Đặt vấn đề Mạng điện phân xưởng dung để cung cấp và phân phối điện năng cho phân xưởng nó đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kỷ thuật như :Đơn giản, tiết kiệm về vốn đầu tư, thuật lợi khi vận hành và sửa chửa, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, đảm bảo chất lượng điện năng, giảm đến mức nhỏ nhất các tổn thất phụ. Phân xưởng cắt gọt kim loại số 1 có diện tích 1464,1mm2, công suất thiết bị được chia làm 3 nhóm. Công suất tính toán của phân xưởng là 123,89kW, trong đó có 21,96kW sử dụng cho hệ thống chiếu sáng. Sơ đồ nối dây cho phân xưởng có 3 dạng: - Sơ đồ nối dây hình tia - Sơ đồ nối dây phân nhánh - Sơ đồ nối dây hỗn hợp Sơ đồ nối dây hình tia có ưu điểm là việc nối dây đơn giản, độ tin cậy cao, dễ thực hiện biện pháp tự động hóa, dễ vạn hành bảo quản, sửa chữa nhưng có nhược điểm vốn đầu tư lớn.
Sơ đồ phân nhánh có ưu nhược điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia. Sơ đồ hỗn hợp có ưu điểm là tiết kiệm được thiết bị, vốn đầu tư ít nhưng có nhược điểm là khó khăn trong việc bảo vệ và sửa chữa. Để cấp điện cho phân xưởng sữa chữa cơ khí ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Từ tủ phân phối đến tủ động lực và tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận lợi cho việc quản lý và vận hành.
Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp : các phụ tải quan trọng sẽ nhận điện trực tiếp từ thanh cái của tủ, các phụ tải có công suất bé và ít quan trọng hơn được ghép thành các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông. Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, tại các đầu vào ra của tủ đều đặt các aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng. Tuy nhiên giá thành của tủ sẽ đắt hơn khi dùng cầu dao và cầu chì, song đây cũng là xu hướng thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp hiện đại.2 Chọn thiết bị bảo vệ cho phân xưởng 3.1 Chọn aptomat cho từng động cơ Aptomat có thể dùng để khởi động trực tiếp các động cơ điện có công suất vừa và nhỏ, nó là thiết bị dùng ở mạng điện thấp áp. Nó có thể làm được cả 2 nhiệm vụ là đóng cắt và SVTH : HỒ VĂN HÀ - 20 - LỚP ĐH ĐIỆN B-K3 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.com) TRƯỜNG ĐH SPKT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN bảo vệ.
Tuy vậy nó dùng để bảo vệ là chính còn việc đóng cắt phải hạn chế, nó có chức năng bảo vệ quá tải và bảo vệ ngắn mạch do đó có thể dùng aptomat để bảo vệ cho các máy. Điều kiện chọn : UATM Umạng IđmATM IttĐC Ic Ixk Căn cứ vào giá trị của các máy ta có thể tinh được dòng Iđm và tra bảng phu lục IV.7 trang 285 sách thiết kế cấp điện. Ta chọn được các loại ATM như trong bảng. Áp dụng công thức kmm .I đm Ilvmax= Trong đó: kmm là hệ số mở máy : Hệ số phụ thuộc điều khiển khởi động Với động cơ mở máy không tải = 2,5 Với động cơ mở máy có tải = 1,6 2 Với máy hàn = 1,6 a.
