Ch-ơng III
Thiết kế mạng cấp điện cho phân x-ởng
I.Thiết kế mạng cao áp cho phân x-ởng
1). Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm
Đ-ờng dây cung cấp từ TBATG của hệ thống về TPPTT dài 10 km sử dụng
đ-ờng dây trên không, dây nhôm lõi thép.
Với mạng cao áp có T
max
lớn, dây dẫn đ-ợc chọn theo mật độ dòng điện kinh tế J
KT
,
tra theo bảng tra PLI.4 - TLI dây AC có T
max
= 5000h J
KT
= 1,1 A/mm
2
.
Dòng điện tính toán chạy trên mỗi dây dẫn:
2789,524
80,527
2 3. 2. 3.10

ttnm
ttnm
dm
S
I A
U
Tiết diện kinh tế:
2

701,218
2.10


ttnm ttnm
dm
P R Q X
U V
U
U = 701,218V >U
cp
= 5%.U
đm
= 5%.10000 = 500V
Dây dẫn đã chọn không thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép, phảI tăng tiết
diện dây dẫn lên cho đén khi thoả mãn dây dẫn đ-ợc chọn là dây AC-240;
r
0
=0,13 /km; x
0
=0,39 /km.
. . 2120,596.0,13.10 1812,323.0,39.10
491,241
2.10


ttnm ttnm
dm
P R Q X
U V

N
N
i
HT
X
H
Z
d
Z
C
Th«ng sè cña §DK vµ c¸o cao ¸p
Th«ng sè cña ®-êng d©y trªn kh«ng vµ c¸p
§-êng c¸p F (mm
2
)
L
(km)
r
o
,
(Ω/km)
x
o
,
(Ω/km)
R (Ω)
X (Ω)
BATG-PPTT 240 10 0,13 0,390 0,65 1,95
TPPTT-B
1

X = X
dd
+ X
HT
= 1,95 + 0,25 = 2,2 Ω
2 2
10
2,517
3.
3. 2,2 0,65
  

N
N
U
I kA
Z
1,8. 2. 1,8. 2.2,517 6,407
  
XK N
i I kA
* TÝnh ®iÓm ng¾n m¹ch N
1
(t¹i thanh c¸i tr¹m biÕn ¸p ph©n x-ëng B
1
)
2 2
10
0,25
400

Z
1,8. 2. 1,8. 2.2,407 6,128
  
XK N
i I kA
Kết quả tính ngắn mạch
Điểm ngắn mạch I
N
(kA) I
XK
(kA)
N 2,517 6,407
N
1
2,407 6,128
N
2
2,306 5,871
N
3
2,215 5,637
N
4
2,204 5,611
II.thiết kế mạng điện hạ áp cho phân x-ởng
Phân x-ởng sữa chữa cơ khí có diện tích 931m
2
, gồm 20 thiết bị đ-ợc chia làm
3 nhóm, công suất tính toán của phân x-ởng là 84,419 kVA trong đó sử dụng cho
chiếu sáng là 13,965kW. Để cấp điện cho phân x-ởng sửa chữa cơ khí ta sử dụng sơ

TPP TĐL1 33,128
NC
100H
440 100 6 4
TPP TĐL2
47,069
NC
100H
440 100 6 4
TPP TĐL3
62,792
NC
100H
440 100 6 4
b.Chọn cáp từ trạm biến áp B
1
về tủ phân phối của phân x-ởng
I
max
=
dm
ttpx
U
S
.3.2
=
84 419
2 3 0 38
,
. . ,

cp
=254 A
c.Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực
Các đ-ờng cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực (TĐL) đ-ợc đi trong
rãnh cáp nằm dọc t-ờng phía trong và bên cạnh lối đi lại của phân x-ởng. Cáp đ-ợc
chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ và
điều kiện ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Do chiều dài cáp không lớn nên có thể bỏ
qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Điều kiện chọn cáp: k
hc
. I
cp
I
tt
Trong đó:
I
tt
- dòng điện tính toán của nhóm phụ tải
I
cp
- dòng điện phát nóng cho phép t-ơng ứng với từng loại dây, từng tiết diện
Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng áptômát:
5,1
.25,1
5,1
dmAkddt
cp
II
I
** Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ ĐL1:

TPP - TĐL1
33,128
27,652 4 G 2,5 31
TPP - TĐL2
47,069
39,224 4 G 4 42
TPP - TĐL3
62,792
52,327 4 G10 75
2.Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân x-ởng sửa chữa cơ khí để kiểm tra cáp
và áptômát
Khi tính ngắn mạch phía hạ áp ta xem máy biến áp B
1
là nguồn (đ-ợc nối với hệ
thống vô cùng lớn) vì vậy điện áp trên thanh cái cao áp của trạm đ-ợc coi là không
thay đổi khi ngắn mạch, ta có I
N
= I=I

