Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN(Đề 2 Số thứ tự của Sinh viên: a = 2)I. ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾThiết kế cung cấp điện cho một nhà máy liên hợp dệtII. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU1.Phụ tải điện của nhà máy2.Phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí3.Điện áp nguồn: Uđm = 35 kV4.Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp trạm biến áp khu vực: 250MVA5.Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: Dùng dây AC treo trên không.6.Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: l = 12 km7.Công suất của nguồn điện: Vô cùng lớn8. Nhà máy làm việc 3 ca, Tmax = 300.(10+2) = 3600 giờ
Đồ án mơn học TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI BỘ MƠN HỆ THỐNG ĐIỆN Thiết kế hệ thống cung cấp điện THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN (Đề - Số thứ tự Sinh viên: a = 2) I ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ II CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU Phụ tải điện nhà máy Phụ tải phân xưởng sửa chữa khí Điện áp nguồn: Uđm = 35 kV Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực: 250MVA Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: Dùng dây AC treo không Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: l = 12 km Công suất nguồn điện: Vô lớn Nhà máy làm việc ca, Tmax = 300.(10+2) = 3600 Nguyễn Trọng Bảo eBook for You Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sơ đồ mặt nhà máy liên hợp dệt Tõ hƯ thèng ®iƯn ®Õn Tû lÖ: 1/2500 Phụ tải điện nhà máy liên hợp dệt Công xuất đặt Loại hộ TT Tên phân xưởng ( kW) tiêu thụ PX kéo sợi 1400 I PX dệt vải 2500 I PX nhuộm in hoa 1200 I PX giặt đóng gói thành phẩm 600 I PX sửa chữa khí Theo tính tốn III PX mộc 150 III Trạm bơm 120 III Ban quản lý phòng thiết kế 150 III Kho vật liệu trung tâm 50 III 10 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích Nguyễn Trọng Bảo eBook for You Thiết kế hệ thống cung cấp điện Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa khí Số Nhãn Pđm (kW) TT Tên thiết bị lượn hiệu máy Toàn g BỘ PHẬN DỤNG CỤ Máy tiện ren IA616 7,00 14,00 Máy tiện ren IA62 7,00 14,00 Máy tiện ren IK62 10,00 20,00 Máy tiện ren cấp xác cao I Π6Π 1,70 1,70 Máy doa toạ độ 2A450 2,00 2,00 Máy bào ngang 7M36 7,00 14,00 Máy xọc 7A420 2,80 2,80 Máy phay vạn 6H82 7,00 7,00 Máy phay ngang 6H82Γ 7,00 7,00 10 Máy phay đứng 6H11 2,80 5,60 11 Máy mài 3A240 4,50 4,50 12 Máy mài phẳng 311MI 2,80 2,80 13 Máy mài tròn 3130 2,80 2,80 14 Máy khoan đứng 2A125 2,80 2,80 15 Máy khoan đứng 2135 4,50 4,50 16 Máy cắt mép 866A 4,50 4,50 17 Máy mài vạn 3A64 1,75 1,75 18 Máy mài dao cắt gọt 3818 0,65 0,65 19 Máy mài mũi khoan 36652 1,50 1,50 20 Máy mài sắc mũi phay 3667 1,00 1,00 21 Máy mài dao chuốt 360 0,65 0,65 22 Máy mài mũi khoét 3659 2,90 2,90 23 Thiết bị để hoá bền kim loại Π Π-58 0,80 0,80 24 Máy giũa 2,20 2,20 25 Máy khoan bàn HC125 0,65 1,30 26 Máy để mài tròn 1,2 2,40 27 Máy ép tay kiểu vít 28 Máy mài thơ 3M364 2,8 2,80 29 Bản đánh dấu 30 Bàn thợ nguội 10 BỘ PHẬN SỬA CHỮA Nguyễn Trọng Bảo eBook for You Đồ án môn học Đồ án môn học Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan đứng Máy khoan hướng tâm Máy bào ngang Máy bào ngang Máy mài phá Bàn Máy khoan bào Máy biến áp bàn 1 1 1 1 1616 1A62 1624M 1Д63A 163 2A135 2A53 7A35 7A36 3M634 4,50 7,00 7,00 10,00 14,00 4,50 4,50 2,80 10,00 4,50 13,50 7,00 7,00 40,00 14,00 9,00 4,50 2,80 10,00 4,50 HC12A CTэ-24 0,65 24,60 0,65 24,60 eBook for You 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Nguyễn Trọng Bảo Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện 30 30 27 19 12 11 11 21 1 20 22 6 2 13 17 Bé phËn dơng 22 29 18 Bé phËn mµi 40 14 10 10 16 26 Buång th«ng giã Kho 15 23 34 34 31 25 24 32 34 31 25 35 31 33 38 Văn phòng PX 37 39 42 36 36 43 40 Kho 41 Nguyễn Trọng Bảo 41 41 41 Phßng thư nghiƯm eBook for You Bộ phận sửa chữa điện Thit k h thng cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1 Loại ngành nghề, quy mô lực nhà máy 1.1.1 Loại ngành nghề 1.1.2 Quy mô, lực nhà máy 1.2 Giới thiệu phụ tải điện toàn nhà máy 1.3 Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện nhà máy 1.3.1 Độ tin cậy cung cấp điện 1.3.2 Chất lượng điện áp 1.3.3 An toàn cung cấp điện 10 1.3.4 Kinh tế 10 CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 11 2.1 Đặt vấn đề 11 2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 11 2.2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu 11 2.2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải cơng suất trung bình 11 2.2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình 12 2.2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất bình Ptb (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) 12 2.2.5 Xác định phụ tải tính tốn theo suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm 12 2.2.6 Xác định phụ tải tính tốn theo suất trang bị điện cho đơn vị sản phẩm 12 2.2.7 Phương pháp tính trực tiếp 12 2.3 Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 13 2.3.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình Ptb hệ số cực đại kmax (còn gọi phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả) 13 2.3.2 Trình tự xác định phụ tải tính tốn theo phương pháp Ptb kmax 14 2.4 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng lại 20 2.4.1 Phân xưỏng kéo sợi 20 2.5 Phụ tải tính tốn nhà máy 22 2.6 Xác định tâm phụ tải biểu đồ phụ tải 22 2.6.1 Tâm phụ tải điện 22 2.6.2 Biểu đồ phụ tải điện 22 CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 25 3.1 Đặt vấn đề 25 3.2 Vạch phương án cung cấp điện 25 3.2.1 Phương án trạm biến áp phân xưởng 25 3.2.2 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng 28 3.2.3 Phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng 29 Nguyễn Trọng Bảo eBook for You Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện 3.3Tính tốn kinh tế kỹ thuật, lựa chọn phương án hợp lý 31 3.3.1 Phương án 31 3.3.2 Phương án 37 3.3.3 Phương án 41 3.3.4 Phương án 44 3.3.5 Tổng hợp tiêu kinh tế kỹ thuật phương án 48 3.4 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn 49 3.4.1 Chọn dây dẫn từ TBATG TPPTT 49 3.4.2 Tính tốn ngắn mạch lựa chọn thiết bị điện 50 3.4.3 Lựa chọn kiểm tra thiết bị điện 52 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 60 4.1 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 60 4.1.1 Lựa chọn aptômat cho tủ phân phối 60 4.1.2 Chọn cáp từ TBA B2 tủ phân phối phân xưởng 61 4.1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 61 4.2 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp aptômat 62 4.2.1 Các thông số sơ đồ thay 63 4.3 Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng 65 Nguyễn Trọng Bảo eBook for You Đồ án môn học Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU Trong công xây dựng đất nước nghành cơng nghiệp điện ln giữ vai trị quan trọng, trở thành nghành thiếu kinh tế quốc dân thiết kế cung cấp điện việc phải làm Khi nhà máy xí nghiệp khơng ngừng xây đựng hệ thống cung cấp điện cần phải thiết kế xây dựng Từ yêu cầu thực tế đó, kiến thức học,em nhận tập lớn : Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt Cùng với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy Bạch Quốc Khánh , em hoàn thành xong tập