Tính toán cho nhóm 1 Đối với động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc kmm= 5 7 , = 2,5 VD: Tính cho máy khoan có: Pđm= 6,5 kW, Iđm= 14,11A , ksd = 0,2 ,cos = 0,7 kmm .I LoạiATM IđmATM Ilv= mm đm 1 Máy khoan 6,5 14,11 28,22 MEL321 32 2 Máy doa 5 11,68 23,36 MEL321 32 3 Máy tiện 5 10,12 20,24 MEL321 32 4 Máy tiện 7 16,36 32,72 MEL401 40 5 Máy phay 8 17,36 34,72 MEL401 40 6 Máy phay 10 18,99 37,98 MEL401 40 7 Máy bào 9 17,09 34,18 MEL401 40 8 Máy doa 7 13,29 26,58 MEL321 32 9 Máy tiện 6 13,02 26,04 MEL321 32 10 Máy phay 8 18,69 37,38 MEL401 40 11 Máy bào 9 19,53 39,06 MEL401 40 12 Tủ sấy 1 pha 15 35,06 70,12 MEL801 80 Bảng 3.1 Các loại aptomat của từng động cơ nhóm 1 SVTH : HỒ VĂN HÀ - 21 - LỚP ĐH ĐIỆN B-K3 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.com) TRƯỜNG ĐH SPKT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN b. Tính toán cho nhóm 2 Đối với động cơ KĐB rô to lồng sóc kmm= 5 7 , = 2,5 VD: Tính toán cho máy cửa thép có : Pđm = 5,5 kW , Iđm= 10,44A , ksd= 0,16 ,cos =0,8 kmm .I LoạiATM IđmATM Ilv= mm đm 1 Máycưa thép 5,5 10,44 20,88 MEL321 32 2 Máy hàn 380/60V 17,52 33,27 66,54 MEL801 80 3 Máy phay 6 12,15 24,3 MEL321 32 4 Máy cưa thép 4,6 9,31 18,62 MEL201 20 5 Tủ sấy 3 pha 25 54,26 108,52 MEL1253 125 6 Máy mài tròn 6 12,15 24,3 MEL321 32 7 Máy chuốt 7 15,19 30,38 MEL321 32 8 Máy mài tròn 5,5 10,44 20,88 MEL321 32 9 Máy nén 7 14,18 28,36 MEL321 32 10 Máy bào 6 13,02 26,04 MEL321 32 11 Máy bào 7 16,36 32,72 MEL401 40 Bảng 3.2 Các loại aptomat của từng động cơ nhóm 2 c. Tính toán cho nhóm 3 Đối với động cơ KĐB rô to lồng sóc kmm= 5 7 , = 2,5 VD: Tính toán cho máy bào có : Pđm = 9kW , Iđm= 18,23A , ksd= 0,18 ,cos =0,75 kmm .18,23 Ilvmax(maybao) = = = 36,46 (A) 2,5 SVTH : HỒ VĂN HÀ - 22 - LỚP ĐH ĐIỆN B-K3 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.com) TRƯỜNG ĐH SPKT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Tính tương tự cho các thiết bị khác ta lập được bảng sau: STT Tên thiết bị Pđm(kW) Iđm(A) k .I LoạiATM IđmATM Ilv= mm đm 1 Máy bào 9 18,23 36,46 MEL401 40 2 Máy bào 7 16,36 32,72 MEL401 40 3 Máy tiện 6 12,15 24,3 MEL321 32 4 Máy chuốt 6 14,02 28,04 MEL321 32 5 Máy nén 10 18,99 37,98 MEL401 40 6 Máy doa 9 18,23 36,46 MEL401 40 7 Máy doa 9 18,23 36,46 MEL401 40 8 Máy tiện 7 15,19 30,38 MEL321 32 9 Máy tiện 7 16,36 32,72 MEL401 40 10 Máy phay 9 17,09 34,18 MEL401 40 11 Cần trục 16,43 33,28 66,56 MEL801 80 Bảng 3.3 Các loại aptomat của từng động cơ nhóm 3 3.2 Chọn dây dẫn cung cấp cho từng thiết bị Dây dẫn và cáp được chọn theo dòng điện lâu dài cho phép, điều đó đảm bảo cho nhiệt độ của dây dẫn không đạt đến trị số cách điện của dây. Điều kiện chọn: Uđmdd Uđmmang I dc Icp k I dc Icp , Icp IWmax Trong đó: k là hệ số được chọn như sau : k = 3 đối với động cơ rô to lồng sóc k = 1,5 đối với tất cả các mạng điện chiếu sáng k = 0,8 đối với tất cả các mạng điện chiếu sáng của các thiết bị sinh hoạt k1 : là hệ số hiệu chỉnh khi nhiệt độ môi trường khác nhiệt độ tiêu chuẩn k2 : là hệ số kể tới số dây dẫn đặt trong một rãnh k3 : là hệ số xét đến chế độ làm việc của thiết bị củng ảnh hưởng đến Icp 0,875 Với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: k3= % SVTH : HỒ VĂN HÀ - 23 - LỚP ĐH ĐIỆN B-K3 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.com) TRƯỜNG ĐH SPKT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Với chế độ làm việc dài hạn: k3= 1 I đmATM Icp k1.k Vậy chọn điều kiện là: I lv max I Icp = đm k1.k3 Và dây dẫn chôn ở dưới đất ở nhiệt độ = 200C và nhiệt độ tiêu chuẩn của dây dẫn là 800C.
