Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
LỜI NÓI ĐẦU
ung cấp điện là một ngành khá quan trọng trong xã hội lồi người cũng như
trong quá trình phát triển nhanh chóng của nền khoa học kỹ thuật ở nước ta
trên con đường công nghiệp hố - hiện đại hóa đất nước. Vì thế, việc thiết kế và
cung cấp điện tốt là một vấn đề hết sức quan trọng và không thể thiếu đối với ngành
điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiên cứu về lĩnh vực điện nói
riêng.
C
Nhằm giúp cho sinh viên củng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiết kế cụ
thể. Nay em được bộ môn thiết kế cung cấp điện giao cho đề tài: “Thiết kế cung cấp
điện cho phân xưởng chặt da”.
Nhờ có sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quý và sự giúp đỡ của bạn bè,
những người đi trước với những kiến thức phong phú qua những trang viết đã giúp cho
em hồn thành tập đồ án này.
Bên cạnh đó, em là người học sau, kiến thức còn non kém, trình độ còn hạn chế
nên trong khi thực hiện tập đồ án này không sao tránh khỏi những sai sót, vụng về.
Mong thầy góp ý để em rút ra được những kinh nghiệm quý báu.
Em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô và đăc biệt là
thầy Nguyễn Quý đã giúp cho em thực hiện tốt đồ án này.
TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 04 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Lê Duy Khiêm
33
GVHD : Nguyễn Quý -1- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN QUÝ
Sinh viên thiết kế : LÊ DUY KHIÊM
Lớp : 09HDC04
Có một kho nguyên liệu diện tích ( 25 x 5m)
Có một kho thành phẩm diện tích ( 20 x 5 m)
Có một phòng đặt bơm hơi diện tích (2 x 5 m)
Nhà vệ sinh có diện tích( 3 x 5m)
Các máy móc được bố trí trên sơ đồ mặt bằng.
II. KÍ HIỆU VÀ SỐ LIỆU CỦA CÁC MÁY MÓC TRONG PHÂN XƯỞNG
STT TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯỢNG
P
d
(Kw)
KH
COS
ϕ
Ksd
1
Máy chặt da
14 3 A 0,85 0,95
2
Máy lạng da
05 0,5 B 0,85 0,95
3
Máy lạng mép
10 0,5 C 0,85 0,95
4
Máy lên keo
02 20 D 0,85 0,95
5
Bảng chia nhóm thiết bị của phân xưởng chặt da:
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯỢNG
P
d
( Kw)
COS
ϕ
Ksd
NHÓM I.
Máy chặt da 14 3 0,85 0,95
Băng chuyền 1 1
0,85 0,95
NHÓM II.
Máy lên keo 2 20 0,85 0,95
Bơm hơi 1 5
0,85 0,95
NHÓM III.
Máy lạng da 5 0,5 0,85 0,95
Máy lạng mép 10 0,5
0,85 0,95
Băng chuyền 2 1 0,85 0,95
NHÓM IV.
Máy cắt vải 1 1 0,85 0,95
Máy cuộn vải 1 3 0,85 0,95
Máy gấp mép 10 0,5 0,85 0,95
Băng chuyền 1 1 0,85 0,95
NHÓM V. Quạt thông gió 20 0,5 0,85 0,95
Chú ý:
xP
1
1
.
- Toạ độ Y:
Y =
∑
∑
=
=
n
i
dmi
i
n
i
dmi
P
yP
1
1
.
Trong đó:
P
dmi
: là công suất định mức của thiềt bị thứ i
x
i,
y
i
∑
=
n
i
dmi
P
1
.x
i
= 0,5.[(10,3+12,8 +15,3 + 17,8 +20,3).2 + 25,7 + 28,2 + 30,7 + 33,3 + 35,5
+2( 41,2 + 43,7 + 46,2 + 48,7 + 51,2)] +3.2 (10,3 + 12,8 + 15,3 + 17,8 + 20,3+23,9 + 26,6) +27,5 .1 +
30,9 . 3 + 1.(15,2 +30,7+ 46,2 + 11,4) +20.(48,5 + 35,3) +0,5.(12,2 + 18,2 + 27,2 + 33,9 + 43,2 + 49,2
+ 9,8 + 13,6 + 17,2 + 22,5 + 25,9 + 29,6 + 59,5.3) + 5 . 58,5 =3475,4 (KW.m)
⇒
X =
5,117
4,3475
= 29,57 (m)
Y =
∑
∑
=
=
n
i
dmi
i
n
i
dmi
Ta có công thức :
P
tt
=
Trong đó
M : Số đơn vị sản phẩm xuất ra trong một năm
W
0
: Suất tiêu hao năng lượng cho một sản phẩm (Kwh/đvsp)
Tmax : Thời gian sử dụng lớn nhất (h)
Nhận xét
• Ưu điểm: cho kết quả khá chính xác.
