ĐẶT VẤN ĐỀ Mạng điện phân xưởng gồm 6 phần: Thanh cái, tủ động lực, aptomat, dây dẫn, cáp, chống sét cho phân xưởng.PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN PHÂN TÍCH YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG VÀ CHỌN CHO PHÂN XƯỞNG. Việc chọn sơ đồ hợp lý là một yếu tố quan trọng để đảm bảo phù hợp với các mức độ yêu cầu về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các thiết bị trong phân xưởng. Ngoài ra, sơ đồ được chọn phải thuận tiện trong vận hành và sửa chữa cung cấp điện liên tục, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động, đảm bảo chất lượng điện năng giảm đến mức nhỏ nhất các loại tổn thất. Trong mạng điện người ta thường dùng 3 loại sơ đồ: ▪ Sơ đồ hình tia.
▪ Sơ đồ phân nhánh. *Ưu nhược điểm của từng loại sơ đồ: - Sơ đồ hình tia: + Ưu điểm; nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp một đường dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện bảo vệ tự động hóa, dễ vận hành bảo quản. + Nhược điểm: vốn đầu tư lớn. Vì vậy sơ đồ nối dây hình tia thường được dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và 2.
- Sơ đồ phân nhánh: Có ưu nhược điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia. Vì vậy loại sơ đồ này thường được sử dụng khi cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 2 và 3 - Sơ đồ hỗn hợp ( dẫn sâu): + Ưu điểm: ● Do trực tiếp đưa điện áp cao vào trạm biến áp phân xưởng nên giảm bớt được trạm phân phối, do đó giảm được các thiết bị điện và sơ đồ nối dây sẽ rất đơn giản. ● Do đưa điện áp cao vào gần phụ tải, nên giảm được tổn thất điện áp điện năng, nâng cao năng lực truyền tải điện năng của mạng. + Nhược điểm: Vì một dường dây “ dẫn sâu’’ rẽ vào nhiều trạm biến áp nên độ tin cậy cung cấp điện của sơ đồ không cao.
Để khắc phục khuyết điểm này, người ta thường dùng hai đường dây dẫn sâu song song, đặt các thiết bị bảo vệ chống sự cố an toàn và quy định mỗi một đường dây dẫn sâu không nên mang quá 5 trạm biến áp và dung lượng của một đường dây không nên quá 5000 kVA do đó loại sơ đồ này thường được sử dụng khi cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 2 và 3. Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng phân xưởng gia công phụ tùng, căn cứ vào công suất của các nhóm thiết bị, để đảm bảo yêu cầu CCĐ và yêu cầu kinh tế ta chọn sơ đồ đi dây hình tia. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho phân xưởng Sơ đồ đi dây cung cấp điện cho phân xưởng Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong phân xưởng ta đặt một tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cung cấp cho 4 tủ động lực. Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải như đã phân nhóm ở trên.
Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp 1 Aptomat đầu nguồn từ TBA về phân xưởng bằng cáp ngầm và dao cách ly về tủ phân phối của phân xưởng. Các tủ động lực được cấp điện bằng đường cao áp hình tia, đầu vào và ra đặt Aptomat. Qua phân tích yêu cầu về đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành, đảm bảo liên tục cung cấp điện, đảm bảo dễ dàng sửa chữa, tính thẩm mỹ cho phân xưởng và khảo sát mặt bằng, điều kiện thực tế quyết định chọn vị trí đặt 1 tủ phân phối và 4 tủ động lực như hình vẽ trên. Do mạng điện phân xưởng là mạng điện áp thấp, và quy mô phân xưởng thuộc loại trung bình.
Ta quyết định chọn áptômát bảo vệ cho các thiết bị trong phân xưởng. ĐIỀU KIỆN CHỌN THIẾT BỊ TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG. Điều kiện chọn Aptomat.1 Điều kiện chọn Aptomat bảo vệ cho các máy. Aptomat là thiết bị dùng ở mạng điện áp thấp.
Nó có thể làm được cả 2 nhiệm vụ là đóng cắt và bảo vệ. Do ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy an toàn, đóng cắt đồng thời 3 pha và khả năng tự động hóa cao nên ta dùng Aptomat bảo vệ cho các máy. Aptomat được chọn theo các điều kiện sau: { U dm ATM ≥ U dm m ạ ng I dm ATM ≥ I lv max ≥ I dm tb Trong đó: - I dm ATM : là dòng điện định mức aptomat. - I lv max : là dòng làm việc cực đại chạy qua aptomat.2 Điều kiện chọn Aptomat bảo vệ cho các nhóm máy.
Để tránh sự cố lan tràn ở các tủ động lực, mỗi tủ động lực được thiết kế một aptomat bảo vệ riêng. Điều kiện chọn aptomat của nhóm: {U dm ATM ≥ U dm m ạ ng I dm ATM ≥ I lv max = I ttn h 1.3 Điều kiện chọn Aptomat tổng bảo vệ cho phân xưởng. Điều kiện chọn aptomat của phân xưởng: {U dm ATM ≥ U dm m ạ ng I dm ATM ≥ I lv max = I ttpx 1.4 Điều kiện chọn Aptomat bảo vệ cho phụ tải chiếu sáng. Điều kiện chọn aptomat cho chiếu sáng: {U dm ATM ≥ U dm mạng I dm ATM ≥ I lv max = I cspx 2.
