Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (348.11 KB, 51 trang )
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Dây dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng và kiểm tra theo điều
kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ là áptômát.
Điều kiện chọn dây: khc.Icp ≥ Ilvmax = Itt
Kiểm tra với điều kiện kết hợp thiết bị bảo vệ là áptômát:
khc.Icp ≥
I kdnhiÖt
1,5
=
1,25.I dmA
1,5
Tất cả dây dẫn trong phân xưởng chọn loại dây cáp hạ áp với 4 lõi,
cách điện bằng PVC do hãng LENS chế tạo đặt trong ống sắt kích thước 3/
4'' và hệ số hiệu chỉnh khc = 0,95.
4.3. Đối với tủ động lực 1:
4.3.1. Chọn áptômát:
• áptômát tổng:
Ta chọn áptômát loại C60N giống áptômát ở đầu ra của tủ phân phối
• áptômát nhánh:
Các áptômát nhánh chọn do hãng Merlin Gerin chế tạo.
. Chọn cáp hạ áp từ TBA đến các phân xưởng:
Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Đoạn
đường cáp ở đây cũng rất ngắn, tổn thất điện áp không đáng kể, nên có thể
bỏ qua không kiểm tra lại theo điều kiện ∆U cp .
b. Sơ đồ các trạm biến áp phân xưởng.
Các trạm biến áp phân xưởng đều đặt hai máy biến áp do ABB sản
xuất tại Việt Nam. Vì các trạm biến áp phân xưởng đặt rất gần trạm phân
phối trung tâm nên phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly và cầu chì. Dao cách
ly dùng để cách ly máy biến áp khi cần sửa chữa. Cầu chì dùng để bảo vệ
ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp. Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các
áptômát nhánh, thanh cái hạ áp được phân đoạn bằng áptômát phân đoạn.
Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm và làm đơn giản việc
bảo vệ ta lựa chọn phương thức cho hai máy biến áp làm việc độc lập
(áptômát phân đoạn của thanh cái hạ áp thường ở trạng thái cắt). Chỉ khi
nào một máy biến áp bị sự cố mới sử dụng áptômát phân đoạn để cấp điện
cho phụ tải của phân đoạn đi với máy biến áp bị sự cố.
Để tiện lợi cho việc lắp đặt, vận hành và sửa chữa ta sử dụng chung
một loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp phân xưởng.
23
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Dòng điện tính toán cho trạm có công suất lớn nhất là:
S B1
1593,87
IttB1 =
=
= 92,02 (A).
3.U dm
3 .10
Chọn tủ hợp bộ loại 8DH10 của hãng Siemens, dao cách ly 3 vị trí,
cách điện bằng SF6, không phải bảo trì.
Bảng 4-16: Thông số kỹ thuật của tủ đầu vào 8DH10
Loại tủ
Uđm, (kV)
Iđm (A)
Uchịu đựng (kV)
IN chịu đựng 1s (kA)
8DH10
12
200
25
25
Các máy biến áp đã chọn ở chương III là do hãng ABB sản xuất tại
Việt Nam đã có hiệu chỉnh về nhiệt độ.
Thông số kỹ thuật của các máy biến áp như sau:
Bảng 4-17: Thông số kỹ thuật của các máy biến áp do ABB sản
xuất.
SđmB (kVA)
UC (kV)
UH (kV)
∆P0 (W)
∆PN (W)
UN %
1000
10
0,4
1750
13000
5,5
800
10
0,4
1400
10500
5,5
500
10
0,4
1000
7000
4,5
Phía hạ áp đặt các áptômát tổng và các áptômát nhánh do hãng
MerlinGeirn (Pháp) sản xuất đặt trong vỏ tủ tự tạo, số áptômát tuỳ thuộc
vào số máy biến áp đặt trong trạm.
Với trạm đặt hai máy biến áp thì đặt 5 tủ: 2 tủ áptômát tổng, 1 tủ
áptômát phân đoạn và 2 tủ áptômát nhánh. Sơ đồ đấu nối các trạm có hai
máy biến áp:
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
24
Báo cáo tốt nghiệp
Tñ cao ¸p 8DH-10
M¸y biÕn ¸p 10/ 0,4
Tñ A tæng
Tñ A nh¸nh
Tñ A ph©n ®o¹n
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Tñ A nh¸nh
Tñ A tæng
M¸y biÕn ¸p 10/ 0,4
c. Lựa chọn và kiểm tra áptômát.
áptômát tổng, áptômát phân đoạn và áptômát nhánh đều chọn dùng
các áptômát do hãng Merlin Gerin chế tạo.
áptômát được chọn theo các điều kiện sau:
* Đối với áptômát tổng và áptômát phân đoạn.
Điện áp định mức: Uđm.A ≥ Uđm.m = 0,38 kV
Dòng điện định mức: Iđm.A ≥ Ilvmax
Với Ilvmax =
k qtbt .S dm.BA
3.U dm.m
c. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp trạm BAPX.
. Chọn cầu chì.
Cầu chì là khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện khi ngắn mạch hoặc
quá tải. Thời gian cắt của cầu chì phụ thuộc vào vật liệu làm dây chảy.
Cầu chì được chọn theo các điều kiện:
Điện áp định mức: Uđm CC ≥ Uđm.m
Dòng điện định mức: Iđm CC ≥ Icb
Dòng điện cắt định mức: Iđm C ≥ IN
Trong đó Icb là dòng điện cưỡng bức được xác định tuỳ thuộc vào số
máy biến áp trong trạm.
Nếu trạm một máy biến áp thì Icb = 1,25.Iđm B
Nếu trạm hai máy biến áp thì Icb = 1,4. Iđm B
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
25
Tñ cao ¸p 8DH-10
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Do giá thành của cầu chì không lớn nên ta chọn các cầu chì cao áp
cùng loại dựa trên các điều kiện chọn cầu chì với dòng cưỡng bức lớn nhất
và kiểm tra lại theo điều kiện ngắn mạch.
Các trạm của PX có hai trạm biến áp.
+ Máy có Sđm = 1000 kVA thì có dòng cưỡng bức là:
1,4.1000
Icb = 1,4.Iđm B =
= 80,83 (A)
3.10
+ Máy có Sđm = 800 kVA thì có dòng cưỡng bức là:
1,4.800
Icb = 1,4.Iđm B =
= 64,66 (A)
3.10
+ Máy có Sđm = 500 kVA thì có dòng cưỡng bức là:
1,4.500
Icb = 1,4.Iđm B =
= 40,42 (A)
3.10
Vậy dòng cưỡng bức lớn nhất là Icb.max = 80,83 A
Ta chọn cầu chì loại 3GD1 220 - 3B với các thông số:
Bảng 4-21: Thông số của cầu chì.
Loại cầu chì
3GD1 220 - 3B
Uđm CC (kV)
12
Iđm CC (A)
100
ICắt N (kA)
40
ICắt N min (A)
400
. Kiểm tra cầu chì.
Điện áp định mức:
Uđm CC = 12 kV > Uđm m = 10 kV.
Dòng điện định mức:
Iđm CC = 100 A > Icb max = 80,83 A
Dòng cắt định mức:
Iđm C = 40 kA > INmax = 2.51 kA
Vậy cầu chì được chọn thoả mãn.
d. Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp.
. Chọn dao cách ly.
Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra một khoảng hở được
trông thấy giữa bộ phận mang điện và bộ phận cắt điện nhằm mục đích
đảm bảo an toàn cho nhân viên sửa chữa thiết bị khi làm việc.
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
26
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Để dể dàng cho việc mua sắm, lắp đặt và thay thế ta sẽ dùng chung
một loại dao cách ly cho các trạm biến áp.
Dao cách ly được chọn theo điều kiện:
Điện áp định mức:
Uđm DCL ≥ Uđm m = 10 kV
Dòng điện định mức:
Iđm DCL ≥ Ilv max
Dòng điện ổn định động cho phép:
iđm đ ≥ ixk
Ta chọn dao cách ly loại 3DC do hãng SIEMENS chế tạo có các
thông số:
Bảng 4-22: Thông số dao cách ly.
