Thiết kế cung cấp điện cho Xí nghiệp sản xuất bồn chứa nước Inox Hawata-Vina kết hợp ứng dụng phần mềm Ecodial 3.2

CHÖÔNG IV : CAÙC thaønh PHAÀN TRONG MAÏNG ÑIEÄN. ÀÀÀÀ 1._/ TOÅNG PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN CUÛA NHAØ MAÙY. 1.1_/ Tính toaùn coâng suaát tuû ñieän. 1.1.1_/ Phuï taûi ñoäng löïc: Trong phaàn phaân nhoùm vaø tính taâm phuï taûi, moãi nhoùm taûi ñoäng löïc ñöôïc ñieàu khieån baèng moät tuû ñoäng löïc. v Coâng suaát tuû ñoäng löïc : coâng suaát ñaõ ñöôïc tính toaùn cho caû nhoùm neân coâng suaát tuû ñoäng löïc tính baèng coâng suaát tính toaùn cuûa nhoùm ñöôïc ñöôïc ñieàu khieån. P Tuû ñoäng löïc = Ptt nhoùm i. QTuû ñoäng löïc = Q tt nhoùm i. S Tuû ñoäng löïc = S tt nhoùm i. Vôùi Ptt nhoùm i ,Q tt nhoùm i, S tt nhoùm i : laø coâng suaát taùc duïng, coâng suaát phaûn khaùng, coâng suaát bieåu kieán tính toaùn cuûa nhoùm taûi ñoäng löïc thöù i. v Coâng suaát tuû phaân phoái : Ptt = kñt ´ S Ptti Qtt = kñt ´ S Qtti Stt = + Vôùi heä soá ñoàng thôøi kñt ñöôïc choïn döïa vaøo soá tuyeán caùp ñeán vò trí ñoù keát hôïp vôùi ñaëc tính cuûa taûi trong moãi tuyeán. Soá maïch Heä soá ks 2 vaø 3 (tuû ñöôïc kieåm nghieäm toaøn boä) 0,9 4 vaø 5 0,8 6 ñeán 9 0,7 10 vaø lôùn hôn 0,6 Tuû ñöôïc thí nghieäm töøng phaàn trong moãi tröôøng hôïp ñöôïc choïn 1 v Thoáng keâ phuï taûi ñoäng löïc. Trong thöïc teá, do söï boá trí caùc thieát bò nhaø xöôûng cuõng nhö caáu truùc nhaø maùy. Coù moät soá ñieàu chænh veà chöùc naêng cuûa tuû ñoäng löïc, trong tuû ñoäng löïc 3 (DB3-1) do naèm treân truïc cuûa ñöôøng thang caùp neân ta söû duïng tuû DB3 vöøa söû duïng laø tuû ñoäng löïc ñoàng thôøi cuõng laø tuû phaân phoái phuï. Töø tuû phaân phoái phuï DB3 phaân phoái tôùi caùc tuû ñoäng löïc DB1,DB4. Cuõng töông töï cho tuû DB5. Nhoùm Teân thieát bò Soá TB Pñm (KW) TÑL Coâng suaát tính toaùn 1TB Toång Ptt (KW) Qtt (KVAR) Stt (KVA) 1 Maùy cuoán naép boàn 1 1.32 1.32 DB1 38,92 54,77 83,29 Maùy caét 100T 1 4.41 4.41 Maùy caét ñóa 1 1.32 1.32 Maùy caét rìa 1 1.32 1.32 Maùy caét Plasma 1 4.24 4.24 Maùy eùp 300T 1 17.65 17.65 Maùy caét 300T 1 13.24 13.24 2 Maùy ñoät loã 1 0.88 0.88 DB2 8,61 5,51 10,22 Maùy cuoán soùng 1 0.88 0.88 Maùy cuoán soùng thaân 1 1.76 1.76 Maùy cuoán soùng thaân 2 1 1.76 1.76 Maùy caét Plasma 1 4.24 4.24 3 Maùy chaán 350T 4 2.65 10.6 DB3 182,29 180,46 256,51 Maùy chaán 80T 1 4.41 4.41 Maùy daäp cô 36T 1 1.76 1.76 Maùy daäp 60T 2 4.41 8.82 Maùy daäp 20T 1 1.76 1.76 Maùy eùp 400T 1 70.59 70.59 Maùy eùp 300T 1 52.94 52.94 Maùy eùp 200T 1 52.94 52.94 4 Daøn xi ma 1 160 160 DB4 169,49 127,12 211,86 Maùy haøn DAIDEN 3 4.45 13.35 Maùy bôm 1 4.41 4.41 Maùy caét 1 1.76 1.76 Maùy cuoán 1 4.41 4.41 Ñeán maùy 67 1 6.62 6.62 5 Maùy cuoán 1 1 1.76 1.76 DB5 300,72 225,54 375,9 Maùy haøn chaám 1 11.4 11.4 Maùy haøn ñóa 1 2 59.4 118.8 Maùy haøn ñóa 2 2 99 198 6 Maùy haøn CO2 1 6.19 6.19 DB6 78,61 58,95 98,26 Maùy haøn ARGON 1 3.71 3.71 Maùy khoan 2 0.88 1.76 Maùy cuoán 1 1 1.76 1.76 Maùy caét ñóa 1 1.32 1.32 Maùy haøn chaân 1 89.1 89.1 7 Palance 2 6 12 4,2 7,3 8,4 1.1.2_/ tính toaùn Phuï taûi sinh hoaït. Taûi phuïc vuï sinh hoaït cung caáp ñieän cho nhaø vaên phoøng, nhaø aên, nhaø tröng baøy, nhaø baûo veä, taûi chieáu saùng ngoaøi trôøi vaø trong nhaø.. Vì vaäy phuï taûi coù coâng suaát nhoû neân ta aùp duïng tính phöông phaùp tính toaùn theo heä soá kñt , knc v Tính toaùn phuï taûi cho nhaø vaên phoøng. Teân thieát bò Soá TB h Pcô (KW) Pñm (KW) cosj tgj kñt knc Ptt (KW) Qtt (KVAR) Stt (KVA) Maùy laïnh 1.5HP 6 0,8 1,13 1.41 0.8 0.75 1 0.8 6.77 5.08 8.46 OÅ caém ñôn 10A 21 1.76 0.8 0.75 0.5 0.7 12.94 9.70 16.17 Chieáu saùng 15 0.094 0.96 0.29 1 1 1.41 0.41 1.47 + Tính toaùn coâng suaát taûi laïnh. Soá thieát bò n = 6. Heä soá nhu caàu knc = 0,8. Heä soá ñoàng thôøi kñt = 1. Heä soá coâng