ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I I. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ 6 II. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI 6 III. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ 8 CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY VÀ KHU CÔNG NGHIỆP 2..1. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 9 2.1.1. Khái niệm về phụ tải tính toán. 9 2.1.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. 9 2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT 13 2.2.1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí 13 2.2.2. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác trong toàn nhà máy. 19 2.2.3. Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy. 23 2.2.4. Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng và nhà máy. 23 2.3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA KHU CÔNG NGHIỆP 25 2.3.1. Xác định phụ tải tính toán của toàn khu công nghiệp. 25 2.3.2. Biểu đồ phụ tải của khu công nghiệp. 26 CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO KHU CÔNG NGHIỆP 3.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠNG CAO ÁP CỦA KHU CÔNG NGHIỆP 27 3.2. CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP VẬN HÀNH CỦA KHU CÔNG NGHIỆP 27 3.3. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 28 3.1. Xác định tâm phụ tải của khu công nghiệp. 28 3.2. Đề xuất các phương án sơ đồ cung cấp điện. 29 3.4. SƠ BỘ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN 31 3.4.1. Chọn công suất trạm biến áp trung tâm của khu công nghiệp. 31 3.4.2. Chọn tiết diện dây dẫn. 32 3.4.3. Chọn máy cắt. 40 3.5. TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 44 2.5.1. Phương án đi dây 1 45 2.5.2. Phương án đi dây 2 49 3.6. THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN 53 2.6.1. Chọn dây dẫn 110kV từ hệ thống về khu công nghiệp 53 2.6.2. Tính ngắn mạch cho mạng cao áp 53 2.6.3. Chọn và kiểm thiết bị điện cho mang cao áp của khu công nghiệp 57 2.6.4. Kiểm tra các thiết bị điện phía hạ áp của MBATT đã chọn sơ bộ 58 2.6.5. Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp của khu công nghiệp 60 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ . 61 4.2. CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY. 61 4.2.1. Phương án về các trạm biến áp phân xưởng 61 4.2.2. Chọn các máy biến áp phân xưởng . 62 4.2.3 Xác định vị trí các trạm biến áp phân xưởng 63 4.3.PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TBAPX 64 4.3.1.Các phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng. 64 4.3.2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian , trạm phân phối trung tâm của nhà máy:. 66 4.3.3. Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp. 67 4.4. TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN 70 4.4.1. Phương án 1. 70 4.4.2.Phương án 2. 77 4.4.3.Phương án 3. 79 4.4.4.Phương án 4. 83 4.5. THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY: 87 4.5.1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm 87 4.5.2. Chọn cáp cao áp và hạ áp của nhà máy 87 4.5.3. Tính toán ngắn mạch để lựa chọn các thiết bị điện 87 4.5.4.Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện 91 4.6.THUYẾT MINH VÀ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ 100 4.6.1. Khi vận hành bình thường. 100 4.6.2. Khi bị sự cố 100 4.6.3. Khi cần sửa chữa định kỳ. 100 CHƯƠNGV THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 5.1. ĐÁNH GIÁ VỀ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ 101 5.2.LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIÊN CHO PHÂN XƯỞNG : 101 5.2.1. Lựa chọn sơ đồ cung cấp điên cho phân xưởng: 101 5.2.2. Chọn vị trí tủ động lực và phân phối: 104 5.2.3. Sơ đồ đi dây trên mặt bằng và phương thức lắp đặt các đường cáp: 104 5.3. LỰA CHỌN TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC. 104 5.3.1. Nguyên tắc chung: 104 5.3.2. Chọn tủ phân phối 104 5.3.3. Chọn tủ động lực và dây dẫn từ tủ động lực tới các thiết bị 106 5.4.TÍNH NGẮN MẠCH PHÍA HẠ ÁP CỦA PXSCCK ĐỂ KIỂM TRA CÁP VÀ ATM. 109 5.4.1.Các thông số của sơ đồ thay thế : 110 5.4.2.Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn : 111 CHƯƠNG VI THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 6.1. MỤC ĐÍCH VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA CHIẾU SÁNG: 115 6.2. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 115 6.2.1. Các hình thức chiếu sáng: 115 6.2.2. Chọn hệ thống chiếu sáng 115 6.2.3.Chọn loại đèn chiếu sáng 115 6.2.4. Chọn độ rọi cho các bộ phận 116 6.3. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG : 116 6.4. THIÉT KẾ MẠNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG. 118 CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA NHÀ MÁY 7.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 122 7.2. CHỌN THIẾT BỊ BÙ 123 7.3. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ. 123 7.3.1.Xác định dung lượng bù 123 7.3.2. Phân bố dung lượng bù cho các trạm biến áp phân xưởng 123 CHƯƠNG VIII THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP B3 8.1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA TRẠM 130 8.1.1. Chọn máy biến áp B3 132 8.1.2. Chọn thiết bị phía cao áp : 132 8.1.3. Chọn thiết bị hạ áp. 132. 8.2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG . 135 8.2.1. Hệ số nối đất của trạm biến áp phân xưởng B3. 135 8.2.2. Tính toán hệ thống nối đất: 135 8.3. KẾT CẤU TRẠM VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRONG TRẠM 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 LỜI NÓI ĐẦU Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do yêu cầu phát triển của đất nước thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện. Để có thể đưa điện năng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp điện cho các phụ tải này. Lĩnh vực cung cấp điện hiện là một lĩnh vực đang có rất nhiều việc phải làm. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của sản xuất, truyền tải điện năng nói chung và thiết kế cung cấp điện nói riêng, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội đang đào tạo một đội ngũ đông đảo các kỹ sư hệ thống điện. Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, em được phân công về phần thiết kế cung cấp điện. Được sự hướng dẫn, giảng dạy nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là của thầy Bạch Quốc Khánh , em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên bản đồ án của em có thể còn nhiều sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Bạch Quốc Khánh cùng các thầy cô giáo khác trong bộ môn Hệ Thống Điện. Hà Nội , ngày 10 tháng 5 năm 2007 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU CÔNG NGHIỆP I.VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ: Khu công nghiệp được xây dựng trên địa bàn tỉnh Đồng Nai, trên một diện tích rộng lớn gồm có 5 nhà máy và một khu dân cư. Các nhà máy đều là những nhà máy công nghiệp nhẹ và dân dụng, có công suất vừa và nhỏ, nhưng có tầm quan trọng khá lớn trong nền kinh tế quốc dân. Do đó ta xếp các nhà máy và khu dân cư vào hộ loại một, cần được cung cấp điện liên tục và an toàn. II. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI Phụ tải điện của khu công nghiệp được cấp điện từ nguồn hệ thống có khoảng cách 15 km qua đường dây trên không nhôm lõi thép với cấp điện áp là 35 kV hoặc 110 kV. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực 400 MVA. Thời gian xây dựng công trình là 1năm, suất triết khấu là 12%năm, thời gian vận hành công trình là 30 năm. Bảng 1.1 – Phụ tải khu công nghiệp STT Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) Tmax (h) 1 Nhà máy chế tạo phụt ùng ô tô xe máy 10000 4000 2 Nhà máy chế biến gỗ 5500 3500 3 Nhà máy đường 7000 5000 4 Nhà máy chế biến nông sản 4000 5000 5 Nhà máy dệt Theo tính toán 5000 6 Khu dân cư 5000 3000 Bảng 1.2 – Phụ tải của nhà máy liên hợp dệt STT Tên phân xưởng Công suất đặt( kW) Loại hộ tiêu thụ 1 PX kéo sợi 1400 I 2 PX dệt vải 2500 I 3 PX nhuộm và in hoa 1200 I 4 PX giặt là đóng gói 600 I 5 PX sửa chữa cơ khí Theo tính toán III 6 PX mộc 150 III 7 Trạm bơm 100 III 8 Khu nhà văn phòng 150 III 9 Kho vật liệu trung tâm 50 III 10 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích III.ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ Khu công nghiệp bao gồm một khu liên hợp, được xây dựng gần với khu dân cư để tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất và sinh hoạt vừa tiết kiệm vốn đầu tư xây dựng mạng điện cho khu công nghiệp. Đây đều là nhũng ngành công nghiệp nhẹ và các nhà máy hoạt động độc lập. CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA KHU CÔNG NGHIỆP 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1.1 Khái niệm về phụ tải tính toán Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế hệ thống cung cấp điện. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế ( biến đổi ) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói một cách khác, phụ tải tính toán cũng làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra. Như vậy nếu chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn về mặt phát nóng cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành. 