›
›

Luận văn Trang bị điện hệ thống xử lý nước thải nhà máy thép Đình Vũ, khu kinh tế Đình Vũ - Quận Hải An, Hải Phòng

pdf 105 trang phuongnguyen 2840
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Trang bị điện hệ thống xử lý nước thải nhà máy thép Đình Vũ, khu kinh tế Đình Vũ - Quận Hải An, Hải Phòng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfluan_van_trang_bi_dien_he_thong_xu_ly_nuoc_thai_nha_may_thep.pdf

Nội dung text: Luận văn Trang bị điện hệ thống xử lý nước thải nhà máy thép Đình Vũ, khu kinh tế Đình Vũ - Quận Hải An, Hải Phòng

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG Luận văn Trang bị điện hệ thống xử lý nớc thải nhμ mỏy thộp Đỡnh Vũ, khu kinh tế Đỡnh Vũ - Quận Hải An, Hải Phũng
  2. Phạm Huy Hoàng Lời nói đầu Ngày nay trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất n•ớc, để thúc đẩy nền kinh tế và nhu cầu phát triển kinh tế và nâng cao đời sống ng•ời dân hàng ngày càng phải đ•ợc mở rộng và nâng cao hơn nữa. Trong đó có nhu cầu phát triển điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng cao. Do đó, việc thiết kế cung cấp điện với các trang thiết bị điện hiện đại để đáp ứng các vấn đề nêu trên là rất cần thiết và không thể thiếu trong sản xuất cũng nh• trong đời sống ng•ời dân. Muốn giải quyết tốt vấn đề nêu trên cần có những kiến thức hiểu biết toàn diện, sâu rộng, không những về cung cấp điện, trang bị điện mà còn cả về hệ thống năng l•ợng. Sau hơn ba tháng không ngừng nghiên cứu, học hỏi, với đề tài đ•ợc giao là: “Trang bị điện hệ thống xử lý n•ớc thải nhà máy thép Đình Vũ, khu kinh tế Đình Vũ - Quận Hải An, Hải Phòng.” do Thạc sỹ Nguyễn Đức Minh h•ớng dẫn đã hoàn thàmh. Đề tài đ•ợc chia làm bốn ch•ơng nh• sau: Ch•ơng 1: Tổng quan về hệ thống xử lý n•ớc thải tại nhà máy thép Đình Vũ. Ch•ơng 2: Thiết kế cung cấp điện trạm xử lý n•ớc nhà máy thép Đình Vũ. Ch•ơng 3: Tính chọn mạch khởi động cho các phụ tải của hệ thống. Ch•ơng 4: Tính toán độ sụt áp và ngắn mạch. Để hoàn thành đ•ợc luận án tốt nghiệp này, tr•ớc tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các thầy cô bộ môn Điện tự động công nghiệp - tr•ờng Đại học Dân lập Hải Phòng đã hết lòng h•ớng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm cho em trong những năm tháng học tập. Đặc biệt em xin cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đức Minh và các cán bộ công nhân viên Công ty Cổ phần thép Đình Vũ đã luôn quan tâm, h•ớng dẫn, động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận án tốt nghiệp này. 1
  3. Ch•ơng 1 tổng quan về hệ thống xử lý n•ớc thải nhà máy thép Đình Vũ 1.1. Giới thiệu về Công ty Nhà máy sản xuất phôi thép với dây chuyền công nghệ từ Trung Quốc đ•ợc lắp đặt và chính thức đi vào sản xuất từ ngày 19/03/2006. Nh• vậy với thời gian hoạt động sản xuất ch•a lâu nh•ng sản xuất của nhà máy luôn đáp ứng đ•ợc nhu cầu, thị hiếu của khách hàng cả về chất l•ợng và giá thành, cùng với độ tin cậy sản phẩm cao. Dây chuyền của nhà máy đ•ợc trang bị những trang thiết bị mới có khả năng số hoá và tính năng tự động hoá cao đáp ứng đ•ợc yêu cầu về mặt công nghệ và làm việc t•ơng đối ổn định nhằm đảm bảo năng suất sản xuất của nhà máy. Về tổ chức trong nhà máy ngoài vấn đề quan tâm tới chất l•ợng sản phẩm, điều hành công việc sản xuất kinh doanh quản lý nhân lực trong nhà máy và đảm bảo chi phí, tiền l•ơng cho nhân công, còn một vấn đề khác nữa luôn đ•ợc đặt lên hàng đầu đó là vấn đề an toàn cho ng•ời và thiết bị. Vệ sinh trong nhà máy luôn được chú trọng, phế của phôi thép luôn được khơi đào, dọn dẹp và xử lý định kỳ Công ty Cổ phần thép Đình Vũ (SSC DINH VU), địa chỉ: Khu kinh tế Đình Vũ - Quận Hải An, Hải Phòng. Điện thoại: 0313.769038 - Fax: 0313.769039. Công ty Cổ phần thép Đình Vũ có nhà máy sản xuất phôi thép công suất 200.000 tấn/năm. Công trình này do Viện thiết kế luyện kim đặc biệt Trùng Khánh - Trung Quốc thiết kế, Zamil Steel và các nhà thầu có kinh nghiệm của Việt Nam xây dựng, Công ty lò điện hạng nặng Bằng Viễn - Tây An, thuộc tập đoàn Tây Điện, chuyên chế tạo lò luyện thép hàng đầu Trung Quốc làm tổng thầu cung cấp, chỉ huy lắp đặt thiết bị, hiệu chỉnh máy móc, chạy thử và h•ớng dẫn vận hành. Nhà máy sản xuất phôi thép đ•ợc xây dựng trên diện tích 50.000 m2, dây chuyền thiết bị đồng bộ và thuộc loại Model mới nhất của Trung Quốc năm 2004 - 2005: 2
  4. Lò luyện hồ quang siêu công suất 30 tấn. Lò tinh luyện 40 tấn. Máy đúc phôi liên tục 3 dòng. Các thiết bị phần lớn đ•ợc cơ giới hoá, tự động hoá, điều khiển bằng kỹ thuật số PLC, có các dây chuyền sản xuất oxy, agon, nitơ phục vụ cho lò, trạm bù SVC, trạm xử lý n•ớc, trạm lọc bụi đồng bộ và hiện đại đáp ứng tốt các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật, môi tr•ờng và các tiêu chí của Hệ thống quản lý chất l•ợng ISO 9001:2000. Tổng giá trị đầu t•: 396 tỷ đồng. Nhà máy sản xuất phôi thép đã đi vào sản xuất từ ngày 19/03/2006, với công suất trung bình 10.000 tấn/tháng trong năm 2006, quy mô sử dụng 579 cán bộ công nhân viên. Sản phẩm: phôi thép 120x120x6000: mác thép theo tiêu chuẩn của Mỹ, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Việt Nam hoặc theo yêu cầu của khách hàng. Hiện nhà máy đang cung cấp phôi thép cho các nhà máy cán thép: Việt úc, Việt Hàn, Việt Nhật và đ•ợc bạn hàng đánh giá cao về chất l•ợng. 1.2. Tầm quan trọng, nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý n•ớc thải nhà máy thép Đình Vũ 1.2.1. Tầm quan trọng của hệ thống xử lý n•ớc thải Hệ thống xử lý n•ớc thải trong các nhà máy, các khu công nghiệp nói chung và trong nhà máy thép Đình Vũ nói riêng đóng một vai trò hết sức quan trọng. Mặc dù không trực tiếp góp phần tham gia vào quá trình sản xuất ra sản phẩm nh•ng hệ thống xử lý n•ớc đã phục vụ cho việc thông gió, thoát khói, thải khí thải, cấp nước và thải nước thải để bảo vệ môi trường. Hoạt động của hệ thống xử lý n•ớc tuần hoàn trong nhà máy ảnh h•ởng lớn đến cả dây chuyền sản xuất, quá trình điều khiển, đến năng suất máy và giá thành sản phẩm. Việc điều khiển hệ thống n•ớc tuần hoàn trong nhà máy rất quan trọng. Đây là một khâu không thể thiếu trong bất kỳ một nhà máy thép nào. Ngoài ra, nó có thể áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp khác. Trong ngành công nghiệp thép, l•ợng n•ớc sử dụng để làm mát là rất lớn. L•ợng n•ớc này nếu thải trực tiếp ra môi tr•ờng sẽ làm môi tr•ờng bị ô nhiễm nghiêm trọng. Hơn nữa, nếu không 3
  5. sử dụng lại n•ớc này sẽ rất lãng phí cả về tài nguyên và lãng phí về kinh tế. Vì thế việc sử dụng tuần hoàn n•ớc là thực sự cần thiết. N•ớc làm mát phải đ•ợc cấp tự động liên tục và chính xác. Điều này đòi hỏi phải có một hệ thống tự động điều khiển tuần hoàn n•ớc trong nhà máy. 1.2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống xử lý n•ớc thải nhà máy thép Đình Vũ 1.2.2.1. Chu trình tuần hoàn n•ớc tại nhà máy thép Đình Vũ Hệ thống tái sinh n•ớc trong nhà máy gồm hai hệ thống cấp n•ớc chính: Đ•ờng làm mát trực tiếp. Đ•ờng làm mát gián tiếp. Ngoài ra, để đảm bảo an toàn cho hệ thống lò nung của nhà máy trong tr•ờng hợp mất điện còn có hệ thống n•ớc làm mát khẩn cấp. N•ớc cấp vào để làm mát hệ thống thiết bị và sản phẩm có l•u l•ợng là 1440m3/h. N•ớc làm nguội thải ra từ nhà x•ởng đ•ợc thu hồi và xử lý cặn, làm mát, sau đó cấp trở lại phục vụ sản xuất, tiếp tục quá trình làm mát thiết bị và sản phẩm phôi thép. Chu trình vận hành nh• vậy của n•ớc đ•ợc gọi là vòng tuần hoàn, vì vậy quá trình xử lý n•ớc thải tại nhà máy thép Đình Vũ còn đ•ợc gọi là quá trình xử lý n•ớc tuần hoàn. Vòng tuần hoàn này th•ờng xuyên đ•ợc cấp bổ sung một l•ợng n•ớc sạch để bù đắp l•ợng n•ớc thất thoát do bay hơi, rò rỉ, thải đi cùng với quá trình thải cặn và thải dầu. Trạm Cấp n•ớc sạch Hệ thống xử lý Thiết bị Bể chứa n•ớc sạch làm sạch n•ớc làm mát n•ớc thải Hệ thống Thiết bị và sản phẩm cần Hệ thống bơm thu hồi n•ớc thải làm nguội cấp n•ớc làm nguội Hình 1-1: Sơ đồ khối chu trình tuần hoàn n•ớc 4
  6. Hệ thống thu hồi, xử lý n•ớc và cấp n•ớc trở lại phục vụ sản xuất gọi là hệ thống n•ớc tuần hoàn. Hệ thống cấp n•ớc tuần hoàn của nhà máy gồm 4 đ•ờng cung cấp chính trong đó n•ớc làm mát trực tiếp gồm 3 đ•ờng với áp lực t•ơng ứng tại thời điểm làm việc là 4 bar, 7 bar, 13 bar và n•ớc làm mát gián tiếp gồm một đ•ờng với áp suất 4 bar. 1.2.2.2. Quy trình xử lý hệ thống n•ớc thải N•ớc thải ra từ hệ thống làm mát của nhà máy có hai loại với thành phần cặn khác nhau. Mỗi loại có vòng tuần hoàn và hệ thống xử lý riêng. Trong hai vòng tuần hoàn thì vòng tuần hoàn làm nguội trực tiếp có l•u l•ợng lớn và chiếm khoảng 75% l•u l•ợng n•ớc toàn bộ hệ thống làm mát của nhà máy. a, Vòng tuần hoàn làm nguội trực tiếp N•ớc thu đ•ợc sau khi làm mát tại lò điện đ•ợc thu hồi về bể chứa n•ớc nóng. Từ bể chứa n•ớc nóng n•ớc đ•ợc bơm thẳng sang bể chứa trung gian. Keo tụ bằng hóa chất N•ớc cho hộp kết tinh N•ớc làm nguội lần 2 Bể lắng xỉ đúc liên tục đúc liên tục Hệ thống Bể chứa Làm nguội lò điện bơm cấp n•ớc nóng Bể chứa Làm mát n•ớc Lọc cặn Bể chứa n•ớc n•ớc sạch Cooling tower Lọc áp lực trung gian Trạm cấp Cấp hóa chất Lắng đứng n•ớc sạch keo tụ kết hợp tách bùn Hình 1 - 2: Sơ đồ khối vòng tuần hoàn làm nguội trực tiếp 5
  7. N•ớc thu đ•ợc từ dây chuyền đúc đ•ợc đ•a về bể lắng xỉ để lắng bớt mùn cặn rồi bơm vào bể chứa n•ớc trung gian. Từ bể chứa trung gian, hệ thống bơm sẽ bơm n•ớc vào hệ thống lọc áp lực. N•ớc từ hệ thống lọc áp lực đ•ợc đẩy vào tháp làm mát (Cooling tower). Tại tháp làm mát n•ớc sẽ đ•ợc đ•ợc giảm nhiệt độ yêu cầu (từ 420C xuống còn 350C) rồi chảy vào bể chứa n•ớc sạch. Từ đây, n•ớc đ•ợc hệ thống bơm - đặt trong trạm bơm đẩy tới các điểm sử dụng trong nhà máy bắt đầu một vòng tuần hoàn mới. N•ớc làm mát trực tiếp đ•ợc đẩy vào nhà máy bằng các tuyến cấp n•ớc sau: Bảng 1 - 1 Tuyến L•u l•ợng áp suất Hộ sử dụng T1 270 m3/h 7 bar Làm mát lọc bụi và oxy T2 260 m3/h 7 bar Làm nguội hở lò điện T3 460 m3/h 13 bar Làm nguội kín lò điện T4 400 m3/h 4 bar Đúc liên tục Đặc tính kỹ thuật của bơm cho các tuyến Bơm cho các tuyến T1, T2, T3, T4 là bơm ly tâm trục ngang, mỗi tuyến có một bơm dự phòng. Tuyến T1: gồm 2 bơm ký hiệu P1A và P1B, trong đó bơm P1B là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: Bảng 1 - 2 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 270 8,5 110 Tuyến T2: gồm một bơm ký hiệu P2, bơm dự phòng chung với tuyến 1. Thông số bơm là: Bảng 1 - 3 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 260 8,5 110 Tuyến T3: gồm 3 bơm ký hiệu P3A, P3B, P3C, trong đó bơm P3C là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: 6
  8. Bảng 1 - 4 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 230 14,5 160 Tuyến T4: gồm 3 bơm ký hiệu P4A, P4B, P4C, trong đó bơm P4C là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: Bảng 1 - 5 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 200 5,0 37 N•ớc làm nguội trực tiếp sau quá trình tham gia làm nguội thép sẽ tự chảy về các bể thu gom theo hệ thống rãnh thoát n•ớc trong nhà. Tại các bể này, n•ớc đ•ợc bơm đi xử lý để tái sử dụng. Đặc tính của bơm tại các bể Bể lắng vẩy cán: sử dụng loại bơm chìm, gồm 3 bơm ký hiệu P8A, P8B, P8C trong đó P8C là bơm dự phòng. Thông số của mỗi bơm: Bảng 1 - 6 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 200 2 16 Bể gom n•ớc từ các tuyến T1, T2, T3: sử dụng loại bơm chìm gồm 3 bơm ký hiệu P9A, P9B, P9C trong đó P9C là bơm dự phòng. Thông số của mỗi bơm: Bảng 1 - 7 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 365 2 34 Bể chứa n•ớc sau lắng: sử dụng bơm ngang trục đẩy n•ớc vào hệ thống lọc áp lực, gồm 4 bơm ký hiệu P5A, P5B, P5C, P5D, trong đó P5D là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: Bảng 1 - 8 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 380 3,5 55 Bể chứa n•ớc rửa lọc: sử dụng bơm chìm đẩy bùn vào hệ thống xử lý bùn, gồm 2 bơm ký hiệu P6A, P6B, trong đó P6B là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: 7
  9. Bảng 1 - 9 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 10 2 1,5 Bơm rửa lọc hệ thống bình lọc áp lực: sử dụng bơm chìm trục ngang, gồm 2 bơm ký hiệu RA, RB, trong đó RB là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: Bảng 1 - 10 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 1400 2 15 Máy nén cấp khí rửa lọc cho hệ thống bình lọc áp lực: ký hiệu máy nén là MNK, có các thông số: Bảng 1 - 11 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 960 8 37 b, Vòng tuần hoàn làm nguội gián tiếp N•ớc sau khi đi qua hệ thống thiết bị cần làm mát sẽ có nhiệt độ khoảng 420C. N•ớc theo đ•ờng ống dẫn thẳng tới tháp làm mát (Cooling tower) để tản nhiệt. Tại tháp làm mát n•ớc sẽ giảm nhiệt độ xuống nhiệt độ yêu cầu (từ 420C xuống còn 350C) rồi chảy vào bể chứa. Từ bể chứa, n•ớc đ•ợc hệ thống bơm đặt trong trạm bơm đẩy tới các thiết bị cần làm nguội trong nhà máy, bắt đầu một vòng tuần hoàn mới. Các tuyến G1, G2 đều có cùng áp lực đ•ờng ống do đó dùng đ•ờng ống D250 làm tuyến ống chính cấp vào các tuyến ống nhánh này. Bảng 1 - 12 Các tuyến L•u l•ợng Cột áp Điểm cung cấp G1 245 m3/h 4 bar Khu vực máy đúc G2 65 m3/h 4 bar Lò điện Bơm cho tuyến ống chính D250: gồm 3 bơm ký hiệu GA, GB, GC, trong đó GC là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: 8
  10. Bảng 1 - 13 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 155 5,5 37 Bơm tuyến ống n•ớc khẩn cấp: gồm 2 bơm ký hiệu KCA, KCB, trong đó KCB là bơm dự phòng. Thông số mỗi bơm là: Bảng 1 - 14 L•u l•ợng (m3/h) áp suất đẩy (bar) Công suất bơm (kW) 25 4,3 5,5 1.3. Tổng quan về các máy nén, bơm, quạt sử dụng trong hệ thống 1.3.1. Máy bơm Bơm là máy thủy lực dùng để hút và đẩy chất lỏng từ nơi này đến nơi khác. Chất lỏng dịch chuyển trong đ•ờng ống nên bơm phải tăng áp suất chất lỏng ở đầu đ•ờng ống để thắng trở lực trên đ•ờng ống và thắng hiệu áp suất ở hai đầu đ•ờng ống. Năng l•ợng bơm cấp cho chất lỏng lấy từ động cơ điện hoặc từ các nguồn động lực khác (máy nổ, máy hơi nước ) Điều kiện làm việc của bơm rất khác nhau (trong nhà, ngoài trời, độ ẩm, nhiệt độ ) và bơm phải chịu được tính chất hóa, lý của chất lỏng cần vận chuyển. 1.3.1.1. Phân loại Phân loại máy bơm có nhiều cách: a, Theo nguyên lý làm việc hay cách cấp năng l•ợng: Có 2 loại bơm: Bơm thể tích: Bơm loại này khi làm việc thì thể tích không gian làm việc thay đổi nhờ chuyển động tịnh tiến của pittông (bơm pittông) hay nhờ chuyển động quay của rotor (bơm rotor). Kết quả thế năng và áp suất chất lỏng tăng lên nghĩa là bơm cung cấp áp năng cho chất lỏng. Bơm động học: Trong bơm loại này, chất lỏng đ•ợc cung cấp động năng từ bơm và áp suất tăng lên. Chất lỏng qua bơm thu đ•ợc động l•ợng nhờ va đập của các cánh quạt (bơm ly tâm, bơm h•ớng trục) hoặc nhờ ma sát của tác nhân 9
  11. làm việc (bơm xoáy lốc, bơm tia, bơm chấn động, bơm vít xoắn, bơm sục khí) hoặc nhờ tác dụng của tr•ờng điện từ (bơm điện từ) hay các tr•ờng lực khác. b, Theo cấu tạo Bơm cánh quạt: Trong loại này bơm ly tâm chiếm đa số và th•ờng gặp nhất. Bơm pittông: bơm n•ớc, bơm dầu. Bơm rotor: bơm dầu, hóa chất, bùn Thuộc loại này còn có bơm bánh răng, bơm cánh trượt (lá gạt) c, Theo năng l•ợng đ•ợc sử dụng Vì bơm đ•ợc lai bằng các loại động cơ có đặc điểm khác nhau nên cũng có thể chia bơm ra các loại: Bơm chạy bằng động cơ Diezen. Bơm chạy bằng động cơ điện. Bơm chạy bằng động cơ hơi nước Ngoài ra có các loại bơm đặc biệt nh• bơm màng cách (bơm xăng trong ôtô), bơm phun tia (tạo chân không trong các bơm lớn nhà máy nhiệt điện ) 1.3.1.2. Sơ đồ các phần tử của một hệ thống bơm 9 8 10 7 H H đ 11 12 6 2 H 5 h 1 P1 3 4 Hình 1-3: Sơ đồ một hệ thống bơm 10
  12. 1. Động cơ kéo bơm (động cơ điện, 9. Bể chứa. máy nổ ) 10. Van và đ•ờng ống phân phối tới 2. Bơm nơi tiêu dùng. 3. L•ới chắn rác lắp ở đầu ống hút. Bên 11. Chân không kế lắp ở đầu vào bơm, trong l•ới chắn rác th•ờng có van một đo áp suất chân không do bơm tạo ra chiều để chất lỏng chỉ có thể từ ngoài trong chất lỏng. bể hút vào ống hút. 4. Bể hút. 12. áp kế lắp ở đầu ra của bơm, đo áp suất của chất lỏng ra khỏi bơm. Bơm sẽ 5. ống hút. 6. Van ống hút. hút chất lỏng từ bể hút 4 qua ống hút 5 7. Van ống đẩy. và đẩy chất lỏng qua ống đẩy 8 vào bể 8. ống đẩy. chứa 9. 1.3.1.3. Các thông số cơ bản của bơm a, Cột áp H (hay áp suất bơm): Đó là l•ợng tăng năng l•ợng riêng cho một đơn vị trọng l•ợng chất lỏng chảy qua bơm (từ miệng hút đến miệng đẩy của bơm). Cột áp H th•ờng đ•ợc tính bằng mét cột chất lỏng (hay mét cột n•ớc) hoặc tính đổi ra áp suất của bơm: P = H = gH (1-1) Trong đó: là trọng l•ợng riêng của chất lỏng đ•ợc bơm (N/m3) là khối l•ợng riêng chất lỏng (kg/ m3) g là gia tốc trọng tr•ờng (9,81 m/ s2) Cột áp H của bơm dùng để khắc phục: Độ chênh mực chất lỏng giữa bể chứa và bể hút: Hh + Hđ (m). Độ lệch áp suất tại 2 mặt thoáng ở bể hút (p1) và bể chứa (p2) p p p p 2 1 2 1 γ ρg Trở lực thủy lực (tổn thất năng l•ợng đơn vị) trong ống hút ( hh) và ống đẩy ( hđ). v 2 v 2 Độ chênh lệch áp suất động học (động năng) giữa hai mặt thoáng 2 1 2g 11
  13. p p v2 v2 H = (H + H ) + 2 1 + h + h + 2 1 (1-2) h đ ρg h đ 2g Trở lực thủy lực trong ống hút và ống đẩy tính theo các công thức: 2 vh h I h hh = h (1-3) 2g d h 2 vd d I d hd = d (1-4) 2g dd Trong đó: vh, vd: vận tốc chất lỏng trong ống hút và ống đẩy (m/s). h, d: hệ số trở lực ma sát trong ống hút và ống đẩy Ih, Id, dh, dd: các chiều dài và đ•ờng kính ống hút và ống đẩy (m). h, hd: tổng hệ số trở lực cục bộ trong ống hút và ống đẩy. b, L•u l•ợng (năng suất) bơm: Đó là thể tích chất lỏng do bơm cung cấp vào ống đẩy trong một đơn vị thời gian. L•u l•ợng Q đo bằng m3/s, m3/h c, Công suất bơm ( P hay N) Trong một tổ máy bơm cần phân biệt 3 loại công suất: Công suất làm việc N1 (công suất hữu ích) là công để đ•a một l•ợng Q chất lỏng lên độ cao H trong một đơn vị thời gian (s). -3 Ni = Qh.10 (kW) Trong đó: (N/m3); Q (m3/s); H (m) Công suất tại trục bơm N (th•ờng ghi trên nhãn bơm). Công suất này th•ờng lớn hơn Ni vì có tổn hao ma sát. Công suất động cơ kéo bơm (Nđc): công suất này th•ờng lớn hơn N để bù hiệu suất truyền động giữa động cơ và bơm, ngoài ra còn dự phòng quá tải bất th•ờng. N kγγQ 3 Nđc = k 10 (kW) (1-6) ηtd ηh ηtd Trong đó: k là hệ số dự phòng 12
  14. Công suất bơm d•ới 2 kW lấy k = 1,50 2 2,5 kW lấy k = 1,50 1,25 5 50 kW lâý k = 1,25 1,15 50 100 kW lâý k = 1,15 1,08 Công suất bơm trên 100 kW lấy k = 1,05 Cũng có thể lấy hệ số dự phòng: Khi Q 100 m3/h thì k = 1.1 1,15 td: hiệu suất bộ truyền đai (cu-roa) thì td < 1. Còn khi động cơ nối trực tiếp với bơm thì td 1 d, Hiệu suất bơm ( b): là tỷ số giữa công suất hữu ích Ni và công suất tại trục bơm N. N 1 (1-7) b N Hiệu suất bơm gồm 3 thành phần: b = Q H m (1-8) Trong đó: Q: hiệu suất l•u l•ợng (hay hiệu suất thể tích) do tổn thất l•u l•ợng vì rò rỉ H: hiệu suất thủy lực (hay hiệu suất cột áp) do tổn thất cột áp vì ma sát trong nội bộ bơm. m: hiệu suất cơ khí do tổn thất ma sát giữa các bộ phận cơ khí (ổ bi, gối trục ) và bề mặt ngoài của guồng động (bánh xe công tác) với chất lỏng (bơm ly tâm). 1.3.1.4. Đặc tính của bơm ly tâm Bơm ly tâm là loại bơm động học có cánh quạt. Nó đ•ợc sử dụng rất rộng rãi và đ•ợc kéo bằng động cơ điện. Bơm ly tâm phổ biến vì nó bơm đ•ợc nhiều loại chất lỏng khác nhau (nước lạnh, nước nóng, axit, kiềm, dầu, bùn ), giải lưu l•ợng rộng (từ vài l/ph đến vài m3/s), cột áp kém hơn pittông nh•ng đủ đáp ứng trong rất nhiều lĩnh vực sản xuất (từ d•ới 1m đến cỡ 1000m n•ớc, t•ơng ứng áp suất 100at), cấu tạo đơn giản, gọn, chắc chắn và rẻ. 13
  15. 10 Hđ 2 2 9 9 3 3 8 4 7 1 Hh 1 5 5 11 6 6 Hình 1-4: Sơ đồ cấu tạo bơm ly tâm Bơm ly tâm (hình 1-4) gồm có vỏ bơm 1 có biến dạng trôn ốc, trục 4, guồng động (bánh xe công tác) 3 có gắn các cánh cong 7, miệng hút 8 và miệng đẩy 9. Tr•ớc khi chạy bơm ly tâm, phải mồi n•ớc qua ống 10 để buồng trôn ốc, ống hút 5 chứa đầy n•ớc (lúc này xupáp 11 phía trên l•ới chắn 6 đóng lại do áp suất cột n•ớc trong ống hút 5). Khi động cơ kéo bơm quay, guồng động có các cánh cong gây ra lực ly tâm làm chất lỏng trong các rãnh bị nén và đẩy ra về phía đuôi các cánh cong và buồng trôn ốc. Do diện tích mặt cắt buồng trôn ốc tăng dần nên l•u tốc chất lỏng giảm dần và một phần động năng chất lỏng biến thành áp năng, dồn chất lỏng vào ống đẩy. Nh•ợc điểm của bơm ly tâm là không có khả năng hút n•ớc lúc ban đầu (phải mồi) và l•u l•ợng Q phụ thuộc vào cột áp H. Lý thuyết và thực nghiệm cho thấy: khi tốc độ quay n của bơm giữ nguyên thì cột áp H, công suất N và hiệu suất là hàm số của l•u l•ợng Q. Quan hệ: H = H(Q); N= N(Q) = (Q) Gọi là các đặc tính riêng của bơm 14
  16. Đ•ờng cong H = H(Q) hoặc Q = Q(H) cho biết khả năng làm việc của bơm nên còn đ•ợc gọi là đặc tính làm việc của bơm. Hình 1-5 cho các dạng đ•ờng đặc tính của bơm ly tâm. H N N H mi n Q Hình 1-5: Đ•ờng đặc tính bơm ly tâm Nhận xét đặc tính N(Q) ta thấy: công suất N có trị số cực tiểu khi l•u l•ợng bằng 0. Lúc này động cơ truyền động mở máy dễ dàng. Do vậy, động tác hợp lý khi mở máy là khóa van 8 trên ống đẩy (hình 1-3) để cho Q = 0. Sau một hay hai phút thì mở van ngay để tránh bơm và chất lỏng bị quá nóng do công suất động cơ chuyển hoàn toàn thành nhiệt năng. Hơn nữa lúc mở máy dòng động cơ lại lớn nên Q 0 sẽ làm dòng khởi động quá lớn có thể gây nguy hiểm cho động cơ điện. 1.3.1.5. Yêu cầu về trang bị điện cho bơm Các bơm hầu nh• không đòi hỏi thay đổi tốc độ nên phổ biến kéo bơm là động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha rotor lồng sóc. Tùy theo tốc độ bơm mà nối giữa động cơ và bơm có thể trực tiếp (đồng trục) hoặc gián tiếp qua hộp ốc, đai truyền, trục khuỷu Vì bơm hoạt động ở môi tr•ờng ẩm •ớt (n•ớc, chất lỏng khác) hoặc ở môi trường độc hại (axit, kiềm ) hay ở môi trường dễ cháy, nổ (dầu, axit) hoặc môi tr•ờng bẩn (bùn) nên các thiết bị trang bị điện - điện tử cho bơm cũng phải đáp ứng các điều kiện đó. 1.3.2. Quạt Quạt là máy khí dùng để hút hoặc đẩy không khí hoặc các khí khác. Tỷ số nén khí trong quạt không lớn nên ta có thể coi khí thổi (hút) không bị nén, nghĩa là coi khí nh• chất lỏng và tính toán cho quạt cũng t•ơng tự cho bơm. 15
  17. 1.3.2.1. Phân loại Phân loại quạt có nhiều cách: a, Theo nguyên lý làm việc: có 2 loại: Quạt ly tâm: dịch chuyển dòng khí trong mặt phẳng vuông góc với trục quay của quạt. Quạt h•ớng trục: dịch chuyển dòng khí song song với trục quay của quạt. b, Theo áp suất: chia ra: Quạt áp lực thấp: p 400 mm H20 c, Theo mục đích sử dụng: chia ra: Quạt không khí Quạt khói v.v d, Theo tốc độ chạy quạt Quạt cao tốc: hơn 1500 vg/ph. Quạt tốc độ trung bình: 800 1400 vg/ph. Quạt tốc độ chậm: 500 700 vg/ph. Quạt tốc độ rất chậm: d•ới 500 vg/ph. 1.3.2.2. Đặc tính của quạt ly tâm Quạt ly tâm làm việc nh• bơm ly tâm Guồng động hay bánh xe công tác 2 (hình 1-6 a) là bộ phận chính của quạt. Cánh có thể cong về phía tr•ớc, thẳng hay cong về phía sau tùy theo áp suất cần nh•ng khi đó hiệu suất khí sẽ thay đổi. Khí ra khỏi guồng động G sẽ vào thiết bị h•ớng 1 và chuyển động vào ống đẩy 1 hình trôn ốc (hình 1-6 b) và ra ngoài theo ống 2. Nếu bỏ qua biến đổi riêng của khí (do độ nén nhỏ) thì công suất quạt là: 16
  18. Qpg 3 QH 3 N 10 k 10 , (kW) (1-9) q η η Trong đó: Q: là năng suất quạt (m3/s) Hk: chiều cao áp lực (m cột khí) : khối l•ợng riêng của khí (kg/m3) 2 H: áp lực (mm H20 hay N/m ) g = 9,81 m/s2 : hiệu suất chung, th•ờng = 0,4 0,6 G 1 1 G 2 2 a) Hình 1-6: Sơ đồ cấu tạo quạt ly tâm Hiệu suất chung bao gồm: = q 0 td (1-10) Trong đó: q: hiệu suất quạt không kể tổn hao cơ khí 0: hiệu suất ổ đỡ, tùy loại mà 0 = 0,95 0,97 td: hiệu suất hệ truyền động. Khi nối trực tiếp với động cơ td 1. Công suất động cơ kéo quạt: kQH 3 Nđc = kN = 10 (kW) (1-11) Hệ số dự trữ k có thể tra ở bảng 1-15 d•ới đây: 17
  19. Bảng 1-15 Công suất N (kW) k 5 1,1 Các đặc tính của quạt có dạng t•ơng tự nh• ở bơm ly tâm (hình 1-5) 1.3.2.3. Yêu cầu trang bị điện cho quạt Các quạt công suất d•ới 200kW th•ờng dùng động cơ không đồng bộ rotor ngắn mạch mở máy trực tiếp hay gián tiếp qua các phần tử mở máy ở mạch stator. Đôi khi dùng động cơ rotor dây quấn nếu cần thay đổi tốc độ trong phạm vi hẹp hoặc động cơ đồng bộ hạ áp. Với quạt có công suất trên 200kW th•ờng dùng động cơ đồng bộ cao áp. Th•ờng động cơ kéo quạt đ•ợc mở máy trực tiếp từ toàn bộ điện áp l•ới. Tr•ờng hợp do các thông số l•ới hạn chế hay cần giới hạn tốc độ góc của quạt mà không đ•ợc phép mở máy trực tiếp thì phải hạn chế điện áp mở máy qua cuộn kháng hoặc qua biến áp tự ngẫu đối với động cơ cao áp và qua điện trở tác dụng mạch stator đối với động cơ hạ áp. 1.3.3. Máy nén Khí nén có nhiều công dụng: là nguyên liệu sản xuất (trong công nghiệp hóa học), là tác nhân mang năng l•ợng (khuấy trộn tạo phản ứng), là tác nhân mang tín hiệu điều khiển (trong kỹ thuật tự động bằng khí nén), là nguồn động lực, cấp hơi khí cho kích, tuabin Nguồn cấp khí nén là máy nén khí. 1.3.3.1. Phân loại a, Theo nguyên lý làm việc: chia ra: Máy nén thể tích: trong máy này, áp khí tăng do nén c•ỡng bức nhờ giảm thể tích không gian làm việc. Loại này có máy nén pittông, máy nén rotor (cánh trượt, bánh răng ). Máy nén động học: trong máy này, áp khí tăng do đ•ợc cấp động năng c•ỡng bức nhờ các cơ cấu làm việc. Loại này có máy nén ly tâm, h•ớng trục. 18
  20. b, Máy nén cũng đ•ợc phân loại theo nhiều cách khác nữa nh• Theo áp suất: áp suất cao, trung bình, thấp, chân không. Theo năng suất: lớn, vừa, nhỏ. Theo làm lạnh: làm lạnh trong quá trình nén, không làm lạnh Theo số cấp: một cấp, nhiều cấp v.v Tất cả các máy nén đều làm việc với chu trình ng•ợc với động cơ pittông hoặc tuabin. Phạm vi áp suất và năng suất một số máy nén cho ở bảng 1-16 Bảng 1 - 16 Loại máy nén áp suất làm việc (at) Năng suất (m3/h) Máy nén pittông 0-3000-100000 0-30000 Máy nén cánh gạt 0-12 0-6000 Máy nén trục vít 0-10 0-30000 Máy nén ly tâm 0-50 6000-300000 Máy nén tuabin 0-20 6000-900000 Máy nén h•ớng trục 0-10 Rất lớn 1.3.3.2. Các thông số cơ bản của máy nén Máy nén có 3 thông số cơ bản: Tỷ số nén : là tỷ số giữa áp suất khí ra và áp suất khí vào của máy nén Pra = (1-12) Pvao Năng suất Q: là khối l•ợng (kg/s) hay thể tích (m3/h) khí mà máy nén cung cấp trong một đơn vị thời gian. Công suất N: là công suất tiêu hao để nén và truyền khí. Ngoài ra còn có các thông số về hiệu suất máy nén, về khí nén (nhiệt độ, áp suất khí vào ra, lí tính và hóa tính của khí với các thông số khí đặc tr•ng) 1.3.3.3. Đặc tính của máy nén ly tâm Máy nén ly tâm là máy nén động học, có nguyên tắc làm việc t•ơng tự nh• bơm ly tâm. Khác là, do sự biến đổi áp suất của khí khi qua guồng động nên dẫn tới sự tăng khối l•ợng riêng của khí và tạo ra áp lực tĩnh. Đồng thời vận tốc khí cũng tăng và do vậy áp lực động cũng tăng. 19
  21. Đối với áp suất nhỏ, ng•ời ta dùng tuabin thổi khí một cấp. Loại này tạo áp suất không quá 0,15 at. Về bản chất đó là quạt cao áp. Đối với áp suất 1,3 4 at, có tuabin thổi khí nhiều cấp. Đối với áp suất 4 10 at hay nhiều hơn, có máy nén tuabin. Máy nén ly tâm có hiệu suất thấp hơn máy nén pittông nhất là khi năng suất máy nhỏ và áp suất cần cao (nén nhiều cấp). Do kết cấu đơn giản, kích th•ớc và khối l•ợng nhỏ, nối trực tiếp đ•ợc với động cơ, khí nén ra liên tục, đều, không bị bẩn bởi dầu bôi trơn (nh• ở máy nén thể tích) nên máy nén ly tâm mặc dù hiệu suất thấp, vẫn đ•ợc sử dụng rộng rãi, ở giải năng suất cao hơn 100m3/ph th•ờng kéo bằng động cơ không đồng bộ. Máy nén có năng suất lớn hơn 200m3/ph th•ờng kéo bằng động cơ đồng bộ. Tính công suất động cơ truyền động máy nén có thể theo công thức sau: Qz L L P = k i a (kW) (1-13) 600.102 . td 2 Trong đó: Q: là năng suất máy nén (m3/ph) k: hiệu suất máy nén, k = 0,5 0,8 td: hiệu suất bộ truyền; truyền đai thì td = 0,85; Li, La: công nén đẳng nhiệt và đoạn nhiệt (kGm) Giá trị Li, La đối với các áp suất khác nhau cho ở bảng 1-17 k: là hệ số dự trữ, k = 1,1 1,15 Cũng có thể chọn công suất động cơ theo công thức đơn giản: Qz P = k (kW) (1-14) 81,6 Trong đó: z là hệ số, theo bảng 1-17 Bảng 1-17 Đại áp suất cuối (là áp suất máy nén + 1at) (at) l•ợng 3 4 5 6 7 8 9 10 Li 11.000 13.900 16.100 17.900 19.500 20.800 22.000 23.000 La 12.900 17.100 20.500 23.500 26.100 28.600 30.700 32.700 Z 200 260 300 345 360 410 440 464 20
  22. Ch•ơng 2 thiết kế cung cấp điện cho trạm xử lý n•ớc nhà máy thép Đình Vũ 2.1. Tính toán công suất trạm xử lý n•ớc 2.1.1. Nhóm máy bơm Các máy bơm của trạm xử lý n•ớc thải tại nhà máy thép Đình Vũ chủ yếu là bơm ly tâm, truyền động cho các bơm này là truyền động điện, nối giữa động cơ và bơm là trực tiếp (đồng trục). Do vậy, khi tính chọn công suất động cơ, ta không cần l•u ý đến hiệu suất của khâu truyền lực trung gian. Các bơm hầu nh• không đòi hỏi thay đổi tốc độ nên phổ biến kéo bơm là động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha rotor lồng sóc, với bơm có công suất trung bình và lơn ta dùng động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha rotor dây quấn. Để tính toán công suất của động cơ truyền động cho bơm ta sử dụng công N k QH 3 thức (1-6): Nđc = k 10 (kW) ηtd ηh ηtd Trong đó: k là hệ số dự phòng. Công suất bơm d•ới: 2 kW lấy k = 1,50 2 2,5 kW lấy k = 1,50 1,25 5 50 kW lâý k = 1,25 1,15 50 100 kW lâý k = 1,15 1,08 Công suất bơm trên 100 kW lấy k = 1,05 Cũng có thể lấy hệ số dự phòng: Khi Q 100 m3/h thì k = 1.1 1,15 td: hiệu suất bộ truyền đai (cu-roa) thì td < 1. Còn khi động cơ nối trực tiếp với bơm thì td 1 Sau đây là phần tính toán công suất động cơ truyền động cho các máy bơm của trạm 21
  23. Bảng 2-1 Số Công suất 1 Công suất động cơ Nhóm máy bơm Loại động cơ l•ợng bơm (kW) truyền động (kW) KĐB rotor Bơm tuyến 1 02 110 115,5 lồng sóc KĐB rotor Bơm tuyến 2 01 110 115,5 lồng sóc KĐB rotor Bơm tuyến 3 03 160 168 lồng sóc KĐB rotor Bơm tuyến 4 03 45 52 lồng sóc KĐB rotor Bơm gián tiếp 03 45 52 lồng sóc KĐB rotor Bơm vào bể lọc áp lực 04 55 60 lồng sóc KĐB rotor Bơm khẩn cấp 02 7,5 9 lồng sóc KĐB rotor Bơm tại bể điều hòa 02 2,5 3,5 lồng sóc KĐB rotor Bơm tại bể gom 03 17 20 lồng sóc KĐB rotor Bơm tại bể n•ớc nóng 03 17 36 lồng sóc Bơm rửa tại bể trực KĐB rotor 02 15 18 tiếp lồng sóc Bơm hóa chất và KĐB rotor 02 0,22 0,33 polymer lồng sóc 22
  24. 2.1.2. Quạt Tại nhà máy thép Đình Vũ có hai hệ thống quạt chính là quạt làm mát trực tiếp và quạt làm mát gián tiếp. Đây là các quạt ly tâm có công suất trung bình nên ta dùng động cơ không đồng bộ rotor ngắn mạch để kéo quạt. Để tính chọn công suất động cơ kéo quạt dùng công thức (1-11) ở ch•ơng 1: kQH 3 Nđc = kN = 10 (kW) Sau đây là phần tính chọn công suất động cơ kéo quạt: Bảng 2-2 Công suất 1 quạt Công suất động Nhóm quạt Số l•ợng (kW) cơ (kW) Quạt làm mát trực tiếp 02 15 16,5 Quạt làm mát gián tiếp 02 3,7 4,3 2.1.3. Máy nén Trạm xử lý n•ớc tạo nhà máy thép Đình Vũ gồm một máy nén khí có công suất 37kW, năng suất nén là 960m3/h, đây là có công suất trung bình nên ta chọn động cơ truyền động cho nó là động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc. Công suất của động cơ đ•ợc tính theo công thức (1-14): P = k Qz (kW) 81,6 Trong đó: z là hệ số, theo bảng 1-17 k: là hệ số dự trữ, k = 1,1 1,15 Thay vào công thức trên ta có công suất của động cơ là: P = 1,13x 8 360 = 40 (kW) 81,6 2.2. Thiết kế trạm biến áp Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống cung cấp điện; trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. 23
  25. * Phân loại trạm biến áp: Theo hình thức và cấu trúc của trạm: Trạm biến áp ngoài trời: thích hợp cho các trạm biến áp trung gian công suất lớn, đủ đất đai cần thiết để đặt các thiết bị điện ngoài trời. Trạm biến áp trong nhà: thích hợp cho các trạm biến áp phân x•ởng hoặc các trạm biến áp của các khu vực đông dân c•. Để đảm bảo cung cấp điện cho nhà máy khi một máy biến áp bị sự cố máy còn phải cho phép quá tải, khoảng 30% công suất. S S TT MBA K Với: K = 1,3: đối với máy biến áp đặt trong nhà. K = 1,4: đối với máy biến áp đặt ngoài trời. Xem xét các chỉ tiêu, yêu cầu trên đối với trạm biến áp, ta chọn trạm biến áp trong nhà (kín). Máy biến áp đ•ợc đặt trong trạm kín (trạm xây). Trạm xây là kiểu trạm mà toàn bộ các thiết bị cao, hạ áp và máy biến áp đều đ•ợc đặt trong nhà mái bằng. Nhà xây đ•ợc phân ra nhiều ngăn để tiện thao tác, vận hành cũng nh• tránh sự cố lan tràn từ phần này sang phần khác. Các ngăn của trạm phải đ•ợc thông hơi, thoáng khí nh•ng phải đặt l•ới mắt cáo, cửa sắt phải kín để đề phòng chim, chuột, rắn chui qua các lỗ thông hơi, khe cửa gây mất điện. Mái phải đổ dốc (3 5)0 để thoát n•ớc m•a. D•ới hầm bệ máy biến áp phải xây hố dầu sự cố để chứa dầu máy biến áp khi sự cố, tránh cháy nổ lan tràn. 2.2.1. Xác định dung l•ợng trạm biến áp 24
  26. Bảng 2-3: Dung l•ợng các tủ động lực của trạm xử lý n•ớc Công suất Tổng công suất Tủ động lực Cấp điện cho: Số l•ợng (kW) (kW) DB1 – 1 PLC DB 1 – 2 Bơm tuyến 1 và 2 02 115,5 231 DB 1 – 3 Bơm tuyến 3 02 168 336 DB 1 – 4 Bơm vào bể lọc áp lực 03 60 180 Bơm tuyến 4 DB 1 – 5 04 52 208 Bơm vào bể gián tiếp Bơm rửa tại bể trực tiếp 01 18 18 DB 1 – 6 Quạt làm mát trực tiếp 01 16,5 16,5 Máy nén khí 01 40 40 Quạt làm mát gián tiếp 01 4,3 4,3 Bơm khẩn cấp 01 9 9 Bơm tại bể điều hòa 01 3,5 3,5 DB 1 – 7 Motor cần trục 01 8 8 Motor cào bùn 01 4,5 4,5 Cụm van điện 01 2,01 2,01 Nhà hóa chất 01 2,86 2,86 Bơm tại bể n•ớc nóng 02 36 72 Bơm tại bể gom 02 20 40 DB 2 Máy hớt dầu 01 0,18 0,18 Cần trục 01 8 8 Tổng 1183,85 Ta có: Ptt = 1183,85 kW Qtt = Ptt . tg = 1183,85 x 0,75 = 887,89 kVAr 2 2 2 2 Stt1 = Ptt Qtt 1183,85 887,89 1479,8 kVA Trạm biến áp ta đặt 2 máy biến áp có công suất định mức mỗi máy là: 25
  27. S 149,8 S tt 1138,3 kVA đmB 1,3 1,3 Chọn dùng 2 máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo có các thông số sau: Bảng 2-4 Điện áp định mức U , % I , % Công suất Tổn thất (W) N N Trọng l•ợng (kV) của U của I định mức đm đm Không Có Dầu Toàn bộ (kVA) Cao áp Hạ áp tải tải (lít) (kg) 1250 22 0,4 1720 12910 5,5 1,2 1340 4980 2.2.2. Thiết kế trạm biến áp và các phần tử của hệ thống a, Tính chọn các phần tử phía cao áp: * Đ•ờng dây trên không trung áp 22kV: Có 3 ph•ơng pháp lựa chọn tiết diện của dây dẫn, đó là: Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Chọn tiết diện theo điện áp cho phép Ucp. Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Jcp. Bảng 2-5: Phạm vi ứng dụng các ph•ơng pháp lựa chọn dây dẫn và cáp L•ới điện Jkt Ucp Jcp Cao áp Mọi đối t•ợng Trung áp Đô thị, công nghiệp Nông thôn Hạ áp Nông thôn Đô thị, công nghiệp Ta tiến hành tính chọn tiết diện đ•ờng dây trên không theo ph•ơng pháp Jkt 2 Bảng 2-6: Trị số Jkt (A/mm ) theo Tmax và loại dây: T (h) Loại dây max 5000 Dây đồng 2,5 2,1 1,8 Dây A, AC 1,3 1,1 1 Cáp đồng 3,5 3,1 2,7 Cáp nhôm 1,6 1,4 1,2 26
  28. 6 5 5 6 8 2 4 2 5 1 1 9 9 7 7 7 5 8 9 7 9 2 2 Hình 2-2: Trạm biến áp kiểu kín (xây trong nhà) đặt 2 MBA 1 - MBA; 2 - Đầu dây cao áp; 3 - Tủ cao áp; 4 - Các tụ hạ áp; 5 - Cáp hạ áp; 6 - Cáp cao áp; 7 - Rãnh cáp; 8 - Thông gió; 9 - ống dẫn cáp Xác định trị số dòng điện lớn nhất chạy trên đ•ờng dây: S 1250 I = BA = 16,4 (A) 2 3U dm 2 3.22 Chọn dây nhôm lõi thép (AC) lộ kép với thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax là từ 3000 5000h. Ta có tiết diện kinh tế đ•ờng dây là: 27
  29. I 16,4 2 Fkt = = 14,9 mm J kt 1,1 Chọn dây AC-35 do hãng Lens (Pháp) chế tạo. Vì dây dẫn đ•ợc chọn v•ợt cấp nên không cần kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. * Chọn dao cách ly trung áp: Trong sơ đồ trạm biến áp phân phối thì dao cách ly làm nhiệm vụ cách ly giữa đ•ờng dây trên không trung áp và trạm biến áp để phục vụ cho việc kiểm tra, bảo d•ỡng, sửa chữa chống sét van, cầu chì cao áp, máy biến áp và cáp tổng cũng nh• hệ thống tiếp địa. Dao cách ly không có biện pháp dập hồ quang nên không cho phép đóng cắt mạch điện. Với trạm biến áp đ•ợc xây kín trong nhà, ta dùng dao cách ly loại liên động, có nghĩa là có thể đóng cắt đồng thời 3 pha. Ta chọn dùng dap cách ly do SIEMENS chế tạo có các thông số kỹ thuật sau: Bảng 2-7 Loại Uđm (kV) INt (kA) INmax (kA) Iđm (A) 3DC 24 16 40 630 * Chọn chống sét van: Chống sét van làm nhiệm vụ chống sét đánh từ ngoài đ•ờng dây trên không truyền vào trạm. Chống sét van đ•ợc cấu tạo bởi điện trở phi tuyến và có đặc tuyến mô tả trên hình 3-2 R( ) Us U (kV) Uđm Hình 2-3: Đ•ờng đặc tuyến R(U) của chống sét van 28
  30. Khi điện áp bằng điện áp định mức của l•ới điện thì R = , không cho dòng điện đi qua. Khi điện áp sét đặt vào chống sét van, R 0 và chống sét van tháo toàn bộ sóng sét xuống đất. Trong tính toán thiết kế việc lựa chọn chống sét van chỉ cần căn cứ vào điện áp: UđmCSV Uđmlđ = 22kV. Chọn chống sét van do hãng SIEMENS chế tạo có các thông số kỹ thuật: Điện áp làm Điện áp Điện áp lớn nhất Loại việc lớn nhất phóng định Vật liệu vỏ của l•ới điện (kV) (kV) mức (kA) Cacbua 245 216 50 Sứ Silic * Cầu chì cao áp: làm nhiệm vụ bảo vệ ngắn mạch cho biến áp và cáp tổng, th•ờng dùng loại cầu chì ống cát thạch anh: 1 2 3 4 Hình 2-4: Cấu tạo cầu chì trung áp cát thạch anh 1 - Đầu tiếp điện; 2 - Vỏ sứ; 3 - Dây kim loại gắn hạt thiếc; 4 - Cát thạch anh Bình th•ờng dòng điện đi từ đầu tiếp điện này sang các dây kim loại đến đầu tiếp điện kia để vào biến áp. Khi xảy ra sự cố ngắn mạch trong biến áp hoặc cáp tổng, dòng qua dây kim loại cắt đứt mạch điện. Hồ quang sinh ra sẽ bị dập tắt trong các khe hở hẹp của cát thạch đã đ•ợc đổ đầy trong ống sứ. Ta chọn cầu chì cao áp do hãng SIEMENS chế tạo, có các thông số: Bảng 2-9 Kích th•ớc Tổn hao Khối U I I I Loại đm đm Dài Đ•ờng kính cắt N cắt Nmin công suất l•ợng kV A Mm kA A W kg 3GD1 36 32 537 88 31,5 230 78 6,8 606-5B 29