suaát cosj = 0,8 Þ tgj = 0,75 Coâng suaát tính toaùn Qtt = Ptt ´ tgj = 6,77 ´ 0,75 = 5,08(KVAR). Ä + Tính toaùn cho oå caém ñôn 10(A). Soá oå caém n = 21. Heä soá nhu caàu knc = 0,7. Heä soá ñoàng thôøi kñt = 0,5. Heä soá coâng suaát cosj = 0,8 Þ tgj = 0,75 Coâng suaát tính toaùn Pñm = I ´ U ´ cosj = 10 ´ 220 ´ 0,8 ´ 10-3 = 1,76(KW) Qtt = Ptt ´ tgj = 12,94 ´ 0,75 = 9,7(KVAR). Ä + Tính toaùn cho chieáu saùng trong vaên phoøng. Soá boä ñeøn n =15. Heä soá nhu caàu knc = 1. Heä soá ñoàng thôøi kñt = 1. Heä soá coâng suaát cosj = 0,96 Þ tgj = 0,29 ( Boä ñeøn söû duïng ballast ñieän töû) Coâng suaát tính toaùn Pñm 1BÑ = 94(W) = 0,094(KW). Qtt = Ptt ´ tgj = 1,41 ´ 0,29 = 0,41(KVAR). Ä v Tính toaùn coâng suaát tuû phaân phoái cho nhaø vaên phoøng. Döïa vaøo baûng B16_trang B35_Taøi lieäu 2, ta coù heä soá ñoàng thôøi cuûa tuû kñt = 0,75. + Coâng suaát cuûa TVP. Ptt = kñt ´ (Ptt maùy lanh + Ptt oå caém + Ptt chieáu saùng ) = 0,75 ´ (6,77 + 12,94 + 1,41) =15,84(KW). Qtt = kñt ´ (Qtt maùy lanh + Qtt oå caém + Qtt chieáu saùng ) = 0,75 ´ (5,08 + 9,7 + 0,41) = 11,39(KW). Ä + Doøng ñieän tính toaùn. + Heä soá coâng suaát cuûa nhoùm. . (!) Coøn caùc khu vöïc nhaø aên, baûo veä, nhaø tröng baøy seõ tính töông töï vaø ñöôïc lieät keä trong baûng chi tieát sau. 2_/ BUØ COÂNG SUAÁT PHAÛN KHAÙNG 2.1_/ Muïc ñích cuûa naâng cao heä soá COÂNG SUAÁT. Naâng cao heä soá cosj laø moät trong nhöõng bieân phaùp tieát kieäâm tieàn ñieän, cuõng nhö toái öu hoaù caùc thieát bò mang ñieän. + Giaûm tieát dieän cuûa daây daãn, gia taêng khaû naêng mang taûi cuûa maùy bieán aùp. Khaû naêng truyeàn taûi cuûa ñöôøng daây vaø maùy bieán aùp phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän phaùt noùng, töùc laø phuï thuoäc vaøo doøng ñieän cho pheùp. + Giaûm toån thaát coâng suaát trong daây daãn, toån hao trong daây daãn bình phöông vôùi doøng ñieän. + Giaûm suït aùp, caùc tuï ñieän ñieàu chænh heä soá coâng suaát (tuï buø) laøm giaûm hoaëc khöû hoaøn toaøn doøng phaûn khaùng trong caùc daây daãn ôû tröôùc vò trí buø. Tuy nhieân, vieäc buø dö seõ gaây ra hieän töôïng taêng ñieän aùp treân caùc tuï. + Gia taêng khaû naêng mang taûi cuûa maùy bieán aùp, baèng caùch naâng cao heä soá coâng suaát cosj cuûa taûi ñöôïc cung nguoàng töø maùy bieân aùp, doøng ñieän ñi qua maùy bieân aùp seõ giaûm vì theá cho pheùp vieäc maéc theâm taûi vaøo maùy bieân aùp. 2.2_/ Caùc thieát bò buø coâng suaát. Trong maïng löôùi ñieän haï aùp buø coâng suaát ñöôïc thöïc hieän baèng v Tuï buø neàn. Bao goàm moät hoaëc nhieàu tuï taïo neân löôïng buø khoâng ñoåi, ñöôïc laép ôû nhöõng nôi taûi khoâng coù thay ñoåi lôùn. Vieäc ñieàu khieån coù theå thöïc hieän : + Baèng CB hoaëc LBS. + Duøng coângtaéctô. + Maéc tröïc tieáp vaøo taûi vaø ñoùng ñieän cho maïch buø ñoàng thôøi khi ñoùng taûi. v Boä tuï buø ñieàu khieån töï ñoäng (buø öùng ñoäng). Thieát bò naøy cho pheùp ñieàu khieån buø coâng suaát moät caùch töï ñoäng, giöõ cho heä soá coâng suaát cosj trong moät giôùi haïn cho pheùp chung quanh giaù trò coâng suaát ñöôïc choïn. Thieát bò naøy ñöôïc laép ñaët taïi caùc vò trí maø coâng suaát taùc duïng vaø coâng suaát phaûn khaùng thay ñoåi trong phaïm vi raát roäng. 2.3_/ Vò trí laép ñaët tuï buø. v Buø taäp trung Buø taäp trung aùp duïng khi taûi caàn oån ñònh vaø lieân tuïc. Boä buø ñöôïc ñaáu vaøo thanh goùp haï aùp cuûa tuû phaân phoái chính vaø ñöôïc ñoùng trong thôøi gian taûi hoaït ñoäng. v Buø nhoùm (töøng phaân ñoaïn). Buø nhoùm neân aùp duïng khi maïng ñieän quaù lôùn vaø khi cheá ñoä taûi tieâu thuï theo thôøi gian cuûa caùc phaân ñoaïn thay ñoåi khaùc nhau. Boä tuï ñöôïc ñaáu vaøo tuû phaân phoái khu vöïc. v Buø rieâng. Buø rieâng ñöôïc xeùt ñeán khi coâng suaát cuûa ñoäng cô ñaùng keå so vôùi coâng suaát cuûa maïng ñieän. Boä tuï maéc tröïc tieáp vaøo ñaàu daây noái cuûa thieát bò duøng ñieän coù tính caûm. Ä Trong nhaø maùy naøy, do coâng suaát phuï taûi trong nhaø maùy lôùn hôn so vôùi caùc coâng suaát cuûa phuï taûi sinh hoaït. Ñoàng thôøi nhaø maùy hoaït ñoäng hai ca lieân tuïc neân ta choïn phöông aùn laép ñaët boä tuï buø ñieàu khieån töï ñoäng vaø vò trí laép ñaët laø taïi thanh caùi cuûa tuû phaân phoái chính. 