Thiết kế hệ thống điều khiển cho công nghệ khoan một lỗ hai trạng thái

ng mở rộng xí nghiệp trong tương lai gần. Người thiết kế cần biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị như máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt bảo vệ ….vv, để tính các tổn thất công suất, điện áp, để chọn các thiết bị bù…vv như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện II.1.1.ý nghĩa của việc xác định phụ tải tính toán (PTTT) Công suất tính toán là số liệu đầu vào quan trọng nhất khi quy hoạch thiết kế và vận hành các hệ thống cung cấp điện, bởi xác định sai công suất tính toán thì kết quả của việc quy hoạch thiết kế và vận hành hệ thống sẽ suy giảm đi rất nhiều ví dụ như việc phụ tải tính toán xác dịnh quá lớn so với nhu cầu thực tế thì hệ thống thiết kế sẽ dư thừa công suất dẫn đến làm ứ đọng vốn đầu tư làm gia tăng thêm tổn thất của các trạm biến áp ngược lại nếu PTTT xác định quá nhỏ so với thực tế thì hệ thống sẽ không đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải dẫn đến sự cố phá hỏng hệ thống, cũng chính vì vậy đã có rất nhiều nghiêm cứu để tìm ra các phương pháp xác định PTTT, tuy nhiên chưa có phương pháp nào thật sự hiệu quả . Những phương pháp đơn giản có khối lượng tính toán ít thường cho kết quả thiếu tin cậy, ngược lại những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thường đòi hỏi lượng thông tin về phụ tải lớn khối lượng tính toán lớn, phức tạp và thậm chí là không thực hiện được. II.1.2. các phương pháp xác định phụ tải tính toán. Có nhiều phương pháp để xác định PTTT nhưng chưa có phương pháp nào là vừa cho kết quả chính xác lại vừa có cách tính đơn giản. vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương phap thiết kế cho thích hợp. a, Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số Knc Ptt = KncPđ Trong đó Knc : là hệ số nhu cầu của thiết bị, tra trong sổ tay kỹ thuật Pđ : công suất của thiết bị hoặc nhóm thiết bị đối với nhóm thiết bị thì hệ số nhu cầu được xác định bởi biểu thức Knc = Khi hệ số Knc sai khác nhau không nhiều thì cho phép xác định bằng biểu thức như sau Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị thì trong tính toán cho phép lấy gần đúng Pđ = Pdđ Qtt = Ptttgj Trong đó tgj được suy ra từ cosj của thiết bị, với nhóm thiết bị thì có thể tính cosjtb của nhóm như sau cosjtb = Phương pháp này khá đơn giản, khối lượng tính toán ít song kết quả tính toán khá tin cậy nên nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ b. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng và công suất trung bình Ptt = KhdPtb Khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra ttrong sổ tay kỹ thuật còn Qtt , Stt , Itt được xác định giống như phương pháp trên phương pháp này ít dùng khi quy hoạch và thiết kế bởi trong giai đoạn này ta chưa biết đồ thị phụ tải. c. Phương pháp xác định PTTT theo Ptb và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình Ptt = Ptb ±bd Trong đó d - là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình b - là hệ số tán xạ của d phương pháp này dùng trong thiết kế bởi ta không biết chính xác đồ thị phụ tải d. Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq) Ptt = KmaxPtb = KmaxKsdPdđ Trong đó Ksd – hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật Kmax – hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ sau Kmax = f(nhq, Ksd) nhq – số thiết bị dùng điện hiệu quả : là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện đúng bằng số thiết bị thực tế (có thể có công suất và chế độ làm việc khác nhau ) đã gây ra trong quá trình làm việc tuy nhiên khi số thiết bị lớn n > 4 thì việc xác định nhq theo biểu thức này không thuận tiện, do vậy khi n > 4 thì cho phép dùng các phương pháp gần đúng để xác định nhq với sai số Ê 10%, các phương pháp đó như sau Trường hợp trong đó Pdđmax: là công suất của thiết bị có công suất max Pdđmin: là c%ông suất của thiết bị có công suất min Ksd : là hệ số sử dụng công suất tác dụng của thiết bị của cả nhóm Chú ý : Nếu trong n thiết bị có n1 thiết bị mà tổng công suất của n1 thiết bị không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm % *Trường hợp Trường hợp khi không áp dụng được cả hai trường hợp trên tưc là khi Ksd < 0,2 và khi m Ê 3nhưng Ksd < 0,4 thì việc xác định nhq phải được tiến hành qua các bước sau - Tính n và n1 n: tổng số thiết bị có trong nhóm n1: số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị của công suất lớn nhất trong nhóm Tính Tính Tra bảng tìm nhq* = f(n*,P*) Tìm nhq = n. nhq* Đây là phương pháp hay được dùng trong thực tế để xác định phụ tải tính toán cho các xí nghiệp công nghiệp bởi nó không quá phức tạp mà lại tính đến cả công suất, chế độ làm việc (thông qua hệ số Kmax) của các thiết bị có trong nhóm, do vậy kết quả tính toán khá tin cậy e. Phương pháp xác định PTTT theo suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm trong đó a0 : suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/đvsp) được xác định qua thống kê hoặc tra sổ tay kỹ thuật M : số sản phẩm sản xuất ra trong một năm Tmax : thời gian sử dụng công suất max Nếu M là số sản phẩm sản xuất ra trong ca mang tải lớn nhất thì Tmax = 8h Đây là phương pháp hay được dùng để xác định PTTT của các nhà máy xí nghiệp có chủng loại sản phẩm ít, sản xuất tương đối ổn định ví dụ như các nhà máy dệt, nhà máy sợi, các trạm bơm, trạm nén khí… f.Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích Ptt = P0 F Trong đó P0 : suất trang bị điện cho một đơn vị diện tích (kw/m2) F: diện tích bố trí thiết bị (m2) đây là phương pháp hay dùng để xác định PTTT của các nhà máy xí nghiệp có phân bố phụ tải tương đối đều như là các nhà máy sợi, may …xác định PTTT của các công trình dân dụng như trường học, nàh ở, công sở, bệnh viện rất hay được dùng để xác định PTTT chiếu sáng g.Phương pháp tính trực tiếp Được sử dụng trong hai trường hợp sau đây phụ tải không nhiều song lại đa dạng nên với mỗi mảng phụ tải cần điều tra thống kê và lựa chọn một phương pháp xác định phụ tải. Trên cơ sở đó sẽ xác định toàn bộ phụ tải cần thiết kế có tính đến hệ số đồng thời phụ tải khá lớn song tương đối giống nhau có thể tiến hành điều tra tính toán cho một đơn vị phụ tải rồi suy ra PTTTcủa toàn bộ khu vực thiết kế II.2.Xác định PTTT cho phân xưởng sửa chữa cơ khí Để xác định được PTTT cho phân xưởng sửa chữa cơ khí thì ta phải phân nhóm các thiết bị trong phân xưởng thành từng nhóm. Việc phân nhóm các phụ tải điện phải tuân theo nguyên tắc các thiết bị điện trong cùng một nhóm thì nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nối từ tủ động lực đến thiết bị nhằm giảm vốn đầu tư và tổn hao công suất các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc giống nhau nhằn xác định PTTT được chính xác công suất tổng của các nhóm nên xấp xỉ nhau để hạn chế chủng loại tủ động lực dùng trong phân xưởng và nhà máy Nhưng thường 3 nguyên tắc này mâu thuẫn nhau, do vậy nhiệm vụ của nhười thiết kế phải thoả hiệp giữa các phương án để chọn phương án tối ưu Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng xưởng quyết định chia ra làm 5 nhóm phụ tải Do ta đã biết thông tin về phụ tải cho nên ta có thể xác định PTTT theo