  31. b, Tính chọn các phần tử phía hạ áp * Cáp tổng: làm nhiệm vụ dẫn điện từ trạm biến áp đến tủ phân phối (tủ động lực và điều khiển) Dòng điện tính toán của cáp: Sii 1479,8 Itt = = 2316 (A) 3Udm 3.0,4 Chọn hai hệ thống cáp lõi đồng cách điện PVC do LENS chế tạo, có F là 1x630 mm2, trị số cho phép là: 2 x 1088 = 2176 (A). * Thanh dẫn hạ áp: Dòng điện lớn nhất qua thanh dẫn: Pii Imax = 3U dm cos Chọn thanh dẫn đồng hình chữ nhật, tại tủ động lực DB1, ta bố trí cho mỗi pha ghép 2 thanh cái, đặt trên giá fíp; tủ động lực DB2, mỗi pha ghép 1 thanh. Bảng 2-10 2 Thanh dẫn tại Imax (A) F (mm ) Icp (A) Tủ ĐL DB1 1919,1 [3x2(100x6)+1x2(100x6)] 3620 Tủ ĐL DB2 217 [3x(30x3)+1x(30x3)] 405 30
  32. CC 3 GD1 6065B CC 3 GD1 6065B BA 1250-22/0.4 BA 1250-22/0.4 Cu 3x2(1x630)+1x2(1x630) Cu 3x2(1x630)+1x2(1x630) Tủ ĐL DB1 Tủ ĐL DB2 Hình 2-5: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp phân phối gồm 2 máy 31
  33. 2.3. Lựa chọn CB Ngắn mạch là dạng sự cố nguy hiểm cần loại ra ngay khỏi l•ới điện. Nguyên nhân có thể do cáp hoặc dây dẫn điện bị ngắn mạch hoặc bị chạm đất, cách điện bị hỏng, tạo ra ngắn mạch. Hình 2-6 trình bày dạng ngắn mạch có dòng Ingắn mạch hay Icc rất lớn. I Icc Iđm 0 t Hình 2-6: Biểu diễn dòng ngắn mạch Icc Hậu quả của ngắn mạch là làm h• hỏng cáp nguồn, h• hỏng hoàn toàn hoặc từng phần thiết bị điện, nguy cơ gây bỏng, hỏa hoạn hay bị điện giật. Do dòng điện ngắn mạch rất lớn sẽ làm xuất hiện lực điện dộng trong thiết bị, dẫn đến h• hỏng thiết bị. Yêu cầu phải cắt ngay dòng ngắn mạch càng sớm càng đỡ nguy hiểm. Thiết bị bảo vệ ngắn mạch trong l•ới hạ áp có thể là CB hoặc cầu chì. Trong luận án này ta chỉ chọn thiết bị bảo vệ là CB vì các •u điểm nổi bật của nó nh•: Chế độ làm việc định mức của CB là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số dòng điện định mức chạy qua CB lâu bao nhiêu cũng đ•ợc. Mặt khác, mạch dòng điện của CB chịu đ•ợc dòng điện lớn (khi có ngắn mạch) lúc các tiếp điểm của nó đã đóng hay đang đóng. CB ngắt đ•ợc trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục kilôampe, sau khi ngắt dòng ngắn mạch CB đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng định mức. Để thực hiện yêu cầu thao tác bảo vệ có chọn lọc, CB cần phải có khả năng điều chỉnh trị số dòng điện tác động và thời gian tác động. CB (Circuit Breakers): là thiết bị dùng để tự động đóng cắt mạch điện lúc bình th•ờng cũng nh• lúc bị sự cố (quá tải, ngắn mạch, sụt áp ). 32
  34. * Các đặc tính cơ bản của một CB gồm: Điện áp sử dụng định mức UđmCB: là giá trị điện áp mà thiết bị có thể vận hành trong điều kiện bình th•ờng. Dòng điện định mức IđmCB: là giá trị cực đại của dòng liên tục mà CB và rơle bảo vệ qua dòng có thể chịu đựng đ•ợc vô hạn định ở nhiệt độ môi tr•ờng do nhà chế tạo quy định và nhiệt độ của các bộ phận mang điện không đ•ợc quá giới hạn cho phép. Dòng tác động có hiệu chỉnh khi quá tải cắt nhiệt: là giá trị dòng ng•ỡng tác động của CB, cũng nh• là dòng cực đại CB có thể chịu đựng đ•ợc mà không dẫn đến sự nhả tiếp điểm. Giá trị này cần phải lớn hơn dòng làm việc lớn nhất Ilvmax và nhỏ hơn dòng cho phép đã hiệu chỉnh Icp khi tính toán chọn dây. CB đ•ợc chọn phải đảm bảo các yêu cầu sau: Bảo vệ thiết bị an toàn khi có sự cố. Bảo đảm an toàn về cháy nổ. Bảo đảm an toàn cho ng•ời sử dụng. * Điều kiện chọn CB: UđmCB Ul•ới IđmCB Ilvmax ICu INmax (ICu: khẳ năng cắt ngắn mạch) Điều kiện chọn thiết bị bảo vệ phù hợp với dây dẫn: Ilvmax Icát nhiệt Ir Với Ir = Icpdd x K Icpdd: dòng điện làm việc cho phép của dây dẫn. K: hệ số hiệu chỉnh. Khi lựa chọn CB cần l•u ý đến các đặc tính khác của CB ảnh h•ởng của nhiệt độ môi tr•ờng đến dòng định mức của CB. ảnh h•ởng về nhiệt độ giữa các CB khi đặt chúng gần nhau (nếu đặt nhiều CB trong cùng 1 tủ thì do ảnh h•ởng về nhiệt độ dòng định mức của CB sẽ giảm còn 0,8 Iđm). Tất cả các CB đ•ợc chọn trong tập luận án này theo Cataloge của Merlin Gerrin 33
  35. Bảng 2-11: Kết quả lựa chọn CB Circuit Breakers (CB) I I I Tên thiết bị SL lvmax Số I I r cpdd (A) Tên CB n Cu (A) (A) cực (A) (kA) NS Tủ ĐL DB1 01 1919,1 03 2000 70 2000 2310 2000 Tủ ĐL DB2 01 217 NS 250 03 250 36 250 415 Bơm tuyến 1 03 208,4 NS 250 03 250 36 220 232,9 và 2 Bơm tuyến 3 03 303,1 NS 400 03 400 45 310 313 Bơm vào bể 04 108,3 NS 160 03 125 36 115 120 lọc áp lực Bơm tuyến 4 và bơm gián 06 93,8 NS 160 03 125 36 96 97,9 tiếp Máy nén khí 01 72,2 NS 160 03 125 36 74 76 Bơm trực 02 32,5 NS 100 03 63 25 31 31,95 tiếp Quạt mát 02 29,8 NS100 03 63 25 31 31,95 trực tiếp Quạt mát 02 7,8 NC45a 03 40 10 15 17,04 gián tiếp Bơm khẩn 02 16,3 NS100 03 50 25 17 17,04 cấp Bơm điều 02 6,3 NC45a 03 40 10 13 17,04 hòa Bơm tại bể 03 65 NS160 03 125 36 74 76 n•ớc nóng Bơm tại bể 03 36 NS100 03 63 25 40 41,2 gom Motor cần trục và motor 03 14,4 NS100 03 50 25 17 17,04 cào bùn Cụm van 01 3,6 NC45a 03 10 10 8 17,04 điện Nhà hóa chất 01 5,2 NC45a 03 16 10 12 17,04 Máy hớt dầu 01 0,3 NC45N 02 10 6 3 17,04 34
  36. 2.4. Lựa chọn dây dẫn cho các phụ tải của trạm xử lý n•ớc 2.4.1. Yêu cầu chung Tùy theo yêu cầu sử dụng, an toàn, thẩm mỹ, đặc điểm của mặt bằng mà ta có thể đi dây theo các ph•ơng pháp khác nhau: Đối với các tuyến cáp có dòng định lớn có thể dùng ph•ơng pháp : + Đi dây trong thang cáp. + Đi dây trong móng cáp và cố định cáp trên những dây đai. Đối với các tuyến cáp có dòng định mức mức nhỏ có thể đi dây trong hộp cáp và sắp xếp hợp lý để việc thi công và bảo trì dễ dàng. Đối với các tuyến cáp băng ngang lối đi thì phải lắp đặt ống dẫn cáp chôn sâu trong lòng đất. Dây dẫn đ•ợc lựa chọn phải đảm bảo yêu cầu về cháy nổ, an toàn cho ng•ời sử dụng và các thiết bị điện. Có 2 cách lựa chọn dây đẫn : + Chọn theo mật độ dòng kinh tế + Chọn theo điều kiện phát nóng. Trong tập luận văn này, toàn nhà máy có chung 1 cấp điện áp hạ áp là 400V nên chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng do các thiết bị phải làm việc th•ờng xuyên và lâu dài. 2.4.2. Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng Tùy theo điều kiện cụ thể mà ta xác định cách đi dây: chôn d•ói đất, âm trong t•ờng hay đi trên thang cáp. Trong tập luận án này, ta chọn cách đi dây chung cho các phụ tải là đi dây trên thang cáp. Điều kiện chọn dây dẫn : I I lv max cpdd K Với Icpdd : dòng điện cho phép dây dẫn ở điều kiện làm việc dài hạn. Ilv max : dòng điện làm việc lâu dài của một động cơ hay một nhóm động cơ. P + Đối với một động cơ : I dm lv max 3xUx cos 35
  37. S + Đối với một nhóm động cơ : I I tt lv max tt 3xU Trong đó : K : hệ số hiệu chỉnh. Xác định hệ số hiệu chỉnh : Tr•ờng hợp dây, cáp không chôn d•ới đất : K = K1 x K2 x K3 Trong đó : K1 : Thể hiện ảnh h•ởng của cách lắp đặt K2 : Thể hiện ảnh h•ởng t•ơng hỗ của cáp đặt kề nhau (mạch) K3 : Thể hiện ảnh h•ởng của nhiệt độ t•ơng ứng với dạng ánh điện. Tr•ờng hợp dây cáp chôn d•ới đất : K = K4 x K5 x K6 x K7 Trong đó : K4 : Thể hiện ảnh h•ởng của cách lắp đặt K5 : Thể hiện ảnh h•ởng của dây đặt kề nhau (mạch) K6 : Thể hiện ảnh h•ởng của đất chôn cáp K7 : Thể hiện ảnh h•ởng của nhiệt độ đất 2.4.3. Chọn dây cho các thiết bị Bơm tuyến 1 và 2 - 115,5kW (03 bộ) P 115,5 I dm 208,4 (A) lv max 3xUx cos 3x0,4x0,8 Ta có : K = K1 x K2 x K3 = 0,95 x 0,8 x 0.93 = 0,71 I 208,4 I lv max 293,5 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1x95 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 328(A) Bơm tuyến 3 - 168kW (03 bộ) P 168 I dm 303,1 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 303,1 I lv max 426,9 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1x150 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 441(A) 36
  38. Bơm vào bể lọc áp lực - 60 kW (04 bộ) P 60 I dm 108,3 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 108,3 I lv max 152,5 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1x35 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 169(A) Bơm tuyến 4 và bơm vào bể gián tiếp - 52kW (06 bộ) P 92 I dm 93,8 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 93,8 I lv max 132,1 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1x 25 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 138.(A) Máy nén khí - 40 kW (01 bộ) P 40 I dm 72,2 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 72,2 I lv max 101,7 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1x16 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 107(A) Quạt máy trực tiếp - 16,5 kW (02 bộ) P 16,5 I dm 29,8 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 29,8 I lv max 41,9 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1x4 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 45(A) 37
  39. Bơm rửa tại bể trực tiếp - 18 kW (02 bộ) P 18 I dm 32,5 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 32,5 I lv max 45,8 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1 6 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 58 (A) Quạt làm mát gián tiếp - 4,3 kW (02 bộ) P 4,3 I dm 7,8 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 7,8 I lv max 11 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1 1,5 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 24 (A) Bơm khẩn cấp - 9 kW (02 bộ) P 9 I dm 16,3 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 16,3 I lv max 23(A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1 1,5 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 24 (A) Bơm tại bể điều hòa - 3,5 kW (02 bộ) P 3,5 I dm 6,3 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 6,3 I lv max 8,9(A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1 1,5 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 24(A). 38
  40. Bơm tại bể gom - 20 kW (03 bộ) P 20 I dm 36 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 36 I lv max 50,8 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1 6 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 58(A). Motor cần trục và motor cào bùn - 8 kW (03 bộ) P 8 I dm 14,4 (A). lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 14,4 I lv max 20,3 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1 1,5 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 24(A). Nhà hóa chất - 2,86 kW (03 bộ) P 2,86 I dm 5,2 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 5,2 I lv max 7,3 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) 2 chế tạo, có F = 1 1,5 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 24.(A) Cụm van điện - 2,01 kW (01 bộ) P 2,01 I dm 3,6 (A) lv max 3 U cos 3 0,4 0,8 Ta có K = K1 K2 K3 = 0,95 0,8 0,93 = 0,71 I 3,6 I lv max 5,1 (A) cpdd K 0,71 Chọn cáp đồng một sợi cho mỗi pha, cách điện PVC do hãng LENS (Pháp) chế tạo, có F = 1 1,5 mm2, dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd 24(A) 39
  41. Bảng 2-12: Kết quả lựa chọn dây dẫn Công I I F I Tên thiết bị SL suất động lvmax K cp cpdd (A) (A) (mm2) (A) cơ (kW) Bơm tuyến 1 và 2 03 115,5 208,4 0,71 293,5 3x(1x95)+1x95 328 Bơm tuyến 3 03 168 303,1 0,71 426,9 3x(1x150)+1x150 441 Bơm vào bể lọc 04 60 108,3 0,71 152,5 3x(1x35)+1x25 169 áp lực Bơm tuyến 4 và 06 52 93,8 0,71 132,1 3x(1x25)+1x25 138 bơm gián tiếp Máy nén khí 01 40 72,2 0,71 101,7 3x(1x16)+1x16 107 Bơm trực tiếp 02 18 32,5 0,71 45,8 3x(1x6)+1x6 58 Quạt mát trực tiếp 02 16,5 29,8 0,71 41,8 3x(1x4)+1x4 45 Quạt mát gián tiếp 02 4,3 7,8 0,71 11 3x(1x1,5)+1x1,5 24 Bơm khẩn cấp 02 9 16,3 0,71 23 3x(1x1,5)+1x1,5 24 Bơm điều hòa 02 3,5 6,3 0,71 8,9 3x(1x1,5)+1x1,5 24 Bơm tại bể n•ớc 03 36 65 0,71 91,5 3x(1x16)+1x16 107 nóng Bơm tại bể gom 03 20 36 0,71 50,8 3x(1x6)+1x6 58 Motor cần trục và 03 8 14,4 0,71 20,3 3x(1x1,5)+1x1,5 24 motor cào bùn Cụm van điện 01 2,01 3,6 0,71 5,1 3x(1x1,5)+1x1,5 24 Nhà hóa chất 01 2,86 5,2 0,71 7,3 3x(1x1,5)+1x1,5 24 Máy hớt dầu 01 0,18 0,3 0,71 0,4 3x(1x1,5)+1x1,5 24 2.5. Tính toán bù công suất phản kháng 2.5.1. Lý thuyết chọn tụ bù công suất phản kháng a, ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng Điện năng là nguồn năng l•ợng chủ yếu trong các xí nghiệp, do đó việc sử dụng điện năng hợp lý và tiết kiệm có ý nghĩa lớn, góp phần hạ giá thành sản phẩm 40
  42. đồng thời có lợi ích chung cho nền kinh tế quốc dân. Vì vậy cần phải nâng cao hệ số công suất nhằm nâng cao mức độ sử dụng điện và đ•a đến các hiệu quả sau: Giảm tổn thất công suất trong mạng điện: P2 Q2 P2 Q2 P R R R P P U 2 U 2 U 2 (P) (Q) Khi giảm Q truyền tải trên đ•ờng dây, ta giảm đ•ợc thành phần tổn thất P(Q) do Q gây ra. Giảm tổn thất điện áp trong mạng điện: P R Q X P R Q X U U U U U U (P) (Q) Khi Q giảm truyền tải trên đ•ờng dây, ta giảm đ•ợc thành phần tổn thất U(Q) do Q gây ra. Tăng khả năng tải của đ•ờng dây và máy biến áp: Khả năng tải của đ•ờng dây và máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức là phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng. P2 Q2 I 3U Khi U, I không đổi, giảm Q ta sẽ tăng đ•ợc P. b, Các biện pháp nâng cao hệ số công suất Nâng cao hệ số cos tự nhiên: tìm biện pháp nâng cao cos mà không cần tìm thêm thiết bị bù. Nâng cao hệ số cos bằng ph•ơng pháp bù: bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần hộ tiêu thụ để cung cấp công suất cos cho chúng, làm giảm truyền tải trên đ•ờng dây, nâng cao hệ số cos của mạng điện. c, Vị trí đặt thiết bị bù Thông th•ờng các công ty, xí nghiệp chọn bù tập trung, ph•ơng pháp này áp dụng khi tải ổn định và liên tục. Nguyên lý là bộ tụ đ•ợc đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và đ•ợc đóng trong thời gian tải hoạt động. * Ưu điểm: Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng. 41
  43. Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu. Làm nhẹ tải cho máy biến áp và do đó có khả năng phát triển các phụ tải khi cần thiết. d, Dung l•ợng bù Dung l•ợng bù đ•ợc xác định nh• sau: Qbù = Ptt (tg 1 – tg 2) Trong đó: Ptt: công suất tính toán của P cần bù. tg 1: đ•ợc suy từ cos 1 là hệ số công suất ở nơi cần bù. tg 2: đ•ợc suy từ cos 2 là hệ số công suất yêu cầu. 2.5.2. Chọn tụ bù cho trạm xử lý n•ớc a, Chọn tụ bù Công suất tính toán của trạm biến áp tr•ớc khi đặt tụ bù là: Stt = 1479,8 kVA. Ptt = 1183,85 kW Qtt = 887,89 kVAr Hệ số công suất của nhà máy tr•ớc khi đặt tụ: cos = 0,8. Công suất của bộ tụ cần đặt để nâng hệ số công suất từ 0,8 lên 0,9: Qbù = Ptt (tg 1 – tg 2) Tr•ớc khi bù: cos 1 = 0,8 thì tg 1 = 0,75. Sau khi bù: cos 2 = 0,9 thì tg 2 = 0,48. Vậy dung l•ợng công suất phản kháng cần bù là: Qbù = 1183,85 x (0,75 – 0,48) = 319,64 (kVAr). Ta chọn 6 bộ tụ bù do DAE YEONG chế tạo với các thông số sau: Bảng 2-13 Công suất bù Điện dung I Kích th•ớc Loại đm (kVAr) ( F) (A) (mm) DLE-3H75K6S 75 1377,7 197,4 415 Công suất phản kháng sau khi bù: Qtt = Qtt - Qbù = 887,89 – 6 x 75 = 437,89 (kVAr) 42
  44. Công suất tính toán sau khi bù: 2 2 2 2 Stt1 Qtt Ptt 437,89 1183,85 = 1262,24 (kVA) Hệ số công suất sau khi bù: P 1183,85 cos = tt 0,93 Stt 1262,24 b, Lựa chọn áptômát cho tụ ứng với Qbù = 319,64 kVAr, ta xác định dòng định mức tụ theo công thức: Qbu 319,64 Iđm1 = = 461,4 (A) 3U dm 3.0,4 Ta chọn áptômát loại C801N của Merlin Gerin chế tạo có: Iđm = 800A IN = 25 kA c, Chọn tiết diện cho tụ Do có sự tồn tại các thành phần sóng hài nên dòng điện định mức cho dây phải bằng 1,5 lần dòng điện định mức chạy qua tụ, tức là: Iđm = 461,4 x 1,5 = 692 (A). Chọn cáp đồng một lõi, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có tiết diện 2 F = 1x500 mm , dòng điện làm việc lâu dài cho phép là Icpdd = 946 A. 2.5.3. Sơ đồ lắp đặt tụ bù Việc điều chỉnh dung l•ợng bù có khuyết điểm là sẽ có những vùng bù thừa và những vùng bù thiếu. Muốn giảm phần bù thừa, bù thiếu ta phải phân tụ ra thành nhiều nhóm nhỏ, nh•ng nh• vậy sẽ tốn kém nhiều thiết bị đóng cắt, đo l•ợng điều chỉnh và dung l•ợng bù phức tạp thêm. Vì vậy việc phân nhóm tụ điện phải căn cứ vào tình hình phụ tải và xét đến tính kỹ thuật, việc điều chỉnh dung l•ợng bù của tụ điện có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động. Trong trạm, phụ tải có tính tập trung nên ta chọn bù tập trung tại thanh cái ở tủ phân phối. Điều chỉnh dung l•ợng bằng tay hay tự động ta phải xét đến tỷ số Q/S. Nếu Q/S 15% thì ta điều chỉnh bù bằng tay. Nếu Q/S 15% thì ta điều chỉnh bù tự động. 43
  45. Ta có: Qtt = 887,89 kVAr và Stt = 1479,8 kVA. Q 887,89 = 60% > 15% Ta sử dụng bù tự động. S 1479,8 Việc điều chỉnh tự động bộ tụ có thể tiến hành theo điện áp, dòng phụ tải, hướng công suất phản kháng theo thời gian ngày và đêm MBA S= 1250(KVA) Uđm = 22/0.4 (KV) Tủ động lực DB1 Tủ động lực DB2 Tủ bù tụ Tủ bù tụ 3 x 75 kVAr 3 x 75 kVAr Hình 2-7: Sơ đồ lắp đặt tụ bù tại các tủ động lực 44
  46. Ch•ơng 3 tính toán chọn mạch khởi động cho các phụ tải của hệ thống 3.1. Lựa chọn các thiết bị cho mạch khởi động động cơ 3.1.1. Các ph•ơng án khởi động động cơ Các phụ tải trong trạm xử lý n•ớc tại nhà máy thép Đình Vũ hầu hết là các động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc. Các động cơ này có dòng khởi động: Ikđ = (5 7) Iđm. Việc khởi động các động cơ này sẽ đ•ợc thực hiện bằng cách đóng trực tiếp động cơ vào l•ới, nếu động cơ có công suất nhỏ. Đối với các động cơ có công suất lớn, dòng khởi động sẽ rất lớn, gây sụt điện áp l•ới, phát nóng động cơ Vì vậy, để động cơ làm việc an toàn, hiệu quả thì điều quan trọng đầu tiên là ta phải giảm đ•ợc dòng khởi động động cơ bằng các cách sau: Khởi động bằng điện trở khởi động: Mắc thêm điện trở khởi động vào mạch rotor của động cơ: ph•ơng pháp này đ•ợc thực hiện bằng cách khi khởi động, ta đóng toàn bộ điện trở khởi động vào, sau từng khoảng thời gian thì ta ngắt dần điện trở ra khỏi mạch bằng cách đóng dần các tiếp điểm. Với cách này dòng khởi động của động cơ sẽ còn: Ikđ = (2 2,5)Iđm. M R Hình 3-1: Sơ đồ khởi động động cơ bằng điện trở 45
  47. Khởi động bằng cách nối sao - tam giác: ph•ơng pháp này đ•ợc áp dụng để khởi động cho những động cơ không chỉ có một chiều quay và điện áp định mức của động cơ ở cách nối tam giác sẽ t•ơng ứng với điện áp l•ới điện. Dòng điện khởi động theo cách nối hình sao: Ikđ = (1,8 2,6)Iđm. A B C K1 K2 K3 M Hình 3-2: Sơ đồ khởi động động cơ bằng cách đổi nối sao - tam giác 3.1.2. Khởi động động cơ bằng cách đổi nối sao - tam giác Các phụ tải của trạm xử lý n•ớc chủ yếu là các máy bơm, máy nén và quạt gió nên không đòi hỏi động cơ khởi động phải đảo chiều quay, vì vậy ta lựa chọn ph•ơng án đổi nối sao - tam giác để khởi động cho các động cơ. Ph•ơng án này còn có •u điểm là dòng khởi động nhỏ hơn ph•ơng án mắc thêm điện trở khởi động và tính tự động t•ơng đối cao. Để thực hiện khởi động động cơ bằng cách đổi nối sao - tam giác ta cần có khởi động từ. Khởi động từ là một khí cụ điện dùng để điều khiển việc đóng, ngắt, đảo chiều và bảo vệ quá tải (nếu có lắp thêm rơle nhiệt) các động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc. 46
  48. Động cơ không đồng bộ ba pha có thể làm việc liên tục đ•ợc hay không tùy thuộc đáng kể vào mức độ tin cậy của khởi động từ. Do đó, khởi động từ cần thỏa mãn các yêu cầu sau: Tiếp điểm có độ bền chịu mài mòn cao; Khả năng đóng, cắt cao; Thao tác đóng, cắt dứt khoát; Tiêu thụ công suất ít nhất; Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi bị quá tải lâu dài (tr•ờng hợp có rơle nhiệt); Thỏa mãn điều kiện khởi động của động cơ điện rotor lồng sóc; Khởi động từ dùng để chuyển đổi sao - tam giác gồm có 3 công tắc tơ. Ngoài ra, tất cả các khởi động từ sao - tam giác thông th•ờng đ•ợc cung cấp kèm với một rơle duy trì thời gian (rơle thời gian) đ•ợc đặt sẵn thời gian chuyển đổi sao - tam giác. Công tắc tơ là một loại khí cụ điện dùng để đóng, cắt từ xa tự động hoặc bằng nút ấn các mạch điện lực có phụ tải. Công tắc tơ có hai vị trí: đóng - cắt, đ•ợc chế tạo có số lần đóng cắt lớn, tần số đóng có thể đến 1500 lần/h. 3.1.2.1. Lựa chọn rơle nhiệt cho khởi động từ của các động cơ Rơle nhiệt là một loại khí cụ điện để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, th•ờng dùng kèm với khởi động từ và công tắc tơ. Quá tải th•ờng đ•a đến một trong hai tr•ờng hợp sau: Quá tải ngắn hạn: do mở máy hoặc phanh hãm động cơ hoặc kẹt tức thời động cơ. Kết quả là không có hoặc ít có nguy cơ h• hỏng nếu quá tải không th•ờng xuyên. Bảo vệ đ•ợc dự kiến báo hiệu cho biết và không cắt. I IT Iđ m t Hình 3-3: Biểu diễn quá tải ngắn hạn 47
  49. Quá tải dài hạn: do mất điện một pha hay động cơ bị quá tải hoặc l•ới điện làm việc với quá nhiều thiết bị. Kết quả sẽ dẫn đến phát nóng, già hóa chất cách điện dẫn đến chóng h• hỏng cách điện, thời gian lâu có thể gây cháy và hỏa hoạn. I IP Iđm t Hình 3-4: Biểu diễn dòng quá tải dài hạn Mỗi động cơ phải đ•ợc bảo vệ đối với quá tải và sự mất cân bằng giữa các pha bằng rơle nhiệt. 2 1 3 Hình 3-5: Sơ đồ điện của rơle nhiệt 1 - Tấm l•ỡng kim loại; 2 - Tiếp điểm đ•ợc điều khiển; 3 - Móc cơ khí Đặc tính cơ bản của rơle nhiệt là quan hệ giữa thời gian tác động và dòng điện phụ tải chạy qua (còn gọi là đặc tính thời gian - dòng điện A - s). Mặt khác, để đảm bảo yêu cầu giữ đ•ợc tuổi thọ lâu dài của thiết bị theo đúng số liệu kỹ thuật đã cho của nhà sản xuất, các đối t•ợng cần bảo vệ cũng có đặc tính thời gian - dòng điện (đ•ờng 1). Lựa chọn đúng đắn rơle nhiệt sao cho có đ•ợc đ•ờng đặc tính ampe - giây của rơle (đ•ờng 2) gần sát đ•ờng đặc tính ampe - giây của đối t•ợng cần bảo vệ (đ•ờng 1) (thấp hơn một chút). Chọn quá thấp sẽ không tận dụng đ•ợc công suất động cơ điện, chọn quá cao sẽ làm giảm tuổi thọ cỉa thiết bị cần bảo vệ. 48
  50. Trong thực tế sử dụng, cách lựa chọn phù hợp phải là chọn dòng điện định mức của rơle nhiệt bằng dòng định mức của động cơ điện cần bảo vệ và rơle tác động ở giá trị Itđ = (1,2 1,3)Iđm (đ•ờng 3). t(s) 10000 1 1000 2 3 100 10 0 1.2 2 3 4 5 6 I Hình 3-6: Các đ•ờng đặc tính thời gian - dòng điện D•ới đây là bảng kết quả lựa chọn rơle nhiệt cho khởi động từ của các động cơ, rơle nhiệt loại 3 cực do Pháp chế tạo: Bảng 3-2: Kết quả lựa chọn rơle nhiệt Công suất I Rơle đ•ợc chọn Tên thiết bị SL lvmax động cơ (kW) (A) Loại Itđ (A) Bơm tuyến 1 và 2 03 115,5 208,4 LR1-F250 160 - 250 Bơm tuyến 3 03 168 303,1 LR1-F400 250 - 400 Bơm vào bể lọc áp lực 04 60 108,3 LR1-F125 95 - 125 Bơm tuyến 4 và bơm 06 52 93,8 LR1-F101 75 - 100 gián tiếp Máy nén khí 01 40 72,2 LR1-D8036 63 - 80 Bơm trực tiếp 02 18 32,5 LR1-D40355 30 - 40 Quạt mát trực tiếp 02 16,5 29,8 LR1-D40353 23 - 32 Quạt mát gián tiếp 02 4,3 7,8 LR1-D09314 7 - 10 Bơm khẩn cấp 02 9 16,3 LR1-D25322 18 - 22 Bơm điều hòa 02 3,5 6,3 LR1-D09314 7 - 10 Bơm tại bể n•ớc nóng 03 36 65 LR1-D8036 63 - 80 Bơm tại bể gom 03 20 36 LR1-D63357 38 - 50 49
  51. 3.1.2.2. Lựa chọn khởi động từ cho các động cơ Các khởi động từ đ•ợc chọn trong tập luận án này là khởi động từ của hãng SIEMENS sản xuất Công Khởi động từ đ•ợc chọn Tên suất I Công tắc tơ Y Công tắc tơ Rơle thời gian SL lvmax thiết bị động cơ (A) I I Thời gian Mã hiệu đm Mã hiệu đm Mã hiệu (kW) (A) (A) đặt (s) Bơm tuyến 3RP1574 03 115,5 208,4 3TF5022 3TF5222 1 - 20 1 và 2 - 1NP30 Bơm tuyến 3RP1574 03 168 303,1 3TF5422 300 3TF5622 400 1 - 20 3 -1NP30 Bơm vào 3RP1574 bể lọc áp 04 60 108,3 3TF4822 100 3TF5022 110 1 - 20 - 1NP30 lực Bơm tuyến 3RP1574 4 và bơm 06 52 93,8 3TF4622 64 3TF4822 100 1 - 20 - 1NP30 gián tiếp Máy nén 3RP1574 01 40 72,2 3TF4622 64 3TF4722 90 1 - 20 khí - 1NP30 Bơm trực 3RP1574 02 18 32,5 3TF4222 27 3TF4422 44 1 - 20 tiếp - 1NP30 Quạt mát 3RP1574 02 16,5 29,8 3TF4222 27 3TF4422 44 1 - 20 trực tiếp - 1NP30 Quạt mát 02 4,3 7,8 3TF3000 12 gián tiếp Bơm khẩn 02 9 16,3 3TF3000 27 cấp Bơm điều 02 3,5 6,3 3TF3000 12 hòa Bơm tại bể 3RP1574 03 36 65 3TF4522 48,5 3TF4722 90 1 - 20 n•ớc nóng - 1NP30 Bơm tại bể 3RP1574 03 20 36 3TF4222 27 3TF4422 44 1 - 20 gom - 1NP30 50
  52. 3.2. Sơ đồ khởi động động cơ Nh• vậy, ta dùng ph•ơng pháp đổi nối sao - tam giác để khởi động cho các động cơ có công suất trung bình và lớn trong hệ thống. Còn đối với các động cơ có công suất nhỏ ta tiến hành khởi động trực tiếp từ l•ới điện. Hình 3-7 biểu diễn sơ đồ động lực và điều khiển của động cơ bơm tuyến 1 P1A. Các động cơ khác cũng sử dụng sơ đồ này là: Bơm tuyến 2: P2 - 110kW. Bơm tuyến 3: P3A, P3B, P3C - 160kW. Bơm vào bể lọc áp lực: P5A, P5B, P5C, P5D - 55kW. Bơm tuyến 4: P4A, P4B, P4C - 45kW. Bơm vào bể gián tiếp: GA, GB, GC - 45kW. Máy nén khí: MNK - 37 kW. Bơm rửa tại bể trực tiếp: RA, RB – 15kW. Quạt mát trực tiếp: T1, T2 - 15kW. Bơm tại bể n•ớc nóng: P9A, P9B, P9C. Bơm tại bể gom: P8A, P8B, P8C. Giải thích sơ đồ: Mạch động lực: gồm có áptômát MCCB 3 cực, rơle thời gian, 3 công tắc tơ: MCL là công tắc tơ chính, MC là công tắc tơ dùng để nối tam giác, MCY là công tắc tơ nối sao, OLR là rơle nhiệt. Mạch điều khiển: TIME, MCL, MC , MCY lần l•ợt là cuộn hút của rơle thời gian, công tắc tơ chính, công tắc tơ tam giác và công tắc tơ sao. Ngoài ra còn có các đèn hiển thị thông báo: + Đèn hiển thị 220V AC - màu xanh: RUN (báo hoạt động). + Đèn hiển thị 220V AC - màu đỏ: OFF (báo dừng). + Đèn hiển thị 220V AC - màu vàng: FAULT (báo lỗi). Các đèn này cũng đ•ợc lắp đặt tại các tủ dkh tại chỗ (Local box). Các Local box với các nút nhấn khởi động hoặc dừng đ•ợc nối liên thông với đầu vào của bộ điều khiển PLC S7-200 để điều khiển tự động động cơ. 51
  53. Hình 3-7: Sơ đồ động lực và điều khiển động cơ bơm tuyến 1 P1A 52
  54. Các động cơ có công suất nhỏ ta sẽ khởi động trực tiếp từ l•ới nh• động cơ bơm tại bể điều hòa ở hình 3-8, ngoài ra còn có các động cơ: Quạt mát gián tiếp: T3, T4 - 3,7kW Bơm khẩn cấp: KC1, KC2 - 7,5 kW. Bơm tại bể điều hòa: P6A, P6B - 2,5kW. Motor cần trục: 8kW. Máy hớt dầu: 0,18kW. Sơ đồ khởi động các động cơ này chỉ có áptômát, 1 công tắc tơ và rơle nhiệt 53
  55. Hình 3-8: Sơ đồ động lực và điều khiển động cơ bơm tại bể điều hòa P6A. 54
  56. Ch•ơng 4 tính toán sụt áp và ngắn mạch 4.1. Tính toán độ sụt áp 4.1.1. Tiêu chuẩn kiểm tra và ph•ơng pháp tính toán Do yêu cầu chất l•ợng, biện pháp vận hành cho các thiết bị điện phải gần với giá trị định mức. Do vậy dây dẫn chọn phải có tiết diện sao cho khi mang tải lớn nhất mà điện áp tại cuối đ•ờng dây không bị sụt áp quá phạm vi cho phép. * U% 5%: ở chế độ làm việc bình th•ờng. U% 25%: ở chế độ động cơ khởi động. Các công thức tính độ sụt áp ở chế độ bình th•ờng. U = 3Ilv max L(Rcos X sin ) U U% = 100 Uluoi Công thức tính độ sụt áp ở chế độ khởi động động cơ: U = 3IdnL(Rcos X sin ) U% = Trong đó: Ul•ới: điện áp dây Ilvmax: dòng điện làm việc lớn nhất. Ilvmax = Iđmi: đối với thiết bị thứ i (chế độ bình th•ờng) Ilvmax = Inm: đối với thiết bị thứ i (chế độ khởi động) Ilvmax = Itt: đối với một nhóm thiết bị. Iđn = dòng điện đỉnh nhọn Iđn = Knm x Iđm Với: Iđm: dòng điện định mức của thiết bị. Kmm: hệ số mở máy 55
  57. Đối với động cơ rotor lồng sóc: Kmm = 5 7 Đối với động cơ rotor dây quấn: Kmm = 2,5. * R: điện trở của dây ( /km) Đối với dây đồng: 22,5 mm2 / km R = S(mm2 ) Đối với dây nhôm: 2 R = 36 mm / km S(mm2 ) (R đ•ợc bỏ qua khi tiết diện > 500mm2) * X: cảm kháng của dây ( /km). Cảm kháng đ•ợc bỏ qua cho dây có tiết diện nhỏ hơn 50mm2. Nếu không có thông tin nào khác sẽ cho X = 0,8 ( /km). * : góc pha giữa điện áp và dòng điện trong dây Động cơ: Khi khởi động: cos = 0,35 Chế độ bình th•ờng: cos = 0,8. * L: chiều dài dây dẫn (km): Công thức tính gần đúng: U = K x Ilvmax x L (V). Trong đó: K: hệ số hiệu chỉnh. Ilvmax: dòng điện làm việc lớn nhất. L: chiều dài dây dẫn (km). Ta chỉ kiểm tra độ sụt áp từ máy biến áp đến thiết bị tiêu thụ điện ở xa nguồn nhất. 4.1.2. Tính độ sụt áp của các phụ tải trạm xử lý n•ớc Dòng điện làm việc lớn nhất của máy biến áp: SdmBA 1250 Ilvmax = = 1804,22 (A). 3U dm 3 0,4 56
  58. 4.1.2.1. Chế độ hoạt động bình th•ờng (cos = 0,8) * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tuyến 1 P1A Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) I = 208,4 (A) TĐLDB1 lvmax Tải 2 F = [3x(1x95)+(1x95)] (mm ) L = 30 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Cáp đồng F = 2x630 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 1804,22 (A). L = 0,002 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U1 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 1804,22 0,002 0,8 0,08 0,6 = 0,39 (V) 1 2 630 Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm P1A: Cáp đồng F = 1x95 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 208,4 (A). L = 0,03 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 208,4 0,03 0,8 0,08 0,6 = 2,57 (V). 2 1 95 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P1A: 57
  59. U = U1 + U2 = 0,39 + 2,57 = 2,96 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 2,96 U% = 100 100= 0,78% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tuyến 3 P3A Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) I = 303,1 (A) TĐLDB1 lvmax Tải F = [3x(1x150)+(1x150)] (mm2) L = 20 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến bơm P3A: Cáp đồng F = 1x150 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 303,1 (A). L = 0,02 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 303,1 0,02 0,8 0,08 0,6 = 1,8 (V). 2 150 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P3A: U = U1 + U2 = 0,39 + 1,8 = 2,19 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 2,19 U% = 100 100= 0,57% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 58
  60. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm vào bể lọc áp lực P5A Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 108,3 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x35)+(1x35)] (mm2) Tải L = 50 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến bơm P5A: Cáp đồng F = 1x35 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 108,3 (A). L = 0,05 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 108,3 0,05 0,8 0,08 0,6 = 5,3 (V). 2 1 35 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P5A: U = U1 + U2 = 0,39 + 5,3 = 5,69 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 5,69 U% = 100 100= 1,5% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 59
  61. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tuyến 4 P4A Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) I = 93,8 (A) TĐLDB1 lvmax Tải 2 F = [3x(1x25)+(1x25)] (mm ) L = 25 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến bơm P4A: Cáp đồng F = 1x25 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 93,8 (A). L = 0,025 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 93,8 0,025 0,8 0,08 0,6 = 3,1 (V). 2 1 25 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P4A: U = U1 + U2 = 0,39 + 3,1 = 3,49 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 3,49 U% = 100 100= 0,92% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 60
  62. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm vào bể gián tiếp GA Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 93,8 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x25)+(1x25)] (mm2) Tải L = 35 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến bơm vào bể gián tiếp GA: Cáp đồng F = 1x25 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 93,8 (A). L = 0,035 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 93,8 0,035 0,8 0,08 0,6 = 4,34 (V). 2 1 25 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm vào bể gián tiếp GA: U = U1 + U2 = 0,39 + 4,34 = 4,73 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 4,73 U% = 100 100= 1,25% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 61
  63. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến máy nén khí MNK Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 72,2 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x16)+(1x16)] (mm2) Tải L = 40 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến máy nén khí MNK: Cáp đồng F = 1x16 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 72,2 (A). L = 0,04 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 72,2 0,04 0,8 0,08 0,6 = 5,9 (V). 2 1 16 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến máy nén khí: U = U1 + U2 = 0,39 + 5,9 = 6,29 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 6,29 U% = 100 100= 1,66% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 62
  64. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm trực tiếp RA Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 32,5 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x6)+(1x6)] (mm2) Tải L = 30 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến bơm RA: Cáp đồng F = 1x6 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 32,5 (A). L = 0,03 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 32,5 0,03 0,8 0,08 0,6 = 5,13 (V). 2 1 6 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm RA: U = U1 + U2 = 0,39 + 5,13 = 5,52 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 5,52 U% = 100 100= 1,45% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 63
  65. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến quạt làm mát trực tiếp T1 Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 29,8 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x4)+(1x4)] (mm2) Tải L = 30 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến quạt T1: Cáp đồng F = 1x4 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 39,8 (A). L = 0,03 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 2,8 0,03 0,8 0,08 0,6 = 7,04 (V). 2 1 35 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến quạt T1: U = U1 + U2 = 0,39 + 7,04 = 7,43 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 7,43 U% = 100 100= 1,96% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 64
  66. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến quạt làm mát gián tiếp T3 Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 7,8 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x1,5)+(1x1,5)] (mm2) Tải L = 35 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến quạt T3: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 7,8 (A). L = 0,035 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 7,8 0,035 0,8 0,08 0,6 = 12,8 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến quạt T3: U = U1 + U2 = 0,39 + 12,8 = 13,19 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 13,19 U% = 100 100= 3,47% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 65
  67. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm khẩn cấp KC1 Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 16,3 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x1,5)+(1x1,5)] (mm2) Tải L = 40 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến bơm KC1: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 16,3 (A). L = 0,04 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 16,3 0,04 0,8 0,08 0,6 = 13,6 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm KC1: U = U1 + U2 = 0,39 + 13,6 = 13,99 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 13,99 U% = 100 100= 3,68% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 66
  68. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tại bể điều hòa P6A Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 6,3 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x1,5)+(1x1,5)] (mm2) Tải L = 80 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến bơm P6A: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 6,3 (A). L = 0,08 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 6,3 0,08 0,8 0,08 0,6 = 10,52 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P6A: U = U1 + U2 = 0,39 + 10,52 = 10,91 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 10,91 U% = 100 100= 2,87% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 67
  69. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến motor cần trục Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 14,4 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x1,5)+(1x1,5)] (mm2) Tải L = 60 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến motor cần trục: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 14,4 (A). L = 0,06 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 14,4 0,06 0,8 0,08 0,6 = 18,03 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến motor cần trục: U = U1 + U2 = 0,39 + 18,03 = 18,42 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 18,42 U% = 100 100= 4,85% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 68
  70. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp B1 đến nhà hóa chất Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 2 (m) Ilvmax = 5,2 (A) TĐLDB1 F = [3x(1x1,5)+(1x1,5)] (mm2) Tải L = 100 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực đến nhà hóa chất: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 5,2 (A). L = 0,1 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 5,2 0,1 0,8 0,08 0,6 = 10,85 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P6A: U = U1 + U2 = 0,39 + 10,85 = 11,24 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 11,24 U% = 100 100= 2,96% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 69
  71. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tại bể n•ớc nóng P9A Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 50 (m) Ilvmax = 6,5 (A) TĐLDB2 F = [3x(1x16)+(1x16)] (mm2) Tải L = 60 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Cáp đồng F = 2x630 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 1804,22 (A). L = 0,05 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U1 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 1804,22 0,05 0,8 0,08 0,6 = 9,75 (V). 1 2 630 Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến bơm P9A: Cáp đồng F = 1x16 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 65 (A). L = 0,06 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 65 0,06 0,8 0,08 0,6 = 7,92 (V). 2 1 16 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P9A: U = U1 + U2 = 9,75 + 7,92 = 17,67 (V) 70
