Tài liệu Thiết kế cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN -------- BÀI LỚN TẬP MÔN: Thiết kế cấp điện Đề tài: Thiết kế phân xưởng sửa chữa cấp điện cho cơ khí Giáo viên hướng dẫn: HOÀNG MAI QUYỀN Nhóm sinh viên: Đ Hà Nội (6 – 2018) Contents 1 . Tính toán phụ tải điện.............................................................................................................................................8 1.1. Tính toán phụ tải chiếu sáng................................................................................................................................9 1.2. Tính toán phụ tải thông thoáng làm mát..............................................................................................................9 1.3. Tính toán phụ tải động lực..................................................................................................................................9 1.4. Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng...................................................................................................................15 2 . Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng............................................................................................................15 2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng.....................................................................................................15 2.2. Các phương án cấp điện cho phân xưởng.........................................................................................................16 3 . Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện.................................................................................................................35 3.1. Tính toán ngắn mạch.........................................................................................................................................35 3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn..................................................................................................................................39 3.3. Chọn và kiểm tra thiết bị trung áp.....................................................................................................................43 3.4. Chọn thiết bị hạ áp.............................................................................................................................................45 3.5. Chọn thiết bị đo lường.......................................................................................................................................52 3.6. Kiểm tra chế độ mở máy động cơ.....................................................................................................................53 4 . Thiết kế trạm biến áp............................................................................................................................................55 4.1. Tổng quan về trạm biến áp................................................................................................................................55 4.2. Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp..............................................................................................56 5 . Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất..................................................................................58 5.1. Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng.......................................................................................................58 5.2. Tính toán bù công suất phản kháng để cos φ mong muốn sau khi bù đạt 0.9..................................................59 5.3. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng.....................................................................................................61 6 . Tính toán nối đất và chống sét..............................................................................................................................61 6.1. Tính toán nối đất................................................................................................................................................61 6.2. Tính toán chống sét...........................................................................................................................................64 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, trong xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra một cách mạnh mẽ. Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất quan trọng. Nó là một dạng năng lượng đặc biệt, có rất nhiều ưu điểm như: dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác( như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng…), dễ dàng truyền tải và phân phối… Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống, Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 1 hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ,… tăng lên không ngừng. Để đảm bảo những nhu cầu to lớn đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy. Với: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí”, sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Hoàng Mai Quyền và tài liệu tham khảo không thể thiếu của TS. Trần Quang Khánh, TS. Ngô Hồng Quang - Hệ thống cung cấp điện : Ts. Trần Quang Khánh - Bài tập cung cấp điện : Ts. Trần Quang Khánh -Thiết kế cấp điện :Ts. Ngô Hồng Quang -Giáo trình cung cấp điện: Ts. Ngô Hồng Quang Đến nay, về cơ bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này. Do trình độ và thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, châm chước, giúp đỡ của các thầy cô để bài làm này của em được hoàn thiện hơn. Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau này. Em xin chân thành cảm ơn ! Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 2 THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI 01: “THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ” Nhóm: 1 Lớp: Điện 8 Thời gian thực hiện: Từ ngày đến ngày A. Dữ liệu phục vụ thiết kế Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng: Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 3 - Ký hiệu và công suất đặt của thiết bị trong nhà xưởng: Thiết bị trên sơ Tên thiết bị đồ mặt bằng 1; 2; 3; 4 Lò điện kiểu tầng Công suất đặt Cosφ (kW) 20i; 33i; 20i; 33i 0,91 5; 6 Lò điện kiểu buồng 30i; 55i 0,92 0,32 7; 12; 15 Thùng tôi 1,5i; 2,2i; 2,8i 0,95 0,3 8; 9 Lò điện kiểu tầng 30i; 20i 0,86 0,26 10 Bể khử mỡ 2,5i 1 0,47 11; 13; 14 Bồn đun nước nóng 15i; 22i; 30i 0,98 0,30 16; 17 Thiết bị cao tần 30i; 22i 0,83 0,41 18; 19 Máy quạt 7,5i; 5,5i 0,67 0,45 20; 21; 22 Máy năng 0,60 0,47 mài tròn vạn 2,8i; 7,5i; 4,5i Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí Hệ số ksd 0,35 4 23; 24 Máy tiện 2,2 i; 4i 0,63 0,35 25; 26; 27 Máy tiện ren 5,5i; 10i; 12i 0,69 0,53 28; 29 Máy phay đứng 5,5i; 15i 0,68 0,45 30; 31 Máy khoan đứng 7,5i; 7,5i 0,60 0,4 32 Cần cẩu 11i 0,65 0,22 33 Máy mài 2,2i 0,72 0,36 - Biết i được tính theo công thức sau: i = 1,25 + N2/600 - Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22kV cách nhà xưởng 200m - Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xưởng đo được ở mùa khô là ρđ = 120Ωm B. Nhiệm vụ cần thực hiện I. Thuyết minh 1. Tính toán phụ tải điện 1.1. Phụ tải chiếu sáng 1.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát 1.3. Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm, tổng hợp phụ tải động lực 1.4. Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng 1.5. Nhận xét và đánh giá 2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 2.2. Các phương án cấp điện cho phân xưởng (3 đến 4 phương án, sơ bộ chọn tiết dây dẫn, tính toán các loại tổn thất trong mạng điện) 2.3. Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu 3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện 3.1. Tính toán ngắn mạch 3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn 3.3. Chọn và kiểm thiết bị trung áp (dao cách ly, cầu chảy, chống sét van, v.v…) Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 5 3.4. Chọn thiết bị hạ áp (loại tủ phân phối, thanh cái, sử đỡ, thiết bị chuyển mạch bằng tay và tự động đóng/cắt nguồn tự động, aptomat/cầu chảy, khởi động từ v.v…) 3.5. Chọn thiết bị đo lường: máy biến dòng, ampe mét, vol mét, công tơ v.v. 3.6. Kiểm tra chế độ mở máy động cơ 3.7. Nhận xét và đánh giá 4. Thiết kế trạm biến áp 4.1. Tổng quan về trạm biến áp 4.2. Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp 4.3. Tính toán nối đất cho trạm biến áp 4.4. Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt của trạm biến áp và sơ đồ nối đất của TBA 4.5. Nhận xét 5. Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất 5.1. Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng 5.2. Tính toán bù công suất phản kháng để cosφ mong muốn sau khi bù đạt 0,9 5.3. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng 5.4. Nhận xét và đánh giá 6. Tính toán nối đất và chống sét 6.1. Tính toán nối đất 6.2. Tính chọn thiết bị chống sét 6.3. Nhận xét và đánh giá 7. Dự toán công trình 7.1. Kê danh mục các thiết bị 7.2. Lập dự toán công trình Nhận xét và đánh giá Kết luận Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 6 II. Bản vẽ 1. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân phối, các thiết bị; 2. Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết bị được chọn; 3. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp; 4. Sơ đồ tủ phân phối, sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất; 5. Bảng số liệu tính toán mạng điện: phụ tải, so sánh các phương án; giải tích chế độ xác lập của mạng điện; dự toán công trình. Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 7 PHẦN I: THUYẾT MINH 1 . Tính toán phụ tải điện Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp điện, giúp cho việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ sư. Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt, do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ được đảm bảo. - Số hiệu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Từ dữ liệu đã cho, phân xưởng được thiết kế là phân xưởng sửa chữa cơ khí. Chúng em chọn thời gian sử dụng công suất cực đại TM=4600. Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22KV cách nhà xưởng 200m. Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xưởng đo được ở mùa khô là ρđ =120 Ωm Theo số thứ tự đề tài có i=1.252 có bảng số liệu: Tên Pđi Pđ cosφ ksd Pđ*ksd Pđ*cosφ Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu buồng Lò điện kiểu buồng Thùng tôi Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu tầng Bể khử mỡ Bồn đun nước nóng Thùng tôi Bồn đun nước nóng Bồn đun nước nóng Thùng tôi thiết bị cao tần thiết bị cao tần máy quạt máy quạt máy mài tròn vạn năng máy mài tròn vạn năng 20.00 33.00 20.00 33.00 30.00 55.00 1.50 30.00 20.00 2.50 15.00 2.20 22.00 30.00 2.80 30.00 22.00 7.50 5.50 2.80 25.03 41.31 25.03 41.31 37.55 68.84 1.88 37.55 25.03 3.13 18.78 2.75 27.54 37.55 3.50 37.55 27.54 9.39 6.88 3.50 0.91 0.91 0.91 0.91 0.92 0.92 0.95 0.86 0.86 1.00 0.98 0.95 0.98 0.98 0.95 0.83 0.83 0.67 0.67 0.60 0.35 0.35 0.35 0.35 0.32 0.32 0.30 0.26 0.26 0.47 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.41 0.41 0.45 0.45 0.47 8.76 14.46 8.76 14.46 12.02 22.03 0.56 9.76 6.51 1.47 5.63 0.83 8.26 11.27 1.05 15.40 11.29 4.22 3.10 1.65 22.78 37.59 22.78 37.59 34.55 63.33 1.78 32.29 21.53 3.13 18.40 2.62 26.99 36.80 3.33 31.17 22.86 6.29 4.61 2.10 7.50 9.39 0.60 0.47 4.41 5.63 Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 8 22 máy mài tròn vạn 4.50 năng máy tiện 2.20 máy tiện 4.00 máy tiện ren 5.50 máy tiện ren 10.00 máy tiện ren 12.00 máy phay đứng 5.50 máy phay đứng 15.00 máy khoan đứng 7.50 máy khoan đứng 7.50 cần cầu 11.00 máy mài 2.20 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 5.63 0.60 0.47 2.65 3.38 2.75 5.01 6.88 12.52 15.02 6.88 18.78 9.39 9.39 13.77 2.75 0.63 0.63 0.69 0.69 0.69 0.68 0.68 0.60 0.60 0.65 0.72 0.35 0.35 0.53 0.53 0.53 0.45 0.45 0.40 0.40 0.22 0.36 0.96 1.75 3.65 6.63 7.96 3.10 8.45 3.76 3.76 3.03 0.99 1.73 3.15 4.75 8.64 10.36 4.68 12.77 5.63 5.63 8.95 1.98 1.1. Tính toán phụ tải chiếu sáng - Phân xưởng sửa chữa cơ khí, chọn ρ0 =13 - Có d =36m, r =24m  Pcs =ρ0∗F=13∗24∗36=11.23( kW ) - Trong đó: ρ0 là suất phụ tải trên 1m2 diện tích sản xuất(kw/m2) F: Diện tích phân xưởng - Chọn bóng đèn là đèn compact có cosφ=0.9 1.2. Tính toán phụ tải thông thoáng làm mát  - Phân xưởng có diện tích F=24*36=846 m2 Chọn 6 quạt thông gió có công suất: P1 = 100 W Chọn 8 quạt làm mát là quạt trần có công suất P2 =100 W Tổng công suất thông thoáng làm mát là: Pq =P1 + P2 =100*6+100*8=1400 (W)=1.4(kW) Hệ số cosφ=0.8 (theo PL1 TKCĐ) 1.3. Tính toán phụ tải động lực Vì phân xưởngcó nhiều thiết bị nằm rải rác ở nhiều khu vực tên mặt bằng phân xưởng, nên để cho việc tính toán phụ tải được chính xác hơn và làm căn cứ thiết kế tủ động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia các thiết bị ra từng nhóm nhỏ, đảm bảo:   việc  Các thiết bị điện trong cùng 1 nhóm gần nhau Nếu có thể, trong cùng 1 nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm Công suất các nhóm xấp xỉ bằng nhau Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 9 Vì vậy phụ tải phân xưởng được chia ra thành 4 nhóm và được tính toán lần lượt như sau:  Nhóm 1: Bao gồm các phụ tải: 1; 2; 3; 4; 23; 24; 30; 31;33 Số hiệu 1 2 3 4 23 24 30 31 33 Tổng Tên Pđ cosφ ksd Pđ*ksd Pđ*cosφ Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu tầng Lò điện kiểu tầng máy tiện máy tiện máy khoan đứng máy khoan đứng máy mài 25.03 41.31 25.03 41.31 2.75 5.01 9.39 9.39 2.75 161.97 0.91 0.91 0.91 0.91 0.63 0.63 0.60 0.60 0.72 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.40 0.40 0.36 8.76 14.46 8.76 14.46 0.96 1.75 3.76 3.76 0.99 57.65 22.78 37.59 22.78 37.59 1.73 3.15 5.63 5.63 1.98 138.87  Hệ số sử dụng tổng: n ∑ P đ i∗k sd k sd ∑ 1 = i=1 = n ∑ Pđi 57.65 =0.36 161.97 i=1  Tính nhq , có 1 P =20.66 2 max 1  n1 =4 ; P1 = 25.03 + 41.31 + 25.03 + 41.31=132.68  n¿ = n1 =0.44 n2 P¿ = P1 =0.82 P  n¿hq= 0.95 0.95 = =0.61 2 2 P2¿ ( 1−P¿ ) 0.822 ( 1−0.82 ) + + n¿ 1−n¿ 0.44 1−0.44 Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 10  n hq =n¿hq∗n=0.61∗9=5.45  Tính hệ số kmax : k max=1+1.3 √ 1−k sd ∑ 1 nhq∗k sd ∑ 1 =1+1.3 √ 1−0.36 =1.53 5.49∗0.36+ 2  Tổng công suất phụ tải động lực: n Pđl 1=k max∗k sd ∗∑ Pđi =1.53∗0.36∗161.97=87.96(kW ) 1  Hệ số công suất trung bình là: n ∑ P đ∗cosφ cosφ tb = i=1 n ∑ Pđ = 138.87 =0.86 161.97 i=1  Công suất toàn phần là: Sđl 1= Pđl 1 89.21 = =102.58 ( kVA ) cosφ tb 0.86  Công suất phản kháng là: Qđl 1=√ S 2đl 1−P2đl 1=√ 103.732−89.212=52.79 ( kVAr )  Dòng điện chạy trong nhóm là: I đl1 = S đl 1 103.73 = =155.86 ( A ) √3∗U đm √3∗0.38  Vì các nhóm có cách tính giống nhau nên tương tự ta tính được:   T       L        L      Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí  11   T        L        L        B            Tổng   Hệ số sử dụng tổng: n ∑ P đ i∗k sd k sd ∑ 2= i=1 =0.3 n ∑ Pđi i=1  n¿ =0.5 ; P¿ =0.83  n hq∗¿=0.66 ;n hq =3.99 lấy tròn là 4 ¿  Tính k max=1+1.3 hệ √ 1−k sd ∑ 2 nhq∗k sd ∑ 2 số kmax : =1.61  Tổng công suất phụ tải động lực: n Pđl 2=k max∗k sd ∗∑ Pđi =84.16 (kW ) 1  Hệ số công suất trung bình là: Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 12 n ∑ P đ∗cosφ cosφ tb = i=1 n =0.9 ∑ Pđ i=1  Công suất toàn phần là: Sđl 2= Pđl 2 =93.49 ( kVA ) cosφ tb  Công suất phản kháng là: Q đl 2=√ S 2đl 2−P2đl 2=40.72 ( kVAr )  Dòng điện chạy trong nhóm là: I đl 2= S đl 2 =142.04 ( A ) √3∗U đm   T        B        T        B        B        T             Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 13 t   t        m        m       Tổ ng      số sử   Hệ dụng tổng: n ∑ P đ i∗k sd k sd ∑ 3 = i =1 =0.36 n ∑ Pđi i=1  n¿ =0.56 ; P¿ =0.87  n hq∗¿=0.68 ;n =6.12 ¿ hq  Tính hệ số Kmax k max=1+1.3 √ 1−k sd ∑ 3 nhq∗k sd ∑ 3 =1.51  Tổng công suất phụ tải động lực: n Pđl 3=k max∗k sd ∗∑ Pđi =92.2(kW ) 1  Hệ số công suất trung bình là: n ∑ P đ∗cosφ cosφ tb = i=1 n =0.89 ∑ Pđ i=1 Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 14  Công suất toàn phần là: Sđl 3= Pđl 3 =103.3 ( kVA ) cosφ tb  Công suất phản kháng là: Qđl 3=√ S2đl 3−P2đl 3=46.58 ( kVAr )  Dòng điện chạy trong nhóm là: I đl3 = 3 =156.94 ( A ) √3∗U đm  Nhóm 4: Gồm các phụ tải: 20; 21; 22; 25; 26; 27; 28; 29; 32. Số hiệ Tên u 20 Máy mài tròn vạn năng 21 Máy mài tròn vạn năng 22 Máy mài tròn vạn năng 25 Máy tiện ren 26 Máy tiện ren 27 Máy tiện ren 28 Máy phay đứng 29 Máy phay đứng 32 Cần cẩu Tổng  Hệ số sử dụng tổng: Pđ cosφ ksd Pđ*ksd Pđ*cosφ 3.5 9.39 5.63 6.88 12.52 15.02 6.88 18.78 13.77 73.80 0.6 0.6 0.6 0.69 0.69 0.69 0.68 0.68 0.65 92.37 0.47 0.47 047 0.53 0.53 0.53 0.45 0.45 0.22 1.65 4.41 2.65 3.65 6.63 7.96 3.10 8.45 3.03 41.53 2.10 5.6.3 3.38 4.75 8.64 10.36 4.68 12.77 8.95 61.26 n ∑ Pđ i∗k sd k sd ∑ 4= i=1 =0.45 n ∑ Pđi i=1  ¿ ¿ n =0.56 ; P =0.75  n hq∗¿=0.82 ;n =7.39 ¿ hq  Tính k max=1+1.3 hệ √ 1−k sd ∑ 4 nhq∗k sd 4 số kmax : =1.42  Tổng công suất phụ tải động lực: Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 15 n Pđl 4 =k max∗k sd∗∑ P đi =58.88(kW ) 1  Hệ số công suất trung bình là: n ∑ P đ∗cosφ cosφ tb = i=1 n =0.66 ∑ Pđ i=1  Công suất toàn phần là: Sđl 4 = Pđl 4 =88.79 ( kVA ) cosφtb  Công suất phản kháng là: Q đl 4 =√ S 2đl 4−P2đl 4 =66.45 ( kVAr )  Dòng điện chạy trong nhóm là: I đl 4= 3 =134.90 ( A ) √ 3∗U đm 1.4. Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng  Phân xưởng có bốn nhóm động lực chính, nên ta chọn kđt = 0.9  Pttpx =0.9∗(P đl1 + Pđl 2 + Pđl 3+ P đl 4 + Pcs + Plm )  Pttpx =87.96+ 84.16+92.2+58.88+11.23 +1.4=302.247(kW )  n ∑ Pi cos φ cos φtb= i=1 n ∑ Pi i=1 ¿ ¿> S ttpx = 87.96∗0.86+84.16∗0.9+92.2∗0.89+58.88∗0.66+11.23∗0.9+1.4∗0.8 =0.84 87.96+ 84.16+92.2+58.88+11.23+ 1.4 Pttpx 302.25 = =359.82( kVA ) cos φttb 0.84 ¿>Qttpx =√ S 2ttpx −P2ttpx =√ 359.822−302.252=195.23( kVAr) Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 16 2 . Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng  Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản: - An toàn và liên tục cấp điện. - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới. - Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng. - Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ. - Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp,... - Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất  Vị trí trạm biến áp thường được đặt ở liền kề, bên ngoài hoặc ở bên trong phân xưởng. - Trạm biến áp đặt ở bên ngoài phân xưởng, hay còn gọi là trạm độc lập, được dùng khi trạm cung cấp cho nhiều phân xưởng, khi cần tránh các nơi, bụi bặm có khí ăn mòn hoặc rung động; hoặc khi không tìm được vị trí thích hợp bên trong hoặc cạnh phân xưởng. - Trạm xây dựng liền kề được dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xây dựng và ít ảnh hưởng tới các công trình khác. - Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng rộng có phụ tải lớn. Khi sử dụng trạm này cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, phòng cháy cho trạm.  Ta chọn hai máy biến áp làm việc song song đặt ở bên ngoài xưởng, cạnh tủ phân phối phân xưởng, công suất mỗi máy là S = 250 kVA. 2.2. Các phương án cấp điện cho phân xưởng 2.2.1. Sơ bộ chọn phương án Mỗi một nhóm thiết bị động lực được cấp điện từ một tủ động lực, đặt gần tâm phụ tải (gần nhất có thể). Tủ chiếu sáng và tủ làm mát được cấp điện từ tủ động lự gần nhất. Các tủ động lực được cấp điện từ tủ hạ thế tổng, được đặt ở góc tường trong phân xưởng, không làm ảnh hưởng đến việc đi lại, làm việc trong phân xưởng. Từ đây ta vạch ra các phương án:  Phương án 1: Các tủ động lực lấy điện từ tủ hạ thế tổng, tủ chiếu sáng và làm mát lấy điện từ tủ động lực 3.  Phương án 2: Tủ động lực 3 lấy điện từ tủ hạ thế tổng, tủ chiếu sáng làm mát lấy điện từ tủ động lực 3, các tủ động lực còn lại lấy điện từ một tủ phân phối phụ. Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 17  Phương án 3: Tủ động lực 3, 4 lấy điện từ tủ hạ thế tổng, tủ chiếu sáng làm mát lấy điện từ tủ động lực 3, các tủ động lực 1, 2 lấy điện từ một tủ phân phối phụ. 1) Phương án 1: a. Tính toán tiết diện dây dẫn  Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách L m, tới tủ hạ thế tổng (THT). Tính toán lựa chọn dây dẫn trung áp và dây dẫn đến tủ phân phối  Dây dẫn trung áp.  Chọn dây dẫn đến trạm biến áp phân xưởng là cáp nhôm lõi thép 3 pha, có bọc XLPE. I lvmax= S ttpx 359.81 = =9.44( A) 3∗U √ √ 3∗22 đm Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 18  Chọn dây AC theo mật độ dòng kinh tế: F= I lv 9.44 = =8.58( A / mm2) j kt 1.1  Chọn dây nhôm lõi thép AC – 50, có r0 = 0.65(Ω/km ); x0 = 0.392(Ω/km ) (Theo bảng 2.1 giáo trình CCĐ)  Dây dẫn đến trạm phân phối (4 m)  Ta có dòng làm việc lớn nhất tại phía hạ áp I lvmax= S ttpx 359.81 = =546.67( A) √ 3∗U đm √ 3∗0.38 Ta I cp= có: I lvmax 546.67 = =575.44 ( A) k 1∗k 2 0.95∗1  Xác định tổn hao điện áp thực tế: ΔU = P∗r 0 +Q∗x 0 302.25∗0.65+195.23∗0.392 ∗L= ∗0.004=2.87 (V ) U0 0.38  Chọn dây CVV – 500, có dòng điện cho phép Icp = 580 (A), r0 = 0.036(Ω/km ); x0 = 0.08(Ω/km ) (Theo PL 22 giáo trình CCĐ Ngô Hồng Quang - 2016)  Dây dẫn tủ chiếu sáng và làm mát Tra PL VI.10, PL VI.11 (trang 314 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008) ta lấy k1 = 0.95, k2 = 1. Ta có : I lvmax= S ttcslm 12.63 = =19.19( A) √ 3∗U đm √ 3∗0.38  I cp= I lvmax 14.19 = =20.2( A) k 1∗k 2 0.95∗1  Tra PL 22 (trang 203, giáo trình cung cấp điện của Ngô Hồng Quang – NXBGDVN 2016 ) chọn dây dẫn hạ áp 2 lõi đồng cách điện PVC loại nửa mềm đặt cố định do CADIVI chế tạo CVV – 2.5 có Icp = 27 (A)  Tương tự ta tính được dây các nhóm:  Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 1 (TPP TĐL 1 và TĐL 1 Máy) Nhóm 1- Đề 1: Thiết kế cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí 19