Tài liệu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP "THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG" docx

nhq số thiết bị dùng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhó phụ tải thực tế gồm các thiết b

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DỀ TÀI: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

ĐƯỜNG

Trang 2

MỤC LỤC Lời nói đầu

Trang

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY……… ……….2 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN……… ………….5 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY…… … 35 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA

CHỮA CƠ KHÍ……….…….84

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO

HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA NHÀ MÁY……… 96

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG XHUNG CỦA PHÂN

XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ………102

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY 35 KV TỪ TRẠM BIẾN ÁP TRUNG

GIAN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY……… 109

CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG B3 ………… 125

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 3

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại ngày nay, thời đại của những ứng dụng khoa học và công nghệ thì ngành điện phải là ngành đi trước một bước Cùng với sự phát triển của nó, đời sống của nhân dân được nâng cao Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Một lực lượng đông đảo cán bộ trong và ngoài ngành điện đang ngày đêm tham gia thiết kế lắp đặt các công trình cấp điện

Xuất phát từ thực tế đó cùng với những kiến thức đã được học tai bộ môn HTĐ - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội em được nhận đề tài : Thiết kế Hệ thống cấp điện cho Nhà máy Đường

Trong thời gian làm đồ án bằng sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự hướng dẫn chỉbảo tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn HTĐ, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn em đã hoàn thành xong bản đồ án tốt nghiệp của mình Trong quá trình thiết kế, do kiến thức còn có hạn nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết Em mong nhận được sự nhận xét góp ý từ phía quý thầy cô để bản

đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin gửi đến thầy giáo hướng dẫn

cùng các thầy cô giáo trong khoa lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất !

Hà Nội, ngày tháng năm 2007 Sinh viên thực hiện

Vũ Thị Minh Thư

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

Trang 4

I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ

Nhà máy Đường được xây dựng trên địa bàn tỉnh Khánh Hoà.Với quy mô gồm 8 phân xưởng từ những củ cải tươi nguyên chất, trải qua các công đoạn đã được tinhchế thành đường Trước đây đường sản xuất ra chỉ phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước, nhưng ngày nay nó còn được xuất khẩu và đã trở thành một ngành quan trọng trong nền kinh tế quốc dân

Trong Nhà máy sản xuất có nhiều loại máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính năng công nghệ cao và hiện đại do vậy mà việc cung cấp điện cho Nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tincậy cao

II CÔNG SUẤT ĐẶT VÀ VỊ TRÍ CÁC PHÂN XƯỞNG CỦA NHÀ MÁY

Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5200h, các thiết bị làm việc với công suất gần định mức Các kho chứa và phân xưởng SCCK loai III còn lại các phân xưởng khác là loại I

Theo dự kiến Nhà máy được cấp điện từ trạm biến áp khu vực cách nhà máy 10

km bằng đường dây trên không lộ kép Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là SN = 250 MVA

STT Tên phân xưởng Diện tích

(m )

Công suất đặt

(kW)

1 kho củ cải đường 12001350

2 phân xưởng thái và nấu củ cải 5688 700

3 bộ phận cô đặc 4740 550

4 phân xưởng tinh chế 3162 750

5 kho thành phẩm 5660 150

Trang 5

6 phân xưởng SCCK1514 theo tính toán

7 trạm bơm 1599 600

8 kho than 6490 350

9 phụ tải điện cho thị trấn 5000

Bảng 1.1 – Danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong Nhà máy

III ĐẶC ĐIỂM PHỤ TẢI VÀ CÔNG NGHỆ

Để cho quả trình sản xuất của Nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện cho Nhà máy và các bộ phận quan trọng trong Nhà máy như các phân xưởng tinh chế,

bộ phận cô đặc, thái và nấu củ cải đường phải đảm bảo chất lượng điện năng và

độ tin cậy cao

Theo quy trình công nghệ sản xuất của Nhà máy thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng, số lượng sản phẩm gây thiệt hại về kinh tế Vì vậy theo

“quy phạm trang bị điện “ thì Nhà máy được xếp vào phụ tải loại I

Phụ tải điện trong Nhà máy công nghiệp có thể phân ra thành hai loại phụ tải :+ Phụ tải động lực