2.4_/ Xaùc ñònh dung löôïng tuï buø. Dung löôïng tuï buø ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc Qbuø = Ptt ´ (tgj1 + tgj2) (4.1) + Ptt : Phuï taûi tính toaùn cuûa hoä tieâu thuï ñieän (KW). + j1 : Laø goùc pha öùng vôùi heä soá coâng suaát trung bình tröôùc khi buø. + j2 : Laø goùc pha öùng vôùi heä soá coâng suaát trung bình sau khi buø. Heä soá coâng suaát cosj2 noùi treân thöôùng laáy theo heä soá coâng suaát do cô quan quaûn lyù heä thoáng ñieän qui ñònh, thöôøng töø 0,85 ñeán 0,95. ( Theo taøi lieäu 2 trang E25). Trong nhaø maùy naøy ta choïn cosj 2 = 0,93. v Tính toaùn dung löôïng tuï buø cho nhaø maùy. + Toång coâng suaát tính toaùn cuûa nhaø maùy. Ptt = 534 (KW). Qtt = 448,15 (KVAR). Stt = 697,13 (KVA). + Heä soá coâng suaát tröôùc khi buø cosj 1 = 0,77 Þ tgj 1 = 0,828. + Heä coâng suaát sau khi buø cosj 2 = 0,93 Þ tgj 2 = 0,395 + Dung löôïng buø laø Qbuø = Ptt ´ (tgj1 + tgj2) = 534 ´ (0,828 – 0,395) = 231,22(KVAR). + Choïn boä coù 9 tuï buø coâng suaát moãi tuï buø laø Q = 25 (KVAR). X Thoâng soá cuûa moät tuï buø. Loaïi tuï ñieän : KC1-0,38-25-3Y3 Ñieän aùp ñònh möùc (V) 380. Coâng suaát ñònh möùc Uc(KVAR) 25. Ñieän dung C (mF ) 51. Kieåu cheá taïo: Ba pha. Chieàu cao H(mm) 410. Khoái löông(kg) 30. + Coâng suaát cuûa boä tuï buø laø: Qbuø = 25 ´ 9 =225 (KVAR). + Kieåm tra laïi heä soá coâng suaát sau khi buø. Þ cosj 2 = 0,928 ( Heä soá coâng suaát ñaït yeâu caàu kyõ thuaät) . + Coâng suaát cuûa nhaø maùy sau khi gaén tuï buø. + Do toái öu veà kinh teá neân seõ choïn coâng suaát cuûa maùy bieán aùp döïa treân coâng suaát sau khi buø. Trong Ecodial 3.3 phaàn meàm seõ choïn maùy bieán aùp döïa treân coâng suaát tính toaùn tröôùc khi buø. 3_/ CHOÏN MAÙY BIEÁN AÙP. 3.1_/ Phöông phaùp choïn maùy bieán aùp. + Choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän quaù taûi cho pheùp, theo ñieàu kieän naøy thì coâng suaát maùy bieán aùp coù tính ñeán khaû naêng taän duïng toái ña (khaû naêng quaù taûi cho pheùp). Traùnh vaän haønh non taûi maùy bieán aùp ñöa ñeán toån hao khoâng taûi lôùn. Caùch löïa choïn coâng suaát maùy bieán aùp theo phöông phaùp naøy ñöôïc aùp duïng cho taûi coá ñònh, coù ñoà thò phuï taûi. + Choïn maùy bieán aùp theo ñieàu kieän phaùt trieån taûi, ñoái vôùi xí nghieäp hay khu daân cö coù nhu caàu phaùt trieån trong töông lai gaàn, caàn choïn coâng suaát maùy bieán aùp lôùn hôn coâng suaát tính toaùn tieâu thuï hieän taïi. Traùnh tröôøng hôïp vöøa xaây xong traïm bieán aùp laïi phaûi thay ñoåi hay ñaët theâm maùy khi phuï taûi gia taêng. 3.2_/ Choïn maùy bieán aùp cho nhaø maùy. Choïn maùy bieán aùp cuûa nhaø maùy döïa theo coâng suaát tính toaùn thöïc teá, do nhaø maùy môùi xaây döïng ta khoâng coù ñoà thò phuï taûi cuûa nhaø maùy. Trong thöïc teá tính toaùn, coâng suaát Ptt theo ñieàu kieän phaùt noùng cho pheùp töông öùng vôùi coâng suaát phuï taûi thöïc teá khoâng ñoåi laâu daøi cuûa caùc phaàn töû trong heä thoáng cung caáp bieán ñoåi theo ñieàu kieän khaéc nghieät nhaát. Do vaäy veà phöông dieän phaùt noùng, neáu ta choïn caùc thieát bò theo phuï taûi tính toaùn coù theå ñaûm baûo an toaøn cho thieát bò trong moïi traïng thaùi vaän haønh neân ta choïn coâng suaát cuûa maùy bieán aùp lôùn hôn coâng suaát tính toaùn laø thoaû maõn. X Coâng suaát cuûa maùy bieán aùp caàn ñaët Stt = 575,4(KVA). X Choïn maùy bieán aùp ba pha hai daây quaán do THIBIDI (Vieät Nam) cheá taïo + Coâng suaát ñònh möùc Sñm MBA = 630 (KVA). + Ñieän aùp 15,(22) KV ± 2 ´ 2,5% / 0,4 KV. + Toå ñaáu daây D/ Y0 – 11. + Toån hao khoâng taûi DP0 = 1500 (W). + Toån hao ngaén maïch DPN = 7700 (W). + Ñieän aùp ngaén maïch UN % = 5%. + Kích thöôùc (daøi – roäng – cao) : 1220 – 1900 – 2250 (mm). + Troïng löôïng : 2250 (kg). 