Loại DCL
3DC
Uđm DCL (kV)
12
Iđm DCL (A)
400
INt (kA)
16
IN max (kA)
40
. Kiểm tra dao cách ly.
Điện áp định mức:
Uđm DCL = 12 kV > Uđm m = 10 kV
Dòng điện định mức:
1593,87
Iđm DCL = 400( A) > Ilvmax =
= 92,02 (A)
3.10
Dòng điện ổn định động cho phép:
iđm đ = 40 (kA) > 6,36 (kA)
Vậy dao cách ly chọn thoả mãn điều kiện.
e. Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp.
Trên mỗi phân đoạn thanh góp trạm phân phối trung tâm đặt một
máy biến điện áp BU loại 3 pha 5 trụ 4MR12 của hãng SIEMENS chế tạo.
Thông số kỹ thuật của máy biến điện áp cho trong bảng.
Bảng 4-23: Thông số máy biến điện áp.
Thông số kỹ thuật
Uđm (kV)
U chịu đựng tần số công nghiệp 1' (kV)
4MR12
12
28
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
27
Báo cáo tốt nghiệp
U chịu đựng xung 1,2/50 µs (kV)
U1 đm (kV)
U2đm (V)
Tải định mức (VA)
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
75
11,5/ 3
100/ 3
350
Kiểm tra lại theo điều kiện điện áp định mức phía sơ cấp của BU
U1đm BU = 12 kV > Uđm m = 10 kV
Vậy máy biến điện áp thoả mãn điều kiện.
f. Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng điện.
Máy biến dòng BI được chọn theo các điều kiện:
Điện áp định mức:
Uđm BI ≥ Uđm m
Dòng điện sơ cấp định mức:
Iđm BI > Itt
Itt =
1,3.1000
I max k qt .S dm.BA
=
=
= 62,55 (A)
1,2 1,2. 3.10 1,2. 3.10
Bảng 4-24: Thông số kỹ thuật của máy biến dòng điện.
Thông số kỹ thuật
4MA72
Uđm (kV)
12
U chịu đựng tần số công nghiệp 1' (kV)
28
µs (kV)
U chịu đựng xung 1,2/50
75
I1đm (A)
20 - 2500
I2đm (A)
1 hoặc 5
Iôđ nhiệt 1s (kA)
80
Iôđ động (kA)
120
3.2 Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng chế biến thức ăn gia
súc để kiểm tra cáp và áptômát.
Khi tính toán ngắn mạch phía hạ áp ta xem máy biến áp B 6 là nguồn
(được nối với hệ thống vô cùng lớn) vì vậy điện áp trên thanh cái cao áp
của trạm được coi là không thay đổi khi ngắn mạch, ta có: I N = I'' = I ∞ . Giả
thiết này sẽ làm cho giá trị dòng ngắn mạch tính toán được sẽ lớn hơn thực
tế nhiều bởi rất khó giữ được điện áp trên thanh cái cao áp của TBAPP
không thay đổi khi xẩy ra ngắn mặch sau MBA. Song nếu với dòng ngắn
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
28
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
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 lượng tính toán, ở đây ta sẽ chỉ kiểm tra với
tuyến cáp có khả năng xẩy ra sự cố nặng nề nhất. Khi cần thiết có thể kiểm
tra thêm các tuyến cáp còn nghi vấn, việc tính toán cũng được tiến hành
tương tự.
c1
a1
b5
a1
tg3
a2
a3
tg3 n2
c2
a3
a2
Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý
n1
ht
zb5
za1
ztg1
za2
zc1
za2
ztg2
n2
za3
zc2
za3
ztg3
Hình 4.3: Sơ đồ thay thế
3.2.1. Các thông số của sơ đồ thay thế:
*Điện trở và điện kháng của máy biến áp:
Sđm = 500 kVA
ΔPn = 7,0 kW
Un% = 4,5
0,007.(0,4) 2
ΔPn .U 2 dm
RB =
=
= 4,48 m Ω
(0,5) 2
S 2 dm
4,5.(0,4) 2
U n %.U 2 dm
XB =
=
= 28,8 m Ω
100.(0 5) 2
100.S 2 dm
* Thanh góp trạm biến áp phân xưởng - TG1:
Các thanh góp được chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho
phép:
khc.Icp ≥ Icb =
S tt
1593,87
=
= 2421,6 A
3.U dm
3.0,38
Chọn loại thanh dẫn bằng đồng có kích thước (100x10) mm 2, mỗi
pha ghép 3 thanh với Icp = 4650 A.
Kích thước: 100x10 mm2 mỗi pha ghép ba thanh
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
29
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Chiều dài: l = 1,2 m
Khoảng cách trung bình hình học: D = 300 mm
Tra PL 4.11 (TL1), tìm được:
1
1
r0 = 0,020 m Ω /m → RTG1 = .r0 .l = .0,020.1,2 = 0,008 m Ω
3
3
1
1
x0 = 0,157 m Ω /m → XTG1 = .x 0 .l = .0,157.1,2 = 0,0628 m Ω
3
3
* Thanh góp trong tủ phân phối - TG2:
Chọn theo điều kiện: khc.Icp ≥ Ittpx = 219,5 A (lấy khc = 1)
Chọn loại thanh cái bằng đồng có kích thước: 30x3 mm 2 với Icp =
405 A
Chiều dài: l = 1,2 m
Khoảng cách trung bình hình học: D = 300 mm
Tra PL 4.11 (TL1), tìm được:
r0 = 0,223 m Ω /m → RTG2 = r0.l = 0,223.1,2 = 0,2676 m Ω
x0 = 0,235 m Ω /m → XTG2 = x0.l = 0,235.1,2 = 0,282 m Ω
* Điện trở và điện kháng của aptômát
Tra PL 3.12 và PL 3.13 (TL1) tìm được:
• áptômat loại C10001N: RA1 = 0,11 m Ω
XA1 = 0,08 m Ω
• áptômat loại NS400L: RA2 = 0,15 m Ω
XA2 = 0,1 m Ω
RT2 = 0,4 m Ω
• áptômat loại NC100H:
RA3 = 1,3 m Ω
XA3 = 0,86 m Ω
RT3 = 0,75 m Ω
* Cáp tiết diện 3x95 + 50 mm2 - C1:
Chiều dài: l = 85 m.
Tra PL 4.28 (TL1), tìm được:
r0 = 0,193 m Ω /m → RC1 = r0.l = 0,193.85 = 16,41 m Ω
x0 = 0,06 m Ω /m → XC1 = x0.l = 0,06.85 = 5,1 m Ω
* Cáp tiết diện 4G - 10 mm2 - C2:
Chiều dài: l = 50 m.
Tra PL 4.29 (TL1), tìm được:
r0 = 1,83 m Ω /m → RC2 = r0.l = 1,83.50 = 91,5 m Ω
x0 = 0,07 m Ω /m → XC2 = x0.l = 0,07.50 = 3,5 m Ω
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
30
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
3.2.2. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn:
a. Tính ngắn mạch tại N1:
R ∑ 1 = R B + R A1 + 2.R A2 + 2.R T2 + R C1
R ∑ 1 = 4,48 + 0,11 + 2.0,15 + 2.0,4 + 16,41 = 22,1 m Ω
X ∑ 1 = X B + X A1 + 2.X A2 + X C1
X ∑ 1 = 28,8 + 0,08 + 2.0,1 + 5,1 = 34,18 m Ω
Z ∑1 = R 2 ∑1 + X 2 ∑1 =
22,12 + 34,18 2 = 40,7 m Ω
IN1 =
U
400
=
= 5,67 kA
3.Z ∑ 1
3.40,7
ixk1 =
2 .1,8.I N1 = 14,43 kA
• Kiểm tra áptômát.
Loại C10001N có Icắt N = 25 kA
Loại NS400L có Icắt N = 50 kA
Vậy các áptômát đã chọn đều thoả mãn điều kiện ổn định động.
• Kiểm tra cáp tiết diện 3x95 + 50 mm2:
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
F ≥ α .I ∞ . t qd = 6.5,67. 0,4 = 18,64 mm2
Vậy chọn cáp 3x95 + 50 mm2 là hợp lý.
b. Tính ngắn mạch tại N2:
R ∑ 2 = R ∑ 1 +2.RA3 + 2.RT3 + RTG2 + RC2
= 22,1 + 2.1,3 + 2.0,75 + 0,2672 + 91,5 = 117,96 m Ω
X ∑ 2 = X ∑ 1 + 2.XA3 + XTG2 + XC2
= 40,7 + 2.0,86 + 0,282 + 3,5 = 46,2 m Ω
Z ∑ 2 = R 2 ∑ 2 + X 2 ∑ 2 = 117,96 2 + 46,2 2 = 126,7 m Ω
IN2 =
U
400
=
= 1,83
3.Z ∑ 2
3.126,7
ixk2 =
2 .1,8.I N2 = 4,66 kA
• Kiểm tra áptômát:
Loại NC100H có IN = 6 kA
Vậy áptômát đã chọn đều thoả mãn điều kiện ổn định động.
• Kiểm tra cáp tiết diện 4G10 mm2:
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
31
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
F ≥ α .I ∞ . t qd = 6.1,83. 0,4 = 5,9 mm2
Vậy chọn cáp 4G10 là hợp lý.
Kết luận:
Các thiết bị đã lựa chọn cho mạng điện hạ áp của phân xưởng chế
biến thức ăn gia súc đều thoả mãn các điều kiện kỹ thuật cần thiết.
PHẦN II.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÂN
XƯỞNG CHẾ BIẾN THỨC ĂN GIA SÚC
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
32
Báo cáo tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện
CHƯƠNG 1
KHÁI NIỆM VỀ ÁNH SÁNG
I. Khái niệm chung về ánh sáng.
1. Sóng điện từ.
Ta gọi bức xạ điện từ của một vật là hiện tượng lan truyền đồng thời
theo đường thẳng của điện trường biểu diễn bằng véctơ cường độ điện
trường E và từ trường biểu diễn bằng véctơ từ cảm B , chúng có các tính
chất sau đây:
+ Sự phân bố trường theo phương truyền ký hiệu x là xoay chiều
hình sin có bước sóng λ và tiến hành trong hai mặt phẳng vuông góc sao
cho x , E , B tạo nên một tam diện thuận.
+ Các biên độ của trường tại mọi thời điểm tỷ lệ nghịch với khoảng
cách từ điểm đó đến nguồn phát.
+ Sự phân bố điện trường từ ở xa nguồn có biên độ suy giảm, có vận
tốc phụ thuộc vào môi trường truyền sóng, còn gọi là vận tốc truyền hay
vận tốc pha.
Do vậy ở một thời điểm đã cho trong không gian trường điện tử có
tần số giao động ν .
Một nguồn bức xạ bất kỳ phát ra vô số bức xạ:
+ Số phương xung quanh nguồn là vô hạn.
+ Với mỗi phương x có vô số mặt phẳng có thể chứa E và B .
+ Trong mỗi cặp mặt phẳng chứa E và B có vô số sóng điện từ gọi
là "sóng phẳng" có bước sóng λ . Khi đó, vận tốc truyền sóng là:
C = ν .λ (m/s)
Nếu trong môi trường không khí C = 3.108 (m/s)
Khi đã có vận tốc truyền sóng, người ta cũng chứng minh được là
năng lượng điện từ truyền tải có quan hệ với các tích véctơ E ∧ B và được
thể hiện bằng lượng điện tử hữu hạn tuân theo các quy luật cơ học lượng
tử. Có thể nói một cách đơn giản rằng sóng điện từ truyền các "hạt" nhỏ
năng lượng gọi là các phôtôn năng lượng.
Năng lượng:
W = h.ν
Sinh viên: Đinh Trọng Thực - Phạm Anh Tuấn - Lương Đình Thụ - Lớp
CN&DD04A
33