+ phụ tải chiếu sáng

Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/ 220V Công suất của chúng nằm trong khoảng hàng chục kW và được cấp bởi dòng xoay chiều có tần số công nghiệp f = 50 hz

Ta phân loại phụ tải như sau :

số thứ tự tên phân xưởng phân loại hộ phụ tải

1 kho củ cải đường III

2 phân xưởng thái và nấu củ cải I

Trang 6

8 kho than III

9 phụ tải điện cho thị trấn III

Bảng 2.2 : phân loại hộ phụ tải

IV NỘI DUNG THIẾT KẾ

1 Giới thiệu chung về Nhà máy

2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng và Nhà máy

3 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng SCCK

4 Thiết kế mạng cao áp cho toàn Nhà máy

5 Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy

6 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng SCCK

7 Thiết kế đường dây 35 kV từ trạm biến áp trung gian cung cấp điện cho Nhà máy

8 Thiết kế trạm biến áp

CHƯƠNG II

Trang 7

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết thường biến đổi theo thời gian, nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết bị cung cấp điện cho mọi trạng thái vận hành của hệ thống cung cấp điện Phụ tải tính toán thực chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra Đó là phát nóng và tổn thất Vì vậy, tồn tại hai loại phụ tải tính toán cần xác định: Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất

Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, không đổi, tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả nhiệt lớn nhất

Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn): Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong một thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây, chúng chưa gây ra phát nóng cho các thiết bị nhưng lại gây ra tổn thất và có thể làm nhẩycác bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất hiệnkhi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác

1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu (knc)

• Công thức tính :

Ptt = knc Pđ

Qtt =Ptt tg

• Trong đó :

knc: hệ số nhu cầu (tra sổ tay kỹ thuật)

Cos : hệ số công suất tính toán (tra sổ tay kỹ thuật)

Ptt, Qtt: công suất tác dụng và công suất phản kháng tính toáncủa nhóm thiết bị (kW, kVAR)

Trang 8

• Phương pháp tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn giản thuận tiện Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là kém chính xác Bởi

vì hệ số nhu cầu knc tra được 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 máy Trong tính toán có thể lấy gần đúng Pđ ¬= Pđm

2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải

và công suất trung bình

Ptt = khd Ptb

• ¬Trong đó :

khd: hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải (tra sổ tay kỹ thuật)

Ptb: Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)

• Phương pháp này có thể áp dụng tính phụ tải tính toán ở thanh cái từ phân phối phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng Phương pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ thị của nhóm phụ

Ptb: công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)

: độ lệch của đồ thị khỏi giá trị trung bình

: hệ số tán xạ của

• Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các thiết bị củaphân xưởng hoặc của toàn bộ Nhà máy Tuy nhiên, phương pháp này ít được dùng

Trang 9

trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phùhợp với hệ thống đang vận hành

4 Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại

Ptt = kmax ksd P đm

• Trong đó :

Pđm : công suất của thiết bị hay nhóm thiết bị (kW)

Ptb : công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bị (kW)

kmax : hệ số cực đại (tra trong sổ tay kỹ thuật )

kmax = f (nhq , ksd )

nhq: số thiết bị dùng điện hiệu quả

ksd: hệ số sử dụng (tra sổ tay kỹ thuật )

• Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải tính toán cho một nhóm thiết bị, các tủ động lực của toàn bộ phân xưởng Nó cho một kết quả khá chính xác nhưng lại đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các loại phụ tải như: chế độ làm việc của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ tải, số lượng thiết bị trong nhóm

5 Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

• công thức tính :

Ptt =

• trong đó :

: suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/ ddvsp)

M : hệ số sản phẩm sản xuất trong một năm

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất

• Phương pháp này chỉ được dùng để ước tính sơ bộ xác định phụ tải trong công tác quy hoạch hoặc dùng để quy hoạch nguồn cho xí nghiệp

Trang 10

6 Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích

II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SCCK

Phân xưởng SCCK là phân xưởng số 6 trên sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy Phân xưởng có diện tích là 1514 m Trong phân xưởng có 43 thiết bị và công suất của các thiết bị rất khác nhau Thiết bị có công suất lớn nhất là 10 kW , Và thiết bị có công suất nhỏ nhất là 0,6 kW Toàn bộ các máy đều làm ở chế độ dài hạn

1 Giới thiệu phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax (còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq)

ksd : hệ số sử dụng ( tra sổ tay kỹ thuật )

nhq : số thiết bị dùng điện hiệu quả

nhq số thiết bị dùng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhó phụ tải thực

tế ( gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau ) nhq được xác định theo công thứ sau

nhq =

Trang 11

Với Pđmi : Công suất định mứ của thiết bị thứ i (kW).