Tra bảng phụ lục VI.10 trang 314 Sách thiết kế cấp điện. Tính cho nhóm 1 VD: Tính toán cho máy khoan: Pđm= 6,5kW , cos =0,7 , ksd= 0,2 I đm 14,11 Icp = = 14,69 (A) k1.1 Điều kiện chọn: Icp I đmATM 32 = 11,11(A) k1.3 Với giá trị dòng điện cho phép của máy khoan ta chọn loại cáp đồng 3 lõi có cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có các thông số , tiết diện là 2,5mm2 với Icp= 41(A). Ta tính chọn các thiết bị khác tương tự và tra phụ lục V.13 trang 302 Sách thiết kế cấp điện. Ta chọn được dây dẫn cung cấp cho từng thiết bị có các thông số như sau: STT Tên thiết bị Iđm(A) IcpttChọn dây dẫn IATM S(mm2) Icpchọn 1 Máy khoan 14,11 14,69 32 2,5 41 2 Máy doa 11,68 12,16 32 2,5 41 3 Máy tiện 10,12 10,54 32 2,5 41 4 Máy tiện 16,36 17,04 40 2,5 41 5 Máy phay 17,36 18,08 40 2,5 41 6 Máy phay 18,99 19,78 40 2,5 41 7 Máy bào 17,09 17,8 40 2,5 41 8 Máy doa 13,29 13,84 32 2,5 41 9 Máy tiện 13,02 13,56 32 2,5 41 10 Máy phay 18,69 19,46 40 2,5 41 11 Máy bào 19,53 20,34 40 2,5 41 12 Tủ sấy 1 pha 35,06 36,52 80 10 87 Bảng 3.4 Bảng dây dẫn cung cấp điện cho từng thiết bị nhóm 1 SVTH : HỒ VĂN HÀ - 24 - LỚP ĐH ĐIỆN B-K3 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.com) TRƯỜNG ĐH SPKT VINH ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN b.
Tính cho nhóm 2 VD: Tính cho máy cưa thép : Pđm= 5,5 kW , Iđm = 10,44 A , ksd= 0,16 ,cos = 0,8 I đm 10,44 Icp = = 10,87 (A) k1.1 Điều kiện chọn : Icp I đmATM 32 = 11,11(A) k1.3 Với giá trị dòng điện cho phép của máy phay ta chọn loại cáp đồng 3 lõi có cách điện PVC do hãng LENS chế tạo co các thông số, tiết diện là 2,5 mm2 với Icp = 41(A). Tính cho máy biến áp hàn 380/60V : Pđm= 17,52 kW ,Iđm = 33,27A , ksd= 0,16 , cos = 0,8 , 0,875 do máy làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại k3= =1,38 0,4 I đm 17,52 Icp = = 13,22 (A) k1.1,38 Điều kiện chọn : Icp I đmATM 80 = 20,12 (A) k1.3 Với giá trị dòng điện cho phép của máy biến áp hàn ta chọn loại cáp đồng 3 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo co thông số, tiết diện là 10mm2 với Icp=87(A). Ta tính chọn các thiết bị khác tương tự và tra phụ lục V.13 trang 302 Sách thiết kế cấp điện .