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán, nhưng các phương pháp được dùng chủ yếu là: a. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu : Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm Khi đó Trong đó : Pđi, Pđmi : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i ( kW) Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị ( kW, kVAR, kVA ) n : số thiết bị trong nhóm Knc : hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm của phương pháp này là kém chính xác. Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm. b. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất : Công thức tính : Trong đó : po : suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ( Wm2 ). Giá trị po đươc tra trong các sổ tay. F : diện tích sản xuất ( m2 ) Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều trên diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng. c. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị thành phẩm : Công thức tính toán : Trong đó : M : Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm Wo : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ( kWh ) Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( giờ ) Phương pháp này được dùng để tính toán cho các thiết b

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG I I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ VAI TRỊ KINH TẾ II ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI III ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ MÁY VÀ KHU CÔNG NGHIỆP TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1.1 Khái niệm phụ tải tính tốn 2.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 2.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT .13 2.2.1 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí 13 2.2.2 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng khác toàn nhà máy 19 2.2.3 Xác định phụ tải tính tốn tồn nhà máy .23 2.2.4 Biểu đồ phụ tải phân xưởng nhà máy .23 2.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA KHU CƠNG NGHIỆP 25 2.3.1 Xác định phụ tải tính tốn tồn khu cơng nghiệp 25 2.3.2 Biểu đồ phụ tải khu công nghiệp 26 CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO KHU CÔNG NGHIỆP 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠNG CAO ÁP CỦA KHU CÔNG NGHIỆP 27 3.2 CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP VẬN HÀNH CỦA KHU CÔNG NGHIỆP .27 3.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 28 3.1 Xác định tâm phụ tải khu công nghiệp 28 3.2 Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện 29 3.4 SƠ BỘ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN .31 3.4.1 Chọn công suất trạm biến áp trung tâm khu công nghiệp 31 3.4.2 Chọn tiết diện dây dẫn 32 3.4.3 Chọn máy cắt 40 3.5 TÍNH TỐN KINH TẾ KỸ THUẬT ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 44 2.5.1 Phương án dây 45 2.5.2 Phương án dây 49 3.6 THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN 53 2.6.1 Chọn dây dẫn 110kV từ hệ thống khu công nghiệp 53 2.6.2 Tính ngắn mạch cho mạng cao áp 53 2.6.3 Chọn kiểm thiết bị điện cho mang cao áp khu công nghiệp 57 2.6.4 Kiểm tra thiết bị điện phía hạ áp MBATT chọn sơ .58 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP 2.6.5 Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp khu công nghiệp 60 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .61 4.2 CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 61 4.2.1 Phương án trạm biến áp phân xưởng .61 4.2.2 Chọn máy biến áp phân xưởng .62 4.2.3 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng .63 4.3.PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC TBAPX 64 4.3.1.Các phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng .64 4.3.2 Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian , trạm phân phối trung tâm nhà máy: 66 4.3.3 Lựa chọn phương án nối dây mạng cao áp 67 4.4 TÍNH TỐN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN .70 4.4.1 Phương án .70 4.4.2.Phương án 77 4.4.3.Phương án 79 4.4.4.Phương án 83 4.5 THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY: 87 4.5.1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian trạm phân phối trung tâm .87 4.5.2 Chọn cáp cao áp hạ áp nhà máy .87 4.5.3 Tính tốn ngắn mạch để lựa chọn thiết bị điện 87 4.5.4.Lựa chọn kiểm tra thiết bị điện 91 4.6.THUYẾT MINH VÀ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ .100 4.6.1 Khi vận hành bình thường 100 4.6.2 Khi bị cố 100 4.6.3 Khi cần sửa chữa định kỳ 100 CHƯƠNGV THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 5.1 ĐÁNH GIÁ VỀ PHỤ TẢI CỦA PHÂN XƯỞNG SỦA CHỮA CƠ KHÍ 101 5.2.LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIÊN CHO PHÂN XƯỞNG : .101 5.2.1 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điên cho phân xưởng: 101 5.2.2 Chọn vị trí tủ động lực phân phối: 104 5.2.3 Sơ đồ dây mặt phương thức lắp đặt đường cáp: .104 5.3 LỰA CHỌN TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC .104 5.3.1 Nguyên tắc chung: 104 5.3.2 Chọn tủ phân phối 104 5.3.3 Chọn tủ động lực dây dẫn từ tủ động lực tới thiết bị .106 5.4.TÍNH NGẮN MẠCH PHÍA HẠ ÁP CỦA PXSCCK ĐỂ KIỂM TRA CÁP VÀ ATM.109 5.4.1.Các thông số sơ đồ thay : 110 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP 5.4.2.Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn : 111 CHƯƠNG VI THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 6.1 MỤC ĐÍCH VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA CHIẾU SÁNG: 115 6.2 HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 115 6.2.1 Các hình thức chiếu sáng: 115 6.2.2 Chọn hệ thống chiếu sáng 115 6.2.3.Chọn loại đèn chiếu sáng 115 6.2.4 Chọn độ rọi cho phận 116 6.3 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG : 116 6.4 THIÉT KẾ MẠNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG .118 CHƯƠNG VII TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA NHÀ MÁY 7.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 122 7.2 CHỌN THIẾT BỊ BÙ 123 7.3 XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ 123 7.3.1.Xác định dung lượng bù 123 7.3.2 Phân bố dung lượng bù cho trạm biến áp phân xưởng 123 CHƯƠNG VIII THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP B3 8.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA TRẠM 130 8.1.1 Chọn máy biến áp B3 .132 8.1.2 Chọn thiết bị phía cao áp : .132 8.1.3 Chọn thiết bị hạ áp 132 8.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG .135 8.2.1 Hệ số nối đất trạm biến áp phân xưởng B3 .135 8.2.2 Tính tốn hệ thống nối đất: 135 8.3 KẾT CẤU TRẠM VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRONG TRẠM .138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Nước ta giai đoạn phát triển nhanh chóng Do yêu cầu phát triển đất nước điện phát triển để theo kịp nhu cầu điện Để đưa điện tới phụ tải cần xây dựng hệ thống cung cấp điện cho phụ tải Lĩnh vực cung cấp điện lĩnh vực có nhiều việc phải làm Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng sản xuất, truyền tải điện nói chung thiết kế cung cấp điện nói riêng, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội đào tạo đội ngũ đông đảo kỹ sư hệ thống điện Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, em phân công phần thiết kế cung cấp điện Được hướng dẫn, giảng dạy nhiệt tình thầy, cô giáo môn đặc biệt thầy Bạch Quốc Khánh , em hoàn thành nhiệm vụ giao Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên đồ án em cịn nhiều sai sót, em mong bảo thầy, cô Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Bạch Quốc Khánh thầy cô giáo khác môn Hệ Thống Điện Hà Nội , ngày 10 tháng năm 2007 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU CÔNG NGHIỆP Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP I.VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ VAI TRỊ KINH TẾ: Khu cơng nghiệp xây dựng địa bàn tỉnh Đồng Nai, diện tích rộng lớn gồm có nhà máy khu dân cư Các nhà máy nhà máy công nghiệp nhẹ dân dụng, có cơng suất vừa nhỏ, có tầm quan trọng lớn kinh tế quốc dân Do ta xếp nhà máy khu dân cư vào hộ loại một, cần cung cấp điện liên tục an toàn II ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ PHỤ TẢI Phụ tải điện khu công nghiệp cấp điện từ nguồn hệ thống có khoảng cách 15 km qua đường dây không nhôm lõi thép với cấp điện áp 35 kV 110 kV Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực 400 MVA Thời gian xây dựng cơng trình 1năm, suất triết khấu 12%/năm, thời gian vận hành cơng trình 30 năm Bảng 1.1 – Phụ tải khu công nghiệp STT Tên phân xưởng Nhà máy chế tạo ùng ô tô xe máy Nhà máy chế biến gỗ Nhà máy đường Nhà máy chế biến nông sản Nhà máy dệt Khu dân cư Công suất đặt (kW) 10000 Tmax (h) 5500 7000 4000 Theo tính tốn 5000 3500 5000 5000 5000 3000 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 4000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP Bảng 1.2 – Phụ tải nhà máy liên hợp dệt STT Tên phân xưởng Công suất đặt( kW) PX kéo sợi 1400 Loại hộ tiêu thụ I PX dệt vải 2500 I PX nhuộm in hoa 1200 I PX giặt đóng gói 600 I PX sửa chữa khí Theo tính tốn III PX mộc 150 III Trạm bơm 100 III Khu nhà văn phòng 150 III Kho vật liệu trung tâm 50 III 10 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP III.ĐẶC ĐIỂM CƠNG NGHỆ Khu cơng nghiệp bao gồm khu liên hợp, xây dựng gần với khu dân cư để tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất sinh hoạt vừa tiết kiệm vốn đầu tư xây dựng mạng điện cho khu công nghiệp Đây nhũng ngành công nghiệp nhẹ nhà máy hoạt động độc lập Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA KHU CƠNG NGHIỆP 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Khái niệm phụ tải tính tốn Phụ tải tính tốn số liệu dùng để thiết kế hệ thống cung cấp điện Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài khơng đổi, tương đương với phụ tải thực tế ( biến đổi ) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Như chọn thiết bị điện theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn mặt phát nóng cho thiết bị trạng thái vận hành 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Hiện có nhiều nghiên cứu phương pháp xác định phụ tải tính tốn, phương pháp dùng chủ yếu là: a Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu : Một cách gần lấy Pđ = Pđm n Ptt = K nc �Pdi i=1 Q tt = Ptt * tg Stt = Ptt2 + Q 2tt = Ptt Cos Khi n Ptt = K nc * �Pdmi i=1 Trong : - Pđi, Pđmi : cơng suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i ( kW) - Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng, phản kháng tồn phần tính tốn nhóm thiết bị ( kW, kVAR, kVA ) - n : số thiết bị nhóm - Knc : hệ số nhu cầu nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra sổ tay tra cứu Phương pháp có ưu điểm đơn giản, thuận tiện Nhược điểm phương pháp xác Bởi hệ số nhu cầu tra sổ tay số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP b Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất : Cơng thức tính : Ptt = p o * F Trong : - po : suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất ( W/m ) Giá trị po đươc tra sổ tay - F : diện tích sản xuất ( m2 ) Phương pháp cho kết gần có phụ tải phân bố đồng diện tích sản xuất, nên dùng giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng c Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị thành phẩm : Cơng thức tính tốn : Ptt = M.W0 Tmax Trong : M : Số đơn vị sản phẩm sản xuất năm Wo : Suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm ( kWh ) Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn ( ) Phương pháp dùng để tính tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi phụ tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tính tốn tương đối xác d Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại Cơng thức tính : n Ptt = K max K sd �P dmi i=1 Trong : n : Số thiết bị điện nhóm Pđmi : Cơng suất định mức thiết bị thứ i nhóm Kmax : Hệ số cực đại tra sổ tay theo quan hệ Kmax = f ( nhq, Ksd ) nhq : số thiết bị sử dụng điện có hiệu số thiết bị giả thiết có cơng suất chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải phụ tải tính tốn nhóm phụ tải thực tế ( Gồm có thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác ) Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP Cơng thức để tính nhq sau : �n � P � dmi � � i=1 � � n hq = n P � dmi i=1   Trong : Pđm : công suất định mức thiết bị thứ i n : số thiết bị có nhóm Khi n lớn việc xác định nhq theo phương pháp phức tạp xác định nhq cách gần theo cách sau : + Khi thoả mãn điều kiện : m Pdm max �3 Pdm Ksd ≥ 0,4 lấy nhq = n Trong Pđm min, Pđm max cơng suất định mức bé lớn thiết bị nhóm + Khi m > Ksd ≥ 0,2 nhq xác định theo cơng thức sau : �n � 2�P dmi � � � n hq = � i=1 Pdmmax + Khi m > Ksd < 0,2 nhq xác định theo trình tự sau : Tính n1 - số thiết bị có cơng suất ≥ 0,5Pđm max Tính P1- tổng công suất n1 thiết bị kể : n1 Pl = �P dmi i=1 n1 Tính n* = n ; P1 P* = P P : tổng cơng suất thiết bị nhóm : n P = �P dmi i=1 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Hệ thống điện1 – Khóa 47 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP Căn vào số liệu chương IV ta có kết tính điện trở trạm biến áp cáp sau Kết tính điện trở trạm biến áp cáp: TRẠM BIẾN ÁP Sdm, kVA B1 1000 B2 1600 B3 560 B4 560 B5 250 ΔPN, kW 10 16 5.47 5.47 3.2 RB ,Ω 6.125 3.828 10.684 10.684 62.720 CÁP PPTT - B2 PPTT - B3 B2 - B1 B3 - B4 PPTT - B5 RC ,Ω 0.012 0.014 0.016 0.012 0.089 Tính điện trở tương đương mạng: R25 = RB1+ RC B2-B1 = 6,125+0,016 = 6,141 Ω R26 = RB2 = 3,828 Ω R37 = RB3 = 10,684 Ω R38 = RB4 + RC B3-B4 = 10,684 + 0,012 = 10,696 Ω -1 � �1 + R2 = � �= 2,358 Ω �6,141 3,828 � R21= R2 + RCPPTT-B2 =2,358+0,012= 2,37 Ω -1 -1 �1 � � 1 � + R3 = � + = 5,345Ω �� 10,684 10,696 � � �R 37 R 38 � � R31 = R3 + RCPPTT-B3 = 5,345 + 0,014= 5,359 Ω R4 = RB5 + RC PPTT-B5 = 62,72 + 0,089 = 62,809 Ω -1 -1 �1 1 � �1 1 � + + + R1 = � + �= � �= 1,6 Ω �R 21 R 31 R � �2,37 5,359 62,809 � Xác định dung lượng bù tối ưu cho nhánh: Đối vói mạng hình tia 1: TPPTT R31 R4 R21 QBU2 Q bu2 = Q2 - QBU3 QBU4 (Q - Qbu dat ).R1 (4652,09 - 2524,3).1,6 =3280,36=1843,88kVAr R2 2,37 Tương tự: Qbù3 = 593,63 kVAr Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 125 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP Qbù4 = 88,62kVAr Đối với mạng hình tia 2: QBU2 R26 R25 QBU5 Q bu5 = Q5 - QBU6 (Q - Q bu dat ).R (3280,36 - 1843,88).2,358 =1239,95=688,37kVAr R 25 6,141 Tương tự:` Qbù6 = 1155,56 kVAr Đối với mạng hình tia 3: QBU3 R38 R37 QBU7 Q bu7 = Q7 - QBU8 (Q3 - Q bu dat ).R (1228,91 - 593,957).5,345 =630=312,18kVAr R 37 10,684 Tương tự: Qbù8 = 281,45 kVAr Ta chọn tụ bù cosφ Liên Xô chế tạo.( PL6.1-TL1) Kết phân bố dung lượng bù chọn tụ bù cho nhánh ghi bảng: Bảng- Kết chọn tụ bù dung lượng bù nhà máy Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 126 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – TRẠM ĐIỂM BIẾN ÁP BÙ B1 B2 B3 B4 B5 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP LOẠI TỤ KC2-6,3-75-2Y3 KC2-6,3-75-2Y3 KC2-6,3-75-2Y3 KC2-6,3-75-2Y3 KC2-0,38-50-3Y3 S Ố QBÙ, PHA kVAr 3 3 SỐ BỘ Tổng QBÙ, kVAr 10 16 750 1200 375 300 100 75 75 75 75 50 QBÙ yêu cầu, kVAr 688,37 1155,56 312,18 281,45 88,62 Hình 6.2 Sơ đồ lắp ráp tụ bù cosφ cho trạm máy biến ỏp Tủ bù Tủ áptômát Tủ PP tổng cho PX cosφ Sơ đồ lắp ráp tụ bù cosφ cho trm mỏy bin ỏp Tủ áptômát tổng Tủ PP cho PX Tủ bù cos Tủ áptômát tổng Tủ bù cos Tủ áptômát Tủ PP tổng cho PX * Cosφ nhà máy sau đặt tụ bù: Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 127 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP -Tổng công suất tụ bù : Qtb=2725 kVAr -Lượng công suất phản kháng truyền lưới nhà máy: Q = Qttnm – Qtb= 3950,05 -2725 = 1225,05 kVAr Hệ số công suất nhà máy sau bù: tgφ = Q 1225, 05   0.294 Pttnm 4158, 71 tgφ = 0,294 → cosφ = 0,96 Kết luận : Sau đặt tụ bù cho lưới điện hạ áp nhà máy hệ số công suất cosφ nhà máy đạt tiêu chuẩn Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 128 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT K CUNG CP IN CHO KHU CễNG NGHIP Sơ đồ nguy ê n l ý mạ ng c a o ¸ p c đa nh µ m¸ y F400 F400 35 kV F400 F400 F400 4ME16 F400 F400 F400 4MS36 PBC 35 (3 x XPLE(3x50) XPLE(3x50) XP LE PBC 35 50 ) XPLE(3x50) XPLE(3x50) 3DC 3DC 3GD1 608-5D 3DC 3DC 3GD1 604-5B 3GD1 603-5B 3GD1 601-5B 3GD1 606-5B B2 B3 B1 M40 q b5 PX2 q b6 q b6 PX1 M12 M12 M25 q b5 q b7 PX8 B5 B4 q b7 PX3 q b8 M08 q b8 PX4 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 q b4 PX5 - 129 - PX9 PX6 PX7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG VIII THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP B3 Trạm biến áp phần tử quan trọng hệ thống cung cấp điện Trạm biến áp thiết kế phải đảm bảo an toàn cung cấp điện, an toàn tiện lợi cho người vận hành, sửa chữa, mặt khác phải vào mặt đất đai, mơi trường xung quanh, kinh phí xây dựng mỹ quan, để lựa chọn kiểu TBA thích hợp cho cơng trình đối tượng khách hàng Nhà máy liên hợp dệt có số lượng máy biến áp phân xưởng nhà máy trạm biến áp, trạm biến áp có cơng suất S tm ≥ 250 kVA, ngồi cịn có trạm phân phối trung tâm Trạm biến áp thiết kế trạm B3, trạm có đặt máy biến áp, công suất máy SđmB3 = 560 kVA – 35kV/0,4kV Với trạm có máy biến áp ta bố trí phịng Nếu đặt chung MBA phịng tiết kiệm tường xây nguy hiểm máy sảy cháy nổ Đặt máy phòng tốn mức độ an toàn cao 8.1 Sơ đồ nguyên lý lựa chọn phần tử trạm Trạm biến áp phân xưởng B3 cung cấp điện cho phân xưởng nhuộm in hoa (3) Do yêu cầu chung nhà máy tính chất phụ tải (loại I) nên TBA B cần cung cấp điện liên tục Phía cao áp nhận điện từ trạm PPTT hai đường dây cáp 35kV qua dao cách ly cầu chì cao áp vào máy biến áp 560kVA-35/0,4kV Phía hạ áp dùng tủ tự tạo gồm: + Tủ đặt áptômát phân đoạn + tủ đặt áptômát tổng + tủ đặt áptômát nhánh Để kiểm tra thường xuyên máy biến áp có đặt đồng hồ Ampe kế kèm theo biến dòng điện , đồng hồ đo Volt, khoá chuyển mạch đo điện áp pha-dây, công tơ hữu công vô công pha Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 130 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CễNG NGHIP sơ đồ nguy ê n l ý t r m biến p b3 2XLPE(3x50)mm2 3DC 3DC 3GD1 604-5B 3GD1 604-5B B3 2x 560kVA 35kV/0,4kV XLPE(3x50)mm XLPE(3x50)mm 3PVC (1x300)mm2 A A 3PVC (1x300)mm2 A A BI:3250/5a kWh kVArh A BI M12 kVArh M12 kWh M12 - 1250A V A V CC CC M10-800A M10 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 131 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP 8.1.1 Chọn máy biến áp B3 - Phân xưởng nhuộm in hoa có cơng suất tính tốn Stt = 1066,87 (KVA) - Trạm đặt máy biến áp có S đm = 560 kVA – 35/0,4kV công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo - Bảng thông số kỹ thuật MBA: SđmB3, kVA 560 Uđm, kV P0,kW PN,kW UN% I0% 35/0,4 1,06 5,47 1,5 8.1.2 Chọn thiết bị phía cao áp : a Chọn cáp cao áp Cáp từ trạm PPTT đến trạm biến áp phân xưởng – B chọn loại cáp 35kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC Nhật chế tạo có thiết diện 50mm – XPLE ( 3x50)mm2 (được chọn kiểm tra chương IV) b Chọn dao cách ly cầu chì cao áp Trạm đặt MBA máy dùng dao cách ly loại 3DC cầu chì cáo áp loại 3GD1 – 604 – 5B hãng Siemen sản xuất (được chọn kiểm tra chương IV) c Chọn sứ đỡ cao áp Sứ đỡ phần cao áp gồm sứ đỡ phần nhà dùng đỡ dao cách ly, cầu chì cao áp buồng cao -2 l a - Điều kiệnchọn sứ: Fcp = 0,6.Fph ≥ Ftt = 1,76.10 i xkN1 Trong đó: Fcp- lực tác động cho phép lên sứ (kg) Fph- lực phá hoại quy định sứ (kg) Ftt - lực tính tốn dịng điện tác động lên sứ l- khoảng cách sứ đỡ pha, l = 80 cm a- khoảng cách pha, a = 30 cm Theo tính tốn chương III, trạm biến áp B3 có ixkN1 = 11,386 kA -2 Ftt = 1,76.10 80 (11,386) =6,04 kG 30 Tra bảng TL – phụ lục chọn sứ 0F-35-375Y3 có Fph = 375 kG 8.1.3 Chọn thiết bị hạ áp a Chọn dẫn Trạm dùng hệ thống góp đặt vỏ tủ tự tạo có số liệu tính tốn Ilvmax = 1191,16A chạy qua góp Chọn góp đồng có kích thước (100 x 10)mm2, tiết diện 1000 mm2 với Icp = 4650 A * Kiểm tra ổn định động: - Lấy khoảng cách pha là: a = 30 cm - Lấy chiều dài nhịp sứ là: l = 80 cm Theo tính tốn chương III, trạm biến áp B3 có ixkN2 = 75,01 kA - Tính lực tác dụng lên nhịp dẫn là: l 80 Ftt =1,76.10-2 .i2xkN2=1,76.10-2 .75,012 = 264,07 kG a 30 - Mô men uốn tác dụng lên nhịp dẫn : F l 264,07.80 M = tt = = 2112,56 kG.cm 10 10 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 132 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP - Ứng suất tính tốn vật liệu dẫn : M  tt  WX Trong : WX mô men chống uốn tiết diện dẫn với trục thẳng góc với phương uốn đặt dẫn nằm ngang 1 WX = h b= 122 1=24 cm 6 2112,56 =>  tt  = 88,02 kG/cm2 24 Vì ứng suất cho phép đồng là: cpcu=1400kG/cm2 > tt = 88,02 kG/cm2 Như dẫn thoả mãn điều kiện ổn định động * Kiểm tra ổn định nhiệt: Thanh dẫn có Icp = 4650A > 1000A không cần kiểm tra ổn định nhiệt b Chọn sứ đỡ Sứ đỡ phần hạ áp gồm sứ đỡ máy biến dòng dây dẫn, dây cáp phần hạ ngắn mạch phía hạ có Theo tính tốn chương IV, trạm biến áp B3 có ixkN2 = 75,01 kA l 80 Ftt =1,76.10-2 .i2xkN2=1,76.10-2 .75,012 = 264,07 kG a 30 Tra bảng TL [5] – phụ lục chọn sứ 0-1-750BYT3 có Fph = 750 kG c Chọn Aptomat (Các ATM chọn chương IV) - Chọn Aptomat tổng phân đoạn: M12 - Aptomat nhánh loại:M10 - Bảng thông số kỹ thuật: Loại Udm,V Idm, A ICN,kA M12 690 1250 40 M10 690 1000 40 - Kiểm tra lại điều kiện cắt dòng ngắn mạch: Icắt.đm.A  IN2 Dòng ngắn mạch 0,4kV I” N2 = 29,47 kA (được tính tốn chương IV)  ICN =40 kA > I”N2 = 29,47 kA Vậy Aptomat chọn thoã mãn d Chọn cáp hạ áp tổng - Chọn theo điều kiện phát nóng Khc Icp  Itt + Nhiệt độ môi trường đặt cáp +25 0C, số tuyến cáp đặt hầm cáp nhánh MBA với khoảng cách sợi cáp 300mm Khc = 0,86 + Dịng phụ tải tính tốn cáp : k S 1,4.560 IlvmaxB7  qtSC dmBA   377,2A n 3.U dmH 3.0,4 Ta chọn cáp đồng lõi cách điện PVC LENS chế tạo có F = 300mm2, Icp = 565A  0,86.565 = 485,9A > 377,2 A - Bảng thông số kỹ thuật cáp Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 133 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – F, mm 1x300 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP d, mm M R0, /km Icp, A vỏ kg/km 200C Trong nhà max 20,1 27,5 31 2957 0,0601 565 lõi - Cáp bảo vệ Aptomat tổng M12 có Iđm.A = 1250A Ta có điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ: Ikd.nh �1,5 I'cp + Ikđ.nh : dòng khởi động phận cắt mạch nhiệt + Ikđ.nh  Iđm.A : để an toàn lấy Ikđ.nh = 1,25 IđmA Ikđ.nh = 1,25.1250 = 1562,5 (A) I kd nh 1562,5   0,75  1,5 I cp' 3.565 Vậy cáp chọn thoả mãn e Chọn thiết bị đo đếm Các đồng hồ đồ đo, đếm chọn theo cấp xác: k qtSC SdmBA 1,4.560   1191,16 A - Chọn đồng hồ Ampe(A): Ilvmax  3.U dmH 3.0,4 + Thang đo: (03250) A + Cấp xác: 0,5 - Chọn công tơ hữu công(kWh) vô cơng(kVAr) cơng tơ pha có cấp xác sau: kWh(1,5) – kVAr(2) - Chọn vôn kế(V): + Thang đo: (0400) V + Cấp xác: 1,5 - Chọn khóa chuyển mạch: thường có vị trí có vị trí pha, vị trí dây vị trí cắt CN AN - Chọn cầu chì bảo vệ vơn kế: có RN AC dịng định mức IdmCC = 5A f Chọn máy biến dòng + Chọn theo điều kiện : AN RC OPP - Điện áp định mức : Uđm.BI  0,4kV - Dòng sơ cấp định mức : k qtSC SdmBA 1,4.560   1131,61 A Iđm.BI  Ilvmax  3.U dmH 3.0,4 + Chọn máy biến dịng loại có Iđm.BI =1500A/5A - Các đồng hồ biến dòng điện đặt tủ hạ áp nên khoảng cách dây nối ngắn điện trở đồng không đáng kể phụ tải tính tốn mạch thứ cấp máy biến dịng ảnh hưởng khơng nhiều đến sự làm việc bình thường cấp xác u cầu khơng cần kiểm tra điều kiện phụ tải thứ cấp Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 134 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP g Chọn kích thước tủ phân phối hạ áp Tủ phân phối chọn có kích thước sau: - Kích thước thân tủ: 1600x600x800 theo chiều cao – sâu – rộng - Kích thước đế tủ: 100x600x800 8.2 Thiết kế hệ thống nối đất cho trạm biến áp phân xưởng B3 8.2.1 Hệ số nối đất trạm biến áp phân xưởng B3 - Nối đất làm việc phía trung tính hạ áp máy biến áp nhằm mục đích sử dụng điện áp dây (Ud) sử dụng điện áp pha (Uf) - Nối đất an tồn : Đó hệ thống nối đất bao gồm cọc dây đẫn tiếp đất, đảm bảo điện áp bước (Ub) điện áp tiếp xúc (Utx) nhỏ, không gây nguy hiểm cho người tiếp xúc với thiết bị điện Theo quy phạm trang bị điện, điện trở hệ thống nối đất R đ  4 (đối với máy biến áp > 1000 kVA) mạng hạ áp có dây trung tính máy biến áp an toàn cho người vận hành sử dụng - Nối đất chống sét: Để bảo vệ thiết bị trạm tránh sóng điện áp truyền từ đường dây vào Phải đặt chống sét van 35 kV đầu đường cáp 35 kV (đầu nối vào đường dây 35 kV), cột chống sét van phải nối đất 8.2.2 Tính tốn hệ thống nối đất: - Máy biến áp B3 có cấp điện áp U = 35/0,4 kV Ở cấp hạ áp có dịng lớn điện trở nối đất trạm yêu cầu không vượt  - Theo số liệu địa chất ta lấy điện trở xuất đất khu vực xây dựng trạm biến áp phân xưởng B3 :  = 0,4 104 .cm - Xác định điện trở nối đất cọc R1c  ,366 4t    21  K max lg  log ( )  l d t    Trong : - điện trở xuất đất /cm Kmax =1,5 hệ số mùa cọc d- đường kính ngồi cọc, m l- chiều dài cọc, m t- độ chôn sâu cọc, tính từ mặt đất tới điểm cọc (cm) Đối với thép góc có bề rộng cạnh b, đường kính ngồi đẳng trị tính :d = 0,95b Ta dùng thép góc L60 x 60 x dài 2,5m để làm cọc thẳng đứng thiết bị nối đất, đặt cách 2,5m chôn sâu 0,7m Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 135 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP - Với tham số cọc trên, cơng thức tính gần sau: R1c = 0,00298 max = 0,00298 Kmax  () R1c = 0,00298 1,5 0,4 104 = 17,88 () - Xác định sơ số cọc n= R1c K sdc Ryc Trong đó: Ksdc - hệ số sử dụng cọc, tra bảng PL 6.6 TL[1] lấy sơ Ksdc = 0,58 (với tỷ số a/l = 1) Ryc- điện trở nối đất yêu cầu, Ryc =  17,88 = 7,71 (cọc) Ta có : n = 0,58.4 Ta lấy tròn số n = cọc - Xác định điện trở nối nằm ngang 0,366 2l Rt   max t lg () l bt Trong : maxt - điện trở suất đất độ sâu chôn nằm ngang /cm (lấy độ sâu = 0,8m) lấy kmaxt = maxt = đ = 0,4 104 = 1,2.104 (/cm) l- chiều dài (chu vi) mạch vòng tạo nên nối ,cm - Trạm biến áp thiết kế có kích thước : + Chiều dài: a = 11,1 m + Chiều rộng: b = 3,1 m Khi thiết kế nối đất cho trạm ta chôn hệ thống nối đất cách tường 0,45 m phía ta có: Mạch vịng nối đất chơn xung quanh trạm thiết kế có chu vi: 2.(12+4) = 32 m  l = 3200 cm b- bề rộng nối b = cm t- chiều chôn sâu nối t = 80 cm 0,366.1,2.104 2.(3200) Ta có: R t = lg = 6,6 Ω 3200 4.80 - Điện trở nối thực tế cần phải xét đến hệ số sử dụng K sdt theo số cọc chôn thẳng đứng, tra bảng PL 6.6 TL1 ta tìm Ksdt = 0,36 với n = 8: - Vậy điện trở thực tế là: R 6,6 RN= t = = 18,33 Ω K sd t 0,36 - Ta tính điện trở nối đất cần thiết toàn số cọc là: R R 4.18,33 R c = nd N = = 5,12 Ω R N - R nd 18,33 - - Số cọc cần phải đóng là: R 1c 17,88 n= = = 6,02 K sd R c 0,58.5,12 Lấy tròn n = cọc tra bảng PL 6.6 TL1 ta tìm hệ số sử dụng cọc ngang là: Ksdc = 0,62; Ksdt = 0,4 Sinh viên thực hiện: Phan Tuấn Nghĩa / Lớp Hệ Thống Điện 1-Khóa 47 - 136 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP - Từ công thức xác định điện trở khuếch tán thiết bị nối đất gồm hệ thống cọc nối nằm ngang R nd = R c R t 5,12.6,6 = = 3,53 Ω