Tài liệu Tính toán - chọn máy lạnh và các thiết bị cho trạm điều hòa trung tâm

Chia sẻ: Trần Văn Oánh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

544
lượt xem 247
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống điều hòa trung tâm là một tổ hợp các thiết bị xử lý các thông số của không khí được tiến hành ở một trạm trung tâm sau đó đưa đến các nơi tiêu thụ bằng các kênh dẫn không khí hoặc các chất tải lạnh. Tài liệu trình bày về phương pháp thiết kế hoàn chỉnh một trạm điều hòa trung tâm, bao gồm tính chọn máy lạnh, các thiết bị và hệ thống điện cung cấp cho trạm. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu Tính toán - chọn máy lạnh và các thiết bị cho trạm điều hòa trung tâm

TÝnh to¸n –chän m¸y l¹nh vµ c¸c thiÕt bÞ cho tr¹m ®iÒu hßa kh«ng khÝ trung t©m I. Kh¸i qu¸t vÒ hÖ thèng ®iÒu hßa kh«ng khÝ trung t©m: HÖ thèng ®iÒu hßa kh«ng khÝ trung t©m l mét tæ hîp c¸c thiÕt bÞ xö lÝ c¸c th«ng sè cña kh«ng khÝ ®îc tiÕn h nh ë mét tr¹m trung t©m sau ®ã ®a ®Õn c¸c n¬i tiªu thô b»ng c¸c kªnh dÉn kh«ng khÝ hoÆc chÊt t¶i l¹nh. Trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu ë níc ta, ®iÒu hßa kh«ng khÝ chñ yÕu l l m l¹nh v xö lÝ Èm do ®ã hÖ thèng l¹nh cã vai trß rÊt quan träng trong hÖ thèng ®iÒu hßa kh«ng khÝ. HÖ thèng ®iÒu hßa kh«ng khÝ trung t©m thêng sö dông m¸y l¹nh l m l¹nh kh«ng khÝ hoÆc níc. Trong ph¹m vi ®Ò t i n y, ta chän kiÓu l m l¹nh kh«ng khÝ trùc tiÕp, gi¶i nhiÖt níc. Víi ®Ò t i thiÕt kÕ tr¹m ®iÒu hßa kh«ng khÝ trung t©m cho xëng dÖt may diÖn tÝch 2000 m2 , ta chän mËt ®é 900 Btu/h/m2. C«ng suÊt l¹nh yªu cÇu l Q0=900.2000 = 1800000 Btu/h = 527KW. Víi yªu cÇu cña ®Ò t i thiÕt kÕ tr¹m ®iÒu hßa kh«ng khÝ trung t©m víi c«ng suÊt l¹nh l Q0 = 527( KW) . Ta nhËn thÊy c«ng suÊt n y l t¬ng ®èi lín, do ®ã nÕu sö dông mét m¸y l¹nh cho to n hÖ thèng th× ph¶i sö dông m¸y nÐn l¹nh cã c«ng suÊt lín, ®ång thêi c¸c thiÕt bÞ l¹nh kh¸c còng lín, dÉn tíi kÝch thíc cña tæ m¸y l¹nh lín. MÆt kh¸c,víi mét tæ m¸y nh vËy, viÖc vËn h nh sÏ khã kh¨n h¬n v sÏ khã vËn h nh kinh tÕ. Khi cÇn ®é l¹nh Ýt vÉn ph¶i vËn h nh c¶ tæ m¸y g©y l ng phÝ n¨ng lîng, h¬n n÷a ®é tin cËy thÊp do khi cã trôc trÆc ë mét kh©u n o ®ã th× c¶ hÖ thèng ph¶i ngõng l m viÖc. ChÝnh v× thÕ m ph¬ng ¸n tèt h¬n ®Ó chän hÖ thèng l¹nh l thay mét tæ m¸y cã c«ng suÊt lín b»ng nhiÒu tæ m¸y cã c«ng suÊt nhá cã tæng c«ng suÊt l¹nh kh«ng thay ®æi, ®¶m b¶o ®îc yªu cÇu thiÕt kÕ. Nh vËy, víi c«ng suÊt l¹nh l Q0 = 527 ( KW) cho tr¹m ®iÒu hßa ta chän ba tæ m¸y nhá, trong mçi tæ m¸y nhá n y th× cã mét m¸y nÐn ,mét b×nh ngng v mét van tiÕt lu,mét d n l¹nh cã qu¹t l¹nh v mét th¸p gi¶i nhiÖt níc l m m¸t, mét m¸y b¬m níc l m m¸t tuÇn ho n v c¸c thiÕt bÞ phô kh¸c. VËy tæ m¸y lín gåm ba tæ m¸y nhá chøa 3m¸y nÐn cã
