Hệ thống cung cấp điện báo cáo đề tài thiết kế cung cấp điện cho nhà máy liên hợp dệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN ====o0o==== HỌC PHẦN: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN BÁO CÁO ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT GVHD: Nguyễn Hồng Nhung Nhóm: Hà Nội, 1/2022 Thành viên Họ tên Hà Thị Uyên Trần Liên Bạch Khổng Minh Đăng Nghiêm Thị Phượng MSSV 20181834 20181336 20181378 20181700 Phạm Viết Vinh Nguyễn Thành Vinh Phạm Sỹ Tự Bùi Đức Tuân 20181845 20181844 20181811 20181812 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG TÍNH TỐN DANH MỤC HÌNH VẼ CẤU TRÚC HỆ THỐNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN I Đặt vấn đề Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo công suất hệ số cầu 2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải cơng suất trung bình 2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình độ lệch pha đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình 2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất trung bình Ptb (còn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) 2.5 Xác định phụ tải tính tốn theo suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm 2.6 Xác định phụ tải tính tốn theo suất trang bị điện tử cho đơn vị sản phẩm 2.7 Phương pháp tính trực tiếp 10 Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 10 3.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình Ptb hệ số cực đại kmax (còn gọi phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả) 10 3.2 Trình tự xác định phụ tải tính tón theo phương pháp Ptb kmax 11 3.2.1 Phân nhóm phụ tải 11 3.2.2 Xác định phụ tải tính tốn nhóm phụ tải 13 3.2.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí 14 3.2.4 Phụ tải tính tốn tồn phân xưởng 15 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng cịn lại 18 4.1 Phân xưởng kéo sợi 18 4.2 Các phân xưởng lại 18 Phụ tải tính toán nhà máy 19 Xác định tâm phụ tải biểu đồ phụ tải 20 6.1 Tâm phụ tải điện 20 6.2 Biểu đồ phụ tải điện 20 II THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY 22 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp nhà máy 22 Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện mạng cao áp nhà máy 22 2.1 Chọn sơ đồ cung cấp điện từ nguồn điện nhà máy 23 2.2 Chọn phương án trạm biến áp phân xưởng 23 Sơ chọn thiết bị điện 27 3.1 Chọn công suất máy biến áp 27 3.2 Chọn tiết diện dây dẫn 28 3.2.1 Chọn tiết diện cáp trung áp: 28 3.2.2 Chọn tiết diện cáp hạ áp: 30 3.2.3 Chọn tiết diện cáp trung áp: 35 3.2.4 Chọn tiết diện cáp hạ áp: 36 3.3 Chọn máy cắt cao áp 38 Tính tốn kinh tế kĩ thuật chọn phương án thiết kế 38 4.1 Phương án 1: 38 4.2 Phương Án 2: 41 4.3 Phương Án 3: 42 4.4 Phương Án 4: 43 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn 48 5.1 Chọn dây dẫn từ TBA trung gian TPPTT 48 5.2 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT trạm BAPX 49 5.3 Tính tốn ngắn mạch 49 5.4 Kiểm tra thiết bị điện sơ chọn phần so sánh kinh tế - kỹ thuật 52 5.5 Lựa chọn thiết bị phân phối điện khác 52 III THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 57 