Điều kiện chọn dây dẫn.1 Điều kiện chọn dây dẫn từ tủ động lực đến các máy. Cáp và dây dẫn được chọn theo dòng điện lâu dài cho phép. Điều đó đảm bảo nhiệt độ của dây dẫn không làm hỏng cách điện của dây. { I lv max I cp 1 ≥ K1 K2 K3 Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: I kd nhiệt I cp 2 ≥ 1,5 K 1 K 2 K 3 Trong đó: -K1 là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường xung quanh khác với nhiệt độ tiêu chuẩn.
-K2 là hệ số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp và dây dẫn đặt trong cùng một hào hoặc rãnh cáp. -K3 là hệ số kể đến chế độ làm việc của thiết bị. 0,875 Với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: K3 = √ε Với chế dộ làm việc dài hạn: K3 = 1 - I lv max = I dm - I kd nhiệt là dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng nhiệt. I kd nhiệt = 1,25 I dm ATM 2.2 Điều kiện chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực.
Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: Trong đó: - K1 là hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ tiêu chuẩn, chọn K1 = 0,95 - K2 là hệ số kể đến số lượng cáp đặt trong cùng một hào, chọn K2 = 1 - K3 là hệ số kể đến cấu trúc của đường dây, chọn K3 = 1 2. Điều kiện chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối. { I ttpx I cp 1 ≥ K1 K2 Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: I I cp 2 ≥ kd nhiệt K1 K2 K3 Trong đó: -K1 là hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ tiêu chuẩn, chọn K1 = 0,95. -K2 là hệ số kể đến số lượng cáp đặt trong cùng một hào, chọn K2 = 1 -K3 là hệ số kể đến cấu trúc của đường dây 2.
Điều kiện chọn dây dẫn cho phụ tải chiếu sáng. Điều kiện chọn cáp và dây dẫn: I cp ≥ I cspx 3. Điều kiện chọn tủ động lực cho các nhóm máy. { U dm tủ ≥ U dm mạng = 0,38 KV Điều kiện chọn: I dm đầu vào tủ ≥ I ttnh I dm đầu ra tủ ≥ I dm AT nhóm 4.
Điều kiện chọn tủ phân phối trung gian. { U dm tủ ≥ U dm mạng = 0,38 kV Điều kiện chọn: I dm đầu vào tủ ≥ I ttpx I dm đầu ra tủ ≥ I dm AT tổng 5. Điều kiện chọn thanh cái. I lv max Điều kiện chọn: I cp ≥ K1 K2 K3 Trong đó: -K1 là hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ tiêu chuẩn, chọn K1 = 0,95 -K2 là hệ số kể tới thanh cái từng pha gồm nhiều thanh ghép lại, chọn K2 = 1 -K3 là hệ số hiệu chỉnh khi thanh cái đặt đứng hay nằm, chọn K3 = 0,95 I lv max = I dm AT nhóm III.
TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG. Dựa vào các điều kiện ở trên, ta tiến hành tính chọn thiết bị cho phân xưởng cơ khí: 1. Tính chọn thiết bị cho nhóm I. Sơ đồ mặt bằng Sơ đồ động lực * Chọn Aptomat cho nhóm I: U dm mạng = 0,38 ( kV ) I ttnh I = 41,81( A ) Tra bảng PL 3.0,38 Ilv max = kat .1 Chọn cáp 4G6 có: F = 2,9mm2 ; Icp dây dẫn = 66(A); Lõi = 2,9 (mm) Ta thấy : : {I cp d â y d ẫ n = 66 > I cp 1 = 55,36 & I cp d â y d ẫ n = 66 > I cp 2 = 52,63 Cáp 4G6 đã chọn thỏa mãn.29 (trang 380- TL1), ta tính toán và chọn kiểm tra tương tự cho các thiết bị khác ta chọn cáp cho các thiết bị trong nhóm I như trong bảng sau: Số Ilv max Idm ATM Icp 1 Icp 2 Loại cáp Icp dây dẫn Tên thiết bị Lõi (mm) lượng (A) (A) (A) (A) (F, mm2) (A) Máy tiện ren I7763A 4 52,6 60 55,36 52,63 4G6 66 2,9 Máy doa tọa độ 1 8,67 10 9,1 8,77 4G1,5 31 1,4 Máy mài phẳng 2 54,25 60 57,1 52,63 4G6 66 2,9 * Chọn tủ động lực cho nhóm I: Udm mạng = 0,38 (kV) Ittnh I = 41,81 (A) Idm AT nhóm = 75 (A) Dựa vào bảng tra cứu thiết bị chọn tủ động lực của hãng 3C Electric (Việt Nam) chế tạo, tủ đặt 7 Aptomat cấp điện cho 3 thiết bị trong nhóm và Aptomat nhóm I.
Tủ có thông số kỹ thuật như sau: Cao 1000 (mm), rộng 600 (mm), sâu 250 (mm) Số cánh tủ: 1 cánh tủ phẳng Số thanh cái: 3 Số ATM đầu vào: 1 Số ATM đầu ra: 6 I lv max 75 * Chọn thanh cái cho tủ động lực nhóm I: Icp = = = 83,1(A) K 1 K 2 K 3 0,95. Ta chọn thanh cái bằng đồng : Kích thước: 30 x 3 mm Tiết diện của một thanh: 90 mm2 Icp = 405 (A) Số lượng: 3 thanh 2. Tính chọn thiết bị cho nhóm II. Sơ đồ mặt bằng: Sơ đồ động lực * Chọn Aptomat cho nhóm II: U dm mạng = 0,38 ( kV ) I ttnh II = 51,3 ( A ) Tra bảng PL 3.0,38 Ilv max = kat .