c«ng suÊt b»ng nhau v b»ng 1/3tæng c«ng suÊt cña hÖ thèng ®iÒu hßa kh«ng khÝ. §iÒu n y cã ý nghÜa l : - Khi cÇn ®iÒu chØnh c«ng suÊt l¹nh trªn d n bay h¬i th× cã thÓ ng¾t hoÆc ®ãng thªm tæ m¸y v o tù ®éng nhê R¬le nhiÖt ®é hoÆc R¬le ¸p suÊt hay cã thÓ ®ãng, ng¾t b»ng tay tïy theo t¶i nhiÖt yªu cÇu. - Trong trêng hîp cã sù cè trªn mét vÞ trÝ n o ®ã trong hÖ thèng, trong c¸c tæ m¸y hay trong m¸y nÐn th× cã thÓ ng¾t riªng ra ®Ó söa ch÷a hoÆc thay thÕ m c¸c m¸y kh¸c vÉn ho¹t ®éng b×nh thêng. - LÝ do quan träng n÷a khi thay mét tæ m¸y nÐn b»ng ba tæ m¸y víi ba m¸y nÐn nhá sÏ cã u ®iÓm h¬n khi khëi ®éng, tr¸nh ®îc dßng khëi ®éng lín v gi¶m c«ng suÊt khëi ®éng. Tuy nhiªn, víi ph¬ng ¸n chän n y th× tæng chi phÝ ®Çu t ban ®Çu l h¬i cao, nhng xÐt vÒ vËn h nh kinh tÕ v tuæi thä th× cã thÓ chÊp nhËn ®îc. II. S¬ ®å nguyªn lÝ, cÊu t¹o cña mét tæ m¸y l¹nh. 1 S¬ ®å nguyªn lÝ. 2. Nguyªn lÝ ho¹t ®éng: H¬i m«i chÊt sinh ra ë d n bay h¬i 17 l m l¹nh kh«ng khÝ trong kh«ng gian ®iÒu hßa ®îc m¸y nÐn 2 hót vÒ v nÐn lªn ¸p suÊt cao, h¬i ë cuèi tÇm nÐn cã nhiÖt ®é cao v ¸p suÊt cao ®îc ®Èy v o b×nh ngng 7. T¹i ®©y m«i chÊt th¶i nhiÖt cho níc l m m¸t, lîng níc l m m¸t sau khi lÊy nhiÖt cña m«i chÊt sÏ ®îc gi¶i nhiÖt ë th¸p gi¶i nhiÖt 11. Sau khi ®i qua b×nh ngng tô m«i chÊt chuyÓn tõ thÓ h¬i th nh láng v tiÕp tôc ®i qua van chÆn 6, phin sÊy läc 5, m¾t gas 4, van tiÕt lu 3 ®Ó ®i v o d n bay h¬i, khÐp kÝn vßng tuÇn ho n cña m«i chÊt l¹nh. III. TÝnh to¸n, chän c¸c thiÕt bÞ l¹nh cho hÖ thèng ®iÒu hßa. 1. Chän m¸y nÐn l¹nh: Víi c«ng suÊt yªu cÇu Q0 = 527 KW th× ta cã c«ng suÊt l¹nh thùc tÕ cÇn t¹o ra l : QT = Kdt x Q0 Víi Kdt =( 1,05 ÷ 1,1 ) l hÖ sè dù tr÷ ®Ò phßng sai sè Chän Kdt = 1,1 ta cã QT = 1,1x 527 =580 (KW)
To n bé m¸y nÐn sö dông cho hÖ thèng l¹nh l lo¹i m¸y nÐn Pittong kiÓu nöa kÝn do h ng Carrier cña Mü chÕ t¹o. a) Theo ph¬ng ¸n ® chän ë trªn th× c«ng suÊt l¹nh dïng ®Ó chän m¸y nÐn cho mét tæ m¸y l 580 Q1 = = 193,3 (KW) 3 Dùa v o c«ng suÊt Q v Catalog m¸y l¹nh cña h ng Carrier ta chän ®îc m¸y nÐn l¹nh lo¹i 50BP- 680 víi th«ng sè kÌm theo sau: +C«ng suÊt l¹nh : 199,7 (KW). +Dßng ®iÖn ba pha: 50 Hz +D¶i ®iÖn ¸p l m viÖc: 360v – 400v +Dßng ®iÖn l m viÖc: LW = 84(A) UW = 380(v) + Cosϕ = 0,88 +HiÖu suÊt : η = 0,92 b) Chän ®éng c¬ ®iÖn kÐo m¸y nÐn. Víi lo¹i m¸y l¹nh cã c¸c th«ng sè nh trªn, ta cã ®îc c«ng suÊt tiªu thô ®iÖn cña m¸y nÐn l: Pn = 3 . U. I. Cosϕ = 3 . 380. 84.0,88 ⇒Pn = 48,6 KW §éng c¬ kÐo m¸y nÐn l lo¹i ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång sãc, cã c«ng suÊt l : Pn P’ = η .η td Trong ®ã : η- HiÖu suÊt cña m¸y nÐn l¹nh, η = 0,92 ηt® - HiÖu suÊt truyÒn ®éng. ë ®©y l truyÒn ®éng trùc tiÕp nªn lÊy ηt® = 1 Nªn ta cã : 48, 6 P’ = = 52,8 (KW) 0,92 Trong vËn h nh, ®Ó tr¸nh qu¸ t¶i cho ®éng c¬ khi ®iÖn ¸p kh«ng æn ®Þnh cÇn chän ®éng c¬ cã c«ng suÊt lín h¬n v cã hÖ sè dù tr÷ vÒ c«ng suÊt cho ®éng c¬ l : Kdt = 1,1 ÷ 2
ë ®©y chän Kdt =1,1 VËy c«ng suÊt cña ®éng c¬ l : P = P’. Kdt = 52,8.1,1=58(KW). Chän ®éng c¬ kÐo m¸y nÐn víi c¸c th«ng sè : P = 55 KW n= 2950 v/p U = 220/380 V I= 240/190 A η = 0,91 cos ϕ =0,91 Nh vËy, tæng c«ng suÊt cña m¸y nÐn dïng trong tr¹m l : P∑ = 55.3=165 (KW). c) Chän th¸p gi¶i nhiÖt. Mçi tæ m¸y dïng mét th¸p gi¶i nhiÖt, do ®ã to n hÖ thèng sö dông ba th¸p gi¶i nhiÖt gièng nhau. Mçi tæ m¸y cã Q1 = 193,3 (KW) t¬ng ®¬ng víi 54,75 TL Mü. Ta chän th¸p gi¶i nhiÖt cña h ng RINKI (HONGKONG) . Theo Catalog cña h ng RINKI ta chän th¸p gi¶i nhiÖt lo¹i FPK 60 , cã n¨ng suÊt 60TL C¸c th«ng sè cña th¸p: +§êng kÝnh th¸p: d = 1901 mm + ChiÒu cao th¸p ( tÝnh c¶ motor qu¹t): h = 2417 mm + Khèi lîng th¸p : - Khi th¸p kh«: 238 kg - Khi th¸p ít: 770 kg. + §é ån cña th¸p: 57 DB + Qu¹t giã ®îc sö dông l lo¹i qu¹t híng trôc ®Æt trªn ®Ønh th¸p + §êng kÝnh qu¹t giã ( c¸nh qu¹t ): 1200 mm + Lu lîng giã cho phÐp: 420 m3/ph. + Motor qu¹t cã c«ng suÊt: 1,5 KW, lo¹i ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha rotor lång sãc cã c¸c th«ng sè : §iÖn ¸p 380/220 V- 50 Hz ; Cos ϕ = 0,85 ; η = 0,81. + §éng c¬ b¬m níc tuÇn ho n: Níc tuÇn ho n trong hÖ thèng ®Ó l m m¸t b×nh ngng nhê mét b¬m níc li t©m. B¬m níc ho¹t ®éng nhê mét ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ba pha rotor lång sãc : 3K132M4 víi PB = 7,5 KW ; Cosϕ = 0,86 ; η = 0,87. C«ng suÊt ®iÖn tiªu thô dïng cho mét th¸p gi¶i nhiÖt l : Pt = PQ+ PB = 1,5 +7,5 = 9 (KW) C«ng suÊt ®iÖn dïng cho ba th¸p gi¶I nhiÖt : P∑ T = 3x Pt = 3x 9 = 27 (KW)
d) M«i chÊt l¹nh. Theo Catalog cña h ng Carrier, m«i chÊt l¹nh sö dông trong hÖ thèng l R22 víi khèi lîng 30Kg/1m¸y VËy lîng m«i chÊt l¹nh R22 sö dông cho to n tram ®iÒu hßa kh«ng khÝ l : G = 3 x30 =90 (kg) 2. Chän thiÕt bÞ ngng tô cho hÖ thèng. Chän thiÕt bÞ ngng tô kiÓu èng lång l m m¸t b»ng níc. CÊu t¹o cña thiÕt bÞ n y bao gåm c¸c èng h×nh ch÷ U ®îc nèi tiÕp víi nhau theo ®êng h¬i cña m«i chÊt t¹o th nh mét khèi. C¸c èng h×nh ch÷ U n y gåm hai èng lång v o nhau, èng trong v èng ngo i v cã bèn h ng èng ch¹y song song.Trong ®ã èng trong cã ®êng kÝnh 38 mm, èng ngo i cã ®êng kÝnh 57mm. Khi ho¹t ®éng, níc l m m¸t ®îc ®a v o èng trong cßn m«i chÊt ®îc ®a v o kh«ng gian gi÷a hai èng v ch¶y theo chiÒu ngîc l¹i. M«i chÊt trao ®æi nhiÖt víi níc l m m¸t tuÇn ho n qua th nh cña èng trong. Trong hÖ thèng l¹nh n y ta chän bèn b×nh ngng tô gièng nhau, mçi b×nh ngng tô dïng cho mét m¸y nÐn. DiÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt cña thiÕt bÞ cho mét m¸y nÐn cßn ®îc tÝnh: Q F= k .θ TB Trong ®ã : Q: N¨ng suÊt l¹nh cña m¸y nÐn. Q=199,7 kw k: HÖ sè truyÒn nhiÖt cña m«i chÊt, phô thuéc lo¹i b×nh ngng. Víi lo¹i b×nh ngng nh trªn ta cã: k = 480 w/m2®é ( b¶ng 5.3 t i liÖu kÜ thuËt l¹nh c¬ së ) θTB : HiÖu sè nhiÖt ®é trung b×nh gi÷a m«i chÊt ngng v m«i trêng l m m¸t (®é) θ max − θ min θTB = θ 2,3. log max θ min M«i chÊt ®îc sö dông trong hÖ thèng l¹nh l R22, theo tÝnh chÊt vËt lÝ cña R22 th× ta cã: NhiÖt ®é s«i tk = - 420 C ë ¸p suÊt 16,1 bar.
NhiÖt ®é níc l m m¸t v o b×nh ngng l : tw1 = 350C NhiÖt ®é níc l m m¸t ra khái b×nh ngng l : tw2 = 400C θmax = tk – tw1 = 42 – 35 = 70C Do ®ã : θmin = tk – tw2 = 42 – 40 = 20C 7−2 = 40C VËy : θTB = 7 2,3. log 2 VËy diÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt cña thiÕt bÞ cho mét tæ m¸y l : 199, 7.103 = 104 (m2) F= ⇒ 480.4 ChiÒu d i tæng céng cña èng trong thiÕt bÞ l : F 104 L= = = 872(m). ∏ .38.10−3 ∏ .d 3. TÝnh chän thiÕt bÞ bay h¬i. ë ®©y chän thiÕt bÞ bay h¬i kiÓu d n bay h¬i l m l¹nh kh«ng khÝ trùc tiÕp, m«i chÊt l¹nh s«i trong èng. ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt b»ng bÒ mÆt, kh«ng khÝ lu ®éng ngo i chïm èng cã c¸nh v truyÒn nhiÖt cho m«i chÊt s«i trong èng. Nh vËy kh«ng khÝ ®îc l m l¹nh v chuyÓn ®éng cìng bøc díi t¸c dông cña qu¹t li t©m v ®îc ®a v o kh«ng gian cÇn ®iÒu hßa. Trong hÖ thèng chän bèn d n bay h¬i gièng nhau, mçi d n bay h¬i dïng cho mét m¸y nÐn. DiÖn tÝch trao ®æi nhiÖt cña mét d n bay h¬i ®îc tÝnh theo c«ng thøc: Q (m 2 ) F= k .∆t Trong ®ã: Q: N¨ng suÊt l¹nh cña mét m¸y nÐn, Q =199,7 kw k: HÖ sè truyÒn nhiÖt phô thuéc v o nhiÖt ®é s«i, hiÖu sè nhiÖt ®é v ®Æc tÝnh cña bÒ mÆt d n l¹nh. Tra t i liÖu hãng dÉn thiÕt kÕ hÖ thèng l¹nh v dùa v o nhiÖt ®é s«i cña m«i chÊt l¹nh ta cã: k = 12 ∆t: HiÖu nhiÖt ®é m«i chÊt s«i trong d n l¹nh v kh«ng khÝ trong buång l¹nh. Theo t i liÖu thiÕt kÕ hÖ thèng l¹nh víi thiÕt bÞ bay h¬i lo¹i cã c¸nh th× : ∆t = 100
DiÖn tÝch trao ®æi nhiÖt cña d n bay h¬i dùa v o n¨ng suÊt l¹nh cña mét m¸y nÐn l : 199, 7.103 =1664 (m2) F= 12.10 Tæng diÖn tÝch trao ®æi nhiÖt ë d n l¹nh cho mét tæ m¸y nÐn l : F∑ = 2x F = 2x 805 =1610 (m2) MÆt kh¸c, theo Catalog cña Carrier th× víi mét m¸y nÐn l¹nh lo¹i 50BP- 680 cã lu lîng kh«ng khÝ l¹nh cÇn ph¶i chuyÓn l 8500 lit/s , ¸p suÊt giê l 200 pa. Lo¹i qu¹t n y dïng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha rotor lång sãc 4K160S4 víi c¸c th«ng sè : P§C = 15( kw) n = 1450 ( vßng/phót ) Cosϕ = 0,88 η = 0,89 KI = 6,9 Theo nh c¸ch thiÕt kÕ hÖ thèng ta cã ba tæ hîp d n bay h¬i gièng nhau. Do ®ã c«ng suÊt cho hÖ thèng bay h¬i l : 15 PBH = 3x = 50,5 (kw) 0,89 4.Chän van tiÕt lu. Sö dông van tiÕt lu nhiÖt tù ®éng c©n b»ng trong cho hÖ thèng víi n¨ng suÊt l¹nh cña van l 199,7kw- Chän lo¹i van cña Danffoss Ch¬ng IV tÝnh to¸n cung cÊp ®iÖn cho hÖ thèng I. Chän s¬ ®å cung cÊp ®iÖn cho hÖ thèng. §Ó cÊp ®iÖn cho hÖ thèng gåm ba tæ m¸y l¹nh, ta ®Æt mét tñ ph©n phèi ®iÖn, nhËn ®iÖn tõ tr¹m biÕn ¸p vÒ v cung cÊp cho ba tñ ®éng lùc cña tõng tæ m¸y. Tñ ph©n phèi cña tr¹m l¹nh gåm cã: Mét aptomat tæng, c¸c ®êng c¸p ®îc nèi víi thanh c¸i ®Ó cung cÊp ®iÖn cho ba tñ ®éng lùc v mét tñ chiÕu s¸ng cho tr¹m ®iÒu hßa. Ngo i ra, trong tñ
ph©n phèi cßn ®Æt c¸c thiÕt bÞ ®o lêng v b¶o vÖ nh m¸y biÕn dßng, ampe kÕ, volt kÕ, ®ång hå ®o cosϕ, bé b¶o vÖ ®iÖn ¸p EVR ( Electronic Voltage Relay). §Çu v o cña mçi tñ ®éng lùc cña mçi tæ m¸y ®îc ®Æt mét aptomat. Nh vËy trong tñ ®éng lùc cña mçi tæ m¸y ta thÊy r»ng: Sau khi ®i qua thanh c¸i ®Õn c¸c nh¸nh, qua c¸c aptomat b¶o vÖ th× ®iÖn ¸p ®îc cung cÊp cho hai ®éng c¬ m¸y nÐn, ®éng c¬ b¬m níc, ®éng c¬ qu¹t giã l m m¸t níc ë th¸p gi¶i nhiÖt, ®éng c¬ qu¹t giã d n bay h¬i, ®éng c¬ qu¹t giã håi ( ë ®©y khi tÝnh to¸n ta chän qu¹t giã håi v qu¹t giã d n bay h¬i l gièng nhau nªn khi tÝnh to¸n ta chØ tÝnh to¸n cung cÊp ®iÖn cho qu¹t giã d n bay h¬i cßn cung cÊp ®iÖn cho qu¹t giã håi ®îc lÊy c¸c th«ng sè t¬ng tù. Tõ tñ ®éng lùc, c¸c ®éng c¬ ®îc cung cÊp b»ng ®êng c¸p ngÇm trong têng hoÆc trªn nÒn nh . HÖ thèng m¹ch ®iÒu khiÓn cho mçi tæ m¸y ®îc ®Æt trong mét tñ ®iÒu khiÓn liÒn víi tñ ®éng lùc. Bªn c¹nh viÖc cung cÊp ®iÖn cho hÖ thèng l¹nh th× viÖc chhiÕu s¸ng trong tr¹m ®iÒu hßa còng rÊt cÇn thiÕt. §Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c thiÕt bÞ chiÕu s¸ng ta dïng d©y dÉn ®iÖn lång trong èng nhùa v ®i trªn têng cña tr¹m. * S¬ ®å nguyªn lÝ hÖ thèng cÊp ®iÖn cho trËm ®iÒu hßa víi: §1 : §éng c¬ qu¹t giã trong d n bay h¬i. §2 : §éng c¬ b¬m níc. §3 : §éng c¬ qu¹t giã trong th¸p gi¶i nhiÖt. §4 : §éng c¬ m¸y nÐn II. TÝnh chän thiÕt bÞ cña hÖ thèng cÊp ®iÖn. A. X¸c ®Þnh c«ng suÊt tiªu thô cña to