yêu cầu Em xin gửi đến thầy Bạch Quôc Khánh thầy cô giáo môn Hệ Thống Điện lời cảm ơn chân thành Hà Nội , ngày 08 tháng 12 năm 2007 Sinh viên Nguyễn Trọng Bảo Nguyễn Trọng Bảo eBook for You Trong trình thiết kế khơng tránh khỏi sai sót cố gắng tránh khiếm khuyết, mong thầy giáo góp ý thêm Đồ án môn học CHƯƠNG I Thiết kế hệ thống cung cấp điện GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY Công xuất đặt Diện tích TT Tên phân xưởng ( kW) (m2) PX kéo sợi 1400 5500 PX dệt vải 2500 6325 PX nhuộm in hoa 1200 4125 PX giặt đóng gói thành phẩm 600 2750 PX sửa chữa khí Theo tính toán 1500 PX mộc 150 1625 Trạm bơm 120 875 Ban quản lý phòng thiết kế 150 1400 Kho vật liệu trung tâm 50 3000 1.2 Giới thiệu phụ tải điện toàn nhà máy Phụ tải điện tồn nhà máy phân làm hai loại phụ tải: - Phụ tải động lực - Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực phụ tải chiếu sáng thường làm việc chế độ dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp tới thiết bị 380/220 (V) tần số công nghiệp f=50(Hz) 1.3 Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện nhà máy 1.3.1 Độ tin cậy cung cấp điện Độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào hộ tiêu thụ loại (loại 1, 2, hay 3) Trong điều kiện cho phép, người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao tốt 1.3.2 Chất lượng điện áp Chất lượng điện đánh giá hai tiêu tần số điện áp Chỉ tiêu tần số quan điều khiển hệ thống điều chỉnh Chỉ có hộ tiêu thụ lớn (hàng chục MW trở lên) phải quan tâm đến chế độ vận hành cho hợp lý để góp phần ổn định tần số hệ thống điện Nguyễn Trọng Bảo eBook for You 1.1 Loại ngành nghề, quy mô lực nhà máy 1.1.1 Loại ngành nghề - Đây nhà máy có tầm quan trọng kinh tế quốc dân, đặc biệt nông nghiệp, nên nhà máy cần đảm bảo tin cậy cung cấp điện cách cấp điện đường dây lõi kép từ trạm trung gian phân xưởng nhà máy, cần đảm bảo cung liên tục cung cấp điện 1.1.2 Quy mô, lực nhà máy Đây nhà máy liên hợp dệt có quy mô lớn, gồm phân xưởng với tổng công suất đạt gần 6200 kVA Thiết kế hệ thống cung cấp điện Nói chung, điện áp lưới trung áp hạ áp cho phép dao động quanh giá trị ± 5% điện áp định mức Đối với phụ tải có yêu cầu cao chất lượng điện áp nhà máy hố chất điện tử, khí xác… điện áp cho phép dao động khoảng ± 2,5% 1.3.3 An toàn cung cấp điện Hệ thống cung cấp điện phải vận hành an toàn người thiết bị Do đó, sơ đồ cung cấp điện phải hợp lý, rõ ràng, mạch lạc để tránh nhầm lẫn vận hành thiết bị điện phải chọn chủng loại công suất Công tác xây dựng, lắp đặt việc vận hành quản lý hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng lớn đến độ an tồn cung cấp điện Do đó, người sử dụng phải tuyệt đối chấp hành quy định an toàn sử dụng điện 1.3.4 Kinh tế Khi đánh giá so sánh phương án cung cấp điện, tiêu kinh tế xét đến tiêu kỹ thuật nêu đảm bảo Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thông qua tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành thời gian thu hồi vốn đầu tư Việc đánh giá tiêu kinh tế phải thơng qua tính tốn so sánh tỷ mỉ phương án, từ đưa phương án thích hợp Nguyễn Trọng Bảo 10 eBook for You Đồ án môn học Đồ án môn học + Điện áp định mức: Uđmcc ≥ Uđmm = 35 (kV) Dòng điện định mức: Khi cố 1MBA máy cịn lại q tải k qtbt S® mBA 1,3.1000 = 21,4 (A) 3.35 3.35 + Dòng điện cắt định mức (chọn theo dòng ngắn mạch lớn MBA cái) : Iđmcắt ≥ IN3 =2,36 (kA) Chọn loại cầu chì ống cao hãng Siemens chế tạo loại 3GD 1605 – 5B Bảng 3.25: Thông số kĩ thuật cầu chì loại 3GD 1605 – 5B Uđm (kV) Iđm (A) IcắtNmin (A) IcắtN (kA) 36 25 120 31,50 c Lựa chọn kiểm tra aptơmát: Áptơmát thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức bảo vệ tải ngắn mạch Tuy nhiên so với cầu chì, áptơmát có ưu điểm hẳn cầu chì khả làm việc chắn, tin cậy, an tồn, đóng cắt đồng thời pha khả tự động hoá cao nên aptomat dù đắt tiền ngày sử dụng rộng rãi lưới điện hạ áp công nghiệp lưới điện ánh sáng sinh hoạt Áptômat tổng, áptômat phân đoạn áptômat nhánh chọn dùng áptơmat khơng khí hãng Merlin Gerlin chế tạo Với trạm MBA đặt áptômat tổng áptômat nhánh Với trạm MBA đặt tủ áptômat tổng tủ áptômat phân đoạn tủ áptômat nhánh Áptômat tổng áptômat phân đoạn chọn theo điều kiện: + Điện áp định mức: UđmA ≥ Uđmm = 0,8(kV) k qtbt SdmBA + Dòng điện định mức: IđmA ≥ Ilvmax = 3.U dmm * Với TBA B3 có SđmB = 1000(kVA) 1,3.1000 = 1975,14(A ) IđmA ≥ Ilvmax = 3.0,38 * Với TBA B1, B2, B4 có SđmB = 630(kVA) 1,3.630 = 1244,34(A ) IđmA ≥ Ilvmax = 3.0,38 Bảng 3.27: Kết chọn áptômat tổng aptomat phân đoạn: Tên trạm Loại Số lượng Uđm(V) Iđm(A) IcắtN (A) Số cực B3 M20 390 2000 55 B1, B2, B4 M12 690 1250 40 IđmCC ≥ Ilvmax = d Lựa chọn góp Nguyễn Trọng Bảo 57 = eBook for You + 30%: Thiết kế hệ thống cung cấp điện Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Thanh góp nơi nhận điện từ nguồn cung cấp đến phân phối điện cho phụ tải tiêu thụ Thanh góp phần tử thiết bị phân phối Thanh góp cịn gọi thanh dẫn Tùy theo dòng phải tải mà dẫn có cấu tạo khác Khi dịng nhỏ dùng cứng hình chữ nhật, dịng lớn dùng dẫn ghép từ hay dẫn chữ nhật đơn pha Nếu dịng điện q lớn dùng dẫn hình máng để giảm hiệu ứng mặt hiệu ứng gần đồng thời tăng khả làm mát cho chúng Các dẫn chọn theo điều kiện phát nóng cho phép Dịng điện cưỡng tính với TBA B2 có Stt = 1705,36(kVA) Stt 3.U dmm = 1705,36 = 2591 (A) 3.0,38 Trong đó: + k1=1: Với góp đặt đứng + k2=1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt môi trường Icp ≥ Icb = (A) Chọn dẫn đồng tiết diện hình chữ nhật có kích thước 80x6 (mm*mm), pha ghép với Icp = 2720(A) e Kiểm tra cáp chọn Để đơn giản, ta cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất: IN1 = 2,38(kA) Kiểm tra tiết diện cáp chọn theo điều kiện ổn định nhiệt: F ≥ α.I∞ t qd Trong đó: α =6: Hệ số nhiệt độ cáp lõi đồng I∞: Dòng ngắn mạch ổn định tqđ: Thời gian quy đổi, xác định tổng thời gian tác động bảo vệ đặt nhà máy cắt điện gẩn điểm cố với thời gian tác động toàn phần máy cắt điện tqđ = f( β’’, t) t: Thời gian tồn ngắn mạch, lấy t =0,5(s) I' ' β” = I∞ Vì ngắn mạch xa nguồn nên IN = I”∞ = I∞ ⇒ β” = Tra đồ thị trang 109 TL VI tìm tqđ = 0,4 ⇒ Tiết diện ổn định nhiệt cáp: F ≥ α.I∞ t qd = 6.2,38 0,4 = 9,03 (mm2) Vậy chọn cáp 50mm2 hợp lý Nguyễn Trọng Bảo 58 eBook for You k1.k2.Icp ≥ Icb = Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy Tõ TBATG ®Õn Tõ TBATG ®Õn 4ME16 4ME16 8DC11 8DC11 8DC11 TG 35kV 8DC11 8DC11 AZLP501P36 4MS36 4MS36 4ME16 4ME16 3DC 3DC 3DC 3DC 3GD1 605-5B 3GD1 605-5B 3GD1 605-5B 3GD1 605-5B B1 (2*630) B2 (2*1000) B4 (2*560) B4 (2*400) M12 M12 PX (1,8,9) Nguyễn Trọng Bảo M20 PX (2) 59 M12 PX(3) PX (4,5,6,7) eBook for You TG 35kV Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Phân xưởng sửa chữa khí có diện tích 2250(m2), gồm 72 thiết bị chia thành nhóm Cơng suất tính tốn phân xưởng 140,86(kVA), có 29,25(kW) sử dụng cho hệ thống chiếu sáng Để cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp Điện từ TBA B2 đưa tủ phân phối phân xưởng Trong tủ phân phối đặt Áptômat tổng Áptômat nhánh cấp điện cho tủ động lực tủ chiếu sáng Từ tủ phân phối đến tủ động lực tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý vận hành Mỗi tủ động lực cấp điện cho nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, phụ tải có cơng suất lớn quan trọng nhận điện trực tiếp từ tủ, phụ tải