4_/ CHOÏN DAÂY DAÃN, CAÙP TRONG MAÏNG ÑIEÄN. 4.1_/ Caùc yeâu caàu choïn daây daãn vaø phöông phaùp ñi daây. v Vieäc löïa choïn daây daãn phaûi thoûa maõn caùc yeâu caàu sau: + Ñaûm baûo ñuû khaû naêng taûi doøng ñieän. + Ñaûm baûo ñoä suït aùp cho pheùp trong phaïm vi cho pheùp. + Löïa choïn daây daãn sao cho ñaït hieäu quaû kinh teá cao. Tuyø theo yeâu caàu caùch ñieän, ñaûm baûo ñoä beàn cô, ñieàu kieän laép ñaët vaø phí toån maø ta coù theå quyeát ñònh choïn loaïi daây daãn hôïp lyù veà maët kinh teá vaø kyõ thuaät. Thoâng thöôøng tieát dieän toái thieåu veà caùp chieáu saùng laø 1,5(mm2)vaø caùc loaïi khaùc laø 2,5(mm2). Khoâng neân söû duïng caùp moät sôïi cöùng maø phaûi söû duïng caùp nhieàu sôïi meàm quaán laïi. v Phöông phaùp ñi daây Ñoái vôùi nhaø maùy tuøy theo keát caáu cuûa ñòa hình, yeâu caàu thaåm myõ cuûa töøng khu vöïc maø coù nhöõng caùch ñi daây khaùc nhau. + Ñoái vôùi tuyeán caùp chính coù tieát dieän lôùn, doøng taûi cao do phaûi ñi xuyeân qua ñöôøng noâi boä neân ta cho phöông phaùp luoàn daây trong oáng PVC ñi ngaàm döôùi ñaát caùch maët ñaát toái thieåu laø 0,5(m). + Tuyeán caùp töø sau tuû phaân phoái chính, tuøy theo yeâu caàu cuï theå maø ta coù theå choïn ñi treân thang caùp, ñoàng thôøi coá ñònh chuùng baèng daây ñai. Beân caïnh coù theå duøng caùp ngaàm luoàn trong oáng PVC ñi ngaàm trong ñaát. 4.2_/ Yeâu caàu vaø phöông phaùp xaùc ñònh tieát dieän daây daãn . 4.2.1_/ Choïn daây daãn. Khi coù doøng ñieän chaïy qua daây daãn vaø caùp, vaät daãn bò noùng leân. Neáu nhieät ñoä daây daãn vaø caùp quaù cao coù theå laøm chuùng bò hö hoûng, hoaëc giaûm tuoåi thoï. Maët khaùc ñoä beàn cô hoïc cuûa kim loaïi daãn ñieän cuõng giaûm xuoáng. Do ñoù nhaø cheá taïo qui ñònh nhieät ñoä cho pheùp ñoái vôùi moãi loaïi daây daãn, daây caùp. Vì theá ta choïn daây daãn sao cho doøng cho pheùp cuûa daây daãn lôùn doøng laøm vieäc lôùn nhaát Ilv max cuûa thieát bò hoaëc cuûa nhoùm thieát bò töùc laø lôùn hôn doøng Itt ôû phaàn phuï taûi tính toaùn. Icp daây daãn > Itt. Choïn daây daãn theo ñieàu kieän phaùt noùng cho pheùp, coù kieåm tra ñoä suït aùp cho pheùp cuûa daây daãn. + ÔÛ trong nhaø maùy ta choïn daây caùp 3 G (3 loõi vaø 1 loõi trung tính) cho caùc thieát bò ñieän 3 pha caân baèng, coøn ñoái vôùi thieát bò 1 pha duøng caùp ( 2 loõi ) vaø keùo theâm 1 daây PE. + Ñöôøng daây cho caùc tuû phaân phoái vaø tuû ñoäng löïc ta choïn caùp 3G (3 loõi, 1 loõi daây trung tính) keùo theâm daây PE. + Ñoái vôùi ñöôøng daây töø tuû phaân phoái chính (MDB) vaøo tuû phaân phoái cuûa khu vöïc vaên phoøng v.v ta choïn caùp 4G (3 loõi, 1 loõi daây trung tính, 1 loõi daây PE). Taát caû caùc loaïi caùp söû duïng trong nhaø maùy naøy do haõng LENS saûn xuaát. Tuy nhieân trong thöïc teá thi coâng laép ñaët, ñeå choïn ñöôïc daây daãn thích hôïp ta caàn döïa vaøo caùc yeáu toá khaùc nhö : phöông phaùp laép ñaët, nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh caùp, soá tuyeán caùp ñaït chung trong raõnh oáng. Vì theá, ta caàn phaûi xeùt ñeán caùc heä soá hieäu chænh. v Ñoái vôùi caùp khoâng choân trong ñaát: Vôùi caùc maïch khoâng choân trong ñaát, heä soá K theå hieän ñieàu kieän laép ñaët : K = K1 ´ K2 ´ K3 (4.2) Trong ñoù + K1 : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùch thöùc laép ñaët vaø ñöôïc choïn theo baûng H1-13, trang H1-24 cuûa taøi lieäu 2. + K2 : heä soá aûnh höôûng cuûa soá löôïng daây ñaët keà nhau ñöôïc choïn theo baûng H1-14, trang H1-25 cuûa