Đang tải... (xem toàn văn)
1 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 8 Hà Nội, 1/2022 2 Th[.]
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 ... 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 lớn so với thực tế hệt thống cung cấp điện thiết kế dư... 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