có cơng suất bé quan trọng ghép thành nhóm nhỏ để nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thơng (xích) Để dễ dàng thao tác tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, đầu vào tủ đặt aptơmat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ tải ngắn mạch cho thiết bị phân xưởng Tuy nhiên giá thành tủ đắt dùng cầu dao cầu chì, song xu hướng thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp đại 4.1 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 4.1.1 Lựa chọn aptơmat cho tủ phân phối A tỉng A nh¸nh Hình 4.1: Sơ đồ tủ phân phối Các aptômat chọn theo điều kiện tương tự trình bày mục 3.4.3 phần 2.c chương III Dịng điện tính tốn nhóm máy với tủ động lực tương ứng tính mục 2.2.2 phần b chương II Các aptômat tra tai bảng 3.3 3.5 TL3 Kết lựa chọn aptômat Merin Gerin cho tủ phân phối ghi bảng 4.1 Bảng 4.1: Kết lựa chọn aptômat Merin Gerin cho tủ phân phối Nguyễn Trọng Bảo 60 eBook for You CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Tuyến cáp Aptơmat tổng TPP – TĐL1 TPP – TĐL2 TPP – TĐL3 TPP – TĐL4 TPP – TĐL5 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Itt (A) Loại 208,33 NS250N 51,86 C60H 32,41 C60A 17,82 C60A 85,45 NC100H 29,32 C60A Iđm (A) 250 63 40 40 100 40 Uđm (A) 690 440 440 440 440 440 Icắt (kA) 10 3 Số cực 4 4 4 4.1.2 Chọn cáp từ TBA B2 tủ phân phối phân xưởng Phân xưởng sửa chữa khí hộ tiêu thụ loại có: S ttpx 140,86 Imax = = = 214(A) 3.U ® m 3.0,38 Vì có cáp rãnh nên điều kiện chọn cáp là: Icp ≥ Imax = 214 (A) Tra phụ lục V.12 TL2 chọn cáp đồng hạ áp ruột, cách điện PVC hãng LENS chế tạo loại 3*70+50 có Icp = 254 (A) đặt hào cáp Trong tủ hạ áp TBA B2, đầu đường dây đến tủ phân phối đặt aptômat loại NS250N hãng Merin Gerin chế tạo có IđmA = 250 (A) Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptômat: I 1,25.I ® mA 1,25.250 = = 208,33(A) Icp ≥ k ® ® t = 1,5 1,5 1,5 Vậy tiết diện cáp chọn hợp lý 4.1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực Các đường cáp từ tủ phân phối (TPP) đến tủ động lực (TĐL) đặt rãnh cáp nằm dọc tường phía bên cạnh lối lại phân xưởng Cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ điều kiện ổn định nhiệt có ngắn mạch Do chiều dài cáp khơng lớn nên bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Điều kiện chọn cáp: khc.Icp ≥ Itt Trong đó: Itt: Dịng điện tính tốn nhóm phụ tải (A) Icp: Dịng điện phát nóng cho phép khc:Hệ số hiệu chỉnh, lấy khc = Điều kiện kiểm tra cáp phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptơmat: I 1,25.I ® mA 1,25.63 = = 52,5(A) Icp ≥ k ® ® t = 1,5 1,5 1,5 Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực (TĐL1): Nguyễn Trọng Bảo 61 eBook for You Đồ án môn học Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Icp ≥ Itt = 51,86 (A) I 1,25.I ® mA 1,25.63 = = 52,5(A) + Icp ≥ k ® ® t = 1,5 1,5 1,5 Kết hợp hai điều kiện trên, chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo, tiết diện (mm2) với Icp = 54 (A) Các tuyến cáp khác chọn tương tự, kết ghi bảng 4.2 Bảng 4.2: Kết chọn cáp từ TPP đến TĐL Tuyến cáp Itt (A) Ikđđt/1,5 (A) Fcáp (mm2) Icp (A) TPP – TĐL1 51,86 52,50 4G6 54 + 32,41 33,33 4G4 42 TPP – TĐL3 17,82 33,33 4G4 42 TPP – TĐL4 85,45 83,33 4G16 100 TPP – TĐL5 29,32 33,33 4G4 42 4.2 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp aptơmat Khi tính tốn ngắn mạch phía hạ áp, ta xem MBA B2 nguồn (được nối với hệ thống vô lớn) nên điện áp cao áp trạm coi không đổi ngắn mạch: IN = I” = I ∞ Giả thiết làm cho dịng ngắn mạch tính tốn lớn thực tế nhiều khó giữ điện áp TBAPX không thay đổi xảy ngắn mạch sau MBA Tuy nhiên, với dòng ngắn mạch mà thiết bị chọn thoả mãn điều