taøi lieäu 2. + K3 : heä soá theå hieän aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä töông öùng vôùi daïng caùch ñieän ñöôïc choïn theo baûng H1-15 trang H1-26 cuûa taøi lieäu 2. Nhö vaäy, doøng ñieän ñöôïc hieäu chænh theo caùc ñieàu kieän aûnh höôûng xaùc ñònh baèng coâng thöùc: Icp daây daãn > . v Ñoái vôùi caùp ñöôïc choân döôùi ñaát. K = K4 ´ K5 ´ K6 ´ K7. (4.3) Trong ñoù + K4 : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùch thöùc laép ñaët vaø ñöôïc choïn theo baûng H1-19, trang H1-31 cuûa taøi lieäu 2. + K5 : heä soá aûnh höôûng cuûa soá löôïng daây ñaët keà nhau ñöôïc choïn theo baûng H1-20, trang H1-31 cuûa taøi lieäu 2. + K6 : heä soá theå hieän tính chaát cuûa ñaát choân caùp ñöôïc choïn theo baûng H1-21 trang H1-31 cuûa taøi lieäu 2. + K7 : heä soá theå hieän aûnh höôûng nhieät ñoä cuûa ñaát ñöôïc choïn theo baûng H1-22 trang H1-32 cuûa taøi lieäu 2. Icp daây daãn > . 4.2.2_/ Choïn tieát dieän cuûa daây trung tính (N) vaø baûo veä (PE). v Xaùc ñònh tieát dieän daây trung tính (N). Tieát dieän vaø caùc baûo veä cho daây trung tính ngoaïi tröø yeâu caàu mang taûi coøn phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá, nhö daïng sô ñoà noái ñaát, phöông phaùp choáng chaïm ñieän. ÔÛ ñaây sô ñoà noái ñaát duøng trong nhaø maùy laø TN-S, neân coù coù moät soá ñaëc ñieåm sau: + Daây trung tính caàn phaûi coù lôùp caùch ñieän töông ñöông vôùi lôùp caùch ñieän cuûa pha. + Caùc maïch moät pha coù tieát dieän £ 16mm2 (Cu) hoaëc 25mm2(Al) tieát dieän daây trung tính baèng daây pha.(SN = Spha) + Heä thoáng 3 pha vôùi tieát dieän daây > 16mm2 (Cu) hoaëc 25mm2(Al) tieát dieän daây trung tính choïn nhoû hôn tieát dieän cuûa daây pha (SN = Spha) vôùi ñieàu kieän: - Doøng chaïy trong daây trung tính trong ñeàu kieän laøm vieäc bình thöôøng nhoû hôn giaù trò cho pheùp IZ. Chuù yù ñeán aûnh höôûng cuûa haøi baäc ba. - Coâng suaát taûi moät pha nhoû hôn 10% so vôùi taûi ba pha caân baèng hoaëc daây trung tính coù baûo veä choáng ngaén maïch. v Xaùc ñònh tieát dieän cho daây baûo veä (PE). Ñoái vôùi daây PE, duøng phöông phaùp ñôn giaûn : baûng H1-60, trang H1-72 (Taøi lieäu 2) Sph £ 16 mm2 SPE = Sph 16 < Sph £ 35 mm2 SPE = 16 mm2. Sph ³ 35 mm2 SPE = . 4.3_/ Tính toaùn vaø löïa choïn daây daãn. Trong phaàn naøy, thöïc hieän tính toaùn cho moät tuyeán daây töø maùy bieán aùp tôùi thieát bò, coøn caùc tuyeán coøn laïi seõ ñöôïc tính toaùn vaø theå hieän qua baûng thoáng keâ. v Tính choïn daây daãn tuyeán caùp chính (DL) töø maùy bieán aùp tôùi tuû phaân phoái chính (MDB). Coâng suaát cuûa maùy bieán aùp. SMBA = 630 (KVA). Stt = SMBA = 630 (KVA). Caùch laép ñaët : ñöôøng daây luoàn trong oáng PVC ñi ngaàm caùch maët ñaát 0,5(m) Heä soá hieäu chænh + K4 = 0,8 (Ñaët trong oáng). + K5 = 0,7 (Goàm coù 3 caùp ). + K6 = 1 ( Tính chaát cuûa ñaát khoâ ) + K7 = 1 ( AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñaát 200C). Ä K = K4 ´ K5 ´ K6 ´ K7 = 0.56. Choïn caùp ñoàng haï aùp caùch ñieän PVC, ba loõi cho 1 pha do haõng LEN cheá taïo coù tieát dieän 1 pha Sph = 3 ´ 300 mm2, coù doøng cho pheùp Icp daây daãn = 3 ´ 565 = 1695(A). Choïn tieát dieän daây baûo veä (PE) SPE = 300mm2. v Tính toaùn vaø choïn daây daãn cho tuyeán caùp (ULA) töø tuû phaân phoái chính (MDB) tôùi tuû phaân phoái phuï (DB3). Stt = 469,07 (KVA). Caùch laép ñaët : ñöôøng caùp ñöôïc laép ñaët treân thang caùp, thang caùp ñöôïc gaén chaët vaøo caùc coät truï ñôõ khung nhaø, caùch Heä soá hieäu chænh : + K1 = 1 (Caùp ñöôïc ñaët treân thang caùp). + K2 = 0,82 (Coù hai caùp ñaët keà nhau). + K3 = 0,87 ( t mtxq = 400C, daây ñoàng, caùch ñieän PVC) Ä K = K1 ´ K2 ´ K3 = 0,713. Choïn caùp ñoàng haï aùp caùch ñieän PVC, ba loõi cho 1 pha do haõng LEN cheá taïo coù tieát dieän 1 pha Sph = 3 ´ 120 mm2, coù doøng cho pheùp Icp