n hÖ thèng l¹nh. 1. X¸c ®Þnh c«ng suÊt tiªu thô cña c¸c ®éng c¬ theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë c¸c môc tríc. - Tæng c«ng suÊt dïng cho mét tæ m¸y l : P = 55 + 7,5 +1,5 +15 = 80,5 KW VËy tæng c«ng suÊt dïng cho tr¹m l¹nh l : PL = 80,5 x 3 =241,5 2. C«ng suÊt chiÕu s¸ng cho tr¹m: Víi tr¹m ®iÒu hßa kh«ng khÝ trung t©m cã c«ng suÊt l¹nh Q0 = 527 kw v cã c¸c thiÕt bÞ nh ® lùa chän th× cã thÓ l¾p ®Æt to n bé hÖ thèng trong mét phßng cã diÖn tÝch kho¶ng 30 m2
Do ®èi tîng chiÕu s¸ng ë ®©y kh«ng yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cao nªn cã thÓ dßng ph¬ng ph¸p tÝnh gÇn ®óng ®Ó x¸c ®Þnh c«ng suÊt chiÕu s¸ng cho tr¹m. Chän ®Ìn huúnh quang dïng l m ®Ìn chiÕu s¸ng cho tr¹m , víi c«ng suÊt chiÕu s¸ng P0 kho¶ng 13 w/ m2 VËy c«ng suÊt chiÕu s¸ng cña tr¹m l : PCS = P0 . S = 13. 30 =390 (w) §Ìn huúnh quang d i 1,2 m v cã c«ng suÊt l 40w nªn sè lîng bãng sö dông trong tr¹m l : PCS 390 N= = 9,75 = PB 40 ⇒ chän 10 bãng chia l m 5 hép, mçi hép 2 bãng. 3. Tæng c«ng suÊt ®iÖn dïng cho tr¹m l : P = PL + PCS = 241,5 + 0,39 = 242 (kw) B. tÝnh chän cÊp ®iÖn cho tr¹m. 1. Chän m¸y biÕn ¸p: C«ng suÊt t¸c dông cña to n hÖ thèng l : P® = 242 (kw) C«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña hÖ thèng: Q® = P®. tgϕTB (kvar) HÖ sè cosϕ cña hÖ thèng: P .cos ϕ1 + P2 cos ϕ 2 + P3 cos ϕ3 + P4 cos ϕ 4 CosϕTB = 1 P + P2 + P3 + P4 1 55.0,89 + 7,5.0,875 + 1, 5.0.85 + 15.0,88 = = 0,885 55 + 7,5 + 1, 5 + 15 Tõ cosϕTB = 0,885 ⇒ tgϕTB = 0,526 ⇒ Q® = 242 . 0,526 = 127,8 (kvar) Do trong hÖ thèng sö dông ®Ìn huúnh quang víi c«ng suÊt kh«ng ®¸ng kÓ so víi tæng c«ng suÊt cña to n hÖ thèng nªn cã C«ng suÊt to n phÇn cña tr¹m l : S = Pd 2 + Qd 2 = 2422 + 127,82 = 275 (kw) Tra theo catalog cña h ng ABB chän ®îc m¸y biÕn ¸p lo¹i 320 KVA cã c¸c th«ng sè nh sau:
C«ng suÊt §iÖn ¸p UN ∆P0 ∆PN (KVA) (KV) (%) (W) (W) 320 22/0,4 735 3850 4 2. Chän d©y dÉn tõ tr¹m BATG ®Õn tr¹m BAPP C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p l : 320 KVA Theo ®ã dßng ®Þnh møc cña MBA: S BA 320 I1 = = = 8,40 (A) 3.U dm 3.22 I 8,4 Ta chän mËt ®é dßng ®iÖn j = 2 A/mm2 ⇒ s = = 4,2 mm2. Tra phô lôc trong t i = j 2 liÖu thiÕt kÕ m¸y ®iÖn ta chän c¸p 1 lâi b»ng ®ång do h ng Alcatel chÕ t¹o cã c¸ch ®iÖn XLPE víi c¸c th«ng sè: TiÕt diÖn S = 25 mm; r0 = 0,927 Ω /km; X0 = 0,14 Ω /km Dßng cho phÐp: Vïng m¸t: 173A Vïng nãng: 129A. Do d©y cã dßng ®iÖn cho phÐp lín h¬n rÊt nhiÒu so víi dßng ®Þnh møc thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng. KiÓm tra ®iÒu kiÖn sôt ¸p: R= l.r0 = 0,2.0,927= 0,1854 Ω X = l.X0 = 0,2.0,14 = 0,028 Ω Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y: ∆ UR = R.I1 = 0,1854.8,4 = 1,56 V ∆ UX = X.I1 = 0,028.8,4 = 0,235 V ∆ U = ∆U R + ∆U X = 1,56 2 + 0,235 2 = 1,57 V 2 2 Nh vËy sôt ¸p n y l rÊt nhá so víi ®iÒu kiÖn cho phÐp (5%x22x103 = 1100 V). Theo ®ã c¸p ®¹t yªu cÇu. 3. Chän thiÕt bÞ ®ãng c¾t v b¶o vÖ m¹ng cao ¸p: + Chän cÇu ch× cao ¸p. Chän ba cÇu ch× cao ¸p cho ba pha tíi m¸y biÕn ¸p. Chän cÇu ch× lo¹i 24 KV do Siemens chÕ t¹o Lo¹i KÝ hiÖu D i (mm) I®m (A) Ica x (KA) Icmin (KA) 24 KV 3GD1 401-4B 442 6 40 25 + Chän chèng sÐt van: Chän CSV lo¹i 24 KV 4. Chän c¸p tõ tr¹m BAPP ®Õn tñ ph©n phèi .