• Nhược điểm: Chỉ giới hạn cho một số thiết bị như : quạt gió, bơm nước, vv…
Xác định phụ tải tính tốn P
tt
theo công suất đặt P
d
vàhệ số nhu cầu:
Công suất tác dụng được xác định theo công thức : P
tt
= Knc.
Công suất phản kháng được xác định theo công thức : Q
tt
= P
tt
.tg
ψ
Công suất biểu kiến được xác định theo công thức:
22
tttttt
, S
tt
là công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến của nhóm thiết bị.
Trong nhóm thiết bị nếu có cos
ψ
khác nhau thì phải tính hệ số trung bình:
Cosϕ
tb
= =
Nhận xét:
• Ưu điểm: Đơn giản, thuận tiện, sử dụng khá phổ biến.
• Nhược điểm: Kém chính xác vì hệ số Knc được tra trong sổ tay là một số liệu cho trước
cố định không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm.
Xác định phụ tải tính tốn P
tt
theo hệ số cực đại và công suất trung bình P
tb
(Phương pháp số thiết bị hiệu quả)
∇ Nếu số thiết bị n= 1 thì P
tt
= P
dm
∇ Nếu số thiết bị n
≤
3 thì P
tt
=
∇ Nếu số thiết bị n
≥
4 thì phụ tải tính tốn của nhóm xác định
Trình tự xác định n
hq
như sau :
Xác định n là số thiết bị
Xác định n
1
là thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị có công
suất lớn nhất :
Xác định là công suất của n
1
thiết bị
Xác định là công suất của n thiết bị
Từ n và n
1
, P
n
và P
n1
ta tính được n
*
và P
*
:
n
*
=
P* =
Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng với
giá trị n* và P* ta xác định được n
hq
Công suất biểu kiến được xác định theo công thức:
22
tttttt
QpS
+=
=
Dòng điện được tính theo công thức :
dm
tt
tt
U
S
I
3
=
Nhận xét
• Ưu điểm: Kết quả chính xác cao vì khi xác định số thiết bị điện hiệu quả thì chúng ta đã
xét tới các yếu tố quan trọng như : Ảnh hưởng của các thiết bị trong nhóm về công suất cũng như chế
độ làm việc của chúng
Xác định phụ tải tính tốn P
tt
theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất:
Công thức: P
tt
=P
0
.S
Trong đó:
P
0
trong đó :
maxmax dm
KII
=
với K=5-7 ta chọn k=5
(
maxdmsdtt
IKI
−
)là dòng điện định mức của động cơ có dòng khởi động lớn nhất
maxdm
I
là dòng điện khởi động lớn nhất của một máy trong nhóm
Xác định phụ tải chiếu sáng .
Trong phân xưởng chặt da, chiếu sáng là một nhu cầu cần thiết không thể thiếu được trong quá
trình thiết kế, việc chiếu sáng cần đảm bảo những yêu cầu kĩ thuật.
Có thể tính tốn theo công thức sau.
FpP
ott
=
ϕ
tgPQ
ttcsttcs
=
trong đó :
o
P
mật độ chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích (
2
/ mw
COS
ϕ
K
sd
NHÓM I.
Máy chặt da 14 3
43
0,85 0,95
Băng chuyền 1 1 0,85 0,95
GVHD : Nguyễn Quý -8- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
a. Xác Định Phụ Tải Tính Tốn Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
Xác định số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả :
Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhóm I :n = 15
Xác định n
1
là thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị có
công suất lớn nhất :n
1
= 14
Tổng công suất ứng với n thiết bị :
=3.14+1=43(KW).
Tổng công suất ứng với n
1
thiết bị :
= 3.14=42 (KW)
Từ n và n
1
, P
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng :
K
sdtb
= 0,95
Với số thiết bị hiệu quả : n
hq
=13
Hệ số sử dụng : K
sd
= 0,95
Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta tìm
được hệ số K
max
= 1,03
Công suất tính tốn động lực nhóm I:
P
tt
= K
max .
K
sd
.
= 1,03.0,95.43 =42,075 (KW).