daây daãn = 3 ´ 343 = 1029(A). Choïn tieát dieän daây baûo veä (PE) SPE = 120 mm2. v Tính choïn daây daãn tuyeán caùp (DLA1) töø tuû phaân phoái phuï (DB3) tôùi tuû ñoäng löïc (DB1). Coâng suaát tính toaùn. Stt = 53,96 (KVA). Caùch laép ñaët : ñöôøng daây luoàn trong oáng PVC ñi ngaàm caùch maët ñaát 0,5(m) Heä soá hieäu chænh + K4 = 0,8 (Ñaët trong oáng). + K5 = 1 (Goàm coù 1 caùp ). + K6 = 1 ( Tính chaát cuûa ñaát khoâ ) + K7 = 1 ( AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñaát 200C). Ä K = K4 ´ K5 ´ K6 ´ K7 = 0,8. Choïn caùp ñoàng haï aùp caùch ñieän PVC, 4 loõi 4G15 cho do haõng LEN cheá taïo coù tieát dieän 1 pha Sph = 15 mm2, coù doøng cho pheùp Icp daây daãn = 113(A). v Tính choïn daây daãn tuyeán caùp (DLA1/1) töø tuû ñoäng löïc (DB1) tôùi thieát bò maùy eùp 300T(Kí hieäu treân maët baèng 25) . Coâng suaát tính toaùn. Pñm thieát bò = 17,65 (KVA). Caùch laép ñaët : ñöôøng daây luoàn trong oáng PVC ñi ngaàm caùch maët ñaát 0,5(m) Heä soá hieäu chænh + K4 = 0,8 (Ñaët trong oáng). + K5 = 1 (Goàm coù 1 caùp ). + K6 = 1 ( Tính chaát cuûa ñaát khoâ ) + K7 = 1 ( AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñaát 200C). Ä K = K4 ´ K5 ´ K6 ´ K7 = 0,8. Choïn caùp ñoàng haï aùp caùch ñieän PVC, 3 loõi 3G4 do haõng LEN cheá taïo coù tieát dieän 1 pha Sph = 4 mm2, coù doøng cho pheùp Icp daây daãn = 53(A). 5._/ Kieåm tra SUÏT AÙP. 5.1_/ Yeâu caàu veà kieåm tra suïp aùp. Toång trôû cuûa ñöôøng daây tuy nhoû nhöng khoâng theå boû qua ñöôïc. Khi daây mang taûi seõ luoân toàn taïi söï suït aùp giöõa ñaàu vaø cuoái ñöôøng daây. Cheá ñoä vaän haønh cuûa caùc taûi ( nhö ñoäng cô, chieáu saùng..) phuï thuoäc nhieàu vaøo ñieän aùp treân ñaàu vaøo cuûa chuùng vaø ñoøi hoûi giaù trò ñieän aùp gaàn vôùi giaù trò ñònh möùc. Do vaây caàn phaûi choïn kích côõ daây soa cho khi mang taûi lôùn nhaát, ñieän aùp taïi ñieåm cuoái phæa naèm trong phaïm vi cho pheùp. Ñoä suït aùp cho pheùp trong ñieàu kieän bình thöôøng DU% £ 5%. Ñoä suït aùp cho pheùp trong ñieàu kieän khôûi ñoäng. DU% £ 25% Tuy nhieân trong moät soá ñoäng cô suït aùp cho pheùp khi khôûi ñoäng laø DU% £ 8%. 5.2_/ PHÖÔNG PHAÙP Tính toaùn suït aùp . Coâng thöùc tính suït aùp cho moãi km chieàu daøi daây daãn + 1 pha : pha/ trung tính. . + 3 pha caân baèng : 3 pha ( coù hoaëc khoâng coù trung tính). . Trong ñoù: + Un : Ñieän aùp daây (V). + Vn : Ñieän aùp pha (V). + Itt : Doøng ñieän laøm vieäc tính toaùn (A). + L : Chieàu daøi daây daãn (km). + R : Ñieän trôû cuûa daây daãn (W/km). (söû duïng cho daây ñoàng). (söû duïng daây nhoâm). (!) R ñöôïc boû qua khi tieát dieän lôùn hôn 500 mm2. + X : Caûm khaùng cuûa daây daãn (W/km). (!) X ñöôïc boû qua cho daây coù tieát dieän nhoû hôn 50 mm2. Neáu khoâng coù thoâng tin naøo khaùc seõ cho X = 0,08 (W/m). + j : goùc pha giöõa ñieän aùp vaø doøng trong daây ( ñoái vôùi ñoäng cô ôû cheá ñoä khôûi ñoäng ta coù theå choïn cosj = 0,35). ÔÛ ñaây ta coù theå boû qua caûm khaùng vaø trôû khaùng cuûa caùc thieát bò ñoùng caét nhö CB, thanh caùi. Vì caùc giaù trò naøy thöôøng raát nhoû, suït aùp cuûa caùc thieát bò naøy khoâng ñaùng keå so vôùi chieàu daøi cuûa daây daãn. 5.3_/ TÍNH TOAÙN SUÏT AÙP. DU1 R1 + jX1 R2 + jX2 R3 + jX3 R4 + jX4 DU2 DU3 DU4 5.3.1_/ TÍNH SUÏT AÙP ÔÛ ÑIEÀU KIEÄN OÅN ÑÒNH TÓNH. Tính suït aùp treân caùp töø maùy bieán aùp ñeán thieát bò 25 (maùy eùp 300T). v Suït aùp töø maùy bieán aùp tôùi tuû phaân phoái chính (MDB) Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa tuyeán caùp (DL). X = 0,08 ´ L = 0,08 ´ 27 = 2,16 (mW). Þ Þ v Suït aùp töø tuû phaân phoái chính (MDB) tôùi tuû phaân phoái phuï (DB3). Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa tuyeán caùp (ULA). X = 0,08 ´ L = 0,08 ´ 22 = 1,76 (mW). Þ Þ v Suït aùp töø tuû phaân phoái phuï (DB3) tôùi tuû ñoäng löïc (DB1). Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa tuyeán caùp (ULA1). X = 0 Þ Þ v Suït aùp töø tuû ñoäng löïc (DB1) tôùi thieát bò (Maùy eùp 300T). Ñieän trôû vaø ñieän khaùng cuûa tuyeán caùp (ULA1/6). X = 0 (mW). Þ Þ Vôùi åDU4% = 3,12% < 5% thoûa maõn ñoä suït aùp cho pheùp ñoái vôùi ñöôøng daây, khoâng caàn phaûi choïn laïi daây daãn. (!) Thöïc hieän tính toaùn ñoä suït aùp cho caùc tuyeán daây khaùc, vôùi moãi tuû ñoäng löïc chæ caàn tính cho thieát bò naøo coù Pñm thieátbò ´ L lôùn nhaát Þ ñoä suïp aùp lôùn nhaát, thì ñoä suït aùp cuûa caùc thieát bò coøn laïi cuõng seõ ñaït yeâu caàu. 5.3.2_/ TÍNH SUÏT AÙP ÔÛ ÑIEÀU KIEÄN KHÔÛI ÑOÄNG THIEÁT BÒ . Tính suït aùp trong ñieàu kieän khôûi ñoäng thieát bò cuûa moät thieát bò trong moät tuû ñoäng löïc. Tính suït aùp töø maùy bieán aùp (MBA) tôùi tuû ñoäng löïc 1(DB1). (Theo taøi lieäu 2) Trong ñoù: + Itt (A) : Doøng laøm vieäc tính toaùn cuûa nhoùm thieát bò ñang xeùt. + DUKÑ% (V) : Suït aùp phaàn traêm khôûi ñoäng treân phaân ñoaïn ñang xeùt. + DUBT% (V) : Suït aùp phaàn traêm luùc bình thöôøng treân phaân doaïn ñang xeùt. + DIKÑ (A) : Möùc thay ñoåi doøng ñieän khi khôûi ñoäng thieát bò. DIKÑ = Imm – Iñm(thieát bò) . Ñoái vôùi moät nhoùm thieát bò treân moât nhaùnh daây, cheá ñoä khôûi ñoäng ñöôïc xeùt khi khôûi ñoäng moät thieát bò, caùc thieát bò khaùc laøm vieäc bình thöôøng. Ta coù theå tính DIKÑ nhö sau: DIKÑ = Iñn (nhaùnh) – Itt (nhaùnh). X Tính toaùn suït aùp khôûi ñoäng cho nhaùnh töø maùy bieán aùp tôùi thieát bò 25 (maùy eùp 300T) Khi khôûi ñoäng thieát bò maùy eùp 300T: cosj = 0,35. Luùc naøy treân töøng ñoaïn trong nhaùnh taêng theâm moät löôïng DIKD = Imm – Iñm(thieát bò) = 3 ´ 38,3 – 38,3= 76,6(A). + Suït aùp khi khôûi ñoäng töø maùy bieán aùp (MBA) ñeán tuû phaân phoái chính (MDB). + Suït aùp khi khôûi ñoäng töø tuû phaân phoái chính (MDB) tôùi tuû phaân phoái phuï (DB3). + Suït aùp khi khôûi ñoäng töø tuû phaân phoái phuï (DB3) tôùi tuû ñoäng löïc (DB1). + Suït aùp khi khoûi ñoäng thieát bò maùy eùp 300T vôùi cosj = 0,35. Þ Suït aùp khi khôûi ñoäng treân caùp töø maùy bieán aùp tôùi thieát bò maùy eùp 300T. SDUkñ = 4,47% < DUkñcp = 25%. X Choïn thieát bò coù coâng suaát vaø chieàu daøi lôùn nhaát trong tuû ñoäng löïc moät, do ñoù taát caû caùc thieát bò coøn laïi trong tuû seõ thoaû maõn ñieàu kieän suït aùp khi khôûi ñoäng. Vì thieát bò ñaët ôû xa vaø coù coâng suaát lôùn thì ñoä suït aùp treân daây daãn lôùn. Keát luaän: Sau khi tính toaùn choïn daây daãn kieåm tra daây daãn baèng tính suït aùp khi laøm vieäc bình thöôøng cuõng nhö khôûi ñoäng cuûa thieát bò. Keát quaû cho thaáy choïn daây daãn phuø hôïp ñieàu kieän kieåm tra suït aùp cho pheùp, neân khoâng caàn phaûi choïn laïi daây daãn. 6_/ TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH vaø LÖÏA CHOÏN THIEÁT BÒ BAÛO VEÄ. 6.1_/ TÍNH TOAÙN NGAÉN MAÏCH. 6.1.1_/ Muïc ñích. Trong heä thoáng ñieän, ngoaøi doøng laøm vieäc bình thöôøng, coøn phaûi keå ñeán doøng laøm vieäc söï coá nhaát laø doøng ñieän ngaén maïch, doøng ñieän ngaén maïch naøy thöôøng lôùn hôn nhieàu so vôùi doøng laøm vieäc bình thöôøng. Do ñoù, noù coù theå phaù hoûng caùch ñieän, thieát bò ñieän thieát bò baûo veä. Vì vaäy caàn tính toaùn doøng ngaén maïch nhaèm löïa choïn thieát bò ñoùng caét ( theo doøng söï coá ), caùp ( theo tính oån ñònh nhieät) v.v.. N1 EHT RB + j XB RL1 + j XL1 RL2 + j XL2 RL3 + j XL3 N2 N3 MDB DB3 DB1 N1 N2 N3 6.1.2_/ coâng thöùc tính ngaén maïch. Xaùc ñònh doøng ngaén maïch thoâng qua toång trôû ngaén maïch ZT : Doøng ñieän ngaén maïch ba pha Isc taïi moä ñieåm baát kyø laø Trong ñoù: + U20 : Ñieän aùp daây phía thöù caáp khoâng taûi (0,4 KV). + Isc : Doøng ñieän ngaén maïch (KA). + ZT : Toång trôû moãi pha tôùi ñieåm ngaén maïch . + RT , XT : Toång soá hoïc cuûa trôû khaùng, caûm khaùng cuûa caùc ñoaïn noái tieáp caàn tính. v Xaùc ñònh toång trôû ZT . X Xaùc ñònh trôû khaùng cuûa maùy bieán aùp: Thoâng soá cuûa maùy bieán aùp. + Coâng suaát ñònh möùc Sñm MBA = 630 (KVA). + Toån hao khoâng taûi DP0 = 1500 (W). + Toån hao ngaén maïch DPN = 7700 (W). + Ñieän aùp ngaén maïch UN % = 5%. Toång trôû Doøng ñònh möùc Trôû khaùng cuûa maùy bieán aùp Caûm khaùng cuûa maùy bieán aùp. . X Xaùc ñònh trôû khaùng cuûa thanh goùp,CB. Trong löôùi haï aùp, toång trôû cuûa cuûa thanh caùi, CB coù theå boû qua, do trôû khaùng cuûathanh caùi, CB nhoû. X Xaùc ñònh trôû khaùng cuûa daây daãn. Trôû khaùng cuûa daây daãn tính baèng coâng thöùc: Trong ñoù r : ñieän trôû suaát cuûa vaät lieäu daãn khi nhieät ñoä vaän haønh bình thöôøng r = 22,5(mW. mm2/m) cho daây ñoàng. L : chieàu daøi cuûa daây. S : tieát dieän cuûa daây (mm2). Caûm khaùng cuûa caùp coù theå ñöôïc nhaø cheá taïo cung caáp. Ñoái vôùi tieát dieän daây nhoû hôn 50 mm2 caûm khaùng coù theå boû qua. Neáu khoâng coù soá lieäu naøo khaùc, coù theå laáy baèng 0,08(mW/m) (f = 50Hz). 6.1.3_/ tính ngaén maïch cho maïng ñieän nhaø maùy. Tính ngaén maïch treân tuyeán töø maùy bieán aùp (MBA) ñeán tuû ñoäng DB1. X Tuyeán daây (DL) töø maùy bieán aùp (MBA) tôùi tuû phaân phoái chính (MDB). + Trôû khaùng vaø caûm khaùng cuûa maùy bieán aùp. Rtr = 3,1(mW) Xtr = 12,3(mW). + Trôû khaùng vaø caûm khaùng cuûa caùp. X = 0,08 ´ L = 0,08 ´ 27 = 2,16 (mW). + Toång trôû tính töø maùy bieán aùp tôùi tuû phaân phoái chính. R1 = Rtr + R = 3,1 + 0,675 = 3,78 (mW) X1 = Xtr + X = 12,3 + 2,16 = 14,46 (mW) Þ + Doøng ngaén maïch taïi thanh caùi tuû phaân phoái chính. X Tuyeán daây töø tuû phaân phoái chính (MDB) tôùi tuû phaân phoái phuï (DB3). + Trôû khaùng vaø caûm khaùng tính töø maùy bieán aùp tôùi tuû phaân phoái chính. R1 = 3,78 (mW). X1 = 14,46 (mW). + Trôû khaùng vaø caûm khaùng cuûa caùp. X = 0,08 ´ L = 0,08 ´ 22 = 1,76 (mW). + Toång trôû tính töø tuû phaân phoái chính (MDB) tôùi tuû phaân phoái phuï (DB3). R2 = R1 + R = 3,78 + 1,375 = 5,155 (mW). X2 = X1 + X = 14,46 + 1,76 = 16,22 (mW). Þ + Doøng ngaén maïch taïi thanh caùi tuû phaân phoái phuï (DB3). X Tuyeán daây töø tuû phaân phoái phuï (DB3) tôùi tuû ñoäng löïc (DB1). + Trôû khaùng vaø caûm khaùng tính töø maùy bieán aùp tôùi tuû phaân phoái phuï. R2 = 5,155 (mW) ; X2 = 16,22 (mW). + Trôû khaùng cuûa caùp. . X = 0. ( S < 50 mm2 ) . + Toång trôû tính töø tuû phaân phoái phuï DB3 tôùi tuû ñoäng löïc DB1. R3 = R2 + R = 35,16 + 5,155 = 40,31 (mW). X3 = X2 + X = 16,22 + 0 = 16,22 (mW). Þ + Doøng ngaén maïch taïi thanh caùi tuû ñoäng löïc 6.2_/ tính doøng ngaén maïch nhoû nhaát. 6.2.1._/ PHÖÔNG PHAÙP TÍNH DOØNG NGAÉN MAÏCH NHOÛ NHAÁT(SÔ ÑOÀ TNS). (Tính doøng chaïm voû nhoû nhaát khi suït aùp töø nguoàn tôùi ñieåm chaïm voû) Caùc thieát bò baûo veä trong maïng ñieän ngoaøi khaû naêng caét doøng söï coá ngaén maïch ba pha coøn phaûi coù khaû naêng loaïi tröø doøng ngaén maïch nhoû nhaát xaûy ra trong maïng ñieän. Trong maïng ñieän duøng sô ñoà TN-S doøng ngaén maïch nhoû nhaát khi ngaén maïch pha vaø trung tính taïi ñieåm xa nhaát cuûa maïch. Do ñoù, ta caàn phaûi tính toaùn doøng ngaén maïch naøy ñeå löïa choïn CB vaø ñieàu chænh doøng caét maïch thích hôïp. Ñieàu kieän ñoái vôùi baûo veä maïch caét töùc thôøi Inm(min) > Im . Trong ñoù: + Im : Giaù trò ngöôõng caét töùc thôøi hoaëc treã trong khoaûng thôøi gian ngaén, giaù trò naøy ñöôïc ñieàu chænh bôûi cô caáu ñieàu chænh doøng taùc ñoäng töø. + Inn(nin) : Giaù trò doøng söï coá nhoû nhaát. X Phöông phaùp tính doøng ngaén maïch nhoû nhaát Xeùt cheá ñoä doøng chaïm voû nhoû nhaât khi suït aùp töø nguoàn tôùi ñieåm chaïm voû baèng 5%. + Giaù trò ñieän trôû Rd treân daây daãn khi ngaén maïch moät pha (Tieát dieän daây pha baèng daây baûo veä ). ._.