. Giả thiết này sẽ làm cho dòng ngắn mạch
tính toán đ-ợc sẽ lớn hơn thực tế nhiều bởi rất khó có thể giữ đ-ợc điện áp trên thanh
cái của TBAPP không thay đổi khi xảy ra ngắn mạch sau MBA. Song nếu với dòng
ngắn mạch tính toán này mà các thiết bị lựa chọn thoả mãn điều kiện ổn định động và
ổn định nhiệt thì chúng hoàn toàn có thể làm việc tốt trong điều kiện thực tế. Để giảm
nhẹ khối l-ợng tính toán, ở đây ta chỉ kiểm tra với tuyến cáp có khả năng xảy ra sự cố
nặng nề nhất. Khi cần thiết có thể kiểm tra thêm các tuyến cáp còn nghi vấn, việc tính
toán cũng tiến hành t-ơng tự.
Sơ đồ nguyên lý thay thế cho sơ đồ đi dây từ trạm biến áp phân x-ởng B
1
cấp

a.Các thông số của sơ đồ thay thế
* Điện trở và điện kháng của MBA
S
đm
= 560kVA
P
N
= 2,5kW
U
N
% = 5,5%
2 2
6
2 2
. 2,5.(0,4)
.10 1,275
560


N dm
B
dm
P U
R m
S
2 2
4
%. 5,5.(0,4)
.10 15,714
560

2
1
/179,0
1
* Thanh góp trong tủ phân phối - TG
2
10kV
B
1
- 560kVA
TG
1
PVC (3*70+50)
4G10
A
1
50,9m
A
2
A
2
A
3
A
3
C
1
C
2
N

1
N
2
Sơ đồ thay thế
Chọn theo điều kiện : k
nc
. I
cp
I
ttpx
= 128,262A
Chọn loại thanh cái bằng đồng có kích th-ớc 25x3mm
2
với I
cp
= 340A; chiều
dài
l = 1,2m
Khoảng cách trung bình hình học: D = 300mm
r
o
= 0,223 m/m R
TG2
= r
o
.l = 0,223.1,2 = 0,2676 m
x
o
= 0,235 m/m X
TG2

R
A3
= 0,05 m
X
A3
= 0,2 m
R
T3
= 0,3 m
* Cáp tiết diện (3*70+50) mm
2
- C
1
: chiều dài l = 42m
r
o
= 0,387 m/m R
C1
= r
o
.l = 0,387.42 = 16,254 m
x
o
= 0,121 m/m X
C1
= x
o
.l = 0,121.42 = 5,082 m
* Cáp tiết diện 4 G 10 - C
2

T2
+ R
C1
= 1,275 + 0,074 + 0,0186 + 2.0,1 + 2.0,4 + 16,254 = 18,622 m
X

1
= X
B
+ X
A1
+ X
TG1
+ 2.X
A2
+ X
C1
= 15,714 + 0,096 + 0,1074 + 2.0,15 + 5,082 = 21,299 m
2 2 2 2
1 1 1
18,622 21,299 28,292


Z R X m
1
1
400
8,163
3. 3.28,292


Vậy chọn cáp (3*70+50) mm
2
là hợp lý.
**.Tính ngắn mạch tại N
2
R

2
= R

1
+ 2.R
A3
+ 2.R
T3
+ R
TG2
+ R
C2
= 18,622 + 2.0,105+ 2.0,3 + 0,2676 + 18,3 = 38 m
X

2
= X

1
+ 2.X
A3
+ X
TG2

= 5,206 kA
Vậy các áptômát đã chọn đều thoả mãn điều kiện ổn định động.
* Kiểm tra cáp tiết diện 3 G 10 mm
2
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp:
2
. . 6.5,206. 0,4 19,757



qd
F I t mm
Vậy chọn cáp 3 G 10 mm
2
là hợp lý.
c.Lựa chọn thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân
x-ởng
**.Các áptômát tổng của các tủ động lực có thông số t-ơng tự các áptômát nhánh
t-ơng ứng trong tủ phân phối, kết quả lựa chọn ở bảng d-ới.
Kết quả chọn áptômát tổng ở các TĐL
Tên PX I
tt
(A) Loại
U
đm
(V)
I
đm
(A)
I

20kA ;
U
đmA
= 440V ; 4 cực.
**.Các đ-ờng cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép
k
nc
. I
cp
I
tt
Trong đó:
I
tt
- dòng điện tính toán của động cơ
I
cp
- dòng điện phát nóng cho phép t-ơng ứng với từng loại dây, từng tiết diện
k
nc
- hệ số hiệu chỉnh lấy = 1
Và kiểm tra phối hợp thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng áptômát:
5,1
.25,1
5,1
dmAkddt
cp
II
I
VD : chọn cáp từ TĐL1 đến máy khoan 7,5kW , cos = 0,6.