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 57 1.1 Lựa chọn áptomat 57 1.2 Chọn cáp từ TBA B5 tủ phân phối phân xưởng 58 1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 59 1.4 Chọn góp cho tủ phân phối tủ động lực 59 1.5 Tính tốn ngắn mạch lưới hạ áp 61 Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng 63 2.1 Chọn aptomat cho tủ động lực 63 2.2 Chọn aptomat cáp cho thiết bị nhóm thiết bị tủ động lực 63 Tài liệu tham khảo 68 DANH MỤC BẢNG TÍNH TỐN Bảng 1.1: Tổng hợp kết phân nhóm phụ tải điện 13 Bảng 1.2: Danh sách thiết bị thuộc nhóm 14 Bảng 1.3: Bảng phụ tải điện phân xưởng sữa chữa khí 18 Bảng 1.4: Phụ tải tính tốn phân xưởng 19 Bảng 1.5: Kết xác định Ri 𝜶csi phân xưởng 21 Bảng 2.1 Tọa độ tâm phân xưởng 23 Bảng 2.2 Khoảng cách từ trạm đến phân xưởng 26 Bảng 2.3 Kết chọn dung lượng máy biến áp PA1 28 Bảng 2.4 Kết chọn cáp trung áp hạ áp PA1 31 Bảng 2.5 Kết chọn dung lượng máy biến áp PA2 32 Bảng 2.6 Kết chọn cáp trung áp hạ áp PA2 33 Bảng 2.7 Kết chọn dung lượng máy biến áp PA3 34 Bảng 2.8 Kết chọn cáp trung áp hạ áp PA3 37 Bảng 2.9 Kết chọn dung lượng máy biến áp PA4 37 Bảng 2.10 Kết chọn cáp trung áp hạ áp PA4 38 Bảng 2.11 Kết chọn máy cắt cao áp 38 Bảng 2.12 Kết tính cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA1 39 Bảng 2.13 Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA1 40 Bảng 2.14 Kết tính cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA2 41 Bảng 2.15 Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA2 42 Bảng 2.16 Kết tính cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA3 42 Bảng 2.17 Kết tính tốn tổn thất điện TBA PA3: 43 Bảng 2.18 Kết tính cơng suất tiêu tán đoạn đường dây PA4 43 Bảng 2.19 Kết tính toán tổn thất điện TBA PA4 44 Bảng 2.20 Chi phí vốn đầu tư xây dựng mạng điện 45 Bảng 2.21 Bảng tổng kết chi phí phương án 47 Bảng 2.22.Bảng Thông số đường dây không cáp 50 Bảng 2.23 Kết tính tốn ngắn mạch 52 Bảng 2.24 Bảng chọn aptomat tổng 55 Bảng 3.1 Chọn aptomat cho tủ phân phối PXSCCK 58 Bảng 3.2 Chọn cáp cho tủ phân phối – tủ động lực 59 Bảng 3.3 Chọn góp cho tủ phân phối tủ động lực 60 Bảng 3.4 Chọn aptomat cho tủ động lực 63 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp 64 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Biểu đồ phụ tải nhà máy liên hợp dệt 22 Hình 2: Sơ đồ thiết kế theo phương án 24 Hình 3.Sơ đồ thiết kế theo phương án 25 Hình Sơ đồ thiết kế theo phương án 25 Hình Sơ đồ thiết kế theo phương án 26 Hình Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện toàn nhà máy 56 Hình Sơ đồ Aptomat PXSXCK 57 Hình Sơ đồ ngun lí 61 Hình Sơ đồ thay 61 Hình 10 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xưởng sửa chữa khí 66 Hình 11 Sơ đồ mặt dây phân xưởng sửa chữa khí 67 CẤU TRÚC HỆ THỐNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Đặt vấn đề - - - Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Phụ tải tính tốn số liệu đầu vào quan trọng toán quy hoạch, thiết kế, vận hành hệ thống cung cấp điện Việc xác định sai phụ tải tính tốn làm cho kết tốn vơ nghĩa Ví dụ: phụ tải tính tốn xác định q lớn so với thực tế hệt thống cung cấp điện thiết kế