phương pháp hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq), phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác bởi vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq chúng ta đã xét tới một loạt yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, soó thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc 1.PTTT nhóm 1 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1 1 2.53 2 Khoan bàn 1 3 0.65 0.65 1.65 3 Máy mài thô 1 5 2.8 2.8 7.09 4 Máy khoan đứng 1 6 2.8 2.8 7.09 5 Máy bào ngang 1 7 4.5 4.5 11.39 6 Máy xọc 1 8 2.8 2.8 7.09 Ptt1 = kmaxPtb = kmaxksdPdđ Trong đó Ksd – hệ số sử dụng tra trong sổ tay kỹ thuật với phân xưởng sửa chữa cơ khí tra bẳng PL1 ta có ksd = 0.14 á 0,2 và cosj = 0,5 á 0.6, vậy ta chọn ksd = 0,15, cosj = 0,6. kmax – hệ số ực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq, ksd ) nhq – số thiết bị dùng điện hiệu quả: là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện đúng bằng số thiết bị thực tế ( có công suất và chế độ làm việc khác nhau ) gây ra triong suôt quá trình làm việc nhận thấy ksd < 0,2 nên việc xcs diịnh nhq được xác định như sau, tính P, P1 trong đó n – số thiết bị có trong nhóm n1 – số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm tính tra bẳng phụ lục PL1.4, ta có nhq* = 0.8 đ nhq = nhq* n = 0,8.6 = 4.8 ằ 5 với ksd = 0.15 và nhq = 5 tra bẳng PL1.5 ta tìm được kmax = 2.87 vậy phụ tải tính toán nhóm 1 là Ptt1 = Qtt1 = Ptt1 tgj , cosj = 0,6 đ tgj = 1.333 Qtt1 = 2,26.1,333 = 8.3517(kVAr) 1.2. Phụ tải tính toán nhóm 2 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 7 Máy mài tròn vặn năng 1 9 2.8 2.8 7.09 8 Máy phay răng 1 10 4.5 4.5 11.39 9 Máy phay vạn năng 1 11 7.0 7.0 17.7 10 Máy tiện ren 1 12 8.1 8.1 20.5 11 Máy tiện ren 1 13 10 10 25.32 12 Máy tiện ren 1 14 14 14 35.5 13 Máy tiện ren 1 15 4.5 4.5 11.39 14 Máy tiện ren 1 16 10 10 25.32 15 Máy khoan đứng 1 18 0.85 0.85 2.152 - Số thiết bị trong nhóm là : n = 9 P = = 1.2,8 + 1.4,5 + 1.7,0 +1.8,1 + 1.10 + 1.14 +1.4,5 + 1.10 + 1.0,85 = 61,75 (kW) - Xác định n1 = 1+1+1+1 = 4 P1 = = 1.10 + 1.14 + 1.10 + 1.7 = 54 (kW) ị P* = n* = tra bảng PL 1.4 ị nhq* = f(n* , P*) = 0,52 ị nhq = nhq* . n = 0,52 .10 ằ 6 (thiết bị) Với ksd = 0,15; nhq = 6, tra bảng PL1.5 ta có kmax = 2,64 ị Phụ tải tính toán nhóm 2 là : Ptt2 = kmax .ksd . = 2,64 .0,15 .61,75 = 24,453 (kW) Qtt2 = Ptt2 .tgj = 24,452.1.33 = 32,604 (kVAr) 3. Phụ tải tính toán nhóm 3 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 16 Máy tiện ren 1 17 20 20 50.64 17 Cầu trục 1 19 24.2 24.2 61.28 18 Bàn 1 21 0.85 0.85 2.152 19 Máy khoan bàn 1 22 0.85 0.85 2.152 20 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2.5 2.5 6.33 21 Máy cạo 1 27 1.0 1.0 2.532 22 Máy mài thô 1 30 2.8 2.8 7.09 23 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1.7 1.7 4.305 24 Máy mài phá 1 33 2.8 2.8 7.09 25 Quạt lò rèn 1 34 1.5 1.5 3.8 26 Máy khoan đứng 1 38 0.85 0.85 2.152 - Số thiết bị trong nhóm n = 1,1 P = = 1.20,0 + 1.24,2 + 1.0,85 + 1.0,85 + 1.2,5 + 1.10 + 1.2,8 + 1.1,7 + 1.2,8 + 1.1,5 + 1.0,85 = 59,05 (kW) - Xác định n1 : thiết bị có công suất max là 24,2 vậy số thiết bị có công suất > 1 nửa công suất max là 1 đ n1 = 2 đ P1 = 20 đ P* = n* = tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n*, P*) = 0,72 ị nhq = nhq* . n = 0,72.11 = 7,92 = 8(thiết bị ) Với ksd = 0,15 , nhq = 8 tra bảng PL1.5 đ kmax = 2,31 phụ lục tính toán của nhóm 2 là : Ptt3 = kmax .ksd . = 0,31 .0,15 .59,05 = 20,46 (kW) Qtt3 = Ptt3 .tgj = 27,2811 (kVA) 4. Phụ tải tính toán nhóm 4 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 