Ta cã dßng ®iÖn thø cÊp ®Þnh møc: S BA 320 I2 = = = 461,88 (A) 3.U 2 dm 3.0,4 Víi dßng ®iÖn 461,88 A ta tra b¶ng phô lôc ta chän c¸p nh«m h¹ ¸p 3 lâi v trung tÝnh do h ng LENS chÕ t¹o víi c¸c th«ng sè: TiÕt diÖn 3x240+95 mm2 r0 = 0,0754/0,193 Ω /km Dßng cho phÐp: trong nh 501 A ngo i trêi 538 A Dßng ®iÖn cho phÐp cña d©y lín h¬n dßng ®Þnh møc nªn ta kh«ng tÝnh ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña d©y dÉn. MÆt kh¸c ta cã d©y ng¾n nªn kh«ng tÝnh to¸n ®é sôt ¸p v× khi ®ã sôt ¸p l rÊt nhá, cã thÓ bá qua. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng: Theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng ta cã: K1. K2. Icp ≥ I2®m Trong ®ã: K1: HÖ sè m«i trêng l¾p ®Æt. K2: HÖ sè hiÖu chØnh theo sè lîng c¸p ®Æt trong cïng mét r nh. Tra t i liÖu hÖ thèng cung cÊp ®iÖn ta cã: NhiÖt ®é m«i trêng xung quanh l 250C: K1 = 1 Sè c¸p ®Æt trong mét r nh l 1: K2 = 1 ⇒ K1.K2.Icp = 1.1.501 =501(A). VËy tho¶ m n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng. Nªn chän c¸p nh trªn l hîp lÝ. 5. Chän c¸p cho mét tæ m¸y l¹nh ( cÊp cho mét tñ ®éng lùc) Cã ba tæ m¸y gièng nhau nªn chØ cÇn tÝnh chän cho mét tæ, tæ cßn l¹i tÝnh chän t¬ng tù. Mét tæ m¸y cã : P = 81 (KW) CosϕTB = 0,88 ⇒ tgϕTB = 0,53 ⇒Q =81. 0,53 = 43 (KVAR) C«ng suÊt tÝnh to¸n cña tæ m¸y l : S = Pd 2 + Qd 2 = 812 + 432 = 86 (KVA) Dßng ®iÖn tÝnh to¸n 86 .103 = 131 (A) Itt = ST = 3 .U dm 3.380 TiÕt diÖn cña c¸p cÇn chän l : 131 = 65,5 (mm2) F= I = J KT 2 ChuÈn hãa chän c¸p cã F = 70 mm2 Theo Catalog cña LENS chän lo¹i c¸p trªn cã c¸c th«ng sè nh sau:
F d (mm) r0 ( /km) ICP (A) (mm2) ë 200 C Lâi Vá trong nh ngo i trêi min max 4G70 10 31,5 37,5 0,268 254 246 kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña c¸p ® chän : K1 .K2. Icp ≥ Itt K1 = 0,9 K2 = 0,9 Cã K1 .K2. Icp = 0,9. 0,9. 254 = 205,74 (A) > Itt =141 (A) VËy chän c¸p trªn l hîp lÝ. 6. Chän c¸p cho ®éng c¬ m¸y nÐn: Cã 3 m¸y nÐn cã c«ng suÊt nh nhau nªn ta chØ tÝnh to¸n v chän d©y dÉn cho mét m¸y nÐn, c¸c m¸y cßn l¹i chän t¬ng tù. Th«ng sè cña ®éng c¬ kÐo m¸y nÐn: Ptt = 55 (KW) U = 380 (V) Cosϕ = 0,91 ⇒ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña ®éng c¬ l : Ptt 55 Itt = = 92 (A) = 3.U dm .cosϕ 3.0,38.0,91 TiÕt diÖn cña c¸p cÇn chän: 92 = 46 (mm2) F= I = J KT 2
ChuÈn hãa chän c¸p cã F = 50 mm2 Theo Catalog cña LENS chän lo¹i c¸p trªn cã c¸c th«ng sè nh sau: F d (mm) r0 ( /km) ICP (A) (mm2) ë 200 C Lâi Vá ngo i trong nh trêi min max 3G50 8,4 24,5 29 0,387 206 192 KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña c¸p ® chän : K1 .K2. Icp ≥ Itt K1 = 0,9 K2 = 0,9 Cã K1 .K2. Icp = 0,9. 0,9. 206 = 166,86 (A) > Itt = 92 (A) vËy chän c¸p hîp lý. 7. TÝnh chän c¸p cho ®éng c¬ b¬m níc gi¶i nhiÖt: Theo ph¬ng ¸n chän, ta cã hai ®éng c¬ b¬m níc gièng nhau, ta chØ cÇn tÝnh chän cho mét ®éng c¬, ®éng c¬ cßn l¹i chän t¬ng tù. Th«ng sè cña ®éng c¬ b¬m: P®c = 7,5 (KW) U = 380 V Cosϕ = 0,86 η = 0,87 ⇒ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña ®éng c¬ l : 7,5 Itt = = 15,23 (A) Pdc = 3 .η .U dm . cos ϕ 3.0,87.0,38.0,86 TiÕt diÖn cña c¸p cÇn chän: 15,23 = 7,6 (mm2) F= I = J KT 2 ChuÈn hãa chän c¸p cã F =10 mm2 Theo Catalog cña LENS chän lo¹i c¸p trªn cã c¸c th«ng sè nh sau: F d (mm) r0 ICP (A) (mm2) Lâi Vá trong nh ngo i
min max ( /km) trêi ë 200 C 3G10 3,8 13,5 17 1,83 87 75 kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña c¸p ® chän : K1 .K2. Icp ≥ Itt K1 = 0,9 K2 = 0,8 Cã K1 .K2. Icp = 0,9. 0,8. 87 = 62,64 (A) > Itt =15,23 (A) VËy chän c¸p trªn l hîp lÝ. 8. Chän c¸p cho qu¹t th¸p gi¶i nhiÖt: Theo ph¬ng ¸n chän, ta cã hai th¸p gi¶i nhiÖt gièng nhau,sö dông hai qu¹t li t©m gièng nhau nªn ta chØ cÇn tÝnh chän c¸p cho mét ®éng c¬ qu¹t , ®éng c¬ cßn l¹i chän t¬ng tù. Th«ng sè cña ®éng c¬ qu¹t th¸p gi¶i nhiÖt: P®c = 1,5 (KW) U = 380 V Cosϕ = 0,85 η = 0,81 ⇒ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña ®éng c¬ l : 1,5 Itt = = 3,3 (A) Pdc = 3 .η .U dm . cos ϕ 3.0,81.0,38.0,85 TiÕt diÖn cña c¸p cÇn chän: 3,3 = 1,65 (mm2) F= I = J KT 2 ChuÈn hãa chän c¸p cã F =2,5 mm2 Theo Catalog cña LENS chän lo¹i c¸p trªn cã c¸c th«ng sè nh sau: F d (mm) r0 ( /km) ICP (A) (mm2) Lâi Vá trong nh ngo i