Vậy : P
tt
= 42 (KW).
Xác định công suất tính tốn và dòng điện tính tốn :
Công suất tác dụng tính tốn của nhóm I: P
tt
= 42 (KW).
Q
tt
= 26 (KVAR).
S
tt
= 49 (KVA).
Dòng điện tính tốn :
I
tt
= =
4,0.3
49
=70,73 (A).
2. Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm II:
GVHD : Nguyễn Quý -9- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
a. Số Liệu Ban Đầu
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯỢNG
P
d
( Kw)
∑
dm
P
(Kw)
COS
=45(KW).
Hệ số công suất trung bình của nhómII:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
tb
=45. 0,62= 27,9 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính tốn :
S
tt
= = =
85,0
45
=52,9(KVA).
Với :P
tt
NHÓM III.
Máy lạng da 5 0,5
9,5
0,85 0.95
Máy lạng mép
10 0,5 0,85 0,95
Băng chuyền 2 1 0,85 0,95
b. Xác Định Phụ Tải Tính Tốn Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
GVHD : Nguyễn Quý -10- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Xác định số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả :
Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhóm III :n = 17
Xác định n
1
là thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị có
công suất lớn nhất :n
1
= 17
Tổng công suất ứng với n thiết bị :
=5.0,5+10.0,5+2.1=9,5(KW).
Tổng công suất ứng với n
1
thiết bị :
= 5.0,5+10.0,5+2.1=9,5 (KW)
Từ n và n
1
, P
n
và P
.n = 0,95.17 =16,15
≈
16 (thiết bị)
Vậy số thiết bị hiệu quả của nhóm III là : 16 thiết bị.
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng : K
sdtb
= 0,95
Với số thiết bị hiệu quả : n
hq
=16
Hệ số sử dụng : K
sd
= 0,95
Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta tìm
được hệ số K
max
= 1,03
Công suất tính tốn động lực nhóm III :
P
tt
= K
max .
K
sd
.
= 1,03.0,95.9,5 =9,3 (KW).
Vậy :P
tt
= 9 (KW).
= = =
85,0
9
=10,6(KVA).
Với : P
tt
= 9 (KW).
Q
tt
= 6 (KVAR).
S
tt
=11 (KVA).
Dòng điện tính tốn :
I
tt
= =
4,0.3
11
=16 (A).
4. Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm IV:
a. Số Liệu Ban Đầu
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯỢNG
P
d
( Kw)
∑
dm
1
, P
n
và P
n1
ta tính được n
*
và P
*
:
n
*
= =
13
1
=0,077
P* ==
10
3
= 0,3
Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng
với giá trị n* và P* ta xác định được n
hq
* .
n
*
hq
= 0,52
Số thiết bị hiệu quả :
n
sd
.
= 1,04.0,95.10 =9,88 (KW).
Vậy : P
tt
= 10 (KW).
Xác định công suất tính tốn và dòng điện tính tốn :
Công suất tác dụng tính tốn của nhóm IV: P
tt
=10(KW).
Hệ số công suất trung bình của nhómIV:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
tb
d
( Kw)
∑
dm
P
(Kw)
COS
ϕ
K
sd
NHÓM V. Quạt thông gió 20 0,5 10 0,85 0,95
b. Xác Định Phụ Tải Tính Tốn Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
Xác định số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả :
Số thiết bị tiêu thụ điện trong nhómV :n = 20
Xác định n
1
là thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị có
công suất lớn nhất :n
1
= 20
Tổng công suất ứng với n thiết bị :
=20.0,5=10(KW).
Tổng công suất ứng với n
1
thiết bị :
= 20.0,5=10 (KW)
Từ n và n
1
, P
n
hq
= n
*
hq
.n = 0,95.20 =19 (thiết bị)
Vậy số thiết bị hiệu quả của nhómV là : 19 thiết bị.
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng :K
sdtb
= 0,95
Với số thiết bị hiệu quả : n
hq
=19
Hệ số sử dụng : K
sd
= 0,95
Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta tìm
được hệ số K
max
= 1,03
Công suất tính tốn động lực nhómV:
P
tt
= K
max .
K
sd
.
= 1,03.0,95.10 =9,785 (KW).
Vậy :P
85,0
10
=11,76(KVA).
Với : P
tt
= 10 (KW).
Q
tt
= 6 (KVAR).
S
tt
= 12 (KVA).
Dòng điện tính tốn :
I
tt
= =
4,0.3
12
=17,3 (A).
6. Xác định phụ tải tính tốn cho tồn xưởng:
Áp dụng công thức (2.6) trang13 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM
P
tt
x= K
đt
∑
n
ttxi
P
1
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
GVHD : Nguyễn Quý -14- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Vậy công suất phản kháng là :
Q
ttx
= P
ttx
. tgϕ
tb
=104. 0,62= 64,48 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính tốn :
S
ttx
= = =
85,0
104
=121,176(KVA).
Với : P
tt
= 104 (KW).
cho phụ tải phân xưởng. Phía sơ cấp thường là 10 KV, 6 KV, hoặc 15 KV, 35KV…, còn phía thứ cấp
có các loại điện áp 220/127 V, 380/220 V hoặc 660V.
Về phương diện cấu trúc, người ta chia trạm ngồi trời và trạm trong nhà :
a) Trạm biến áp ngồi trời :
Ơû loại trạm này, các thiết bị phía điện áp cao đều đặt ngồi trời, còn phần phân phối điện áp
thấp thì đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phần hạ thế. Xây
dựng trạm ngồi trời sẽ tiết kiệm được kinh phí xây dựng hơn so với xây dựng trạm trong nhà.
b) Trạm biến áp trong nhà :
Ơû loại trạm này, tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà.
Ngồi ra vì điều kiện chiến tranh, người ta còn xây dựng những trạm biến áp ngầm. Loại này
kinh phí xây khá tốn kém.
Khi tiến hành chọn vị trí đặt máy biến áp phải thoả mãn những yêu cầu sau:
Gần tâm phụ tải để dễ dàng, thuận tiện đưa nguồn điện đến thiết bị.
An tồn liên tục trong việc cung cấp điện cho xí nghiệp.
Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm ít.
Ngồi ra trạm biến áp còn phải có những yêu cầu đặc biệt :tránh xa vùng có khí ăn mòn kim
loại, môi trường bụi bặm và dễ cháy nồ,…. Ơû những nơi khí hậu bất thường. Ta nên đặt trạm biến áp
ở bên ngồi phân xưởng , ở nơi gần tâm phụ tải tính tốn nhất không nên đặt trạm bên trong phân xưởng
vì nó sẽ gây nguy hiểm cho công nhân, chiếm diện tích của phân xưởng và mất vẽ mỹ quan.
II. Chọn vị trí, số lượng và công suất của trạm:
Khi chọn vị trí, số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp ta cần phải so sánh kinh tế, kỹ thuật .
Nhìn chung, vị trí của trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu chính sau đây :
An tồn, liên tục cung cấp điện .
Vốn đầu tư bé nhất .
Chi phí vận hành hàng năm bé nhất .
Ngồi ra cần lưu ý đến việc :
Tiêu tốn ít kim loại màu nhất .
Các thiết bị và khí cụ điện phải nhập được dễ dàng v.v…
Dung lượng của máy biến áp trong một xí nghiệp nên đồng nhất, ít chủng loại để để giảm
số lượng và dung lượng máy biến áp dự phòng .
= 12 1 KVA
Để xác định số lượng và dung lượng máy biến áp ta phải tiến hành tính tốn kinh tế kỹ thuật của
nhiều phương án, rồi so sánh các phương án với nhau và rút ra phương án tối ưu nhất
Tổn thất điện năng được xác định theo công thức :
A
∆
=
tP .
0
′
∆
+
τ
×
×
′
∆
2
dmMBA
ttx
n
S
2200 (giờ/năm).
2 ca: T
max
= 3000
÷
4500 (giờ/năm).
3 ca: T
max
=5000
÷
7000 (giờ/năm).
:Tổn thất công suất phản kháng lúc không tải do lõi thép : (KVAR).
:Dòng điện không tải ghi trên nhãn máy.
:Dung lượng định mức của máy biến áp.
/
n
P
∆
:Tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra .
/
n
P
∆
=
n
P
∆
+
nkt
QK
..
2
''
0
+∆×=∆
dmBA
ttpt
n
S
S
P
n
tPnA
(KWh)
GVHD : Nguyễn Quý -17- SVTH :Lê Duy Khiêm
00
0
/
QKPP
kt
∆×+=∆
sánh xem phương án nào tối ưu nhất và có tính kinh tế nhất để chọn máy biến áp.
Phương án 1
chọn một máy biến áp có dung lượng S
dm
= 125 KVA có
0
P
∆
= 390 W,
n
P
∆
= 2050 W, I
0
% =
2, U
n
% = 4
giá tiền của máy biến áp có dung lượng S
dm
= 125 KVA, là C
v
1
= 25237000(VND) (tra theo bảng
báo giá máy biến áp của nhà máy sữa chũa cơ điện )
Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch:
5
100
125.4
100
0
. QkPP
kt
∆+∆=∆
= 0,39 + 0,05 . 2,5 = 0,515(KW)
Tổn thất điện năng trong máy biến áp có dung lượng S
dm
= 125 KVA trong một năm:
174426000.
125
121
.3,28760.515,0..
1
.
2
2
''
01
=
+=
∆
= 2950 W, I
0
% =
2, U
n
% = 4
giá tiền của máy biến áp có dung lượng S
dm
= 160 KVA, là: C
v
2
=30175000 (VND) (tra theo
bảng báo giá máy biến áp của nhà máy sữa chữa cơ điện )
Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch:
4,6
100
160.4
100
%.
===∆
dmn
n
SU
Q
(KVAR)
Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch
nktnn
QkPP
∆+∆=∆
τ τ
ϕ
dmMBA
S
0
/
P
∆
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
150316000.
160
121
.67,28760.67,0..
1
.
2
2
''
02
=
+=
P
∆
=
2950 W, I
0
% = 2, U
n
% = 4 . Phươngán này chỉ dùng khi phân xưởng sản xuất ra sản phẩm quan
trọng ,không thể gián đoạn trong quá trình sản xuất .Vì phương án này luôn tốn kém hơn phương án
chọn một máy biến áp. Ta thấy số tiền đầu tư để mua hai máy biến áp khá nhiều, giá mỗi máy biến áp
co dung lượng S
dm
= 75 KVA là 22494000VND. Do đó chi phí ban đầu là:
2v
C
= 22494000 . 2 = 44988000 (VND)
Ta thấy phương án này không kinh tế nên ta không chọn.
Lập bảng so sánh kinh tế
Phương án
Tiền đầu tư
1 2
C
V
(VND) 25237000 30175000
C
A
(VND) 26163496 22546500
Tổng cộng (VND) 51400496 52721500
Qua hai phương án so sánh ta thấy rằng phương án thứ nhất có chi phí ban đầu thấp hơn
phương án thứ hai, nhưng tiền tổn thất hàng năm của phương án thứ nhất lại cao hơn phương án hai.
. Yêu cầu về nguồn dự phòng :
+ Đáp ứng đủ công suất cho các thiết bị chính trong lúc mất điện – 104 KW
+ Tần số và điện áp nguồn dự phòng phải ổn định.
GVHD : Nguyễn Quý -19- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
+ Nhanh chóng đưa nguồn vào hoạt động.
+ Tránh gây tiếng ồn lớn, dễ vận hành.
2- Chọn MP Điện dự phòng :
Để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho phụ tải trong phân xưởng khi mất điện hay sự cố
MBA (Phương án sử dụng 1 MBA).
Vì vậy ta chọn 1 MF điện có công suất đủ cung cấp cho các thiết bị chính + chiếu sáng....
Chọn máy Mitsubishi : P = 200KW ; cosϕ = 0.8 ,
85.0
=
η
GVHD : Nguyễn Quý -20- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP
I.Đặt vấn đề
Việc thiết kế cung cấp điện bao gồm: chọn cấp điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây, phương
thức vận hành,…Các vấn đề ảnh hưởng đến vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống
cung cấp điện.
Mạng hạ áp cung cấp điện được xem là hợp lýkhi thỏa mãn yêu cầu cầu sau:
- Bảo đảm cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải, sơ đồ nối dây phải rõ ràng, thuận tiện
trong việc vận hành và xử lý sự cố.
- An tồn trong việc vận hành vàsửa chữa.
- Hợp lývề kinh tế dựa trên cơ sở đảm bảo yêu cầu cầu kỹ thuật.
Với phương án chọn một máy biến áp có dung lượng 160KVA
Ở mạng hạ áp tủ phân phối chính được đặt trong xưởng gần tâm phụ tải.
Từ tủ phân phối chính này cung cấp điện cho các tủ động lực khác ở các nhóm phụ tải trong
phân xưởng tiêu thụ.
IV. Phân nhóm phụ tải:
Các phụ tải của phân xưởng ta chia làm 6 nhóm, trong đó các phụ tải 3 pha được phân bố đều
trên các pha để cho tại mỗi điểm cung cấp phần công suất không bé hơn 15% tổng công suất tại điểm
đó.
Các nhóm được trình bày với kí hiệu của phụ tải trên bản vẽ mặt bằng phân xưởng.
V.Phương án đi dây:
1. Sơ đồ hình tia: (hình 3 – 1)
Ưu điểm:
GVHD : Nguyễn Quý -22- SVTH :Lê Duy Khiêm
Aùptômát(CB)
~
Nguồn 20 KV
Aùptômát ( CB )
Cầu dao đảo
Máy biến áp
Máy phát
Van chống sét
Máy biến dòng
Dao cách ly
Aùptômát(CB)
Thanh cái 0,4 (KV)
Dao cách ly
Hình 3 - 2
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Nối dây rõ ràng. Mỗi tủ có một đường dây riêng, nếu có sự
hay nhiều mà ta chọn ống cho phù hợp.
VII.Chọn dây dẫn và khí cụ cho mạng hạ áp
1.Chọn khí cụ từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính:
a. Chọn Áptômát(CB):
Phụ tải tính tốn tồn phân xưởng:
S
ttpx
= 121 KVA
Dòng điện tính tốn phân xưởng:
65,174
4,0.3
121
.3
===
dm
ttpx
ttpx
U
S
I
(A)
21825,1.65,174)25,115,1.(
==÷≥
ttz
II
(A)
Tra Bảng 3.5 Trang 148, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kv Của Ngô
Hồng Quang, ta chọn CB loại 3cực NS225E có U
đm
= 500 (V), I
: thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau.
Vì có một đường dây cáp đa lõi nên ta chọn K
5
= 1. (tra theo IEC bảng H1-20)
• Xác định hệ số K
6:
thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp.
Ta chọn K
6
= 1. (tra theo IEC bảng H1-21)
• Xác định hệ số K
7:
thề hiện ảnh hưởng nhiệt độ của đất.
Nếu nhiệt độ trong đất t
0
=25 dùng cáp cách điện PVC
ta chọn K
7
= 0.95. (tra theo IEC
bảng H1-22)
• Vậy K =K
4
K
5
K
6
K
7
ttpx
U
S
I
(A)
Chọn thanh dẫn theo mật độ dòng kinh tế:
kt
lv
J
I
F
=
(mm
2
)
J
kt
: Mật độ dòng kinh tế của thanh dẫn (A/mm
2
)
I
lv
: Dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn(A)
Tra bảng 4-3, trang 194, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kv Của Ngô
Hồng Quang, ta chọn J
kt
= 2,7 A/mm
2
69,64
Dòng điện tính tốn nhóm I:
GVHD : Nguyễn Quý -24- SVTH :Lê Duy Khiêm
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
73,70
4,0.3
49
.3
1
1
===
dm
tt
tt
U
S
I
(A)
4,8825,1.73,70)25,115,1.(
==÷≥
ttz
II
(A)
Tra Bảng 3.4 Trang 148, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kv Của Ngô
Hồng Quang, ta chọn CB loại 3cực C100E cóU
đm
= 500(V), I
z
= 100A, I
Nếu nhiệt độ môi trường t
0
= 40 dùng cáp cách điện PVC
ta chọn K
3
= 0.87. (tra theo IEC
bảng H1-15)
• Vậy K =K
1
K
2
K
3
=0,9 .1 .0,87 =0,78
Từ đó ta tính được
128
78,0
100
'
===
K
I
I
z
z
(A)
Tra Bảng 4.14 Trang 237-238, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kv Của
Ngô Hồng Quang ta chọn cáp hạ áp một lõi đồng cách điện PVC do CADIVI sản xuất tiết diện F=
S
I
(A)
625,9525,1.5,76)25,115,1.(
==÷≥
ttz
II
(A)
Tra Bảng 3.5 Trang 148, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Từ 0,4 Đến 500kv Của Ngô
Hồng Quang, ta chọn CB loại 3cực C100E có U
đm
= 500(V), I
z
= 100A, I
Nmax
=8(KA) do Merlin Gerin
chế tạo.
b. Chọn dây dẫn theo phương pháp tiết diện dây nhỏ nhất cho phép:
Nguồn điện đi từ tủ phân phối chính đến tủ động lực II là nguồn 3 pha4 dây có U
đm
=
0,4Kv, do đó ta chọn phương án đi dây nổi. Cáp được lắp trên công xom.
• Xác định hệ số K =K
1
K
2
K
3
• Xác định hệ số K
1