Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ KHÍ Kích thước : dài 70m-rộng 30m CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN VÀ PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI 1.Phân chia nhóm xác định tâm phụ tải : 1.1 Mục đích: Việc xác định tâm phụ tải điện thiết bị nhóm thiết bị giúp lựa chọn hợp lý việc bố trí tủ động lực cấp điện cho thiết bị , nhằm giảm chiền dài dây dẫn từ tủ điện tới thiết bị nhằm giảm chi phí đầu tư giảm tổn thất điện  Việc phân nhóm phụ tải phụ thuộc vào yếu tố sau : - Các vị trí thiết bị nhóm (cùng tủ động lực ) phải đặt sát - Công suất nhóm thiết bị phải có công suất gần Để thuận tiện chọn việc chọn khí cụ bảo vệ (CB,dây dẫn ….) 1.2 Thông số thiết bị phân xưởng: GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án BẢNG THÔNG SỐ CÁC THIẾT BỊ KHMB Số lượng 3 9 10 11 12 13 14 15 17 18 18 19 25 26 27 30 30 31 33 34 38 38 39 39 40 41 42 Số lượng =48 Tên thiết bị Pđm(K W) cos Máy cưa kiểu dài 6.5 0.6 Khoan bàn 0.6 Khoan bàn 2.6 0.6 Khoan đứng 2.7 0.67 Máy bào ngang 15 0.67 Máy tròn vạn 2.8 0.7 Máy tròn vạn 2.8 0.7 Máy phay rãnh 4.5 0.7 Máy phay vạn 10 0.6 Máy tiện ren 11 0.6 Máy tiện ren 12 0.6 Máy tiện ren 12 0.6 Máy tiện ren 12 0.6 Máy tiện ren 12 0.6 Máy khoan đứng 0.7 Máy khoan đứng 0.7 Cầu trục 0.6 Khoan bàn nhỏ 1.8 0.6 Bể dầu tăng nhiệt 2.8 0.7 Máy cạo 1.5 0.65 Máy mài thô 2.8 0.65 Máy mài thô 2.8 0.65 Máy cắt liên hợp 1.5 0.7 Máy mài phá 2.5 0.65 Quạt lò rèn 0.9 Máy khoan đứng 0.65 Máy khoan đứng 2.8 0.65 Máy khoan đứng 0.65 Máy khoan đứng 2.8 0.65 Máy khoan đứng 2.8 0.65 Máy bơm nước tăng áp 29 0.7 Bơm nước chữa cháy 35 0.65 Tổng công suất = 295,8 Kw Ksd 0.4 0.4 0.4 0.4 0.35 0.5 0.5 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.1 0.6 0.5 0.5 0.35 0.35 0.4 0.35 0.4 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.5 0.4 1.3 Tính toán xác định tâm phụ tải : GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án + Dựa vào công suất ,chức khoảng cách thiết bị ta chia thành nhóm thiết bị sau : NHÓM Tên thiết bi Số máy Pđm X(mm) Y(mm) X*Pđm Y*Pđm Máy bơm nước tăng áp 41 25 1849 3500 46228 87500 Máy bơm nước chữa cháy 42 39 4755 3500 185453 136500 TỔNG 64 NHÓM Tên thiết bị Số máy Pđm(KW) X(mm) Ymm) X*Pđm Y*Pđm Máy bào ngang Máy bào ngang Máy bào ngang Máy khoan đứng Máy tròn vạn Khoan bàn Khoan bàn TỔNG 7A 7B 7C 9A 3B 3C 15 15 15 2.7 2.8 2.6 2.6 55,7 2641 2641 2641 7925 11358 19811 19811 10000 12000 15000 10000 10000 11250 13750 39621 39621 39621 21396 31803 51509 51509 150000 180000 225000 27000 28000 29250 35750 NHÓM Tên thiết bị P đm (kw) 4.5 X(mm) Y(mm) X* Pđm Y* Pđm Máy phay rãnh Số máy 10 18492 28750 83210 129375 Máy khoan bàn 3A 18492 25500 55473 76500 Máy tròn vạn 9B 2.8 4492 26000 12576 72800 Máy phay vạn 11 10 6868 28250 68687 282500 Máy tiện ren 12 11 7133 22500 78456 247500 Máy tiện ren 13 12 10567 22500 126800 270000 Máy cưa 1A 6.5 15850 11250 103021 73125 X(mm) Y(mm) X * Pđm Y * Pđm 29057 37775 33283 28750 21500 28750 87169 113323 59909 86250 64500 51750 TỔNG 49,8 NHÓM Tên thiết bị Máy khoan đứng Máy khoan đứng Khoan bàn nhỏ Số máy 18B 18C 25 GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý P đm (KW) 3 1.8 SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Bể dầu tăng nhiệt Bể dầu tăng nhiệt Cầu trục Máy mài thô Máy mài thô Máy cạo Máy tiện ren Máy khoan đứng TỔNG Đồ án 26A 26B 19 30A 30B 27 17 38A 2.8 2.8 2.8 2.8 1.5 12 40.5 Tên thiết bị Số máy P đm (KW) Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy cắt liên hợp Máy cắt liên hợp Máy mài phá Máy mài phá Máy mài phá Máy mài phá Máy mài phá Quạt lò rèn Máy mài thô Máy khoan đứng Máy khoan đứng TỔNG 38B 38C 38D 38E 39A 31A 31B 33A 33B 33C 33D 33E 34 30C 39B 40 2.8 2.8 2.8 1.5 1.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.8 2.8 2.8 40.3 29056 42264 34340 37775 41473 45699 21660 42265 21500 28750 20000 21500 21500 26000 25000 18250 81358 118340 171698 105768 116123 68548 259924 126794 60200 80500 100000 60200 60200 39000 300000 54750 NHÓM X(mm) Y(mm) X * P đm Y * P đm 45699 49397 53358 58641 45699 54152 59435 56793 62076 66832 67095 66832 66567 50189 48869 48869 20750 18750 28250 20000 20750 20000 28750 14000 16000 15750 19250 28750 22750 14000 28750 23250 137097 138311 149402 164195 137097 81228 89153 141983 155190 167080 167738 167080 133134 140529 136833 136833 62250 52500 79100 56000 62250 30000 43125 35000 40000 39375 48125 71875 45500 39200 80500 65100 NHÓM Tên thiết bị Số máy X(mm) Y(mm) X * Pđm Y * Pđm 14A 14B P đm (kW ) 12 12 Máy tiện ren Máy tiện ren 13736 16378 22500 22500 164835 196534 270000 270000 Máy tiện ren 15 12 11888 28000 142655 270000 GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Máy khoan đứng Máy cưa Đồ án 18A 1B TỔNG  6.5 15850 15850 28500 13750 47549 103021 85000 89375 45,5 Xác định tâm phụ tải tính toán nhóm: • Tâm phụ tải nhóm 1: X = = 3.62 m Y = = 3.01 m  Để thẩm mỹ dễ vận hành ta đặt tủ động lực phụ tải nhóm vị trí có tọa độ : X = 9,5 m ; Y = m • Tâm phụ tải nhóm : X = = 4,94 m Y = = 12,11 m  Để thẩm mỹ dễ vận hành ta đặt tủ động lực phụ tải nhóm vị trí có tọa độ : X = m ; Y = 17,5 m • Tâm phụ tải nhóm : X = = 10,60 m Y = = 23.12 m  Để thẩm mỹ dễ vận hành ta đặt tủ động lực phụ tải nhóm vị trí có tọa độ : X = m ; Y =23 m • Tâm phụ tải nhóm : X = = 14,38 m Y = = 21,63 m GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện  Đồ án Để thẩm mỹ dễ vận hành ta đặt tủ động lực phụ tải nhóm vị trí có tọa độ : X = 18,5 m ; Y = 29 m • Tâm phụ tải nhóm : X = = 32,32 m Y = = 23,6 m  Để thẩm mỹ dễ vận hành ta đặt tủ động lực phụ tải nhóm vị trí có tọa độ : X = 25 m ; Y = 29 m • Tâm phụ tải nhóm : X = = 55.78 m Y = = 21.1 m  Để thẩm mỹ dễ vận hành ta đặt tủ động lực phụ tải nhóm vị trí có tọa độ : X = 69 m ; Y = 12,5 m  Xác định tâm phụ tải cho tủ phân phối : Tủ động lực P đm (KW) X(m) Y(m) X * P đm Y * P đm ĐL1 64 256 64 ĐL2 55,7 12 68,7 824,4 ĐL3 49,8 13,5 28,5 1111,1 2345,5 ĐL4 45,5 34 28,5 1377 1154,2 ĐL5 40,5 55 28,5 2216,5 1148,5 ĐL6 10,3 GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện • Đồ án Tâm phụ tải tủ phân phối : X = = 14,66 m Y = =17,02 m  Để thẫm mỹ dễ vận hành ta đặc tủ phân phối vị trí có tọa độ: X=23,5 ( m) ; Y = 3,5 (m) 2.Xác định tâm phụ tải tính toán :  Phụ tải tính toán phân xưởng gồm phần: - Phụ tải tính toán động lực - Phụ tải tính toán chiếu sáng  Trong đồ án thiết kế , ta sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán động lực nhóm theo hệ số ksd kđt  Sau phương pháp xác định phụ tải tính toán động lực cho phân xưởng theo phương pháp hệ số ksd kđt 2.1.Xác định phụ tải tính toán động lực cho phân xưởng: 2.1.1 Xác định phụ tải tính toán nhóm máy động lực 1: NHÓM Stt Số máy Tên thiết bị P đm (KW) Cos φ Ksd 41 Bơm nước tăng áp 29 0.7 0.5 42 Bơm nước chữa cháy 35 0.65 0.4 Tổng  64 Nhóm máy gồm có thiết bị kí hiệu 41 42: (đm=64 kW) - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy là: Ptt(1)=kđt(1).sdi.Pđmi=0,9.(29.0.5+35.0.4) =25.65 (kW) (vì có thiết bị nhóm nên ta chọn Kđt=0,9) -Hệ số công suất trung bình nhóm máy là: Cos(1)= ==0,672 =>tg(1) =1,10 -Công suất phản kháng tính toán nhóm máy (1) là: GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án Qtt(1)=Ptt(1).tg φ(1)=25,65x1,10=28,215 (kVar) Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy (1) là: Stt(1)===38,131 (kVA) -Dòng điện tính toán: Itt(1)===57,93(A 2.1.2 Xác định phụ tải tính toán nhóm máy động lực 2: NHÓM Số Pđm(KW) máy Cos Ksd Máy bào ngang 7A 15 0.67 0.35 Máy bào ngang 7B 15 0.67 0.35 Máy bào ngang 7C 15 0.67 0.35 Máy khoan đứng 2.7 0.67 0.4 Máy tròn vạn 9A 2.8 0.7 0.5 Khoan bàn 3B 2.6 0,6 0,4 Khoan bàn 3C 2.6 0,6 0,4 Tên thiết bị STT TỔNG  55.7 Nhóm máy gồm có thiết bị : (đm=55,7 kW) - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy là: Ptt(1)=kđt(1).sdi.Pđmi=0,7x(3x15x0,35+2,7x0,4+2,8x0,5+2x2,6x0,4) = 14,217 (kW) (vì có thiết bị nhóm nên ta chọn Kđt=0,7) -Hệ số công suất trung bình nhóm máy là: Cos(2)= ==0,665 =>tg(2) =1,12 -Công suất phản kháng tính toán nhóm máy (2) là: Qtt(1)=Ptt(1).tg φ(1)=14,217x1,12=15,923 (kVar) Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy (2) là: GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án Stt(2)===21,346 (kVA) -Dòng điện tính toán: Itt(2)===32,43(A) 2.1.3 Xác định phụ tải tính toán nhóm máy động lực 3: NHÓM Máy phay rãnh Số máy 10 Máy khoan bàn 3A 0,6 0,4 Máy tròn vạn 9B 2.8 0,7 0,5 Máy phay vạn 11 10 0,6 0,5 Máy tiện ren 12 11 0,6 0,5 Máy tiện ren 13 12 0,6 0,5 Máy cưa 1A 6,5 0,6 0,4 STT Tên thiết bị TỔNG  Pđm(k W) 4.5 Cos Ksd 0,7 0,6 49,8 Nhóm máy gồm có thiết bị : (đm=49,8 kW) - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy là: Ptt(3)=kđt(3).sdi.Pđmi=0,7x(4,5x0,6+3x0,4+2,8x0,5+10x0,5+11x0,5+12x0,5+6, 5x0,4) =17,08 (kW) (vì có thiết bị nhóm nên ta chọn Kđt=0,7) -Hệ số công suất trung bình nhóm máy là: Cos(3)= = = 0,614 =>tg(3) =1,28 -Công suất phản kháng tính toán nhóm máy (3) là: Qtt(3)=Ptt(3).tg φ(3)=17,08 x1,28=21,862 (kVar) Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy (3) là: Stt(3)===27,742 (kVA) GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án -Dòng điện tính toán: Itt(3)===42,15(A) 2.1.4 Xác định phụ tải tính toán nhóm máy động lực 4: NHÓM STT Tên thiết bị Số máy Pđm(KW) Ksd Máy tiện ren 14A 12 0,6 0,5 Máy tiện ren 14B 12 0,6 0,5 Máy tiện ren 15 12 0,6 0,5 Máy khoan đứng 18A 0,7 0,5 Máy cưa 1B 6,5 0,6 0,4 TỔNG  Cos 45,5 Nhóm máy gồm có thiết bị : (đm 45,5 kW) - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy là: Ptt(4)=kđt(4).sdi.Pđmi=0,8x(12x0,5x3+3x0,5+6,5x0,4) =17,68 (kW) (vì có thiết bị nhóm nên ta chọn Kđt=0,8) -Hệ số công suất trung bình nhóm máy là: Cos(4)= = = 0,606 =>tg(4) =1,31 -Công suất phản kháng tính toán nhóm máy (4) là: Qtt(3)=Ptt(3).tg φ(3)=17,68x1,31=23,16 (kVar) Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy (4) là: Stt(4)===29,137(kVA) -Dòng điện tính toán: Itt(4)===44,27(A) 2.1.5 Xác định phụ tải tính toán nhóm máy động lực 5: NHÓM STT Tên thiết bị Số máy P đm (KW) Cos Ksd Máy khoan đứng Máy khoan đứng 18B 18C 3 0,7 0,7 0,5 0,5 GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án CHƯƠNG CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ (CB) 7.1 Tổng quan CB:  Cấu tạo: • Hệ thống tiếp điểm : CB thường chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm hồ quang), ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang) Hệ thống dập hồ quang : Thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ • quang là: Kiểu nửa kín kiểu hở.Buồng dập hồ quang phân chia nhiều vách ngăn để phân chia tia điện dập hồ quang Cơ cấu truyền động : Bằng tay điện (điện từ, động • điện) +Điều kiển tay thực với CB có I NNgười ta thường sử dụng kết hợp móc bảo vệ kiểu điện từ kiểu rơle Loại dùng CB có dòng điện định mức đến 600A -  Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi bảo vệ điện áp thấp) thường dùng kiểu điện từ Cần gạc tay: GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án Hình ảnh CB 7.2 Phân loại: • CB khổ nhỏ MCB :có dòng định mức nhỏ thường nhỏ 100 •  A CB vỏ đúc MCCB:có dòng định mức lớn Điều kiện chọn CB: ≥ - UđmCB - Icpdd IđmCB Ilvmax (Itt) - ICu IN(3) Ilvmax: dòng làm việc lớn động Icpdd: dòng cho phép dây dẫn UđmCB: điện áp định mức CB Uđmlv: điện áp định mức mạng xét Icu : khả cắt dòng ngắn mạch cực đại IN(3): dòng ngắn mạch pha ≥ Uđmlv ≥ ≥ 7.3 Chọn CB: 7.3.1 Chọn CB cho tủ phân phối MDB: - Ta chọn CB theo hãng Schneider: -Vì Iđm-MBA ===230,94 (A) -Vì sử dụng dòng lớn nên ta dùng MCCB có IđmCB=250 A GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Loại MCCB Đồ án Mã CB EZC250H4250 Số cực IN (A) 250 ICu (kA) 36 7.3.2 Chọn CB cho tủ bù : 60 x0, Ib= = = 86,60 A - Chọn CB dạng tiêu chuẩn cho dòng đảm bảo ngắt với thời gian tác động lớn dòng tác động bằng: Ib’=1,36Ib =117,76 A - Ta chọn CB có mã EZC250H3125 với dòng IN=125 A 7.3.3 Chọn CB cho tủ động lực :  Chọn CB cho tủ động lực 1: - Loại Ta có dòng tính toán nhóm động lực 1: Itt1=57,93 A Icb1.1 Itt1=1.1x57,93=63,72 A Chọn IN=75 A Mã CB Số cực MCCB EZC100F3075 GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý IN (A) 75 (3) Im=10IN IN (kA) (A) 750 4.8 (1) IN (kA) 3.66 ICu = ICS (kA) 10 SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án Chọn tương tự cho tủ lại ta chọn CB vào bảng sau: Tủ động lực Loại Mã CB ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 ĐL5 ĐL6 Chiếu sáng EZC100F3075 EZC100F3040 EZC100F3050 EZC100F3050 EZC100F3030 EZC100F3025 EZC100F3025 IN(A) Im=10IN IN(3)(kA) IN(1)(kA) Icu=Ics (kA) 75 40 50 50 30 25 25 750 400 500 500 300 250 250 4.81 4.56 4.02 3.86 3.34 3.45 2.63 3.66 3.57 3.06 2.94 2.54 2.63 2.01 10 10 10 10 10 10 10 Kiểm tra thỏa mãn yêu cầu chọn CB:  - Số cự c 3 3 3 Ta thấy: Im ≤ I(1) I(3) < ICU I(1) hx h0 = h0 : độ cao kim giả tưởng hx độ cao công trình cần bảo vệ h: chiều cao kim thu sét p= h ≤ 30 m 30 m < h ≤ 60 m  Tính toán chống sét: + Chọn kim thu sét có chiều cao hkim= m đặt kim thu sét góc nhà + Điều kiện bảo vệ chống sét trọng điểm : - h0 hx - h0 = >hx  a ≤ (h- hx )x7p =(8 – 6)x 7= 14(m) GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án Trong : + h0: độ cao kim giả tưởng + hx: độ cao phân xưởng cần bảo vệ + h :chiều cao kim thu sét + p= h ≤ 30 m 30 m < h ≤ 60 m - Số kim là: N= +1 = +1 = (kim) - Khoảng cách kim liền kề : a= = = 14 (m) - Xét phạm vi bảo vệ kim 1-2: h0 == - = m > hx= m (không thỏa mãn) Vậy ta phải đặt thêm kim bảo vệ đoạn 1-2,3-4  Vậy ta tăng số kim N = kim kiểm tra bảo vệ lại: - Khoảng cách kim liền kề : a= = = 10 (m) Xét phạm vi bảo vệ kim 1-2 h0 == - = 6,57 m > hx= m Vậy đáp ứng bảo vệ không cần phải đặt thêm kim • Bán kính bảo vệ xác định theo công thức: rx1 = rx2 = 0.75h x ( 1- )p rx1= rx2 = 0.75 x x (1- )1= 1.5 (m) • Bán kính bảo vệ kim giả tưởng xác định theo công thức: r0 = 1.6h0 x ( )p r0 = 1.6 x 6,57 x ( )1 = 0,476 (m) Hình phạm vi bảo vệ kim vị trí 1-2  Điều kiện bảo vệ chống sét toàn bộ: GVHD : Th.s Phạm Hữu Lý SVTH: Trần Ngọc Minh Vũ Page Bộ môn: Cung cấp điện Đồ án - D = =10 - 8p(h – hx )= x 1(8-6) = 16  D < 8p(h – hx )  Công trình bảo vệ chống sét toàn 9.3 Nối đất chống sét : - Yêu cầu: Rđ