27 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 41 3.0 3.0 7.6 28 Bể ngâm nước nóng 1 42 3.0 3.0 7.6 29 Máy cuốn dây 1 46 1.2 1.2 3.03 30 Máy cuốn dây 1 47 1.0 1.0 2.532 31 Bể ngâm tẩm có gia nhiệt 1 48 3.0 3.0 7.6 32 Tủ sấy 1 49 3.0 3.0 7.6 33 Máy khoan bàn 1 50 0.65 0.65 1.65 34 Máy mài thô 1 52 2.8 2.8 7.09 35 Bàn TN thiết bị điện 1 53 7.0 7.0 17.72 36 Chỉnh lưu selenium 1 69 0.6 0.6 1.52 37 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5.0 5.0 12.66 - Số thiết bị trong nhóm n = 11 P = = 3,0 + 3,0 + 1,2 + 1,0 + 3,0 + 5,0 + 3,0 + 0,65 + 2,8 + 7,0 + 0,6 = 30.25 - Xác định n1 = 2 : P1 = = 7,0 + 5,0 = 12,0 P* = n* = 0,1818 đ tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n* , P*) = 0.67 đ nhq* = nhq* .n = 0,67 .12 = 9,12 ằ 9 ( thiết bị ) với ksd = 0,15 , nhq = 9 tra bảng PL 1. 5 đ kmax = 2,2 đ Pmax = kmax .ksd . = 2,2 .0,15 .30,25 = 9.9825 (kW) Qtt = Ptt . tgj = 9,9825.1,333 = 13.31(kVA) 5. Phụ tải tính toán nhóm 5 STT Tên thiết bị Ký hiệu trên mb Pđm(kw) Iđm(A) 1 máy Toàn bộ 38 Bể khử dầu mỡ 1 55 3.0 3.0 7.6 39 Lò điện để nấu chẩy babit 1 57 10.0 10.0 25.32 40 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3.5 3.5 8.86 41 Quạt lò đúc đồng 1 60 1.5 1.5 3.8 42 Máy khoan bàn 1 62 0.65 0.65 1.65 43 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1.7 1.7 4.034 44 Máy mài phá 1 65 2.8 2.8 7.09 45 Máy hàn điện 1 66 13 13 32.92 - Số thiết bị trong nhóm n = 8 P = = 3,0 + 10 + 3,5 + 1,5 + 0,65 + 1,7 + 2,8 + 13 = 36.15 (kW) - Xác định n1 = 2 : P1 = = 13+10 = 23(kW) P* = n* = đ tra bảng PL 1.4 nhq* = f(n* , P*) = 0,51 đ nhq* = nhq* .n = 0,51 .8 = 4.08 ằ 5 ( thiết bị ) với ksd = 0,15 , nhq = 5, tra bảng PL 1. 5 đ kmax = 2,87 đ Pmax = kmax .ksd . = 2,87.0,15 .36,15 = 15.56 (kW) Qtt = Ptt . tgj = 15,56.1,333 = 20,7501(kVA) 6. Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí Với phân xưởng sửa chữa cơ khí, tra bẳng PL 1.7 được suất phụ tải chiếu sáng P0 = 13(W/m2). Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng là Pcs = P0S = 13.1300 = 16900(W) = 16,9(kW) Trong đó P0 – là suất chiếu sáng S – la diện tích chiếu sáng Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng là Pttpx = kđt Kđt – hệ số đồng thời, chon kđt = 0,85 Phụ tải phản kháng của toàn phân xưởng * Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm I Máy cưa kiểu đại 1 1 1,0 2,53 0.15 0,6/1,33 Khoan bàn 1 3 0,65 1,65 0.15 0,6/1,33 Máy mài thô 1 5 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Máy khoan đứng 1 6 2,8 7,09 0.15 0,6/1,3 Máy bào ngang 1 7 4,5 11,39 0.15 0,6/1,33 Máy xọc 1 8 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Cộng nhóm I 6 14,55 36,84 0.15 0,6/1,33 5 2,87 6,26 8,351 10.437 15.85 Nhóm II Máy mài tròn 1 9 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Máy phay răng 1 10 2,8 7,09 0.15 0,6/1,33 Máy phay vạn năng 1 11 4,5 11,39 0.15 0,6/1,33 Máy tiện ren 1 12 7,0 17,72 0.15 0,6/1,3 Máy tiện ren 1 13 8,1 20,5 0.15 0,6/1,33 Máy tiện ren 1 14 10 25,32 0.15 0,6/1,33 Máy tiện ren 1 15 4.5 11.39 0.15 0.6/1.33 Máy tiện ren 1 16 10 25.32 0.15 0.6/1.33 Mýa khoan đứng 1 18 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 2 9 61.75 156.36 0.15 0.6/1.33 6 2.64 24.453 32.60 40.75 61.92 Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm 3 Máy tiện ren 1 17 20 50.64 0.15 0,6/1,33 Cầu trục 1 19 24.2 61.28 0.15 0.6/1.33 Bàn 1 21 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Máy khoan bàn 1 22 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2.5 6.33 0.15 0.6/1.33 Máy cạo 1 27 1.0 2.53 0.15 0.6/1.33 Máy mài thô 1 30 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Máy nén cắt L.hợp 1 31 1.7 4.305 0.15 0.6/1.33 Máy mài phá 1 33 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Quạt lò rèn 1 34 1.5 3.798 0.15 0.6/1.33 Máy khoan đứng 1 38 0.85 2.152 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 3 11 59.05 149.52 0.15 0.6/1.33 8 2.31 20.46 27.28 34.1 51.81 Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm 4 Bể ngâm DD kiềm 1 41 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Bể ngâm nước nóng 1 42 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Máy cuốn dây 1 46 1.2 3.02 0.15 0.6/1.33 Máy cuốn dây 1 47 1 2.53 0.15 0.6/1.33 Bể ngâm gia nhiệt 1 48 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Tủ sấy 1 49 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Máy khoan bàn 1 50 0.65 1.65 0.15 0.6/1.33 Máy mài thô 1 52 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Bàn T.nghiệm TBĐ 1 53 7.0 17.73 0.15 0.6/1.33 Chỉnh lưu selenium 1 69 0.6 1.52 0.15 0.6/1.33 Là điện luyên khuôn 1 56 5.0 12.66 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 4 11 30.25 76.6 0.15 0.6/1.33 9 2.20 9.9825 13.31 16.637 25.27 Tên nhóm Và thiết bị điện Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Công suất đặt Po kW Iđm ,A Thiết bị Hệ số sử dụng Số thiết bị hiệu quả nhq Hệ số cực đạiKmax Phụ tải tính toán Ptt kW Qtt kVar Stt kVA Itt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm 5 Bể khử dầu mỡ 1 55 3.0 7.6 0.15 0.6/1.33 Lò nấu chẩy Babit 1 57 10 25.32 0.15 0.6/1.33 Lò để mạ thiếc 1 58 3.5 8.86 0.15 0.6/1.33 Quạt lò đúc đồng 1 60 1.5 3.8 0.15 0.6/1.33 Máy khoan bàn 1 62 0.65 1.65 0.15 0.6/1.33 Máy uốn tấm mỏng 1 64 1.7 4.305 0.15 0.6/1.33 Máy mài phá 1 65 2.8 7.09 0.15 0.6/1.33 Máy hàn điểm 1 66 13 32.92 0.15 0.6/1.33 Cộng theo nhóm 5 8 36.15 91.545 0.15 0.6/1.33 5 2.87 15.562 20.75 26 39.4 Chương iii Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí iii.1.sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Để cung cấp điện cho các động cơ, máy công cụ trong xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối nhận từ trạm biên áp về cấp điện cho 5 tủ động lực đặt rải rác cạch tường phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho mỗi nhóm phụ tải Dây dẫn điện từ tủ phân phối về xưởng dùng đường dây cáp ngầm. Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp (TBA) 1 áptômát đầu nguồn. Tủ phân phối của xưởng đặt 1 áptômát tổng và 6 áptônát nhánh cấp điện cho 5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Tủ động lực được cấp điện bằng đường cáp hình tia đầu vào đặt dao cách ly – cầu chì, các nhánh ra đặt cầu chì Mỗi động cơ, máy công cụ được điều khiển bằng 1 KĐT đã gắn sãn trên thân máy, trong KĐT có rơle bảo vệ quá tải, các cầu chì trong tủ động lực chủ yếu bảo vệ ngắn mạch đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải của KĐT III.2.lựa chọn các thiết bị điện cho hệ thóng cung cáp điện PXSCCK Trong hệ thống cung cấp điện thường sử dụng rất nhiều chủng loại thiết bị điện, mỗi thiết bị điện có chức năng và nhiệm vụ khác nhau tuy nhiên sự làm việc bình thường của mỗi thiết bị đều có ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy của hệ thống. Chính vì vậy việc lựa chọn đúng các thiết bị điện trong hệ thống không chỉ amng ý nghĩa kỹ thuật mà còn ảnh hưởng đến rất nhiều đến chỉ tiêu kinh tế. Mỗi một thiết bị điện tuỳ thuộc vào nhiệm vụ trong hệ thống mầ có những đòi hỏi về mặt kỹ thuật khác nhau. Tuy nhiên tất cả các thiết bị trong hệ thống đều phải thoả mãn những điều kiện sau đây 1, điều kiện về điện áp Udđtb ³ Udđmang 2, điều kiện về dòng điện Idđ ³ Ilvcuongbuc 3, điều kiện môi trường Nếu môi trường làm việc của thiết bị của nhà chế tạo khác môi trường sử dụng buộc ta phải hiệu chỉnh hoặc đổi thiết bị 4, điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt 5, điều kiện về kinh tế từ kết quả tính toán các nhóm của phân xưởng sửa chữa cơ khí ta có bảng kết quả sau Nhóm Ptt(kW) Qtt(kVAr) Stt(kVA) Itt(A) 1 6.26 8.3517 10.437 15.857 2 24.453 32.604 40.755 61.92 3 20.46 27.2811 34.1 51.81 4 9.9825 13.31 16.6375 25.278 5 15.5625 20.7501 26 39.408 Lộ chiếu sáng 16.9 0 16.9 25.675 1. Chọn tủ phân phối a,Chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối của xưởng chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo, có thông số như sau F (mm2) d(mm) M(kg/km) r0(W/km) ở 200C Icp(A) Lõi Vỏ Trong nhà Ngoài trời min max Cáp 4 lõi 4G50 8.4 27.0 32.5 2276 0.387 206 192 b, chọn áptômát đầu nguồn đặt tại trạm biến áp loại A, SA402-H có các thông số như sau Loại Số cực Iđm(A) Uđm(V) IN(kV) SA402-H 3 300 220.580 85.45 c, chọn tủ phân phối của xưởng Để cấp điện cho phân xưởng ta đặt một tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp 10/0,4kV, từ tủ phân phối cấp điện cho các tủ động lực từ đó đi cấp điện trực tiếp cho các nhóm phụ tải Trong tủ phân phối thường đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh. Ngoài thiết bị điện lực trong tủ phân phối còn đặt các thiết bị phục vụ cho đo đếm, các đồng hồ ampemet, vônmet, công tơ mét hữu công và vô công, biến dòng Chọn loại tủ phân phối hạ áp của hãng SAREL (pháp). SAREL chỉ chế tạo các loại vỏ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị đống cắt vào trong tủ, trên khung tủ có làm sẵn các lỗ gá để có thể gá lắp các giá đỡ tuỳ ý. Tủ SAREL vững chắc có thể đặt trên nền xi măng với các thông số kỹ thuật như sau Kích thước khung tủ (mm) Số cánh cửa tủ Cánh tủ phẳng Cánh tủ phẳng khung phẳng Cánh tủ ttráng men Cao Rộng Sâu 1 2 3 4 5 1800 800 600 1 61276 67576 61576 Tủ phân phối của phân xưởng SCCK cấp điện cho các tủ động lực theo sơ đồ hình tia, 6 nhánh ra chọn áptômát do MerlinGerin (pháp) ché tạo Loại Số cực Iđm(A) Uđm(VA) IN(kV) C100E 3 200 500 7.5 sơ đồ tủ phân phối d.chọn cáp từ phân phối tới tủ động lực khcIcp ³ Itt Trong đó khc hệi số hiệu chỉnh tra trong sổ tay kỹ thuật Icp dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn định chọn Itt dòng sđiện tính toán Cáp và dây dẫn hạ áp sau khi chọn theo điều kiện trên thì cần kiểm tra theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ - Nếu bảo vệ bằng cầu chì Trong đó Idc dòng điện dây chẩy, với mạng động lực a = 3, với mạng sinh hoạt a =0,8 - Nếu bảo vệ bằng áptômát kkdnhiệt, kkdđiệntừ dòng khởi động của bộ phận cắt mạch điện bằng nhiệt hoặc bằng điện từ của áptômát * Cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1 khcIcp ³ Itt = 15,875 vì cáp chôn dưới đất riêng từng tuyến nên khc = 1, kết hợp hai điều kiện này ta chọn cáp đồng 4 lõi tiết diện 10 mm2 có Icp = 85(A) Các tuyến khác chọn cho các tủ động lực tiếp theo được tính tương tự như trên, kết quả ghi trong bảng dưới đây Tuyến cáp Itt(A) Fcáp(mm2) Icp(A) PP - ĐL1 15.857 10 85 PP - ĐL2 61.92 10 85 PP - ĐL3 51.81 10 85 PP - ĐL4 25.278 10 85 PP - ĐL5 39.048 10 85 * Chọn thanh góp cho tủ phân phối Thanh góp cho tủ phân phối .được làm bằng đồng, được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép k1k2Icp ³ Itt Trong đó k1 - hệ số ứng với chiều đặt thanh dẫn, với thanh dẫn đặt nằm ngang k1 = 0.95, với thanh dẫn đứng k1 = 1 k2 - hệ số hiệu chỉnh theo môi trường k2 = 0.9 Với phân xưởng sửa chữa cơ khí có Itt = 181,72(A) ta chọn thanh dẫn có F = 75 mm2(25.3) và Icp = 340(A) 2. chọn tủ động lực Các tủ động lực được chọn đều là của hãng SAREL có các thông số kỹ thuật sau Kích thước khung tủ Số cánh cửa tủ Cánh tủ tráng men Cao Rộng Sâu 1 61779 1800 1000 100 Các tủ động lực đều coá đầu vào cầu chì 8 đầu ra 100 (A) * Chọn cầu chì cho các tủ động lực Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện xoay chiều và mạch điện một chiều kho quá tải hay ngắn mạch. Các nhánh ra của tủ động lực đều sủ dụng cầu chì. Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí phụ tải điện chủ yếu là động cơ điện nên dòng điện định mức cầu chì dùng để bảo vệ động cơ được chọn theo điều kiện mở máy - khi mở máy nhẹ : (TL1) - khi mở máy nặng : (TL1) Trong đó Imm - dòng điện mở máy cực đại của động cơ a, Chọn cầu chì cho tủ động lực 1 ĐL1 - cầu chì bảo vệ cho máy cưa kiểu đai 1(kW), Iđm = 2.53 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0.65 (kW), Iđm = 1,65(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy bào ngang 4.5(kW), Iđm = 11.39(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy xọc 2.8 (kW), Iđm = 7.09(A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng cho tủ ĐL1 chọn Idc = 200(A) b, Chọn cầu chì cho tủ động lực 2 ĐL2 - cầu chì bảo vệ cho máy mài tròn vạn năng 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy phay răng 4.8(kW), Iđm = 11.39 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy phay vạn năng 7.0(kW), Iđm = 17.7 (A) chọn Idc = 50(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 8.1(kW), Iđm = 20.5 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25.32 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 14(kW), Iđm = 35.5 (A) chọn Idc = 100(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiên ren 4.5(kW), Iđm = 11.39 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 10(kW), Iđm = 25.32 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan đứng 0.85(kW), Iđm = 2.152 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL2 chọn Idc = 200(A) c,Chọn cầu chì cho ĐL3 - cầu chì bảo vệ cho máy tiện ren 20(kW), Iđm = 50.64 (A) chọn Idc = 150(A) - cầu chì bảo vệ cho cầu trục 24(kW), Iđm = 61.28 (A) chọn Idc = 150(A) - cầu chì bảo vệ cho bàn, máy khoan bàn, máy khoan đứng 0.85(kW), Iđm = 2.152 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho bể dầu có tăng nhiệt 2.5 (kW), Iđm = 6.33 (A) chọn Idc = 30 (A) - cầu chì bảo vệ cho máy cạo 1.0(kW), Iđm = 2.53 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô,máy mài phá 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy nén cắt liên hợp 1.7(kW), Iđm = 4.305 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy quạt lò rèn 1.5(kW), Iđm = 3.798 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL3 chọn Idc = 200(A) d,Chọn cầu chì choĐL4 - cầu chì bảo vệ cho Bể ngâm dung dịch kiềm, bể ngâm nước nóng, bể ngâm tẩm có gia nhiệt, tủ sấy 3.0(kW), Iđm = 7.6 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1.2(kW), Iđm = 3.02 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy cuốn dây 1(kW), Iđm = 2.53 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0.65(kW), Iđm = 1.65 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài thô 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho bàn thí nghiệm thiết bị điện 7.0(kW), Iđm = 17.38 (A) chọn Idc = 40(A) - cầu chì bảo vệ cho chỉnh lưu Selenium 0.6(kW), Iđm = 1.52 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho lò luyện khuôn 5.0(kW), Iđm = 12.66 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì tổng ĐL4 chọn Idc = 200(A) e, Chọn cầu chì cho ĐL5 - cầu chì bảo vệ cho bể khử dầu mỡ 3.0(kW), Iđm = 7.6 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho lò nấu chẩy babit 10(kW), Iđm = 25.32 (A) chọn Idc = 60(A) - cầu chì bảo vệ cho lò điện để mạ thiếc 3.5(kW), Iđm = 8.86 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho quạt lò đúc đồng 1.5(kW), Iđm = 3.8 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy khoan bàn 0.65(kW), Iđm = 1.65 (A) chọn Idc = 20(A) - cầu chì bảo vệ cho máy uốn các tấm mỏng 1.7(kW), Iđm = 4.305 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy mài phá 2.8(kW), Iđm = 7.09 (A) chọn Idc = 30(A) - cầu chì bảo vệ cho máy hàn điểm 13(kW), Iđm = 32.92 (A) chọn Idc = 80(A) - cầu chì tổng ĐL5 chọn Idc = 200(A) CD CC sơ đồ nguyên lý tủ động lực 3. Chọn dây dẫn từ các tủ ĐL tới các thiết bị điện Toàn bộ đây dẫn trong phân xưởng dùng loại dây chùm ruôtk đồng có cách điện bằng cao su, mã hiệu PPTO do liên xô cũ chế tạo 3 dây đặt trong cùng một ống sắtcó khc = 0.95 a,Chọn dây cho nhóm 1 - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy cưa kiểu đai 1(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 2.53 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy khoan bàn 0.65(kW) chọn dây dẫn có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy mài thô, máy khoan đứng, máy xọc 2.8(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 7.09 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL1 tới máy bào ngang 4.5(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 11.39 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) b, Chọn dây cho nhóm 2 - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy mài tròng van năng 2.8(kW) chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 8.1(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 20.5 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy phay vạn năng 7.0(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 17.7(A) kết hợp với Idc = 50(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 25.32 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 14(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm =35.5(A) kết hợp với Idc = 100(A), ta có chọn dây có tiết diện 6 mm2 có Icp = 42(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 4.5(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 11.39 kết hợp với Idc = 30(A), ta có chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy tiện ren 10(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 25.32 kết hợp với Idc = 60(A), ta có chọn dây có tiết diện 4 mm2 có Icp = 35(A) - dây dẫn từ tủ ĐL2 tới máy khoan đứng 0.85(kW) Iđm = 2.152(A) kết hợp với Idc = 30(A), ta có, chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) c, Chọn dây cho nhóm 3 - dây dẫn từ tủ ĐL3 tới máy tiện ren 20(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 50.64 kết hợp với Idc = 150(A), ta có chọn dây có tiết diện 10 mm2 có Icp = 60(A) - dây dẫn từ tủ ĐL3 tới cầu trục 24(kW) khcIcp ³ Ilvmax = Iđm = 61.28 kết hợp với Idc = 150(A), ta có chọn dây có tiết diện 16 mm2 có Icp = 80(A) - dây dẫn từ tủ ĐL3 tới bàn 0.85(kW), Iđm = 2.152(A) máy khoan bàn 0.85(kW), Iđm = 2.152(A) bể dầu có tăng nhiệt 2.5(kW), Iđm = 6.33(A) máy cạo 1.0(kW), Iđm = 2.53(A) máy mài thô 2.8(kW), Iđm = 7.09(A) máy nén cắt liên hợp 1.7(kW), Iđm = 4.305(A) máy mài phá 2.8(kW), Iđm = 7.09(A) máy quạt lò rèn 1.5(kW), Iđm = 3.798(A) máy khoan đứng 0.85(kW), Iđm = 2.152(A) chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có Icp = 25(A) d, Chọn dây dẫn cho nhóm 4 Các thiết bị Ê 4,5 (kW) thì ta chọn dây có tiết diện 2.5 mm2 có._.