Pđmmax : Công suất định mức của thiết bị lớn nhất trong nhóm

Pđmmin : Công suất định mức của thiết bị nhỏ nhất trong nhóm

ksd : Hệ số sử dụng công suất trung bình của nhóm

thì nhq được xác định theo biểu thức sau:

- Khi không áp dụng được các trường hợp trên thì nhq được xác định qua các bướcsau:

+Trước hết ta tính n* =

P* =

Trong đó :

n - số thiết bị trong nhóm

Trang 12

n1- số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng công suất của thiết bị có công suất lớn nhất.

P và P1 - tổng công suất của n và n1 thiết bị

Sau khi tính n* và P* tra sổ tay kỹ thuật ta tìm được nhq* = f ( n* , P*) từ đó tính nhq theo công thức

kti : hệ số phụ tải của thiết bị thứ i

kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn

kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại

- Nếu n >3 và ksd 0,5 phụ tải tính toán được xác định theo công thức sau:Ptt = 1,05 ksd

Đối với các thiết bị có biểu đồ phụ tải bằng phẳng ( máy bơm, máy nén khí ) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình

Ptt = Ptb = ksd

Nếu mạng có thiết bị một pha cần phân phối đều cho cả ba pha của mạng, trước khi xác định nhq cần quy đổi công suất của một pha về ba pha

nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: Pqđ = 3 Pphamax

nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: Pqđ = phamax

- Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác đinh nhq theo công thức :

Pqđ =

Trong đó:

Trang 13

- hệ số đóng điện tương đối phần trăm trong lý lịch máy.

II.2- Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp Ptb và kmax

II.2.1- Phân nhóm phụ tải

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị công suất và chế độ làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác ta cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị điện cần phải tuân thủ theo nguyên tắc sau:

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở ngần nhau để giảm chiều dài

đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng

- Các chế độ của thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm

- Tổng công suất của nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong cùng một nhóm không nên quá nhiều bởi số đầu ra của tủ động lực thường (8- 12)

Thường khó có thể thoả mãn cùng một lúc cả ba nguyên tắc trên do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất

Dựa theo nguyên tắc đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị

bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phân xưởng SCCK thành VI nhóm

Kết quả phân nhóm được ghi trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện

STT Tên thiết bị số lượng ký hiệu trên mặt bằng Pđm(kW) Iđm(A)

1 máytoàn bộ

1 2 3 4 5 6 7

NHÓM I

1 Máy tiện ren4 1 10,0 40,0 4.25,32

2 Máy doa ngang 1 4 4,5 4,5 11,4

Trang 14

1 Máy phay vạn năng 2 5 7,0 14,0 2.17,23

2 Máy phay ngang 1 6 4,5 4,5 11,4

3 Máy phay chép hình 1 7 5,62 5,62 14,23

5 Máy bào ngang 2 12 7,0 14,0 2.17,23

6 Máy bào giường một trụ 1 13 10,0 10,0 25,32

Trang 15

7 Máy khoan hướng tâm 1 15 4,5 4,5 11,4

Tổng nhóm 9 60,12 138,87

NHÓM V

1 Máy tiện ren2 1 7,0 14,0 2.17,23

2 Máy tiện ren1 2 4,5 4,5 11,4

3 Máy tiện ren2 3 3,2 6,4 2.8,1

4 Máy tiện ren1 4 10,0 10,0 25,32

5 Máy khoan đứng 1 5 2,8 2,8 7,09

6 Máy khoan đứng 1 6 7,0 7,0 17,23

7 Máy phay vạn năng 1 7 4,5 4,5 11,4

8 Máy bào ngang 1 8 5,8 5,8 14,69

9 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7,09

Số liệu của phụ tải tính toán nhóm I cho trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm I

STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Pđm(kW) Iđm(A)