dư thừa cơng suất dẫn tới lãng phí ứ đọng vốn đầu tư, chí cịn làm gia tăng tổn thất hệ thống Ngược lại, phụ tải xác định nhỏ so với thực tế hệ thống cung cấp điện không đáp ứng yêu cầu điện phụ tải dẫn đến cố hệ thống làm giảm tuổi thọ Chính có nhiều nghiên cứu nhằm lựa chọn phương pháp tính phụ tải thích hợp chưa có phương pháp hồn thiện Những phương pháp đơn giản cho kết tin cậy Ngược lại, phương pháp cho kết xác tường địi hỏi nhiều thơng tin phụ tải, khối lượng tính tốn lớn, phức tạp khơng áp dụng thực tế Vì nhiệm vụ người thiết kế phải lựa chọn phương pháp xác định phụ tải thích hợp với điều kiện tính tốn có độ tin cậy kết cuối Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn - Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn Những phương pháp đơn giản, tính tốn thuận lợi kết khơng thật xác Ngược lại độ xác nâng cao phương pháp tính tốn phức tạp Vì tùy theo giai đoạn thiết kế, tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho phù hợp Sau số phương pháp xác định phụ tải tính tốn thường dùng 2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo công suất hệ số cầu Ptt = knc Pd Trong đó: • • knc: hệ số nhu cầu thiết bị, tra sổ tay kỹ thuật Pd: cơng suất đặt thiết bị nhóm thiết bị, tính tốn xem gần Pd = Pdm (kW) 2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải cơng suất trung bình Ptt = khd Ptb Trong đó: • • khd: hệ số hình dáng phụ tải (tra sổ tay) Ptb: cơng suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị: 𝑡 Ptb = ∫0 𝑃(𝑡)𝑑𝑡 𝑡 = 𝐴 𝑡 2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình độ lệch pha đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình Ptt = Ptb ± β 𝜎 Trong đó: • • • Ptb: cơng suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị (kW) ∑∑𝜎: độ lệch pha đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình β: hệ số tán xạ 𝜎 2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax công suất trung bình Ptb (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) Ptt = kmax Ptb = kmax ksd Pdđ Trong đó: • • • • Ptb: cơng suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị (kW) Pdđ: cơng suất danh định nhóm thiết bị (kW) ksd: hệ số sử dụng nhóm nhóm thiết bị kmax: hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd) nhq: số thiết bị dùng điện hiệu 2.5 Xác định phụ tải tính tốn theo suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm Ptb = (ao M) / Tmax Trong đó: • • • ao: cơng suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm (kWh/đvsp) M: số sản phẩm sản xuất năm Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn (h) 2.6 Xác định phụ tải tính tốn theo suất trang bị điện tử cho đơn vị sản phẩm Ptt = po S Trong đó: • po: cơng suất trang bị điện cho đơn vị diện tích (W/m2) • S: diện tích đặt thiết bị (m2) 2.7 Phương pháp tính trực tiếp - - Trong phương pháp phương pháp 1, dựa kinh nghiệm thiết kế vận hành để xác định phụ tải tính tốn nên cho kết gần Tuy nhiên chúng đơn giản tiện lợi Các phương pháp lại xây dựng sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố, có kết xác khối lượng tính tốn lớn phức tạp Tùy theo u cầu tính tốn thong tin có phụ tải, người thiết kế lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định phụ tải tính tốn Trong tập dài này, với phân xưởng khí, ta biết vị trí, cơng suất đặt chế độ làm việc thiết bj phân xưởng nên tính tốn phụ tải động lực cảu phân xưởng sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại Các phân xưởng lại biết diện tích cơng suất đặt nên để xác định phụ tải động lực phân xưởng ta áp dụng phương pháp tính theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sang phân xưởng xác định theo phương pháp công suất chiếu sáng đơn vị diện tích sản xuất Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí Phân xưởng sữa chữa khí phân xưởng số sơ đồ mặt nhà máy, có diện tích bố trí thiết bị 400m2 Trong dó có 71 thiết bị, cơng suất thiết bị khác nhau: công suất lớn 24,6 kW, công suất nhỏ 0,65 kW Phần lớn thiết bị làm việc chế độ dài hạn, có máy biến áp hàn có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại Những đặc điểm cần quan tâm phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính tốn lựa chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng 3.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình Ptb hệ số cực đại kmax (còn gọi phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả) Ptt = kmax Ptb = kmax ksd Pdđ Trong đó: • ksd: hệ số sử dụng nhóm nhóm thiết bị Nếu ksd nhóm sai khác nhiều ta sử dng Ktb = ã =1 ì =1 𝑃𝑑𝑚𝑖 kmax: hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd) nhq: số thiết bị dùng điện hiệu 10 Dùng loại cầu chì cao áp cho tất trạm biến áp để thuận tiện cho việc mua sắm, lắp đặt sửa chữa Cầu chì chọn theo tiêu chuẩn sau: • Điện áp định mức: Udm.CC  Udm.m = 35 kV • Dịng điện định mức: 𝐼𝑑𝑚.𝐶𝐶 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = • Dịng điện cắt định mức: 𝐼𝑐𝑎𝑡.𝐶𝐶 ≥ 𝐼′′ = 𝐼𝑁22 = 1,628 kA (vì dịng ngắn mạch trạm biến áp B2 có giá trị lớn nhất) 𝑘𝑞𝑡𝑏𝑡 𝑆𝑑𝑚.𝐵𝐴 √3.𝑈𝑑𝑚.𝑚 = 1,3.1600 √3.35 = 34,16 A Ta chọn loại cầu chì 3GD1 608-5D SIEMENS chế tạo với thông số kỹ thuật sau: 𝑈đ𝑚 (kV) 𝐼đ𝑚 (A) 𝐼𝑐ắ𝑡𝑚𝑖𝑛 (A) 𝐼𝑐ắ𝑡𝑁 (kA) 36 40 315 31,5 Chọn cầu dao cao áp Dùng loại dao cách ly cho tất trạm biến áp để thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt thay Dao cách ly chọn theo điều kiện sau: • Điện áp định mức: Udm.DCL  Udm.m = 35 (kV) • Dịng điện định mức: Idm  Ilv.max = 2.Ittnm =2.42,07=84,14A • Dịng điện ổn định động cho phép: 𝐼𝑑𝑚.𝐷𝐶𝐿 ≥ 𝐼𝑥𝑘 = 4,144 kA • Dòng điện ổn định nhiệt cho phép: 𝐼𝑜𝑑𝑛 𝑡𝑜𝑑𝑛 ≥ 𝐼∞2 𝑡𝑞𝑑 = 1,6282 0,5 = 1,325 Tra bảng ta chọn dao cách ly 3DC với thông số sau: 𝑈đ𝑚 (kV) 𝐼đ𝑚 (A) 𝐼𝑛𝑡 (kA) 𝐼𝑛𝑚𝑎𝑥 (kA) 36 630 20 50 Chọn aptomat tổng aptomat phân đoạn phía hạ áp TBAPX Áp tô mát tổng, áp tô mát phân đoạn áp tô mát nhánh Merlin Gerin chế tạo 𝑈đ𝑚.𝐴 ≥ 𝑈đ𝑚.𝑚 𝐼đ𝑚.𝐴 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑐𝑎𝑡.𝐴 ≥ 𝐼 • Chọn aptomat tổng 54 𝑛 𝑘𝑞𝑡 𝑆đ𝑚𝐵 √3 𝑈đ𝑚 • Trạm biến áp B1, B3 có Sđm=1000kVA 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = • √3.𝑈đ𝑚 𝑘𝑞𝑡 𝑆đ𝑚.𝐵 √3 𝑈đ𝑚 = 1876 (𝐴) = 1,3.1600 √3 0,4 = 3002 (𝐴) Trạm biến áp B4 có Sđm=750kVA 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = • 1,3.1000 √3.0,4 = Trạm biến áp B2 có Sđm=1600kVA 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = • 𝑘𝑞𝑡 𝑆đ𝑚.𝐵 𝑘𝑞𝑡 𝑆đ𝑚.𝐵 √3 𝑈đ𝑚 = 1,3.750 √3 0,4 = 1407 (𝐴) Trạm biến áp B5 có Sđm=500kVA 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝑘𝑞𝑡 𝑆đ𝑚.𝐵 √3 𝑈đ𝑚 = 1,3.500 √3 0,4 = 938 (𝐴) Ta có bảng chọn aptomat tổng: Bảng 2.24 Bảng chọn aptomat tổng Tên trạm Loại Số lượng Uđm(V) Iđm(A) IcatN(kA) Số cực B1, B3 M20 690 2000 40 B2 M32 690 3200 40 B4 M16 690 1600 40 B5 M10 690 1000 40 55 Hình Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện toàn nhà máy 56 III THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ - - - PXSCCK có diện tích 400 (𝑚2 ), gồm 70 thiết bị, chia thành nhóm Cơng suất tính tốn phân xưởng 144,71( KVA) , 5,6 KW dùng hệ thống chiếu sáng Điện từ TBA B5 đưa tủ phân phối phân xưởng Trong tủ phân phối đặt aptomat tổng Áptômat nhánh cấp điện cho tủ động lực tủ chiếu sáng Từ tủ phân phối đến tủ động lực tủ chiếu sáng sử dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý vận hành Mỗi tủ động lực cấp điện cho nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, phụ tải có cơng suất lớn quan trọng nhận điện trực tiếp từ tủ, phụ tải có cơng suất bé quan trọng ghép thành nhóm nhỏ để nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông Để dễ dàng thao tác tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện, đầu vào tủ đặt aptơmat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ q tải ngắn mạch cho thiết bị phân xưởng Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 1.1 Lựa chọn áptomat Hình Sơ đồ Aptomat PXSXCK - Chọn aptomat tổng : 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑡𝑡.𝑃𝑋𝑆𝑆𝐶𝐾 = 𝑠𝑡𝑡 √3𝑈𝑑𝑚 = 144,71 √3.0,4 57 = 208,8(A) • Điện áp định mức: UđmA  Uđmm = 0,4 (kV) • Dịng điện định mức: IđmA  Ilvmax = 208,8 (A) • Trong tủ hạ áp TBA B5, đầu đường dây đến tủ phân phối đặt aptomat loại • NS250N hãng Merin Gerin chế tạo có IđmA = 250 (A) • Chọn aptopmat TĐL : + Ilvmax.i = Itt.nhóm.i + Điện áp định mức: UđmA.i  Uđmm = 0,4 (kV) + Dòng điện định mức: IđmAi  Ilvmax.i + Kết lựa chọn tổng hợp vào bảng sau : Bảng 3.1 Chọn aptomat cho tủ phân phối PXSCCK Tuyến cáp Itt(A) Loại Iđm(A) Uđm(V) IcắtN (kA) Số cực TBAPX-TPP 208,8 NS250N 250 690 TPP-TĐL1 15,73 C60A 40 440 TPP-TĐL2 47,72 C60H 63 440 10 TPP-TĐL3 48,75 C60H 63 440 10 TPP-TĐL4 33,46 C60A 40 440 TPP-TĐL5 62,45 NC100H 100 440 TPP-TĐL6 46,77 C60H 63 440 10 1.2 Chọn cáp từ TBA B5 tủ phân phối phân xưởng - Phân xưởng sửa chữa khí có: Ilvmax = Itt.PXSCCK = - 𝑠𝑡𝑡 √3𝑈𝑑𝑚 = 144,71 √3 0,4 = 208,8(𝐴) Vì có cáp rãnh đất nên khc = ; điều kiện chọn cáp : 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 208,8 (𝐴) - Chọn cáp đồng hạ áp lõi (3 lõi + trung tính ) , cách điện PVC hãng LENS chế tạo loại (3x70+50) có Icp = 254 (A) 58 - Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptomat: 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑘đ𝑛 𝐼đ𝑚𝐴 1,25.250 = 1,25 = = 208,33(𝐴) 1,5 1,5 1,5  Kết chọn hợp lý 1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực - Các đường cáp từ tủ phân phối (TPP) đến tủ động lực (TĐL) đặt rãnh cáp nằm dọc tường phía bên cạnh lối lại phân xưởng Cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ điều kiện ổn định nhiệt có ngắn mạch Do chiều dài cáp khơng lớn nên bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Chọn cáp từ tủ phân phối (TPP) tới tủ động lực (TĐLi) : 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑡𝑡.𝑛ℎ𝑜𝑚.𝑖 • Điều kiện chọn 𝐼𝑐𝑣 > 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 • Điều kiện kiểm tra: • 𝐼𝑘𝑑𝑛 1.25𝐼đ𝑚𝐴 = 1.5 1.5 Chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo • Kết chọn cáp từ TPP-TĐL tổng hợp bảng sau : 𝐼𝑐𝑝 ≥ Bảng 3.2 Chọn cáp cho tủ phân phối – tủ động lực Tuyến cáp 𝐼𝑡𝑡 (𝐴) (1,25.𝐼đ𝑚 )/1,5 (A) F(mm2) Icp(A) TPP-TĐL1 15,73 33,33 4G4 42 TPP-TĐL2 47,72 52,5 4G6 54 TPP-TĐL3 48,75 52,5 4G6 54 TPP-TĐL4 33,46 33,33 4G4 42 TPP-TĐL5 62,45 83.33 4G16 100 TPP-TĐL6 46,77 52,5 4G6 54 1.4 Chọn góp cho tủ phân phối tủ động lực 59 Thanh góp cho tủ phân phối : - • Chọn góp theo điều kiện phát nóng cho phép : 𝑆𝑡𝑡𝐵 400 𝐾1 𝐾2 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥𝐵 = = = 577,35 (𝐴) 2 𝑈đ𝑚𝐵 0,4 • Trong : + k1 = : với góp đặt đứng + k2 = : hệ số hiệu chỉnh nhiệt theo môi trường • Tra PL VI.9 chọn góp đồng hình chữ nhật M(40x4) có Icp = 625 (A) Mỗi pha đặt chiều dài l = 1m ; khoảng cách trung bình hình học D = 100 m: • r0 = 0,125 (m/m) → RTG1 = RTG2 = r0.l = 0,125 (m) • x0 = 0,145 (m/m) → XTG1 = XTG2 = x0.l = 0,145 (m) - Thanh góp cho tủ động lực : • Chọn góp theo điều kiện phát nóng cho phép : 𝑆𝑡𝑡𝑛ℎ𝑜𝑚5 43,27 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥𝐵 = = = 62,4 (𝐴) 32 𝑈đ𝑚 32 0,4 • Chọn góp đồng hình chữ nhật M(25x3) có Icp = 340 (A) Mỗi pha đặt • Các tủ cịn lại chọn tương tự Bảng 3.3 Chọn góp cho tủ phân phối tủ động lực Tuyến cáp 𝑈đ𝑚 (kV) 𝑆𝑡𝑡 (kVA) 𝐼𝑡𝑡 (A) Kích thước (mm) Chiều dài (m) 𝐼𝑐𝑝 (A) TPP - TBAPX 0,4 400 557,35 40x4 625 TPP 0,4 400 557,35 40x4 625 TĐL1 0,4 10,9 15,73 25x3 340 TĐL2 0,4 33,06 47,72 25x3 340 TĐL3 0,4 33,77 48,75 25x3 340 TĐL4 0,4 23,18 33,46 25x3 340 TĐL5 0,4 43,27 62,45 25x3 340 TĐL6 0,4 32,4 46,77 25x3 340 60 1.5 Tính tốn ngắn mạch lưới hạ áp - Khi tính tốn ngắn mạch phía hạ áp, ta xem MBA B5 nguồn Với dòng ngắn mạch mà thiết bị chọn thoả mãn điều kiện ổn định động ổn định nhiệt chúng hồn tồn làm việc tốt điều kiện thực tế Để giảm nhẹ khối lượng tính tốn ta kiểm tra với tuyến cáp có khả xảy cố nặng nề tuyến đến TĐL5 Khi cần thiết kiểm tra thêm tuyến cáp cịn nghi vấn, việc tính tốn tiến hành tương tự Sơ đồ nguyên lý thay cho sơ đồ dây từ TBA B5 cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí, phân xưởng dập hình Hình Sơ đồ ngun lí Hình Sơ đồ thay - Trong đó: • PXSCCK nhận điện từ góp (TG1) trạm B4 • A1 nối MBA B4 TG1 • A2 đặt đầu cuối đường cáp C1 nối với góp TG1 TG2 • TG2 đặt tủ phân phối phân xưởng SCCK • A3 aptơmat đặt đầu cuối đường cáp C2 nhận điện từ tủ phân phối cấp điện cho tủ động lực (TĐL4) Tủ động lực có dịng điện tính tốn lớn nên có khả xảy cố nặng nề 61 - Điện trở điện kháng MBA trạm B4 quy hạ áp: 𝑆𝑑𝑚 = 400 (𝑘𝑉𝐴) 𝛥𝑃𝑛 = 5,47 (𝑘𝑊) 𝑈𝑛 % = 5% - - 𝛥𝑃𝑛 𝑈𝑑𝑚 5,47.0,42 𝑅𝐵𝐴 = = 106 = 5,47 (𝑚𝛺) 4002 4002 𝑈𝑛 % 𝑈𝑑𝑚 5.0,42 𝑋𝐵𝐴 = = 104 = 20 (𝑚𝛺) 𝑆đ𝑚 400 Điện trở điện kháng aptomat : • Aptomat loại NS250N : RA2 = 0,36 + 0,6 = 0,96 (𝑚𝛺) ; XA2 = 0,28 (𝑚𝛺) • Aptomat loại NC100H : RA3 = 1,3 (m) ; XA3 = 0,86 (m) Điện trở điện kháng cáp : • Cáp (3x70 + 50) : Chiều dài L = 95 m r0 = 0,268 (/km) → RC1 = r0.0.95 = 25,46 (m) x0 = 0,08 (/km) → XC1 = x0.0.95 = 7,6 (m) • Cáp 4G16 : Chiều dài L = 34 (m) ( khoảng cách đến tủ động lực xa ) r0 = 1,15 (/km) → RC2 = r0.L = 39,1 (m) x0 = 0,07 (/km) → XC2 = x0.L = 2,38 (m) • Tính ngắn mạch N1 : R1 = RBA + RTG1 + 2RA2 + RC1 = 0,92 + 0,125 + 2.0,96 + 25,46 = 28,42 (m) X1 = XBA + XTG1 + 2XA2 + XC1 = 20 + 0,145 + 2.0,28 + 7,6 = 28,31 (m) 𝑍1 = √𝑅12 + 𝑋12 = 40,11 (𝑚𝛺) 𝐼𝑁1 = 𝑈𝑑𝑚 √3 𝑍1 = 400 √3 40,11 = 5,76 (𝑘𝐴) 𝐼𝑥𝑘𝑁1 = √2 𝐼𝑁1 𝑘𝑥𝑘 = √2 5,76.1,2 = 9,77 (𝑘𝐴) Kiểm tra khả cắt áptômát loại NS250N có IcắtN = kA > 5,58 (kA) Vậy áptômát chọn thoả mãn Kiểm tra ổn định động góp TG2 : + Dự định đặt góp cách 15cm, đặt sứ khung tủ cách 70cm 62 𝑙 70 𝐹𝑚𝑎𝑥 = 1,76.10−2 𝑖𝑥𝑘 = 1,76.10−2 5,062 = 2,1 (𝑘𝐺) 𝑎 15 𝑀 = 𝐹𝑚𝑎𝑥 𝑊= 𝑙 2,1.70 = = 14,7 (𝑘𝐺 𝑐𝑚) 10 10 40.42 = 0.107 (𝑐𝑚2 ) tt = M 14,7 𝑘𝐺 = = 137,4 ( ) 𝑉 0,107 𝑐𝑚 + Với đồng cp = 1400 > tt = 137,4 (kG/cm2) + Vậy chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng 2.1 Chọn aptomat cho tủ động lực - Các aptômat tổng tủ động lực có thơng số tương tự aptơmat nhánh tương ứng tủ phân phối Kết lựa chọn aptômat ghi bảng Bảng 3.4 Chọn aptomat cho tủ động lực Tuyến cáp Itt(A) Loại Iđm(A) Uđm(V) IcắtN (kA) Số cực TBAPX-TPP 208,8 NS250N 250 690 TPP-TĐL1 15,73 C60A 40 440 TPP-TĐL2 47,72 C60H 63 440 10 TPP-TĐL3 48,75 C60H 63 440 10 TPP-TĐL4 33,46 C60A 40 440 TPP-TĐL5 62,45 NC100H 100 440 TPP-TĐL6 46,77 C60H 63 440 10 2.2 Chọn aptomat cáp cho thiết bị nhóm thiết bị tủ động lực - Chọn aptomat: 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = • 𝑝𝑡𝑡 √3 𝑐𝑜𝑠𝜑 𝑈đ𝑚 Điện áp định mức: 63 𝑈đ𝑚𝐴  𝑈đ𝑚𝑚 = 0,4 (𝑘𝑉) • - Dòng điện định mức: 𝐼đ𝑚𝐴  𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 Chọn cáp từ tủ động lực đến động : • Điều kiện chọn 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑡𝑡 • - Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptômat 𝐼𝑘đ𝑛 𝐼đ𝑚𝐴 𝐼𝑐𝑝 ≥ = 1,25 1,5 1,5 Kết lựa chọn tổng hợp bảng sau Bảng 3.5 Bảng tổng hợp Nhóm ST T 10 11 12 13 14 15 Tên thiết bị Máy mài vạn Máy mài dao cắt gọt Máy mài mũi khoan Máy mài sắc mũi phay Máy mài dao chốt Máy mài mũi khoét Máy mài thô Máy mài phá Máy mài tròn Máy mài tròn Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy tiện ren Máy tiện ren Máy bào ngang Ký Phụ tải Cáp hiệu 𝑃đ𝑚 (𝑘𝑊) 𝐼𝑡𝑡 (𝐴) 𝐹(𝑚𝑚2 ) 𝐼𝑐𝑝 (𝐴) mặt 1.75 0.65 1.5 0.65 2.9 2.8 4.5 6.97 6.73 10.8 10 4.5 4.5 10.8 10.8 11 2.8 12 13 14 2.8 10.75 10.75 15 4.2 1.56 3.6 2.4 1.56 6.73 6.73 25.9 25.9 16.8 Aptomat 𝐿𝑜ạ𝑖 𝐼đ𝑚𝐴 (𝐴) 𝐼𝑘𝑡𝑑𝑙 (𝐴) 𝑈đ𝑚(𝑉) 1,5 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺1,5 4𝐺1,5 31 31 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 25 25 20,83 20,83 440 440 4𝐺1,5 4𝐺1,5 31 31 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 25 25 20,83 20,83 440 440 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 31 31 31 𝐶60𝐿 𝐶60𝐴 𝐶60𝐴 25 40 40 20,83 33,33 33,33 440 440 440 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 64 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Máy bào ngang Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren xác cao Máy xọc Máy phay vạn Máy doa tọa độ Máy phay ngang Máy phay đứng Máy phay đứng Máy phay đứng Máy phay đứng Máy cắt ép Thiết bị hóa bền kim loại Máy giũa Máy khoan bàn Máy khoan bàn Máy mài tròn Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan hướng tâm 16 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 17 18 19 20 7 10 10 16.8 16.8 24.1 24.1 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 31 31 31 31 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 25 25 25 25 20,83 20,83 20,83 20,83 440 440 440 440 21 1.7 4.1 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 22 6.55 15.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 23 16.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 24 4.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 25 16.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 26 2.8 6.73 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 27 2.8 6.73 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 28 2.8 6.73 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 29 4.5 10.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 30 8.25 19.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 31 0.8 1.92 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 32 5.95 14.3 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 33 0.65 1.56 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 34 0.65 1.56 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 35 1.2 2.9 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4.5 4.5 4.5 7 10 10 10 14 10.8 10.8 10.8 16.8 16.8 24.1 24.1 24.1 33.7 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺1,5 4𝐺2,5 31 31 31 31 31 31 31 31 41 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐿 𝐶60𝐴 25 25 25 25 25 25 25 25 40 20,83 20,83 20,83 20,83 20,83 20,83 20,83 20,83 33,33 440 440 440 440 440 440 440 440 440 45 4.5 10.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 16.8 65 46 Máy bào ngang 47 Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy mài phá Máy khoan bào Máy biến áp hàn 48 49 50 51 52 46 2.8 6.7 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 47 4.5 10.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 48 4.5 10.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 49 10 24.1 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 50 4.5 10.8 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 51 0.65 1.56 4𝐺1,5 31 𝐶60𝐿 25 20,83 440 4𝐺2,5 41 𝐶60𝐴 40 33,33 440 52 12,905 31,04 Hình 10 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xưởng sửa chữa khí 66 Hình 11 Sơ đồ mặt dây phân xưởng sửa chữa khí 67 Tài liệu tham khảo Ngơ Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm – Thiết kế cấp điện, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật, Hà Nội, 2006 TS Ngô Hồng Quang – Giáo trình thiết kế cấp điện, Vụ Trung Học Chuyên Nghiệp – Dạy Nghề, NXB Giáo Dục, 2007 Ngô Hồng Quang – Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0.4V đến 500kV, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật, Hà Nội 2007 68 ... 86.77 Bảng 1.5: Kết xác định Ri