kiện ổn định động ổn định nhiệt chúng hồn tồn làm việc tốt điều kiện thực tế Để giảm nhẹ khối lượng tính tốn, ta kiểm tra với tuyến cáp có khả xảy cố nặng nề Khi cần thiết kiểm tra thêm tuyến cáp cịn nghi vấn, việc tính tốn tiến hành tương tự Sơ đồ nguyên lý thay cho sơ đồ dây từ TBA B2 cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí, phân xưởng dập hình 4.2 Trong đó: + Phân xưởng SCCK nhận điện từ góp (TG1) trạm B2 + A1 nối MBA B2 TG1 + A2 đặt đầu cuối đường cáp C1 nối với góp TG1 TG2 + TG2 đặt tủ phân phối phân xưởng SCCK + A3 aptômat đặt đầu cuối đường cáp C2 nhận điện từ tủ phân phối cấp điện cho tủ động lực (TĐL4) Tủ động lực có dịng điện tính tốn lớn nên có khả xảy cố nặng nề Nguyễn Trọng Bảo 62 eBook for You TPP – TĐL2 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý N2 N1 HT ZB2 ZA1 ZTG1 ZA2 ZC1 ZA2 ZTG2 ZA3 4.2.1 Các thông số sơ đồ thay Các thông số kỹ thuật cáp tra từ PL V.12 V.13 TL2 Các thông số aptômat tra từ PL3.5, 3.6, 3.54 TL3/ Điện trở điện kháng MBA B4: Sđm = 400 (kVA) ∆Pn = 4,6 (kW) Un% = 5% RB = XB = - ∆Pn U dm 4, 6.0, 42 = 106 = 4, (m Ω ) 2 S dm 400 U n %.U dm 5.0, 42 = 104 = 20 (m Ω ) S dm 400 Thanh góp TBA phân xưởng (TG1): Thanh dẫn đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (60×10) mm2, Mỗi pha đặt Chiều dài : l = m Khoảng cách trung bình hình học D = 100 m Tra PL4.11 (TL1), tìm : 1 r0 = 0,031mΩ/m → R TG1 = r0 l = 0,031.1 = 0,010 mΩ 3 1 x = 0,102mΩ/m → X TG1 = x l = 0,102.1 = 0,034 mΩ 3 Thanh góp tủ phân phối - TG2 : Thanh dẫn đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (25×3) mm2, Chiều dài : l = m Nguyễn Trọng Bảo 63 eBook for You Hình 4.3: Sơ đồ thay Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Khoảng cách trung bình hình học D = 100 m Tra PL4.11 (TL1), tìm : r0 = 0,268mΩ/m → R TG1 = r0 l = 0,268.1 = 0,268 mΩ x = 0,179mΩ/m → X TG1 = x l = 0,179.1 = 0,179 mΩ - Điện trở điện kháng aptômat: Điện trở điện kháng áptômát : Tra PL 3.12 PL 3.13 (TL1), tìm Áptơmát loại NS250N: RA2 = 0,36 mΩ ; XA2 = 0,28 mΩ ; RT2 = 0,6 mΩ Áptômát loại C60N(A3), C60a( A4): RA3 = RA4 = 2,35 mΩ XA3 = XA4 = 1,30 mΩ RT3 = RT4 = 1,0 mΩ Cáp tiết diện 3×70+35 mm2 - C1 : Có : Ω/m Ω/m r0 = 0,268 m x = 0,15 m X R xr l 0,15.123 18,45 mΩ l 0,268.123 32,964 mΩ → C1 = = = → C1 = = = Cáp tiết diện 4G10 mm2 - C2 : Chiều dài : l = 47 m (khoảng cách từ TPP đến TĐL xa nhất) Có : Ω/m Ω/m R X rx.l.l 1,83.47 86,01 mΩ 0,10.47 4,7 mΩ r0 = 1,83 m → C2 = = = x = 0,10 m → C2 = = = Tính ngắn mạch N1 : R1 = RB + RTG1 + 2.RA2 + 2.RT2 + RC1 = =4,6+ 0,01 + 2.0,36+ 2.0,6 + 32,964 = 38,317 mΩ X1 = XB + XTG1 + 2.XA2 + XC1 = = 13,97 + 0,034 + 2.0,28+ 18,45 = 40,084 mΩ Ω 2 2 ⇒ Z1 = R + X = 38,317 + 40,084 = 47,373m I N1 = U 400 = = 4,875 kA 3.Z1 3.47,373 i xkN1 = 2.1,3.I N1 = 2.1,3.4,875 = 8,963 kA → Kiểm tra áptômát loại NS250N có IcătN = kA > 6,164 kA Vậy áptômát chọn thoả mãn điều kiện ổn định động → Kiểm tra cáp tiết diện 3×70+35 mm2 : Nguyễn Trọng Bảo 64 eBook for You Chiều dài : l = 123 m Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Tiết diện ổn định nhiệt cáp F ≥ I ∞ tqd = 6.5,164 0, = 13,856 mm2 Vậy chọn cáp 3×70+35 mm2 hợp lý Tính ngắn mạch N2 : R2 = R1 + 2.RA3 + 2.RT3 + RC2 = = 38,317 + 2.2,35 + 2.1,0 + 86,01 = 129,027 mΩ X2 = XB + XTG1 + 2.XA2 + 2.XA3 + XC1 + XC2 = = 40,084 + 2.1,30 + 4,7 = 47,384 mΩ ⇒ Z2 = I N2 = Ω R + X = 129,027 + 47,384 =160,283 m 2 2 2 U 400 = = 1,441 kA 3.Z2 3.160,283 eBook for You i xkN2 = 2.1,3.I N2 = 2.1,3.1,441 = 2,649 kA → Kiểm tra áptơmát loại C60a có IcătN = kA Vậy áptômát chọn thoả mãn điều kiện ổn định động → Kiểm tra cáp tiết diện 4G10 mm2 : Tiết diện ổn định nhiệt cáp F ≥ I ∞ tqd = 6.1,733 0, = 4,65 mm2 Vậy chọn cáp 4G10 mm2 hợp lý 4.3 Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng -Các aptơmat tổng tủ động lực có thông số tương tự aptômat nhánh tương ứng tủ phân phối Kết lựa chọn aptômat ghi bảng Bảng 4.3: Lựa chọn aptômat tổng tủ động lực Tuyến cáp Itt (A) Loại Iđm (A) Uđm (V) IcắtN (kA) Số cực TĐL1 51,86 C60H 63 690 10 TĐL2 32,41 C60A 40 440 TĐL3 17,82 C60A 40 440 TĐL4 85,45 NC100H 100 440 Nguyễn Trọng Bảo 65 TĐL5 Thiết kế hệ thống cung cấp điện 29,32 C60A 40 440 Các aptơmat đến thiết bị nhóm thiết bị tủ động lực chọn tương tự theo điều kiện nêu Ví dụ chọn aptômat cho đường cáp từ tủ động lực đến máy tiện ren (kW), cos ϕ = 0,6: UđmA ≥ Uđmm = 0,38 (kV) Ptt IđmA ≥ Itt = = = 17,73 (A) cos ϕ.U ® mm 3.0,6.0,38 Vậy chọn aptơmat loại NC45a hãng MerinGerin chế tạo có: IđmA = 25 (A); IcắtN = 4,5 (kA); UđmA = 400 (V) Chọn đường cáp từ tủ động lực đến động cơ: + Điều kiện chọn: khc.Icp ≥ Itt Trong đó: Itt: Dịng điện tính tốn động Icp: Dịng điện phát nóng cho phép khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy khc = + Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptômat: I 1,25.I dmA Icp ≥ kddt = 1,5 1,5 Ví dụ chọn cáp từ tủ động lực tơi máy tiện ren (kW), cos ϕ = 0,6: Icp ≥ Itt = 17,73 (A) I 1,25.25 = 20,83 (A) Icp ≥ kddt = 1,5 1,5 Kết hợp hai điều kiện ta chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo tiết diện 1,5 mm2 với Icp = 23 (A) Cáp đặt ống thép có đường kính 3/4" chơn xưởng Các aptômat đường cáp khác chọn tương tự, kết ghi bảng 4.4 Do công suất thiết bị phân xưởng không lớn bảo vệ áptômat nên khơng tính tốn ngắn mạch phân xưởng để kiểm tra thiết bị lựa chọn theo ổn định động ỏn định nhiệt Nguyễn Trọng Bảo 66 eBook for You Đồ án môn học Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Bảng 4.4: Kết lựa chọn aptômat tủ động lực cáp đến thiết bị Tên máy Phụ tải Số vẽ Ptt(kW) Dây dẫn Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren 1 2 3 7.00 7.00 7.00 7.00 10.00 10.00 Itt(A) Nhóm 17.73 17.73 17.73 17.73 25.32 25.32 Máy tiện ren cấp xác cao Máy doa toạ độ Máy khoan đứng Máy giũa Máy khoan bàn Máy khoan bàn Máy để mài tròn 1.70 4.30 14 24 25 25 26 2.00 2.80 2.20 0.65 0.65 1.20 5.06 7.09 5.57 1.65 1.65 3.04 10 11 12 13 Nguyễn Trọng Bảo 67 Tiết diện 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 Icp(A) Áptômat Dô.thép Mã hiệu 23 23 23 23 31 31 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 23 3/4" 23 23 23 23 23 23 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a Iđm(A) 10 Okđđt/1,5(A) 11 25 25 25 25 32 32 20.83 20.83 20.83 20.83 26.67 26.67 25 20.83 10 10 10 10 25 5.00 8.33 8.33 8.33 8.33 20.83 eBook for You STT Thiết kế hệ thống cung cấp điện 1 Máy xọc Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng Máy phay đứng Máy mài Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy khoan đứng 10 10 11 12 13 15 2.80 7.00 7.00 2.80 2.80 4.50 2.80 2.80 4.50 Máy cắt mép Máy mài vạn Máy mài dao cắt gọt Máy mài mũi khoan Máy mài sắc mũi phay Máy mài dao chuốt Máy mài mũi khoét 16 17 18 19 20 21 22 4.50 1.75 0.65 1.50 1.00 0.65 2.90 Nhóm 7.09 4G1,5 17.73 4G1,5 17.73 4G1,5 7.09 4G1,5 7.09 4G1,5 11.40 4G1,5 7.09 4G1,5 7.09 4G1,5 11.40 4G1,5 Nhóm 11.40 4G1,5 4.43 4G1,5 1.65 4G1,5 3.80 4G1,5 2.53 4G1,5 1.65 4G1,5 7.34 4G1,5 Thiết bị để hoá bền kim loại Máy để mài trịn Máy mài thơ 23 0.80 2.03 26 28 1.20 2.80 3.04 7.09 10 2 3 4 Nguyễn Trọng Bảo 68 10 11 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 20 25 25 20 20 20 25 25 25 20.83 20.83 20.83 16.67 16.67 16.67 20.83 20.83 20.83 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 20 20 25 25 25 20 25 16.67 16.67 20.83 20.83 20.83 16.67 20.83 23.00 3/4" NC45a 20 16.67 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 4G1,5 4G1,5 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 4G1,5 Nhóm 3/4" 3/4" NC45a NC45a 25 25 20.83 20.83 10 11 eBook for You Đồ án môn học Đồ án môn học 31 31 31 32 33 34 34 34 34 35 4.50 4.50 4.50 7.00 7.00 10.00 10.00 10.00 10.00 14.00 11.40 11.40 11.40 17.73 17.73 25.32 25.32 25.32 25.32 35.45 4G4 4G4 4G4 4G4 4G4 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G2,5 4G4 42.00 42.00 42.00 42.00 42.00 31.00 31.00 31.00 31.00 42.00 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 40 40 40 40 40 32 32 32 32 40 33.33 33.33 33.33 33.33 33.33 26.67 26.67 26.67 26.67 33.33 11 12 Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan hướng tâm Máy biến áp hàn 37 43 4.50 21.30 23.00 75.00 3/4" 3/4" NC45a NC45a 20 63 16.67 41.67 Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy bào ngang Máy mài phá Máy khoan bào 36 36 38 39 40 42 4.50 4.50 2.80 10.00 4.50 0.65 11.40 4G1,5 53.94 4G10 Nhóm 11.40 4G1,5 11.40 4G1,5 7.09 4G1,5 25.32 4G2,5 11.40 4G1,5 1.65 4G1,5 23.00 23.00 23.00 31.00 23.00 23.00 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" 3/4" NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 20 20 10 32 20 20 16.67 16.67 8.33 26.67 16.67 16.67 Nguyễn Trọng Bảo 69 eBook for You 10 Thiết kế hệ thống cung cấp điện Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cp in Từ trạm biến áp đến C60H C60A TBA NS250N NS250N C60A NC100H C60A C60A C60A T§L3 T§L2 15 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 16 23 17 21 26 18 19 22 20 28 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 NC45a 4G1,5 NC45a 10 10 11 12 13 P®m 5,30 2,40 1,85 5,40 2,80 P®m 7,50 7,00 7,00 5,60 4,50 7,30 I tt 13,42 6,08 4,68 13,67 7,09 I tt 18,48 17,73 17,73 14,18 11,40 18,48 NC100H C60H T§L1 T§L4 4G10 4G1,5 4G4 4G2,5 31 31 31 32 33 34 34 34 34 35 37 43 14 25 24 25 P®m 7,00 7,00 7,00 7,00 10,00 10,00 2,90 2,00 3,45 2,85 P®m 13,50 14,00 10,00 10,00 10,00 10,00 14,00 4,50 21,30 I tt 17,73 17,73 17,73 17,73 25,32 25,32 7,34 5,06 8,74 7,22 I tt 34,20 35,46 25,32 25,32 25,32 25,32 35,45 11,40 53,94 C60A Tủ chiếu sáng TĐL5 4G1,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 NC45a 36 36 42 38 39 40 P®m 4,50 5,15 2,80 10,00 4,50 I tt 1,40 13,04 7,09 25,32 11,40 Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện phân xưởng sửa chữa khí Nguyễn Trọng Bảo 70 eBook for You 26 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G4 4G2,5 4G4 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 NC45a NC45a Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện 30 22 30 27 1 20 19 12 11 11 6 13 17 2 TDL1 21 TDL3 TDL1 Bé phËn dông cô 28 29 TDL2 18 Bé phËn mµi 10 10 16 Kho Buång th«ng giã 15 23 34 34 25 24 25 32 34 26 33 38 Văn phòng PX 31 31 35 31 37 TDL4 Bé phËn sưa ch÷a ®iÖn 39 42 36 43 36 40 Kho 41 41 41 41 TDL5 Hình 4.7: Sơ đồ mặt phân xưởng sửa chữa khí Nguyễn Trọng Bảo 71 Phßng thư nghiƯm eBook for You 40 14 .. .Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sơ đồ mặt nhà máy liên hợp dệt Tõ hƯ thèng ®iƯn ®Õn Tû lÖ: 1/2500 Phụ tải điện nhà máy liên hợp dệt Công xuất đặt Loại hộ... lớn : Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt Cùng với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy Bạch Quốc Khánh , em hoàn thành xong tập yêu cầu Em xin gửi đến thầy Bạch Quôc Khánh thầy... nên nhà máy cần đảm bảo tin cậy cung cấp điện cách cấp điện đường dây lõi kép từ trạm trung gian phân xưởng nhà máy, cần đảm bảo cung liên tục cung cấp điện 1.1.2 Quy mô, lực nhà máy Đây nhà máy