  72. Độ sụt áp phần trăm: U 10,91 U% = 100 100= 4,65% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tại gom P8A Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 50 (m) Ilvmax = 36 (A) TĐLDB2 F = [3x(1x6)+(1x6)] (mm2) Tải L = 10 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Tính nh• trên ta có U1 = 9,75 (V) Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến bơm P8A: Cáp đồng F = 1x6 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 36 (A). L = 0,01 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 36 0,01 0,8 0,08 0,6 = 1,9 (V). 2 1 6 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P8A: U = U1 + U2 = 9,75 + 1,9 = 11,65 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 11,65 U% = 100 100= 3,07% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 71
  73. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến máy hớt dầu Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 50 (m) Ilvmax = 0,32 (A) TĐLDB2 F = [3x(1x1,5)+(1x1,5)] (mm2) Tải L = 15 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Tính nh• trên ta có U1 = 9,75 (V) Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến máy hớt dầu: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 0,32 (A). L = 0,015 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 0,32 0,015 0,8 0,08 0,6 = 0,1 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến máy hớt dầu: U = U1 + U2 = 9,75 + 0,1 = 9,85 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 9,85 U% = 100 100= 2,6% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 72
  74. * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp B2 đến motor cần trục Ilvmax = 1804,22 (A) F = [3x(2x630)+(2x630)] (mm2) L = 50 (m) Ilvmax = 14,4 (A) TĐLDB2 F = [3x(1x1,5)+(1x1,5)] (mm2) Tải L = 10 (m) Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Tính nh• trên ta có U1 = 9,75 (V) Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến motor cần trục: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Ilvmax = 14,4 (A). L = 0,01 (km). cos = 0,8. sin = 0,6. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Ilv max L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 14,4 0,01 0,8 0,08 0,6 = 3 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến motor cần trục: U = U1 + U2 = 9,75 + 3 = 12,75 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 12,75 U% = 100 100= 3,35% < 5% (thỏa mãn). Udm 380 73
  75. Bảng 4-1: Kết quả tính của trạm ở chế độ bình th•ờng I F L U U U U Độ sụt áp lvmax 1 2 U KQ (A) (mm2) (km) (V) (V) (V) (%) cp Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tuyến 1 tủ DB1 2,96 0,78 5% Đạt & 2: P1A, Tủ DB1 208,4 1x95 0,03 2,57 P1B, P2 đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tuyến 3: tủ DB1 2,19 0,57 5% Đạt P3A, P3B, Tủ DB1 303,1 1x150 0,02 1,8 P3C đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm vào bể tủ DB1 lọc áp lực: 5,69 1,5 5% Đạt Tủ DB1 P5A, P5B, 103,8 1x35 0,05 5,3 đến bơm P6C, P5D Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tuyến 4: tủ DB1 3,49 0,92 5% Đạt P4A, P4B, Tủ DB1 93,8 1x25 0,025 3,1 P4C đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm vào bể tủ DB1 4,73 1,25 5% Đạt gián tiếp GA, Tủ DB1 93,8 1x25 0,035 4,34 GB, GC đến bơm MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 Từ MBA đến tủ DB1 máy nén khí Tủ DB1 6,29 1,66 5% Đạt MNK đến 72,2 1x16 0,03 5,9 MNK Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tại bể tủ DB1 5,52 1,45 5% Đạt trực tiếp Tủ DB1 32,5 1x6 0,03 5,13 RA, RB đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 quạt làm mát tủ DB1 7,43 1,96 5% Đạt trực tiếp Tủ DB1 29,8 1x4 0,03 7,04 T1, T2 đến quạt 74
  76. I F L U U U U Độ sụt áp lvmax 1 2 U KQ (A) (mm2) (km) (V) (V) (V) (%) cp Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 quạt làm mát tủ DB1 13,19 3,47 5% Đạt gián tiếp Tủ DB1 7,8 1x1,5 0,035 12,8 T3, T4 đến quạt Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm khẩn tủ DB1 13,99 3,69 5% Đạt cấp KC1, Tủ DB1 16,3 1x1,5 0,04 13,6 KC2 đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tại bể tủ DB1 10,91 2,87 5% Đạt điều hòa Tủ DB1 6,3 1x1,5 0,08 10,52 P6A, P6B đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 motor cần tủ DB1 18,42 4,85 5% Đạt trục và motor Tủ DB1 14,4 1x1,5 0,06 18,03 cào bùn đến motor MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 Từ MBA đến tủ DB1 11,24 2,96 5% Đạt nhà hóa chất Tủ DB1 5,2 1x1,5 0,1 10,85 đến NHC Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 bơm tại bể tủ DB2 n•ớc nóng 17,67 4,65 5% Đạt Tủ DB2 P9A, P9B, 65 1x16 0,06 7,92 đến bơm P9C Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 bơm tại bể tủ DB2 11,65 3,07 5% Đạt gom P8A, Tủ DB2 36 1x6 0,01 1,9 P8B, P8C đến bơm MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 Từ MBA đến tủ DB2 9,85 2,6 5% Đạt máy hớt dầu Tủ DB1 0,32 1x1,5 0,015 0,1 đến máy MBA đến Từ MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 tủ DB2 motor cần 12,75 3,35 5% Đạt Tủ DB2 trục 14,4 1x1,5 0,01 3 đến motor 75
  77. 4.1.2.2. Chế độ khởi động động cơ (cos = 0,35) * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tuyến 1 P1A Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm P1A: Cáp đồng F = 1x95 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 1042 (A). L = 0,03 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 21042 0,03 0,35 0,08 0,94 = 8,6 (V). 2 1 95 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P1A: U = U1 + U2 = 0,39 + 8,6 = 8,99 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 8,99 U% = 100 100= 2,37 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tuyến 3 P3A Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm P3A: Cáp đồng F = 1x150 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 1515,5 (A). L = 0,02 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) 76
  78. U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 1515,5 0,02 0,35 0,08 0,94 = 6,7 (V). 2 1 150 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P3A: U = U1 + U2 = 0,39 + 6,7 = 7,09 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 7,09 U% = 100 100= 1,87 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm vào bể lọc áp lực P5A Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm P5A: Cáp đồng F = 1x35 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 541,5 (A). L = 0,05 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 22,5 U = 3 541,5 0,05 0,35 0,08 0,94 = 14,08 (V). 2 1 35 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P5A: U = U1 + U2 = 0,39 + 14,08 = 14,47 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 14,47 U% = 100 100= 3,8 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tuyến 4 P4A Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). 77
  79. Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm P4A: Cáp đồng F = 1x25 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 469 (A). L = 0,025 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 469 0,025 0,35 0,08 0,94 = 7,93 (V). 2 1 25 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P4A: U = U1 + U2 = 0,39 + 7,93 = 8,32 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 8,32 U% = 100 100= 2,2 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm vào bể gián tiếp GA Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm GA: Cáp đồng F = 1x25 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 562 (A). L = 0,035 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 22,5 U = 3 562 0,035 0,35 0,08 0,94 = 13,3 (V). 2 1 25 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm GA: U = U1 + U2 = 0,39 + 13,3 = 13,69 (V) 78
  80. Độ sụt áp phần trăm: U 13,69 U% = 100 100= 3,6 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến máy nén khí MNK Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến MNK: Cáp đồng F = 1x16 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 433 (A). L = 0,04 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 433 0,04 0,35 0,08 0,94 = 17,02 (V). 2 1 16 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến MNK: U = U1 + U2 = 0,39 + 17,02 = 17,41 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 17,41 U% = 100 100= 4,58 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm trực tiếp RA Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm RA: Cáp đồng F = 1x6 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 195 (A). L = 0,03 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) 79
  81. U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 195 0,03 0,35 0,08 0,94 = 14,06 (V). 2 1 6 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm RA: U = U1 + U2 = 0,39 + 14,06 = 14,45 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 14,45 U% = 100 100= 3,8 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến quạt làm mát trực tiếp T1 Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến quạt T1: Cáp đồng F = 1x4 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 178 (A). L = 0,035 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 22,5 U = 3 178 0,035 0,35 0,08 0,94 = 22,06 (V). 2 1 4 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến quạt T1: U = U1 + U2 = 0,39 + 22.06 = 22,45 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 22,45 U% = 100 100= 5,9% < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến quạt làm mát gián tiếp T3 Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến quạt T3: 80
  82. Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 54 (A). L = 0,03 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 54 0,03 0,35 0,08 0,94 = 14,94 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến quạt T3: U = U1 + U2 = 0,39 + 14,94 = 15,33 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 15,33 U% = 100 100= 4 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm khẩn cấp KC1 Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm KC1: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 114 (A). L = 0,04 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 22,5 U = 3 114 0,04 0,35 0,08 0,94 = 42,06 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm KC1: U = U1 + U2 = 0,39 + 42,06 = 42,45 (V) 81
  83. Độ sụt áp phần trăm: U 42,45 U% = 100 100= 11,17 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến bơm tại bể điều hòa P6A Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến bơm P6A: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 44 (A). L = 0,08 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 44 0,08 0,35 0,08 0,94 = 32,47 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P6A: U = U1 + U2 = 0,39 + 32,47 = 32,86 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 32,86 U% = 100 100= 8,65 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến motor cần trục Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến motor: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 86 (A). L = 0,06 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) 82
  84. U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 86 0,06 0,35 0,08 0,94 = 47,6 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến motor: U = U1 + U2 = 0,39 + 47,6 = 47,98 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 47,98 U% = 100 100= 12,63 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến nhà hóa chất Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến nhà hóa chất: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 36 (A). L = 0,1 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 22,5 U = 3 36 0,1 0,35 0,08 0,94 = 33,2 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến nhà hóa chất: U = U1 + U2 = 0,39 + 33,2 = 33,59 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 33,59 U% = 100 100= 8,84 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp từ sau máy biến áp đến motor cần trục Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB1: Tính nh• trên ta có đ•ợc U1 = 0,39 (V). 83
  85. Sụt áp từ sau tủ động lực DB1 đến motor: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 86 (A). L = 0,06 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 86 0,06 0,35 0,08 0,94 = 47,6 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến motor: U = U1 + U2 = 0,39 + 47,6 = 47,98 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 47,98 U% = 100 100= 12,63 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp cho bơm tại bể n•ớc nóng P9A Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Tính nh• trên ta có đ•ợc U2 = 9,75 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến bơm P9A: Cáp đồng F = 1x16 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 390 (A). L = 0,06 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 22,5 U = 3 390 0,06 0,35 0,08 0,94 = 22,98 (V). 2 1 16 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P9A: 84
  86. U = U1 + U2 = 9,75 + 22,98 = 32,73 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 32,73 U% = 100 100= 8,6 % < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp cho bơm tại bể gom P8A Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Tính nh• trên ta có đ•ợc U2 = 9,75 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến bơm P9A: Cáp đồng F = 1x6 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 216 (A). L = 0,01 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 216 0,01 0,35 0,08 0,94 = 5,2 (V). 2 1 6 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P8A: U = U1 + U2 = 9,75 + 5,2 = 14,95 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 14,95 U% = 100 100= 3,9% < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp cho máy hớt dầu Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Tính nh• trên ta có đ•ợc U2 = 9,75 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến máy hớt dầu: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 2,25 (A). L = 0,015 (km). cos = 0,35. 85
  87. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 3 Idn L (R cos X sin ) 22,5 U = 3 2,25 0,015 0,35 0,08 0,94 = 0,31 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến MHD: U = U1 + U2 = 9,75 + 0,31 = 10,06(V) Độ sụt áp phần trăm: U 10,06 U% = 100 100= 2,65% < 25% (thỏa mãn). Udm 380 * Tính toán độ sụt áp cho motor cần trục Sụt áp từ sau máy biến áp đến tủ động lực DB2: Tính nh• trên ta có đ•ợc U2 = 9,75 (V). Sụt áp từ sau tủ động lực DB2 đến motor: Cáp đồng F = 1x1,5 mm2/pha và các số liệu đã biết đ•ợc: Idn = 86 (A). L = 0,01 (km). cos = 0,35. sin = 0,94. X = 0,08 ( /km) U2 = 22,5 U = 3 86 0,01 0,35 0,08 0,94 = 7,93 (V). 2 1 1,5 Sụt áp tổng cộng từ sau máy biến áp đến bơm P8A: U = U1 + U2 = 9,75 + 7,93 = 17,68 (V) Độ sụt áp phần trăm: U 17,68 U% = 100 100= 4,65% < 25% (thỏa mãn). Udm 380 86
  88. Bảng 4-2: Kết quả tính của trạm ở chế độ khởi động I F L U U U U Độ sụt áp 1 2 U KQ (A) (mm2) (km) (V) (V) (V) (%) cp Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tuyến 1 tủ DB1 8,99 2,37 25% Đạt & 2: P1A, Tủ DB1 1042 1x95 0,03 8,6 P1B, P2 đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tuyến 3: tủ DB1 7,09 1,87 25% Đạt P3A, P3B, Tủ DB1 1515,5 1x150 0,02 6,7 P3C đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm vào bể tủ DB1 lọc áp lực: 14,47 3,8 25% Đạt Tủ DB1 P5A, P5B, 541,5 1x35 0,05 14,08 đến bơm P6C, P5D Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tuyến 4: tủ DB1 8,32 2,2 25% Đạt P4A, P4B, Tủ DB1 469 1x25 0,025 7,93 P4C đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm vào bể tủ DB1 13,69 3,6 25% Đạt gián tiếp GA, Tủ DB1 562 1x25 0,035 13,3 GB, GC đến bơm MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 Từ MBA đến tủ DB1 máy nén khí Tủ DB1 17,41 4,85 25% Đạt MNK đến 433 1x16 0,03 17,0 MNK Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tại bể tủ DB1 14,45 4,85 25% Đạt trực tiếp Tủ DB1 195 1x6 0,03 14,06 RA, RB đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 quạt làm mát tủ DB1 22,45 5,9 25% Đạt trực tiếp Tủ DB1 178 1x4 0,03 22,06 T1, T2 đến quạt 87
  89. I F L U U U U Độ sụt áp lvmax 1 2 U KQ (A) (mm2) (km) (V) (V) (V) (%) cp Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 quạt làm mát tủ DB1 15,33 4 25% Đạt gián tiếp Tủ DB1 54 1x1,5 0,035 14,94 T3, T4 đến quạt Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm khẩn tủ DB1 42,45 11,17 25% Đạt cấp KC1, Tủ DB1 114 1x1,5 0,04 42,06 KC2 đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 bơm tại bể tủ DB1 32,86 8,65 25% Đạt điều hòa Tủ DB1 44 1x1,5 0,08 32,47 P6A, P6B đến bơm Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 motor cần tủ DB1 47,98 12,63 25% Đạt trục và motor Tủ DB1 86 1x1,5 0,06 47,6 cào bùn đến motor MBA đến 1804,22 2x630 0,002 0,39 Từ MBA đến tủ DB1 33,59 8,83 25% Đạt nhà hóa chất Tủ DB1 36 1x1,5 0,1 33,2 đến NHC Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 bơm tại bể tủ DB2 n•ớc nóng 32,73 8,6 25% Đạt Tủ DB2 P9A, P9B, 390 1x16 0,06 22,98 đến bơm P9C Từ MBA đến MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 bơm tại bể tủ DB2 14,95 3,9 25% Đạt gom P8A, Tủ DB2 216 1x6 0,01 5,2 P8B, P8C đến bơm MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 Từ MBA đến tủ DB2 10,06 2,65 25% Đạt máy hớt dầu Tủ DB1 2,25 1x1,5 0,015 0,31 đến máy MBA đến Từ MBA đến 1804,22 2x630 0,05 9,75 tủ DB2 motor cần 17,68 4,65 25% Đạt Tủ DB2 trục 86 1x1,5 0,01 7,93 đến motor 88
  90. 4.2. Tính toán ngắn mạch ba pha 4.2.1. Ph•ơng pháp tính dòng ngắn mạch ba pha 3 Xác định dòng ngắn mạch ba pha (IN ) tại các điểm khác nhau của mạng là điều kiện cần thiết của việc thiết kế mạng. Tính toán dòng ngắn mạch ba pha nhằm để kiểm tra việc lựa chọn thiết bị đóng cắt (dòng sự cố); cáp (tính ổn định nhiệt), thiết bị bảo vệ 3 Ngắn mạch ba pha (IN ) tại các điểm bất kỳ của l•ới hạ áp: U I 3 = dm N 3 Z Trong đó: Uđm: điện áp định mức phía thứ cấp lúc không tải (V) Z : Tổng trở mỗi pha tới điểm ngắn mạch (m ) * Ph•ơng pháp tính Z : Mỗi phần tử của lưới (mạng trung áp, biến áp, cáp, máy cắt, thanh cái ) đều đ•ợc đặc tr•ng bằng tổng trở của chúng. Z gồm 2 thành phần R và X. Trong tính toán ngắn mạch dung kháng không đóng vai trò quan trọng. Các thành phần R, X, Z đ•ợc thể hiện bằng ( ), ph•ơng pháp này chia l•ới điện ra thành các đoạn và mỗi đoạn đều đặc tr•ng bởi R và X. Tổng trở cho tập hợp các phân đoạn nối tiếp nhau sẽ đ•ợc tính: Z = R2 X 2 Trong đó: R ; X : lần l•ợt là tổng trở số học các trở kháng, cảm kháng của phân đoạn. * Xác định tổng trở mạng: Máy biến áp: 2 PN Udm 3 RMBA = 2 10 Sdm 2 U N % Udm XMBA = 10 Sdm Trong đó: Uđm: điện áp dây thứ cấp RMBA: điện trở máy biến áp XMBA: cảm kháng các cuộn dây 89
  91. PN: tổn hao công suất ngắn mạch Sđm: công suất định mức. Dây dẫn: R = r0 x l X = x0 x l r0, x0: là trở kháng và cảm kháng đ•ợc nhà sản xuất cung cấp l: chiều dài của dây. 4.2.2. Tính toán ngắn mạch ba pha các phụ tải trạm xử lý n•ớc TĐL DB1 TĐL DB2 P1A P2 P3A P4A GA RA KC1 MHD P8A P9A CT * Ngắn mạch tại tủ động lực DB1: 2 3 2 3 PN Udm 10 12,91 0,4 10 RMBA = 2 2 = 0,66 (m ) 2 Sdm 2 1250 2 2 U N % Udm 10 5,5 0,4 10 XMBA = = 3,52 (m ) 2 Sdm 2 1250 Dây cáp từ máy biến áp đến tủ DB1 dài 2m, tiết diện 1x360 mm2 gồm 2 dây ghép lại thành một pha l 2 R = 22,5 = 0,04 (m ) d S 2 630 0,8 X = x .l = 2 = 0,8 (m ) d 0 2 Tổng trở đến tủ DB1: R = RMBA + Rd = 0,66 + 0,44 = 0,7 (m ) 90
  92. X = XMBA + Xd = 3,52 + 0,8 = 4,32 (m ) Z = R2 X 2 0,72 4,322 = 4,38 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại tủ động lực DB1: 3 U dm 400 IN = = = 52,73 (kA) 3 Z 3 4,38 3 Kiểm tra: ICu = 70 kA > IN = 52,73 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại bơm tuyến 1 P1A Dây dẫn từ tủ DB1 đến bơm tuyến 1 dài 30m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x95 mm2. l 30 R = 22,5 = 7,1 (m ) d S 95 Xd = x0.l = 0,08 30 = 2,4 (m ) Tổng trở đến động cơ bơm P1A: R 1 = R + Rd = 0,7 + 7,1 = 7,8 (m ) X 1 = X + Xd = 4,32 + 2,4 = 6,72 (m ) 2 2 2 2 Z 1 = R 1 X 1 7,8 6,72 = 10,3 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại động cơ bơm P1A: 3 400 IN = = = 22,42 (kA) 3 10,3 3 Kiểm tra: ICu = 36 kA > IN = 22,42 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại bơm tuyến 3 P3A Dây dẫn từ tủ DB1 đến bơm tuyến 3 dài 20m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x150 mm2. l 20 R = 22,5 = 3 (m ) d S 150 Xd = x0.l = 0,08 x 20 = 1,6 (m ) Tổng trở đến động cơ bơm P3A: R 2 = R + Rd = 0,7 + 3 = 3,7 (m ) X 2 = X + Xd = 4,32 + 1,6 = 5,92 (m ) 2 2 2 2 Z 2 = R 2 X 2 3,7 5,92 = 6,98 (m ) 91
  93. Dòng ngắn mạch ba pha tại động cơ bơm P3A: 3 U dm 400 IN = = = 33,1 (kA) 3 Z 3 6,98 3 Kiểm tra: ICu = 45 kA > IN = 33,1 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại bơm vào bể lọc áp lực P5A Dây dẫn từ tủ DB1 đến bơm P5A dài 50m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x35 mm2. l 50 R = 22,5 = 32,14 (m ) d S 35 Xd = x0.l = 0,08 x 50 = 4 (m ) Tổng trở đến động cơ bơm P5A: R 3 = R + Rd = 0,7 + 32,14 = 32,84 (m ) X 3 = X + Xd = 4,32 + 4 = 8,32 (m ) 2 2 2 2 Z 3 = R 3 X 3 32,84 8,32 = 33,9 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại động cơ bơm P5A: 3 400 IN = = = 6,8 (kA) 3 33,9 3 Kiểm tra: ICu = 36 kA > IN = 6,8 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại bơm tuyến 4 P4A Dây dẫn từ tủ DB1 đến bơm tuyến 4 dài 25m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x25 mm2. l 25 R = 22,5 = 22,5 (m ) d S 25 Xd = x0.l = 0,08 x 25= 2 (m ) Tổng trở đến động cơ bơm P3A: R 4 = R + Rd = 0,7 + 22,5 = 23,2 (m ) X 4 = X + Xd = 4,32 + 2 = 6,32 (m ) 2 2 2 2 Z 4 = R 4 X 4 23,2 6,32 = 24 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại động cơ bơm P3A: 92
  94. 3 U dm 400 IN = = = 9,63 (kA) 3 Z 3 24 3 Kiểm tra: ICu = 45 kA > IN = 33,1 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại bơm vào bể gián tiếp GA Dây dẫn từ tủ DB1 đến bơm GA dài 35m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x25 mm2. l 35 R = 22,5 = 31,5 (m ) d S 25 Xd = x0.l = 0,08 x 35= 2,8 (m ) Tổng trở đến động cơ bơm GA: R 5 = R + Rd = 0,7 + 31,5 = 32,3 (m ) X 5 = X + Xd = 4,32 + 2,8 = 7,12 (m ) 2 2 2 2 Z 5 = R 5 X 5 32,3 7,12 = 33,1 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại động cơ bơm GA: 3 400 IN = = = 6,98 (kA) 3 33,1 3 Kiểm tra: ICu = 36 kA > IN = 6,98 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại máy nén khí MNK Dây dẫn từ tủ DB1 đến MNK dài 40m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x16 mm2. l 40 R = 22,5 = 56,25 (m ) d S 16 Xd = x0.l = 0,08 x 40= 3,2 (m ) Tổng trở đến MNK: R 6 = R + Rd = 0,7 + 56,25 = 56,95 (m ) X 6 = X + Xd = 4,32 + 3,2 = 7,52 (m ) 2 2 2 2 Z 6 = R 6 X 6 56,95 7,52 = 57,44 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại MNK: 3 400 IN = = = 4,02 (kA) 3 57,44 93
  95. 3 Kiểm tra: ICu = 36 kA > IN = 4,02 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại bơm ở bể trực tiếp RA Dây dẫn từ tủ DB1 đến bơm RA dài 30m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x6 mm2. l 30 R = 22,5 = 112,5 (m ) d S 6 Xd = x0.l = 0,08 x 30= 2,4 (m ) Tổng trở đến động cơ bơm RA: R 7 = R + Rd = 0,7 + 112,5 = 113,2 (m ) X 7 = X + Xd = 4,32 + 2,4 = 6,72 (m ) 2 2 2 2 Z 7 = R 7 X 7 113,2 6,72 = 113,4 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại động cơ bơm RA: 3 U dm 400 IN = = = 2,04 (kA) 3 Z 3 113,4 3 Kiểm tra: ICu = 25 kA > IN = 2,04 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại quạt làm mát trực tiếp T1 Dây dẫn từ tủ DB1 đến quạt T1 dài 30m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x4 mm2. l 30 R = 22,5 = 135 (m ) d S 4 Xd = x0.l = 0,08 x 30= 2,4 (m ) Tổng trở đến quạt T1: R 8 = R + Rd = 0,7 + 135 = 135,7 (m ) X 8 = X + Xd = 4,32 + 2,4 = 6,72 (m ) 2 2 2 2 Z 8 = R 8 X 8 135,7 6,72 = 135,87 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại quạt T1 3 400 IN = = = 1,7 (kA) 3 135,87 3 Kiểm tra: ICu = 25 kA > IN = 1,7 (kA) Thỏa mãn 94
  96. *Ngắn mạch tại quạt làm mát gián tiếp T3 Dây dẫn từ tủ DB1 đến quạt T3 dài 35m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x1,5 mm2. l 35 R = 22,5 = 525 (m ) d S 1,5 Xd = x0.l = 0,08 x 35= 2,8 (m ) Tổng trở đến quạt T3: R 9 = R + Rd = 0,7 + 525 = 525,7 (m ) X 9 = X + Xd = 4,32 + 2,8 = 7,12 (m ) 2 2 2 2 Z 9 = R 9 X 9 525,7 7,12 = 525,75 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại quạt T3: 3 U dm 400 IN = = = 0,44 (kA) 3 Z 3 525,75 3 Kiểm tra: ICu = 10 kA > IN = 0,44 (kA) Thỏa mãn *Ngắn mạch tại bơm khẩn cấp KC1 Dây dẫn từ tủ DB1 đến bơm KC1 dài 40m, cáp đồng một lõi, mỗi sợi cho một pha, cách điện PVC, tiết diện F = 1x1,5 mm2. l 40 R = 22,5 = 600 (m ) d S 1,5 Xd = x0.l = 0,08 x 40= 3,2 (m ) Tổng trở đến động cơ bơm KC1: R 10 = R + Rd = 0,7 + 600 = 600,7 (m ) X 10 = X + Xd = 4,32 + 3,2 = 7,52 (m ) 2 2 2 2 Z 10 = R 10 X 10 600,7 7,52 = 600,75 (m ) Dòng ngắn mạch ba pha tại động cơ bơm KC1: 3 400 IN = = = 0,38 (kA) 3 600,75 3 Kiểm tra: ICu = 25 kA > IN = 0,38 (kA) Thỏa mãn 95