ë 200 C min trêi max 3G2,5 1,8 10,5 13 7,41 41 31 kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña c¸p ® chän : K1 .K2. Icp ≥ Itt K1 = 0,9 K2 = 0,8 ( v× trong r nh cã 4 sîi c¸p) Cã K1 .K2. Icp = 0,9. 0,8. 41 = 29,52 (A) > Itt =3,3 (A) VËy chän c¸p trªn l hîp lÝ. 9. Chän c¸p cho qu¹t giã d n bay h¬i. Theo ph¬ng ¸n chän, ta cã 3 d n bay h¬i gièng nhau, sö dông ba qu¹t li t©m gièng nhau nªn ta chØ cÇn tÝnh chän c¸p cho mét ®éng c¬ qu¹t , ®éng c¬ cßn l¹i chän t¬ng tù. Th«ng sè cña ®éng c¬ qu¹t d n bay h¬i: P = 15 (KW) U = 380 V Cosϕ = 0,88 ⇒ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cña ®éng c¬ l : 15 Itt = = 26 (A) Ptt = 3 .U dm .cos ϕ 3.0,38.0,88 TiÕt diÖn cña c¸p cÇn chän: 26 = 13 (mm2) F= I = J KT 2 ChuÈn hãa chän c¸p cã F =16 mm2 Theo Catalog cña LENS chän lo¹i c¸p trªn cã c¸c th«ng sè nh sau:
F d (mm) r0 ( /km) ICP (A) (mm2) ë 200 C Lâi Vá trong nh ngo i trêi min max 3G16 4,8 15,5 19,5 1,15 113 100 kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña c¸p ® chän : K1 .K2. Icp ≥ Itt K1 = 0,9 K2 = 0,9 Cã K1 .K2. Icp = 0,9. 0,9.113 = 91,53 (A) > Itt =26 (A) VËy chän c¸p trªn l hîp lÝ. 10. Chän c¸p cho hÖ thèng chiÕu s¸ng: C«ng suÊt tÝnh to¸n: PCS = 0,39 (KW) U = 220 V Cosϕ = 0,8 ⇒ dßng ®iÖn tÝnh to¸n cho chiÕu s¸ng: 0,39 Ptt Itt = = 2,2 (A) = Udm . cos ϕ 0,22.0,8 TiÕt diÖn cña c¸p cÇn chän: 2,2 = 1,1 (mm2) F= I = J KT 2 ChuÈn hãa chän c¸p cã F =1,5 mm2 lo¹i 2 lâi: Theo Catalog cña LENS chän lo¹i c¸p trªn cã c¸c th«ng sè nh sau: F d (mm) r0 ( /km) ICP (A) (mm2) ë 200 C Lâi Vá trong nh ngo i trêi min max 3G1,5 1,4 9,2 11 12,1 31 23 kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña c¸p ® chän :
K1 .K2. Icp ≥ Itt K1 = 0,9 K2 = 1 Cã K1 .K2. Icp = 0,9. 1. 37 = 33,3 (A) > Itt =2,2 (A) VËy chän c¸p trªn l hîp lÝ. C: Chän Aptomat ( hay cßn gäi l m¸y c¾t h¹ ¸p) Aptomat l khÝ cô tù ®éng ng¾t m¹ch ®iÖn khi cã sù cè: Qu¸ t¶i, ng¾n m¹ch,®iÖn ¸p thÊp, c«ng suÊt ngîc trong m¹ch ®iÖn h¹ ¸p. §«i khi aptomat còng ®îc dïng ®Ó ®ãng, c¾t kh«ng thêng xuyªn c¸c m¹ch ®iÖn ë chÕ ®é b×nh thêng. Yªu cÇu ®èi víi m¸y c¾t h¹ ¸p nh sau: + ChÕ ®é l m viÖc ®Þnh møc cña aptomat ph¶i l chÕ ®é l m viÖc d i h¹n, nghÜa l trÞ sè dßng ®iÖn ®Þnh møc ch¶y qua aptomat l©u bao nhiªu còng ®îc. MÆt kh¸c m¹ch vßng dÉn ®iÖn cña nã ph¶i chÞu ®îc dßng ®iÖn ng¾n m¹ch lín khi cã ng¾n m¹ch lóc c¸c tiÕp ®iÓm cña nã ® ®ãng hay ®ang ®ãng. + aptomat ph¶i c¾t ®îc trÞ sè dßng ®iÖn ng¾n m¹ch lín cã thÓ ®Õn v i chôc kiloampe. Sau khi c¾t dßng ®iÖn ng¾n m¹ch, aptomat ph¶i ®¶m b¶o vÉn l m viÖc tèt ë dßng ®iÖn ®Þnh møc. + §Ó n©ng cao tÝnh æn ®Þnh nhiÖt v æn ®Þnh ®iÖn ®éngcña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, h¹n chÕ sù ph¸ ho¹i do dßng ®iÖn ng¾n m¹ch g©y ra, aptomat ph¶i cã thêi gian c¾t bÐ. Nh÷ng th«ng sè c¬ b¶n cña aptomat bao gåm: - Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I®m - §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m - Dßng ®iÖn ng¾t giíi h¹n . - Thêi gian t¸c ®éng. + Thêi gian t¸c ®éng cña aptomat l mét th«ng sè quan träng, thêi gian n y ®îc tÝnh tõ lóc x¶y ra sù cè ®Õn khi m¹ch ®iÖn bÞ ng¾t ho n to n. t = t0 + t1 + t2 Trong ®ã: t0: Thêi gian tõ lóc x¶y ra ng¾n m¹ch ®Õn khi dßng ®iÖn ®¹t trÞ sè t¸c ®éng I= It® . Thêi gian t0 phô thuéc v o gi¸ trÞ cña dßng ®iÖn khëi ®éng v tèc ®é t¨ng cña dßng ®iÖn , phô thuéc v o th«ng sè cña m¹ch ®iÖn ng¾t. t1: Thêi gian kÓ tõ khi I = It® ®Õn khi tiÕp ®iÓm cña aptomat b¾t ®Çu chuyÓn ®éng, thêi gian
n y phô thuéc v o c¸c phÇn tö b¶o vÖ, c¬ cÊu ng¾t, kÕt cÊu cña tiÕp ®iÓm, träng lîng phÇn ®éng. t2: Thêi gian ch¸y cña hå quang, phô thuéc v o gi¸ trÞ cña dßng ®iÖn ng¾t v biÖn ph¸p dËp hå quang. * CÊu t¹o cña aptomat. aptomat gåm cã c¸c bé phËn chÝnh: HÖ thèng tiÕp ®iÓm, hÖ thèng dËp hå quang, c¬ cÊu truyÒn ®éng ®ãng, c¾t aptomat v c¸c phÇn tö b¶o vÖ. t (s) ( I ): Vïng b¶o vÖ qu¸ t¶i do r¬ le nhiÖt ®¶m nhiÖm. (i) ( II ): Vïng b¶o vÖ ng¾n m¹ch. (ii) ki Nh vËy, dùa v o ®Æc tÝnh l m viÖc cña aptomat ta thÊy khi cã sù cè qu¸ t¶i th× sau mét kho¶ng thêi gian t, aptomat míi t¸c ®éng, cßn khi x¶y ra sù cè ng¾n m¹ch th× aptomat t¸c ®éng ngay lËp tøc. ChÝnh v× vËy, khi lùa chän aptomat cho hÖ thèng, ta chØ cÇn dùa theo dßng ®iÖn t¸c dông, bëi v× khi ®éng c¬ khëi ®éng th× thêi gian x¶y ra qu¸ t¶i ®ã cha ®ñ ®Ó aptomat t¸c ®éng. Nguyªn lÝ l m viÖc cña aptomat: sù qu¸ t¶i ®îc ph¸t hiÖn nhê tÊm lìng kim, cßn ng¾n m¹ch ®îc ph¸t hiªn nhê ®iÖn tõ ( nam ch©m dßng ®iÖn cùc ®¹i ). 1. Chän aptomat cho ®éng c¬ m¸y nÐn. - §éng c¬ m¸y nÐn cã c«ng suÊt tiªu thô tÝnh to¸n l : PMN = 55 (kw) - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n : Itt = 92 (A) Theo Catalog vÒ aptomat do LG chÕ t¹o ta chän lo¹i aptomat cã c¸c th«ng sè: Lo¹i KiÓu U®m(V) Sè cùc I®m(A) IC(KA) sè lîng(c¸i) 225AF ABH-103A 600 3 125 25 3 2. Chän aptomat cho ®éng c¬ b¬m níc gi¶i nhiÖt.
- §éng c¬ b¬m cã c«ng suÊt tiªu thô tÝnh to¸n l : PB = 7,5 (kw) - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n : Itt = 14,63 (A) Theo Catalog vÒ aptomat do LG chÕ t¹o ta chän lo¹i aptomat : Lo¹i KiÓu U®m(V) Sè cùc I®m(A) IC(KA) sè lîng(c¸i) 100AF ABH-103A 600 3 20 5 3 ( Tra theo b¶ng 3.1 trang 146- sæ tay tra cøu TB§ ) 3. Chän aptomat cho ®éng c¬ qu¹t th¸p gi¶i nhiÖt. - §éng c¬ qu¹t cã c«ng suÊt tiªu thô tÝnh to¸n l : PBH = 1,5 (kw) - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n : Itt = 3,3(A) Theo Catalog vÒ aptomat do LG chÕ t¹o ta chän lo¹i aptomat cã c¸c th«ng sè: Lo¹i KiÓu U®m(V) Sè cùc I®m(A) IC(KA) 100AF ABE- 103A 600 3 5 5 ( Tra theo b¶ng 3.1 trang 146- sæ tay tra cøu TB§ ) 4. Chän aptomat cho ®éng c¬ qu¹t d n l¹nh. - §éng c¬ qu¹t d n l¹nh cã c«ng suÊt tiªu thô tÝnh to¸n l : PQL = 15(kw) - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n : Itt = 26(A) Theo Catalog vÒ aptomat do LG chÕ t¹o ta chän lo¹i aptomat cã c¸c th«ng sè: Lo¹i KiÓu U®m(V) Sè cùc I®m(A) IC(KA) sè lîng(c¸i) 100AF ABH-103A 600 3 30 10 3 ( Tra theo b¶ng 3.1 trang 146- sæ tay tra cøu TB§ )
5. Chän aptomat tæng cho mét tæ m¸y: - C«ng suÊt tiªu thô tÝnh to¸n cña mét tæ m¸y l PH= 81(kw) - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n : Itt = 131(A) Theo Catalog vÒ aptomat do LG chÕ t¹o ta chän lo¹i aptomat cã c¸c th«ng sè: Lo¹i KiÓu U®m(V) Sè cùc I®m(A) IC(KA) sè lîng(c¸i) 100AF ABS- 403A 600 3+1 250 22 3 ( Tra theo b¶ng 3.1 trang 146- sæ tay tra cøu TB§ ) 6. Chän aptomat cho chiÕu s¸ng. - C«ng suÊt ®iÖn d nh cho chiÕu s¸ng l : PCS = 0,39 (kw) - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n : Itt = 2,2(A) Theo Catalog vÒ aptomat do LG chÕ t¹o ta chän lo¹i aptomat cã c¸c th«ng sè: Lo¹i KiÓu U®m(V) Sè cùc I®m(A) IC(KA) sè lîng(c¸i) 100AF ABE- 53A 600 2 5 2,5 1 ( Tra theo b¶ng 3.1 trang 146- sæ tay tra cøu TB§ ) 7. Chän aptomat tæng cña to n tr¹m l¹nh. P = 320 (kw) - Dßng ®iÖn tÝnh to¸n : I = 461(A) Theo Catalog vÒ aptomat do LG chÕ t¹o ta chän lo¹i aptomat cã c¸c th«ng sè: Lo¹i KiÓu U®m(V) Sè cùc I®m(A) IC(KA) sè lîng(c¸i) 800AF ABS- 403A 600 3+1 500 22 1 ( Tra theo b¶ng 3.1 trang 146- sæ tay tra cøu TB§ ) D. Chän tñ ®iÖn v thanh c¸i: