,06 Phòng thí nghiệm 87,75 AB-4 400 400 42 0,06 Nhà kho 20,5 AB-4 400 400 42 0,06 Nhà bảo vệ 20,5 AB-4 400 400 42 0,06 Chọn ATM đầu ra cho máy biến áp Điều kiện chọn:UđmA≥Uđmmạng=380V IđmATM≥Ilvmax BA Ilvmax BA là dòng qua ATM và hệ số quá tải kqt=1,4 Ilvmax=1,4*Sđm3U=1,4*4003*0,38=851 A Tra bảng PL 3.8 trang 357 (HTCCĐ) ATM kiểu AB do Liên xô chế tạo ta chọn ATM loại AB-4,có Uđm=400V,Iđm=1000A, Ixk=42 (KA),tcắt=0,06 s Chọn ATM liên lạc giữa các thanh cái hạ áp Điều kiện chọn:UđmA≥Uđmmạng=380V IđmATM≥Ilvmax ATM liên lạc làm việc nặng nề nhất khi một MBA bị sự cố và MBA còn lại phải mang toàn bộ phụ tải quan trọng của MBA bị sự cố. Lúc đó ATM liên lạc đóng lại. Giả sử BA2 bị sự cố.Lúc đó 2 MBA còn lại sẽ làm việc quá tải Sqt=*Sđm=2*1,4*400=1120>Sqtr=825 Phụ tải quan trọng của BA2 là xưởng rèn có Pqtr=210,75 KW Qqtr=168,75 KVAR, Sqtr=214,89KW< Sqt=1120 KVA Thỏa mãn yêu cầu về tính liên tục cung cấp điện: Khi đó dòng qua ATM liên lạc 2 là: Ilvmax ATMll1=Sqt3U=214,893*0,38=326,5 A Tương tự phụ tải quan trọng của BA3 là phân xưởng rèn có Pqtr=229,5 KW Qqtr=135KVAR, Sqtr=266,3KW Ilvmax ATMll2=Sqt3U=229,53*0,38=348,7A Tra bảng PL 3.8 trang 357 (HTCCĐ) ATM kiểu AB do Liên xô chế tạo ta chọn ATM loại Loại ATM Uđm (V) Iđm (A) Ixk (KA) tcắt (s) ATMLL1-AB-4 400 400 42 0,06 ATMLL2-AB-4 400 400 42 0,06 Chọn thanh cái hạ áp Thanh cái hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng k1*k2**k3*Icp ≥ Ilvmax trong đó k1 là hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường nơi nắp đặt k1=0,95. k2 là hệ số kể tới nhiều thanh cái ghép lại k1=1 vì mỗi pha ghép 1 thanh k3 là hệ số kể đến vị trí nắp thanh cái đặt nằm k3=0,95. Ilvmax=1,4*Sđm3U=1,4*4003*0,38=851 A Icp ≥8510,95*0,95=942,9 Tra bảng B10.9 trang 304(GTTKCCĐ) ta chọn thanh cái bằng đồng mỗi pha đặt 1 thanh Kích thước mm2 Tiết diện 1 thanh mm2 Khối lượng (kg/m) Dòng cho phép (A) 50×6 300 2,676 955 2,Chọn thiết bị phía cao áp Chọn thanh cái cao áp Thanh cái cao áp được chọn theo điều kiện phát nóng k1*k2*k3*Icp ≥ Ilvmax trong đó k1 là hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường nơi nắp đặt k1=0,95. k2 là hệ số kể tới nhiều thanh cái ghép lại k1=1 vì mỗi pha ghép 1 thanh k3 là hệ số kể đến vị trí nắp thanh cái đặt nằm k3=0,95. Xét thanh cái làm việc trong trường hợp nặng nề nhất là khi một nguồn bị sự cố.Lúc đó MCLL thanh cái cao áp đóng lại Ilvmax=3*SđmBA3U=3*4003*35=19,79 A Icp ≥19,790,95*0,95=21,93 A Tra bảng B10.9 trang 304(GTTKCCĐ) ta chọn thanh cái bằng đồng mỗi pha đặt 1 thanh Kích thước mm2 Tiết diện 1 thanh mm2 Khối lượng (kg/m) Dòng cho phép (A) 25×3 75 0,668 340 Chọn dây dẫn nguồn cấp điện cho nhà máy Ta chọn cáp theo điều kiện phát nóng k1*k2*Icp ≥ Itt trong đó k1 là hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường khác nhiệt độ tiêu chuẩn k1=0,94 ở 30℃ k2 là hệ với đường dây trên không k2=1 k1*k2*Icp ≥ Ilvmax =>Icp=Ilvmax k1*k2=3*Sđm3U*k1*k2=3*4003*35*0,94=19,79 A tra bảng PL 4.12 trang 369 (HTCCĐ) chọn dây nhôm lõi thép mã hiệu AC-16 có Icp=105 A. Chọn MCLL thanh cái Điều kiện chọn:UđmMC≥Uđmmạng IđmMC≥Ilvmax SđmMC≥Sn Máy cắt làm việc nặng nề nhất khi sự cố 1 nguồn và sự cố 1 MBA Giả sử nguồn 1 và MBA 1 bị sự cố khi đó Ilvmax=2*1,4*Sđm3U=2*1,4*4003*35=18,5 A Tra bảng PL 2.13 trang 341 (HTCCĐ) ta chọn Loại máy cắt Uđm (KV) Iđm (A) Ixk (kA) Dòng điện ổn định nhiệt(5s),kA Ic/Sc (KA/MVA) Khối lượng,kg Không dầu Dầu BM-35 35 600 17,3 10 6,6/400 100 300 Chọn máy cắt đầu vào MBA Điều kiện chọn:UđmMC≥Uđmmạng=35 KV IđmMC≥Ilvmax =1,4*4003*35=9,25 A Ta chọn loai MC mã hiệu BM-35 có số liệu như phần trên. Chọn dao cách ly đầu vào TBAPP cao áp Dòng lớn nhất chạy qua dao cách ly là dòng điện sự cố 1 nguồn,nguồn còn lại phải cung cấp điện cho toàn bộ nhà máy. Điều kiện chọn:UđmD≥Uđmmạng=35 KV IđmD≥Ilvmax Sttnm3U=8253*35=13,6 A Tra bảng PL 2.16 trang 344 (HTCCĐ) ta được : Kiểu Dòng ổn định động,KA Iôđn(10s) (KA) Khối lượng (kg) ixk Ixk PπH-35/600 80 31 12 60 Chọn dao cách ly đầu vào MBA Điều kiện chọn:UđmD≥Uđmmạng=35 KV IđmD≥Ilvmax Sttnm3U=8253*35=13,6 A Tra bảng PL 2.16 trang 343 (HTCCĐ) ta chọn loại dao cách ly có mã hiệu PπH-35/600 có số liệu như bảng trên. Chọn dao cách ly cho MCLL Điều kiện chọn:UđmD≥Uđmmạng=35 KV IđmD≥Ilvmax =15,5 A Tra bảng PL 2.16 trang 343 (HTCCĐ) ta chọn loại dao cách ly có mã hiệu PπH-35/600 có số liệu như bảng trên. CSV AB-4 SC cơ khí Mộc Rèn Phòng TN Đúc Dập Phòng HC Nhà kho Bảo vệ Cơ khí NG Khí nén BI6 AB-4 BI3 TC2 DCL2 400-35/0,4 AB-4 AB-4 MC BA3 TC1 AB-4 AB-4 BI AB-10 BI2 AB-4 AB-4 MCLL BA2 400-35/0,4 TC2 AB-4 AB-4 AB-4 BI1 BI4 AB-4 DCL1 DCL3 400-35/0,4 AB-4 MC BA1 AB-4 TC1 TC2 AB-4 CSV SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG CHƯƠNG IV:TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 1, Mục đích của việc tính toán ngăn mạch Việc tính ngắn mạch là để kiểm tra các thiết bị đã chọn theo điều kiện ngắn mạch như: ổn định lực điện đông, ổn định,khả năng cắt, chọn biến áp để hạn chế dòng ngắn mạch… Nhà máy của ta được cung cấp bởi 3 MBA 400-35/0,4 vận hành độc lập vì vậy chỉ cần tính ngắn mạch 1 MBA các máy còn lại cũng tính tương tự. ĐcCCC ĐcC TC1 N1 N1 ZTC1 MC ZBA BA ZATM1 ATM1 N2 ZTC2 TC2 N2 ZATM2 ATM2 ZC2 C2 ATM3 N3 ZATM3 N3 ZATM4 ATM4 ZC3 C3 ZATM5 N4 ATM5 ZATM6 N4 Zdd ATM6 N5 N5 N1 :ngắn mạch tại thanh cái cao áp N2:ngắn mạch tại thanh cái hạ áp N3:ngắn mạch tại thanh cái tủ phân phối phân xưởng cơ khí N4:ngắn mạch tại thanh cái tủ động lực N5:ngắn mạch tại đầu cực động cơ. 2.Tính ngắn mạch 3 pha Công thức tính tổng quát IN(3)=Utbđm3*r2Σ+x2Σ rΣ và xΣ là điện trở và điện kháng tổng Utbđm là điện áp trung bình định mức tại điểm ngắn mạch ixk=kxk*2*IN Ixk=IN1+2(kxk-1)2 ixk là trị số thời xung kích Ixk là trị hiệu dụng dòng ngắn mạch xung kích IN là dòng ngắn mạch tại nơi xảy ngắn mạch kxk là hệ số xung kích, kxk=1,8 Tính ngắn mạch 3 pha tại N1 N1 xht rdd xdd xht là điện kháng của hệ thống rdd, xdd là điện trở và điện kháng của dây dẫn Utbđm=1,05*Uđm Vì nguồn cung cấpcho trạm biến áp cach nhà máy 3,5km như dã chọn dây cáp ở trên ta dung dây AC-16 nên tra bảng PL4.6 trang 366 (HTCCĐ) ta chọn rdd=2,06 (Ω/km) xht=Utbđm2SN=(1,05*35)2400=3,423(MΩ) SN là công suất ngắn mạch của hệ thống và SN=400 MVA xΣN1=xht+rdd=3,423+2,06=5,483 (MΩ) Vì nguồn có công suất vô cùng lớn nên: IN1=I''N=IN∞=Utbđm3*xΣN1=373*5,483=3,9(KA) ixkN1=kxk*2*IN1=1,8*2*3,9=9,93 (KA) IxkN1=IN1*1+2(kxk-1)2=3,9*1+2(1,8-1)2=5,89(KA) Tính ngắn mạch tại N2 ~ N2 x'N xBA rBA xATM1 rATM1 xtc2 rtc2 Chọn Utbđm=400 (V) x'N1 là của hệ thống quy đổi về thứ cấp BA x'N1=xN1*0,42352=5,483*0,42352=0,716 (mΩ) xBA,rBA là điện kháng và điện trở của MBA xtc2, rtc2 là điện kháng điện trở của thanh cai hạ áp rBA=∆PN*(UtbđmSđm)2=5750*(0,4400)2*103=5,75 (mΩ) ZBA=Un%100*Utbđm2Sđm=7100*4002400=28 (mΩ) XBA=ZBA2-RAB2=282-5,752=27,4 (mΩ) Tra bảng B9.6 trang 293 (GTTKCCĐ) để tìm r0tc2, x0tc2 với thanh cái 50×6, l=3m,a=300mm ta được r0tc=0,067(mΩ/m), x0tc=0,2 (mΩ/m) Rtc=r0tc*l=0,067*3=0,201(mΩ) Xtc=x0tc*l=0,2*3=0,6 mΩ Tra bảng PL 3.12 và 3.13 trang 360 (HTCCĐ) ta được điện trở và điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng của ATM và điện trở tiếp xúc ATM rtxATM=0,4 mΩ,r0ATM=0,15 mΩ rATM1=rtxATM+r0ATM=0,4+0,15=0,55 mΩ xATM1=x0ATM=0,1 mΩ Vậy XΣN2=x'N1+XBA+xATM1+Xtc=0,716+27,4+0,1+0,6=28,816mΩ RΣN2=rBA+rATM1+Rtc=5,75+0,55+0,201=6,501 mΩ Dòng ngắn mạch tại điểm N2 là: IN2=I∞N2=4003*28,8162+6,5012=9,35 (KA) Ta có: Ta=XΣN2314*RΣN2=28,816314*6,501=0,014 Kxk = 1+ e-0.01/Ta = 1.49 Vậy ixkN2=kxk*2*IN2=1,49*2*9,35=19,7 (KA) IxkN2=IN2*1+2(kxk-1)2=9,35*1+2(1,49-1)2=13,84(KA) Tính ngắn mạch tại N3 ~ N3 XΣN2 RΣN2 XATM2 RATM2 XC2 RC2 XATM3 RATM3 Tra phụ lục 3.12 và 3.13 Trang 360 HTCCĐ ta được điện trở, điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng điện của ATM và điện trở tiếp xúc của ATM1 và ATM2 RATM2 = RTX2 + R0ATM = 0.4 + 0.15 = 0.55 (mΩ) XATM2 = X0ATM2 = 0.1 (mΩ) RATM3 = RTX3 + R0ATM3 = 0,4+0,15= 0,55 (mΩ) XATM3 = X0ATM3 = 0,1 (mΩ) RC2 và XC2 là điện trở và điện kháng của cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến thanh cái hạ áp 0.4 KV. Đoạn này cáp đồng hạ áp 4 lõi tiết diện 150 mm2 có chiều dài khoảng 50m. Tra bảng phụ lục PL 4.7 trang 367 (HTCCĐ) ta được R0C = 0.13Ω/km và X0C = 0.06 Ω/km RC2 = R0C*l=0.13*50=6.5 (mΩ) XC2 = X0C *l=0.06*50=3 (mΩ) Vậy X∑N3 = X∑N2 + XATM2 + XC + XATM3 = 28,816 + 0.1 + 3 + 0.1 = 32,016 (mΩ) R∑N3 = R∑N2 + RATM2 + RC + RATM3 = 6,501 + 0.55 + 6.5 + 0.55 = 14,101 (mΩ) IN3 = I∞N3=4003*32,0162+14.1012 = 6,6 (KA) Ta = X∑N3314*R∑N3 = 32,016314*14.101 = 0.0072 Kxk = 1+ e-0.01/Ta = 1,25 Vậy ixk = Kxk * 2*IN3=1,25*2*6,6=11,67 (KA) Ixk=IN3*1+2*(Kxk-1)2=6,6*1+2*(1,25-1)2 = 6,8 KA ~ Tính ngắn mạch tại N4 X∑N3 R∑N3 XATM3 RATM3 XC3 RC3 XATM4 RATM4 N4 Tra phụ lục 3.12 và 3.13 Trang 360( HTCCĐ) ta được điện trở, điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng điện của ATM và điện trở tiếp xúc của ATM1 và ATM2 RATM4 = RTX4 + R0ATM4 = 0.4 + 0.15 = 0.55 (mΩ) XATM4 = X0ATM4 = 0.1 (mΩ) RATM5 = RTX5 + R0ATM5 = 0.4 + 1.5 = 0,55 (mΩ) XATM5 = X0ATM5 = 0,1 (mΩ) RC3 và XC3 là điện trở và điện kháng của cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực xa nhất (tính cho phân xưởng SC cơ khí). Đoạn này cáp đồng hạ áp 4 lõi tiết diện 16 mm2 có chiều dài khoảng 50m. Tra bảng phụ lục PL 4.7 trang 367 (HTCCĐ) ta được R0C =1,25 Ω/km và X0C = 0.07 Ω/km RC3 = R0C×l=1,25*50= 62,5 (mΩ) XC3 = X0C ×l=0.07×50=3.5 (mΩ) Vậy X∑N4 = X∑N3 + XATM4 + XC3 + XATM5 = 32,016 + 0.1 + 3.5 + 0.1 = 35,716(mΩ) R∑N4 = R∑N3 + RATM4 + RC3 + RATM5 = 14.101 + 0.55 + 62,5 + 0,55 = 77.701 (mΩ) IN4 = 4003*35,7162+77,7012 = 2,7 (KA) Ta = X∑N4314*R∑N4 = 35,716314*77,701 = 0.0015 Kxk = 1+ e-0.01/Ta = 1 Vậy ixk = Kxk * 2*IN4=1*2*2,7=3,82 (KA) Ixk=IN4*1+2*(Kxk-1)2=2,7*1+2*(1-1)2 = 2,7 KA ~ Tính ngắn mạch tại N5 X∑N4 R∑N4 XATM6 RATM6 Xdd Rdd N5 Tra phụ lục 3.12 và 3.13 Trang 360 (HTCCĐ) ta được điện trở, điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng điện của ATM và điện trở tiếp xúc của ATM1 và ATM2 RATM6 = RTX6 + R0ATM6 = 0,4 + 0.15 = 0,55(mΩ) XATM6 = X0ATM6 = 0,1 (mΩ) Xdd và Rdd là điện kháng và điện trở của dây dẫn từ tủ động lực số 1 và đến máy hàn 8 xa nhất. Đoạn này có tiết diện 3G1,5 mm2 có chiều dài khoảng 30m. Tra bảng phụ lục PL 4.29 trang 380(HTCCĐ) ta được R0dd = 12,2 Ω/km và X0dd = 5 Ω/km Rdd = R0dd*l=12,1*30=363 (mΩ) Xdd = X0dd *l=0,5*30=15 (mΩ) Vậy X∑N5 = X∑N4 + XATM6 + Xdd = 35,716 + 0,15 + 15 = 50,866 (mΩ) R∑N5 = R∑N4 + RATM6 + Rdd = 77,701 + 0,55 + 363 = 441,251 (mΩ) IN5 = 4003*50,8662+441,2512 = 0,5 (KA) Vì ở xa nguồn nên lấy Kxk =1 Nếu kể đến dòng ngắn mạch do máy hàn (8) cung cấp thì Vậy ixk =Kxk* 2*IN5+6.5Iđmđc=1*2*0,5+6.5*0,013=0,06(KA) Ixk=IN5*1+2*(Kxk-1)2+6.5Iđm=0,5*1+2*(1-1)2+6.5×0.013 = 0,043 (KA) 2, Tính ngắn mạch 1 pha Mục đích là tìm Imin để kiểm tra tác động của các thiết bị bảo vệ. Các công thức tổng quát IN = 3*0.95*Utbđm(2*R1∑+R0∑)2+(2*X1∑+X0∑)2 Trong đó : 0.95 là hệ số kể đến sụt áp do ngắn mạch X1∑ , R1∑ là tổng trở của điện trở, điện kháng thứ tự thuận X0∑ , R0∑ là tổng trở của điện trở, điện kháng thứ tự không - Đối với thanh cái thì X0 = (7.5 ÷ 9.4)X1 ; R0 = (5 ÷ 14.7)R1 - Đối với cáp 3 pha 4 dây và cáp 3 pha 3 dây thì X0 = (3.5 ÷ 4.6)X1 ; R0 = 10R1 Tính toán ngắn mạch1 pha tại N2 Tra bảng PL 2.5 ta được điện trở và điện kháng thứ tự không của MBA 500-35/0.4 là X0BA =25,4(mΩ) và R0BA = 5,9 (mΩ) Điện trở và điện kháng của thanh cái hạ áp 0.4 KV R0TC = 10R1TC = 10*0.201 = 2,01 (mΩ) X0TC = 8X1TC = 8*0.6 = 4,8 (mΩ) Điện trở và điện kháng thứ tự không của ATM là R0ATM1 = R1ATM1 = 0.55 mΩ X0ATM1 = X1ATM1 = 0.1 mΩ Vậy R0∑N2 = R0BA + R0TC + R0ATM1 = 25,4 + 2,01 + 0.55 = 27,96 mΩ X0∑N2 = X0BA + X0TC + X0ATM1 = 5,9+ 4,8 + 0,1 = 10,8 mΩ 2R1∑N2 = 2*6,501 = 13 mΩ 2X1∑N2 = 2*28,816 = 57,632 mΩ Vậy IN2 = 3*0.95*400(13+27,96)2+(57,632+10,8)2 = 8,28 KA Tính toán ngắn mạch1 pha tại N3 Điện trở, điện kháng thứ tự không của dây cáp dẫn đến phân xưởng X0C = 4X1C = 4*3 = 12 mΩ R0C = 10RC = 10*6.5 = 65 mΩ X0ATM2 = X1ATM2 = 0.1 mΩ R0ATM2 = R1ATM2 = 0.55 mΩ X0ATM3 = X1ATM3 = 0.1 mΩ R0ATM3 = R1ATM3 = 0.55 mΩ R0∑N3 = R0C + R0ATM2 + R0ATM3 + R0∑N2 = 65 + 0.55 + 0.55 +27,96= 94,06mΩ X0∑N3 = X0C + X0ATM2 + X0ATM3 + X0∑N2 = 12+0.1+0,1+10,8=23 mΩ 2R1∑N3 = 2*14.101= 28,2mΩ 2X1∑N3 = 2*32,016 = 64,032mΩ Vậy IN3 = 3*0.95*400(28,2+94,06)2+(64,032+23)2 = 4,4 KA Tính ngắn mạch 1 pha tại N4 Điện trở, điện kháng thứ tự không của dây cáp X0C = 4X1C = 4*3.5 = 14 (mΩ) R0C = 10RC = 10*62,5 = 625 (mΩ) R0ATM4 = R1ATM4 = 0.55 (mΩ) X0ATM4 = X1ATM4 = 0.1 (mΩ) R0ATM5 = R1ATM5 = 0,55 (mΩ) X0ATM5 = X1ATM5 = 0.1 (mΩ) R0∑N4 = R0C + R0ATM4 + R0ATM5 + R0∑N3 =625+0.55+0,55+94,06=720,16mΩ X0∑N4 = X0C + X0ATM4 + X0ATM4 + X0∑N3 = 14+0.1+0.1+23=47,2 mΩ 2R1∑N4 = 2*77,701 = 155,4 (mΩ) 2X1∑N4 = 2*35,716= 71,4 (mΩ) Vậy IN4 = 3*0.95*400(155,4+720,16)2+(71,4+47,2)2 = 0.75 KA Tính ngắn mạch 1 pha tại N5 Điện trở, điện kháng thứ tự không của dây dẫn X0dd = 8X1dd = 8*15 = 120 (mΩ) R0dd = 10Rdd = 10*363 = 3600 (mΩ) R0ATM6 = R1ATM6 = 0,55 (mΩ) X0ATM6 = X1ATM6 = 0,1 (mΩ) R0∑N5 = R0dd + R0ATM6 + R0∑N4 = 3600+0,55+720,16=4320,71 (mΩ) X0∑N5 = X0dd + X0ATM6 + X0∑N4 = 120+0,1+74,4=194,5 (mΩ) 2R1∑N5 = 2*441,251= 882,5 (mΩ) 2X1∑N5 = 2*50,866 = 101,73 (mΩ) Vậy IN5 = 3*0.95*400882,5+4320,71)2+(101,73+194,5)2 = 0.13 KA 3,Kiểm tra các thiết bị điện Để đảm bảo các thiết bị điện làm việc tin cậy chắc chắn thì cẩn phải kiểm ta theo điều kiện ở chế độ sự cố. Đó là kiểm tra ổn định lực điện động và kiểm tra ổn định nhiệt. Ngoài ra với ATM,máy cắt còn phải kiểm tra khả năng cắt dòng ngắn mạch. Điều kiện ổn định lực điện động: imax≥ixk Imax≥Ixk Điều kiện ổn định nhiệt: Iôđn≥I∞*tgttôđn imax, Imax là biên độ và trị hiệu dụng của dòng điện lớn nhất cho phép của thiết bị. I∞ là dòng ngắn mạch ổn định Iôđn là dòng ổn định nhiệt định mức của thiết bị tgt là thời gian giả thiết của dòng ngắn mạch xác định theo tính toán Để kiểm tra ổn định nhiệt cho các phần tử có dòng điện chạy qua thì trước hết ta phải tính tgt Xác định thời gian giả thiết chu kỳ Giả sử khi ngắn mạch tại N1 thì thời gian tồn tại ngắn mạch là tN1. Do đó bảo vệ cực đại CĐ3 của đường dây cung cấp điện cho nhà máy là tcđ3 tN1=tcđ3+tmcđd tmcđd là thời gian máy cắt đường dây tác động Mà tcđ3=tcđ2+∆t tcđ2=tcđ1+∆t tcđ1=tATM+∆t tN1=tATM+3∆t+tmcđd tATM là thời gian cắt tức thời của ATM sau biến áp ∆t là thời gian đảm bảo độ tác động chọn lọc của bảo vệ.Đối với bảo vệ cực đại có đặc điểm độc lập ∆t=(0,35÷0,6)s, chọn ∆t=0,5 s Giả sử tmcđd=0,1s và tATM AB-4 có tc=0,06s Xác định tgtN1 tN1=tAB-4+3∆t+tmcđd=0,06+3*0,5+0,1=1,66 (s) Vì mạng có công suất lớn nên β''=I''N1I∞N1=1 tgttdN1=0,05*β''2=0,05*12=0,05 (s) Vì nguồn có công suất lớn nên Xtt>3 và tgtckN1=tN1=1,66 s Vậy tgttdN1+tgtckN1=1,66+0,05=1,71 (s) Với tgttd là thời gian để dòng ngắn mạch tắt dần tgtck là thời gian cần thiết để dòng ngắn mạch chu kỳ bằng dòng ngắn mạch ổn định. Xác định tgtN2 tgtN2=tgttdN2+tgtckN2 tN2=tAB-4=0,06 s tgtckN2=tN2=0,06 tgttdN2=0,05*β''2=0,05*12=0,05 (s) Vậy tgtN2=0,06+0,05=0,11 (s) Xác định tgtN3 tgtckN3=tN3=tAB-4=0,06 s tgttdN3=0,05*β''2=0,05*12=0,05 (s) tgtN3=tgttdN3+tgtckN3=0,06+0,05=0,11 (s) Xác định tgtN4 và tgtN5 tgtN4= tgtN5=tgttdN4+tgtckN4 tgtckN4=tgtckN5=tAB-4=0,06 s tgttdN4=tgttdN5=0,05*β''2=0,05*12=0,05 (s) tgtN4= tgtN5=tgttdN4+tgtckN4=0,06+0,05=0,11 (s) Kiểm tra máy cắt liên lạc Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt: Điều kiện kiểm tra: Iôđn>I∞N1*tgtN1tôđn tôđn=5s , I∞N1=3,9 KA Iôđn=10 KA>3,9*1,715=2,28 KA Vậy MCLL thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra công suất cắt Smc≥Stt=SN=400 (MVA) Smc=400=SN Vậy MCLL thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra theo điều kiện lực điện động imax>ixkN1 imax=17,3>ixkN1=9,93 (KA) Như vậy MCLL thỏa mãn yêu cầu. Kiểm tra dao cách ly cao áp. Kiểm tra theo điều kiện ổn định động iDCL>ixkN1 IDCL>IxkN1 iDCL=80>ixkN1=9,93 KA IDCL=31>IxkN1=5,89 KA Vậy thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt Iôđn>I∞N1*tgtN1tôđn tôđn=10s , I∞N1=3,9 KA Iôđn=12 KA>3,9*1,7110=1,6 KA Vậy dao cách ly thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra thanh cái cao áp Điều kiện kiểm tra: STC≥Sôđn=α*I∞N1*tgtN1 α là hệ số nhiệt α=6 nếu là thanh cái bằng đồng α=11 nếu là thanh cái bàng nhôm STC=75 mm2>Sôđn=6*3,9*1,71=30,6 mm2 Vậy thanh cái hỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt. Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động Điều kiện kiểm tra: δtt≤[δ] δtt là ứng suất tính toán [δ] là úng suất cho phép của vật liệu làm thanh dẫn. Với thanh cái bằng đồng nên δ=1400 kg/cm3 δtt=F(3)*l8*ω F là lực tác dụng nên thanh cái khi có dòng ngắn mạch chạy qua F(3)=1,76*i2xk*la*10-2 (kg) l: là khoảng cách giữa hai sứ liên tiếp,chọn l=50cm a: là khoảng cách trung bình hình học a=24 cm ω là mô men phản kháng của thanh cái ω=b2*h6 b: là chiều rộng thanh cái b=25mm h: là chiều cao thanh cái h=3 mmω=252*36=312,5*10-3(cm3) F=1,76*9,932*5024*10-2=3,6 kg δtt=3,6*508*312,5*10-3=72 kg/cm3 Vậy thanhb cái thỏa mãn điều kiện lực điện động. Kiểm tra theo điều kiện cộng hưởng điện Thanh cái sẽ bị rung mạnh khi có dòng ngắn mạch chạy qua với tần số dao động riêng. frtc=3,62*10n*bl2 (Hz) b: là bề rộng tiết diện theo phương dao động l: là khoảng cách giữa hai sứ liên tiếp,chọn l=50cm Để đảm bảo an toàn cho thah cái thì frtc≠0,9n*50÷1,1n*50 (HZ) Với n là số tự nhiên. Với n=1 thì frtc phải ≠ (45÷55) (HZ) frtc=3,62*101*25502=0,362 (Hz)≠ (45÷55) (HZ) Với n=2 thì frtc phải ≠ (90÷110) (HZ) frtc=3,62*102*25502=3,62 (Hz)≠ (90÷110) (HZ) Vậy thanh cái thỏa mãn điều kiện chọn. Kiểm tra ATM đầu ra MBA Kiểm tra điều kiện ổn định lực điện động ixk≥ixkN2 Ixk≥IxkN2 Với ATM AB-4 có:Ixk=42 KA>IxkN2=13,84 KA Vậy ATM thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra độ nhạy của ATM AB-4 KnhAB-4=INminIđmAB-4=I(1)N2IđmAB-4=8,280,4=20,7 KnhAB-4=20,7>1,3 nên thỏa mãn điều kiện Kiểm tra ATM đầu vào phân xưởng cơ khí Kiểm tra theo điều kiện lực điện động Ixk=42 KA>IxkN2=6,8KA Vậy thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra ATM liên lạc Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động. IxkAB-4=42 KA>IxkN2=13,84 KA Vậy AB-4 thỏa mãn điều kiện lực điện động. Kiểm tra độ nhạy KnhAB-4=INminIđmAB-4=I(1)N2IđmAB-4=8,280,4=20,7>1,3 Thỏa mãn điều kiện độ nhạy. Kiểm tra thanh cái hạ áp. Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt STC≥Sôđn=α*I∞N2*tgtN2 α là hệ số nhiệt α=6 nếu là thanh cái bằng đồng STC=300 mm2>Sôđn=6*9,35*0,11=18,6 mm2 Vậy thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra theo điều kiện lực điện động Điều kiện kiểm tra: [δ]≥δtt Với thanh cái bằng đồng nên δ=1400 kg/cm3 δtt=F(3)*l8*ω F là lực tác dụng nên thanh cái khi có dòng ngắn mạch chạy qua F(3)=1,76*i2xkN2*la*10-2 (kg) l: là khoảng cách giữa hai sứ liên tiếp,chọn l=50cm a: là khoảng cách trung bình hình học a=24 cm ω là mô men phản kháng của thanh cái ω=b2*h6 b: là chiều rộng thanh cái b=50mm h: là chiều cao thanh cái h=6 mmω=502*66*10-3=2,5 (cm3) F=1,76*19,72*5024*10-2=14,3 kg δtt=14,3*508*2,5=35,75 kg/cm3 δ=1400 kg/cm3>δtt=14,3*508*2,5=35,75 kg/cm3 Vậy thỏa mãn điều kiện kiểm tra. Kiểm tra theo điều kiện cộng hưởng, Điều kiện kiểm tra: frtc=3,62*10n*bl2 (Hz) b: là bề rộng tiết diện theo phương dao động l: là khoảng cách giữa hai sứ liên tiếp,chọn l=50cm Để đảm bảo an toàn cho thah cái thì frtc≠0,9n*50÷1,1n*50 (HZ) Với n là số tự nhiên. Với n=1 thì frtc phải ≠ (45÷55) (HZ) frtc=3,62*101*50502=0,724 (Hz)≠ (45÷55) (HZ) Với n=2 thì frtc phải ≠ (90÷110) (HZ) frtc=3,62*102*50502=7,24 (Hz)≠ (90÷110) (HZ) Vậy thanh cái thỏa mãn điều kiện chọn. Kiểm tra cáp hạ áp từ thanh cái 0,4 kv đến phân xưởng cơ khí. Do cáp có cấu tạo chắc chắn nên chỉ cần kiểm tra ổn định nhiệt điều kiện : Scáp>Sôđn=α*I∞N3*tgtN3 α là hệ số nhiệt α=6 Scáp=240 mm2>Sôđn=6*6,6*0,11=13,13 mm2 Vậy cáp thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt. Một số tài liệu tham khảo: Hệ thống cung cấp điện _Nguyễn Công Hiền (chủ biên) Giáo trình thiết kế cung cấp điện (Vũ Văn Tẩm_Lê Hồng Quang) Giáo trình cung cấp điện.