1 máytoàn bộ

1 Máy tiện ren4 1 10,0 40,0 4.25,32

Trang 16

2 Máy doa ngang 1 4 4,5 4,5 11,4

Tra bảng PLI5( tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,7

Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq*.n = 0,7.9 = 6,3

Tra bảng PLI6( tài liệu1 )với ksd = 0,15 tìm được kmax = 2,64

2.Tính toán cho nhóm II

Số liệu của nhóm II cho trong bảng 2.3

Bảng 2.3 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II

1 máytoàn bộ

1 Máy tiện ren4 2 10,0 40,0 4.25,32

Trang 17

Tra bảng PLI5 (tài liệu 1) tìm được nhq* = 0,69

Số thiết bị dùng điện hiệu quả là nhq= nhq* n = 0,69.8 = 5,52

Tra bảng PLI6 (tài liệu 1) với ksd = 0,15 tìm được kmax= 2,64

nhq= 5,52

Phụ tải tính toán của nhóm II là:

Ptt = kmax ksd

Qtt = Ptt.tg

3 Tính toán cho nhóm III

Số liệu của phụ tải tính toán nhóm III là:

Bảng 2.4.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm III

Trang 18

Số liệu của phụ tải tính toán nhóm IV là:

Bảng 2.5.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm IV

1 máytoàn bộ

1 Máy phay vạn năng 2 5 7,0 14,0 2.17,23

2 Máy phay ngang 1 6 4,5 4,5 11,4

5 Máy bào ngang 2 12 7,0 14,0 2.17,23

Trang 19

6 Máy bào giường một trụ 1 13 10,0 10,0 25,32

7 Máy khoan hướng tâm 1 15 4,5 4,5 11,4

Số liệu của phụ tải tính toán nhóm V là:

Bảng 2.6.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm V

1 máytoàn bộ

1 Máy tiện ren2 1 7,0 14,0 2.17,23

2 Máy tiện ren 1 2 4,5 4,5 11,4

3 Máy tiện ren 2 3 3,2 6,4 2.8,1

4 Máy tiện ren 1 4 10,0 10,0 25,32

5 Máy khoan đứng 1 5 2,8 2,8 7,09

6 Máy khoan đứng 1 6 7,0 7,0 17,23

7 Máy phay vạn năng 1 7 4,5 4,5 11,4

Trang 20

8 Máy bào ngang 1 8 5,8 5,8 14,69

9 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7,09

6 Tính toán cho nhóm VI

Số liệu của phụ tải tính toán nhóm VI là:

Bảng 2.7.Danh sách các thiết bị thuộc nhóm VI

Trang 21

Tra bảng PLI.1 tìm được ksd = 0,15 và cos = 0,6 ta có:

n = 8 , n1 = 5

n* = = = 0,63

P* = = = 0,89

II.3- Tính toán phụ tải chiếu sáng phân xưởng SCCK

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng SCCK được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích

Pcs = Po - suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m )

F - diện tích được chiếu sáng (m )

Trong phân xưởng SCCK hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt

Tra bảng PLI2(tài liệu 1) ta tìm được Po = 14 W/m

Pcs= Po.F = 14.1514 = 21,2 kW

Qcs= Pcs tg = 0 ( vì dùng đèn sợi đốt )

II.4- Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng

Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng:

Phụ tải phản kháng của phân xưởng:

Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng:

Trang 22

Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp xác định phụ tải cho phân xưởng sửa chữa

cơ khí(bảng 2.8)

Trang 23

III.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC.III.1- Lựa chọn phương pháp tính.

Đối với các phân xưởng còn lại của nhà máy ta chỉ biết được công suất đặt tổng vàdiện tích của toàn phân xưởng , vì vậy để đơn giản sơ bộ ta dùng phương pháp tínhtoán theo hệ số nhu cầu Nội dung chủ yếu của phương pháp này đã được trình bày

ở mục I.1 chương này

III.2- Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng khác

Trang 24

1.Kho củ cải đường.

Công suất đặt : 350 kW

Diện tích : 12001 m

Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được , cos

Tra bảng PLI2 (tài liệu 1) : ta tìm được suất chiếu sáng Po= 10 W/m

Sử dụng đèn huỳnh quang nên cos

- Công suất tính toán động lực là:

- Công suất tính toán chiếu sáng:

- Công suất tính toán tác dụng:

- Công suất tính toán phản kháng:

- Công suất tính toán toàn phần của kho củ cải đường:

- Dòng điện tính toán:

2.Phân xưởng thái và nấu củ cải đường:

Tra bảng PLI3 (tài liệu 1) : ta được knc= 0,65 , cos

Sử dụng đèn sợi đốt nên cos cs=1 ,tg

Trang 25

- Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng thái và nấu củ cải đường:

3.Bộ phận cô đặc

- Công suất tính toán toàn phần của bộ phận cô đặc:

Trang 26

4.Phân xưởng tinh chế:

- Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng tinh chế:

5.Kho thành phẩm:

Trang 27

- Công suất tính toán toàn phần của kho thành phẩm :

6.Trạm bơm:

Trang 28

7.Kho than:

Kết quả xác định PTTT của các phân xưởng được trình bày ở trong bảng 2.9Bảng 2.9- phụ tải tính toán của các phân xưởng

Trang 30

III.3Xác định phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:

- Phụ tải tính toán tác dụng của nhà máy:

Trong đó:

kđt: hệ số đồng thời lấy bằng 0,8

Pttnm = 0,8.2785,422 = 2228,34 kW

- Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy:

- Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:

- Hệ số công suất của toàn nhà máy:

Trang 31

IV- XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI

IV1- Tâm phụ tải điện

Tâm quy ước phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định : M0(x0,y0) theo hệ trục toạ độ xoy

Công thức:

;

Trong đó :

Sttpx – là phụ tải tính toán của phân xưởng i

xi , yi – là toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ dã chọn

m- là số phân xưởng có phụ tải điện trong nhà máy

IV2- Biểu đồ phụ tải điện:

Biểuđồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳchọn Biểu đồ phụ tải cho phép ta thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện Biểu đồ phụ tải được chia làm hai phần: Phần phụ tải động lực( phần hình quạt chéo) và phần phụ tải chiếu sáng( phần hình quạt để trắng)

Để vẽ được phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng phân

bố đều theo diện tích phân xưởng trên mặt bằng

Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác đinh qua biểu thức:

Trong đó:

m là tỷ lệ xích , chọn m = 30kVA / mm

Góc của phụ tải chiếu sáng của biểu đồ được xác đinh theo công thức:

Kết quả tính toán Ri và của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong bảng 2.10

Bảng 2.10- Kết quả xác định Ri và cho các phân xưởng

STT Tên phân xưởng Pcs kW Ptt kW Tâm phụ tải R (mm)

Trang 32

X(cm) Y(cm)

1 Kho củ cải đường 120,01 365,01 3,3 1,8 6,96 118,4

2 P/X thái và nấu củ cải 79,632 534,632 7,8 1,8 8,2 53,6

Trang 34

1 Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.

2 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

3 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

4 An toàn cho người và thiết bị

5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng các yêu cầu tăng trưởng của phụ tải

6 Đảm bảo chỉ tiêu về mặt kinh tế

Trình tự tính toán thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước:

1 Vạch các phương án cung cấp điện

2 Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn các chủng loại, tiết diện các đường day cho phương án,

Trang 35

3 Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn các phương án hợp lý.

4 Thiết kế chi tiết cho các phương án lựa chọn

II VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Trước khi vạch các phương án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp phù hợp cho đườngdây truyền tải từ hệ thống về nhà máy Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải:

kV

Trong đó:

P- công suất tính toán của nhà máy

l- khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km)

Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy là:

kV

Từ kết quả tính toán trên ta chọn cấp điện áp 35 kV từ hệ thống cho nhà máy Căn

cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của phân xưởng có thể đưa ra cácphương án cung cấp điện

II.1-Phương án về các trạm biến áp phân xưởng

Các trạm biến áp được chọn theo nguyên tắc sau:

1) Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu sau: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc vận chuyển lắp đặt, vận hành, sửa chữa MBA an toàn và kinh tế

2) Số lượng các MBA trong các trạm biến áp được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải, điều kiện vận chuyển và lắp đặt, thuận lợi cho việc vận hành Các trạm biến áp cung cấp cho hộ loại I và loại II chỉ nên đặt hai máy biến áp, hộ loại III có thể đặt một máy biến áp

3) Dung lượng các máy biến áp được chọn theo điều kiện:

và kiểm tra theo điều kiện sự cố 1 MBA ( Trong trạm có nhiều hơn một máy biến áp)

Trang 36

Trong đó:

n-số máy biến áp trong trạm biến áp

khc- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp chế tạo tại VIỆT NAM nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ khc= 1

kqt- hệ số quá tải sự cố, kqt= 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá 6h trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải 0,93

Sttsc- công suất tính toán sự cố khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm biến áp trong trạng thái làm việc bình thường Giả thiết trong phụ tải loại I có 30% phụ tải loại III nên Sttsc= 0,7.Stt

Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiệnthuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, thay thế, vận hành sửa chữa và kiểm tra định kỳ

1 Phương án I: Đặt 5 trạm biến áp phân xưởng

- Tạm B1: cấp điện cho kho củ cải đường và kho than

- Trạm B2: cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK

- Trạm B3: cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường

- Trạm B4: cấp điện cho bộ phận cô đặc và kho thành phẩm

- Trạm B5: cấp điện cho phân xưởng tinh chế

Chọn dung lượng các máy biến áp:

* Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải 0,4 kV cho kho củ cải đường và kho than Trạm đặt một máy làm việc:

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 1000 kVA

* Trạm biến áp B2: Cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK Trạm đặt 1 máy làm việc:

Trang 37

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=750 kVA.

* Trạm biến áp B3: Cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường Trạm đặt

2 máy biến áp làm việc song song:

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=320 kVA

Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc¬ chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của phân xưởng số 2 sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng:

Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp S¬đm = 320 kVA là hợp lý

* Trạm biến áp B4: Cấp điện cho bộ phận cô đặc và kho thành phẩm Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song:

Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc¬ chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của bộ phận cô đặc sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng, còn kho thành phẩm là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể ngừng cung cấp điện:

* Trạm biến áp B5: Cấp điện cho phân xưởng tinh chế Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song:

Trang 38

Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc¬ chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của phân xưởng tinh chế sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng:

2 Phương án II: Đặt 4 trạm biến áp là:

- Trạm B1: cấp điện cho kho củ cải đường và kho than

- Trạm B2: cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK

- Trạm B3: cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường

- Trạm B4: cấp điện cho bộ phân cô đặc phân xưởng tinh chế và kho thành phẩm

Chọn dung lượng các máy biến áp:

* Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải 0,4 kV cho kho củ cải đường và kho than Trạm đặt một máy làm việc:

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm= 1000 kVA

* Trạm biến áp B2: Cấp điện cho trạm bơm và phân xưởng SCCK Trạm đặt 1 máy làm việc:

* Trạm biến áp B3: Cấp điện cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường Trạm đặt

2 máy biến áp làm việc song song:

Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc¬ chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của phân xưởng số 2 sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng:

Trang 39

Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy biến áp S¬đm = 320 kVA là hợp lý.

- * Trạm biến áp B4: cấp điện cho bộ phân cô đặc phân xưởng tinh chế và kho thành phẩm.Trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song:

Kiểm tra dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố Sttsc¬ chính là công suất tính toán cho phụ tải 0,4 kV của bộ phận cô đặc và phân xưởng tinh chế sau khi cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng trong phân xưởng, còn kho thành phẩm là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể ngừng cung cấp điện:

II.2- Xác định vị trí các trạm biến áp phân xưởng:

Trong các nhà máy thường sử dụng các kiểu trạm biến áp phân xưởng:

• Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dung loại liền

kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến các công trình khác

• Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành bảo quản thuận lợi về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xưởng không cao

• Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đưa điện áp tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiềudài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp của phân xưởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và giảm tổn thất Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập, nhưng vốn đầu tư xây dựng trạm sẽ tăng

Trang 40

Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể chọn lựa một trong các trạm biến áp đã nêu

Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây sẽ sử dụng loại trạm xây, đặt gần tâm phụ tải, gần trục giao thông nhà máy, song cũng phải tính đến khả năng phát triển mở rộng sản xuất

Vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng gần tâm phụ tải của các phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các trạm biến áp

II.3- Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng:

II.3.1- Các phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng