thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí và toàn bộ nhà máy cơ khí số 901

Là một sinh viên nghành điện khí hoá xí nghiệp sau khi được trau dồi kiếnthức trong nhà trường em được giao đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện chophân xưởng cơ khí và toàn bộ nhà m

Lời Nói Đầu

Ngày nay với sự phát triển của KH-KT Ngành Điện xí hoá xí nghiệp cũngphát triển mạnh mẽ cả về chiều rộng lẫn chiều sâu,nó ngày càng được hoàn thiện vàhiện đại hoá.Đồng thời nó cũng xâm nhập vào tất cả các nghành kinh tế quốc dânnhư:Luyện kim, cơ khí, hoá chất, khai thác mỏ, giao thông vận tải…

Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu dùng điện càng cao Do vậy mộtnhiệm vụ quan trọng hàng đầu luôn đặt ra trước mắt cho ngành điện khí hoá xínghiệp là tính liên tục cung cấp điện và chất lượng điện năng

Là một sinh viên nghành điện khí hoá xí nghiệp sau khi được trau dồi kiếnthức trong nhà trường em được giao đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện chophân xưởng cơ khí và toàn bộ nhà máy cơ khí số 901”

Sau thời gian làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn và

sự chỉ bảo của các thâỳ cô giáo trong bộ môn HỆ THỐNG ĐIỆN cùng với sự giúp

đỡ của các bạn bè đồng nghiệp đến nay bản đồ án của em đã hoàn thành với đầy đủnội dung yêu cầu

Với khả năng có hạn về kiến thức và tài liệu tham khảo, đồ án của em chắcchắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót vì vậy em rất mong được sự giúp đỡ và chỉbảo của các thầy cô giáo để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin trân thành cảm ơn

Sinh viên thiết kế

Phạm Đức Dương

Phần I Xác định phụ tải của phân xưởng cơ khí

và của nhà máy cơ khí 901 Đ1- Đặt vấn đề:

Trong các nhà máy công nghiệp thường có nhiều máy móc khác nhau, do quátrình công nghệ và trình độ sử dụng của công nhân khác nhau nên phụ tải điện làmột hàm biến đổi theo thời gian

Vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng nên phụ tải điện không biến đổi theo một quyluật nhất định do đó việc xác định phụ tải điện là một vấn đề rất khó khăn Trongthực tế người ta đưa ra nhiều loại phụ tải điện như: Phụ tải định mức, phụ tải trungbình, phụ tải cực đại gồm hai loại: phụ tải cực đại ổn định và phụ tải đỉnh nhọn

Trong đồ án này ta xác định phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài, nótương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất

Sau đây là một số phương pháp hay dùng để tính toán phụ tải điện:

1) Phương pháp xác định phụ tỉa tính otán theo công suất đặt và hệ số nhucầu

2) Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.3) Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng

4) Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình

Stb (theo số thiết bị dùng điện có hiệu quả)

Ở đây ta dùng phương pháp 4 vì phương pháp này cho ta kết quả tương đốichính xác vì nó xét tới ảnh hưởng của số thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suấtlớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng

Đ2- Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng dụng cụ

Phụ tải phân xưởng gồm 2 loại:

- Phụ tải động lực

- Phụ tải chiếu sáng

A Xác định phụ tải động lực:

I Chia nhóm các thiết bị:

Để có số liệu tính toán thiết kế sau này ta chia các thiết bị trong phân xưởngthành từng nhóm Việc chia nhóm căn cứ vào các nguyên tắc sau:

- Các thiết bị gần nhau đưa vào một nhóm

- Một nhóm tốt nhất là có số thiết bị n  8

- Đi dây thuận lợi không được chồng chéo, góc lượn của ống luồn phảilớn hơn hoặc bằng 120o (  120o) ngoài ra có thể kết hợp các công suất các nhómgần bằng nhau

Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng và sự sắp xếp bố trí của các máy móc tachia thiết bị trong phân xưởng cơ khí thành 4 nhóm

1 Phụ tải tính toán của nhóm I

STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm, kW cos ksd

- Tổng công suất của n thiết bị P = 12+22+26+15.2+11.83=101,83(kW)

- Tổng công suất của n1 thiết bị P1 = 22+26+15.2 =78(kW)

101.83

P p P

= 0,76

n*

hq = f(n* , p* ) Dựa vào n* và p* ta tra bảng PL1.4 (HTCCĐ) ta có:

n*

hq = 0,93Vậy : nhq(I) = n*

hq n = 0,93.6 =5,58>4 -Hệ số ksdtb(I)

n

dmi sdi i

n

dmi i

( cos )

n

dmi i

n dmi i

P P

Vậy công suất tính toán của nhóm I là:

Stt(I) = ( )

( )

41,060,68

tt I

tb I

P Cos  = 60,38 (kVA)

Qtt(I)= S tt(I)2 P tt(I)2  60,382 41,062  44, 27

2 Phụ tải tính toán của nhóm II

STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm, kW Cos ksd

7

n

n  = 0,86

- Tổng công suất của n thiết bị P = 20+19+26.2+16.2+10=133(kW)

- Tổng công suất của n2 thiết bị P2 = 20+19+26.2+16.2= 123(kW)

* 2 123

133

P P P

n*

hq = f(n* , p* )Dựa vào n* và p* ta tra bảng PL1.4 (HTCCĐ) ta có:

n*

hq = 0,93Vậy : nhq(II) = n*

n

dmi

P k P

( cos )

n

dmi i

n dmi i

P P

Vậy công suất tính toán của nhóm II là:

Ptt(II)=kmax.ksdtb(II).Pđm =2,48.0,16.133 =52,77 (kW)

3 Phụ tải tính toán của nhóm III

STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm, kW Cos ksd

P’dmBA=Pdm  =20 0.35=11,83(kW)

Giả sử BA hàn mắc vào điện áp pha UA

PA=11,83(kW)

P =P =0

Ta coi BA hàn 1 pha là thiết bị 3 pha có công suất:11,83 kW

- Số thiết bị của nhóm III có Pdm  Pdmmax

2 là:n1=7

=>n*=n 1 7

0,875 8

n*

hq = f(n* , p* )Dựa vào n* và p* ta tra bảng PL1.4 (HTCCĐ) ta có:

n*

hq = 0,95Vậy : nhq1 = n*

n

i sdi i

n dmi i

P k P

Costb

8

1 8 1

( cos )

n dmi i

n dmi i

P P

Ptt(III)=kmax.ksdtb(III).Pđm =1,99.0,2.122,83 =48,89 (kW)

Stt(III) = ( )

48,890,75

4.Phụ tải tính toán của nhóm IV.

STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm, kW Cos ksd

6

n

n  = 0,83

- Tổng công suất của n thiết bị P = 22+26+16+13+10+14 = 101 (kW)

- Tổng công suất của n4 thiết bị P4 = 22+26+16+13+14 = 91 (kW)

* 4 91

101

P p P

n*

hq = f(n* , p* )Dựa vào n* và p* ta tra bảng PL1.4 (HTCCĐ) ta có:

n*

hq = 0,89Vậy : nhq1 = n*

n

i sdi i

n

dmi i

P k P

( cos )

n

dmi i

n dmi i

P P

Vậy công suất tính toán của nhóm III là:

Ptt(IV)=kmax.ksdtb(III).Pđm =2,42.0,18.101 =43,99 (kW)

Stt(IV) = ( )

43,990,69

* Phụ tải tính toán của các nhóm

B Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng

Để xác định sơ bộ phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng ta dùng phương pháp xácđịnh phụ tải chiếu sáng theo suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích

*Tính tương tự cho các phân xưởng khác ta được bảng sau:

STT Tên phân xưởng Ptt,kW Qtt,kVAr Stt,kVA Itt,A

Đ3- Xác định phụ tải tính toán của nhà máy cơ khí 901

I Xác định phụ tải chiếu sáng của nhà máy

Ngoài việc chiếu sáng trong phân xưởng ta còn phải chiếu sáng ngoài phânxưởng bao gồm chiếu sáng bảo vệ, chiếu sáng đường đi, chiếu sáng gara việc xácđịnh phụ tải này cũng dựa vào suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích

Pcs = poi Fi

Fi : diện tích đối tượng chiếu sáng

poi : suất chiếu sáng của đối tượng chiếu sáng

*Từ sơ đồ mặt bằng nhà máy ta tính được diện tích của các phân xưởng và toàn bộnhà máy như sau:

STT Tên phân xưởng Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) F (m2)

-Hệ số công suất của nhà máy:

Mạng điện phân xưởng dùng để cấp và phân phối điện năng cho phân xưởng,

nó phải đảm bảo các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật như sau: Đơn giản, tiết kiệm về vốnđầu tư, thuận lợi khi vận hành sửa chữa, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và

tự động hoá, đảm bảo chất lượng điện năng giảm đến mức nhỏ nhất các tổn thất phụ

Sơ đồ nối dây của phân xưởng có ba dạng cơ bản:

- Sơ đồ nối dây hình tia

- Sơ đồ nối dây phân nhánh

- Sơ đồ hỗn hợp

Sơ đồ nối dây hình tia có ưu điểm là việc nối dây đơn giản, rõ ràng, độ tin cậycao, để thực hiện các biện pháp bảo vệ tự động hoá, dễ vận hành, bảo quản, sửa chữanhưng có nhược điểm là vốn đầu tư lớn

Sơ đồ phân nhánh có ưu nhược điểm ngược lại với sơ đồ hình tia

Sơ đồ hỗn hợp có ưu điểm là tiết kiệm được thiết bị, vốn đầu tư ít nhưng cónhược điểm là khó khăn trong việc bảo vệ và sửa chữa

2.2- CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

Căn cứ vào đặc điểm và yêu cầu cung cấp điện cho phân xưởng dụng cụ tathiết kế sơ đồ cung cấp điện cho các phụ tải động lực là kiểu sơ đồ hình tia

Cấu trúc của sơ đồ hình tia mạng điện phân xưởng dụng cụ đươc mô tả nhưsau: đặt 1 tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 5 tủ động lực :4

tủ động lực cấp điện cho 4 nhóm phụ tải đã được phân nhóm ở trên và 1 tủ động lựccho phụ tải chiếu sáng nhà máy.Đặt rải rác cạnh tường phân xưởng mỗi tủ động lựccung cấp điện cho 1 nhóm phụ tải

Tủ động lực được đặt tại vị trí thỏa mãn các điều kiện sau:

- Càng gần trung tâm phụ tải của nhóm máy càng tốt

- Tiện lợi cho các hướng đi dây

- Tiện lợi cho các thao tác vận hành sửa chữa bảo dưỡng

*Tủ phân phối được đặt tại vị trí thỏa mãn các điều kiện sau:

- Gần trung tâm phụ tải các tủ động lực

- Tiện lợi cho các hướng đi dây

- Tiện lợi cho các thao tác vận hàn sửa chữa

Đi dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối trung gian bằng cáp 3 pha 4 lõi cáchđiện đặt trong hào cáp có nắp đậy bê tông

Đi dây từ tủ phân phối tới tủ động lực bằng cáp bọc cách điện

Đi dây từ tủ động lực đến các máy bằng cáp 3 pha 4 lõi bọc cách điện tăngcường luồn trong ống thép chôn ngầm dưới nền nhà xưởng sâu khoảng 20cm, mỗimạch đi dây không nên uốn góc quá 2 lần, uốn góc không được nhỏ hơn 1200

Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho phân xưởng cơ khí như hình bên

I TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG

1- Chọn aptomat bảo vệ cho đường cáp từ tủ động lực tới từng máy

Aptomat có thể dùng để khởi động trực tiếp các động cơ điện có công suất vừa vànhỏ, nó là thiết bị dùng ở mạng điện áp thấp Nó có thể làm được cả 2 nhiệm vụ làđóng cắt và bảo vệ Do ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tincậy an toàn, đóng cắt đồng thời 3 pha và khả năng tự động hóa cao nên ta dùngaptomat để bảo vệ cho máy

Aptomat được chọn theo điều kiện :

UđmAT ≥ Uđm mạng

IđmAT ≥ Ilv max

Với UđmAT và IđmAT là điện áp và dòng điện định mức của aptomat chọn

Ilvmax là dòng làm việc cực đại chạy qua 1 aptomat

*Tính cho máy doa :

Uđm mạng=0,38 (kV)

Iđm = 22 47,75

3 cos 3.0,38.0,7

dm dm

P

Tra bảng PL IV.5 sách (TKCĐ) ta Chọn aptomat do Nhật sản xuất có thông số kĩthuật như sau:

Aptomat EA53-G Uđm=380(V) Iđm=50 (A)

*Tính toán tương tự cho các thiết bị khác ta chọn aptomat bảo vệ cho các thiết bịnhư trong bảng sau:

STT Tên thiết bị Pđm(kW) Ilv max(A) Loại aptomat Uđm AT Iđm AT (A)

12 BA hàn 1 pha

( ε =35%) )

2 Chọn aptomat bảo vệ cho từng nhóm máy

Aptomat bảo vệ cho từng nhóm máy cũng được chọn theo điều kiện :

UđmAT ≥ Uđm mạng

IđmAT ≥ Ilv max

Với UđmAT và IđmAT là điện áp và dòng điện định mức của aptomat chọn

Ilvmax là dòng làm việc cực đại chạy qua 1 aptomat

Ilvmax= Ittnh

*Tính chọn aptomat cho nhóm I

Uđm mạng=380 V

Ittnh(I) = 91,74(A)

Tra bảng PL IV.5 sách (TKCĐ) ta Chọn aptomat do Nhật sản xuất có thông số kĩthuật như sau:

Aptomat EA103-G Uđm=380(V) Iđm=100 (A)

* Tính tương tự cho các nhóm còn lại ta có bảng sau

Aptomat SA403-H Uđm=380V Iđm=400(A)

* Tính aptomat cho chiếu sáng:

Aptomat bảo vệ cho chiếu sáng cũng được chọn theo điều kiện :

UđmAT ≥ Uđm mạng

IđmAT ≥ Ilv max

Với UđmAT và IđmAT là điện áp và dòng điện định mức của aptomat chọn

Ilvmax là dòng làm việc cực đại chạy qua 1 aptomat

Ilvmax= Icspx

Uđm mạng=380 V

Icspx =28,35(A)

Tra bảng PL IV.5 sách (TKCĐ) ta Chọn aptomat do Nhật sản xuất có thông số kĩthuật như sau:

Aptomat EA53-G Uđm=380 (V) Iđm =30(A)

K3 :Hệ số kể đến chế độ làm việc của thiết bị

+ Với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: K3 =0,875



+ Với chế độ làm viêc dài hạn: K3=1

a) Tính cho máy khoan:

Icp  max

1 2 3

28,05

29,22 K 0,96.1.1

Icp  d ê

1 2 3

1,25.30

26,04 1,5.K K K 1,5.0,96.1.1

c.Tính cho các máy còn lại trong phân xưởng:ta có bảng sau

STT Tên thiết bị Ilvmax

A

S (mm2)

Icp

A

Cáchđiện của cáp

4 Chọn cáp dẫn cung cấp điện cho các nhóm máy

Cáp dẫn cung cấp cho các nhóm máy cũng được chọn theo điều kiện

Chọn dây dẫn theo 2 điều kiện sau :

S U

k nhi t

I

Tra bảng PLV.12(TKCĐ) chọn cáp ruột đồng các điện PVC do hãng LENS chế tạo

5 Chọn cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối

Cáp dẫn cung cấp cho tủ phân phối cũng được chọn theo điều kiện

Chọn dây dẫn theo điều kiện sau :

6 Chọn tủ phân phối trung gian

Chọn tủ phân phối theo tiêu chuẩn Liên Xô

S U

PHẦN III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY

3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Thiết kế mạng điện nhà máy là một phần quan trọng trong toàn bộ công việccung cấp điện cho nhà máy Việc thiết kế được một mạng điện nhà máy hợp lý đảmbảo các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật là một việc hết sức khó khăn Mạng điện nhàmáy bao gồm 2 phần: Phần bên trong và phần bên ngoài nhà máy Phần bên tronggồm các trạm biến áp phân xưởng và các đường dây cung cấp vào phân xưởng Phầnbên ngoài bao gồm đường dây nhận điện từ hệ thống dẫn tới nhà máy

1 Về mặt kinh tế

- Vốn đầu tư phải nhỏ

- Chi phí vận hành hàng năm phải nhỏ nhất

- Tiết kiệm được vật liệu

2 Về kỹ thuật.

- Đảm bảo liên tục cấp điện phù hợp với từng loại hộ phụ tải

- Sơ đồ đi dây phải đơn giản, dễ vận hành, sửa chữa Trong thực tế thì chỉ tiêu

về kinh tế và kỹ thuật luôn luôn mâu thuẫn với nhau do đó để lựa chọn về kinh tế và

kỹ thuật sao cho phù hợp ta phải so sánh các phương án sao cho vừa đảm bảo về chỉ tiêu kinh tế vừa đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật

3.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

I Chọn sơ đồ cung cấp điện phần bên ngoài nhà máy

Hệ thống cung cấp điện bên ngoài nhà máy bao gồm đường dây từ trạm biến áp hệ thống về trạm phân phối trung tâm của nhà máy

Nhà máy được cung cấp điện từ nguồn có điện áp 22 kV Nhà máy là hộ phụ tải loại I.Do đó ta thiết kế sơ đồ cung cấp điện từ nguồn tới trạm biến áp bằng 2 đường dây trên không 22kV lộ đơn,mỗi lộ nối từ 1 nguồn riêng N1,N2

II Chọn sơ đồ cung cấp điện phần bên trong nhà máy

Sơ đồ cung cấp điện bên trong nhà máy thường dùng hai loại sơ đồ chính là:

- Sơ đồ hình tia

- Sơ đồ phân nhánh

Ngoài hai sơ đồ trên ta còn kết hợp hai dạng sô đồ cơ bản đó thành sơ đồ hỗn hợp

* Chọn sơ đồ đi dây:

Sơ đồ hình tia, sơ đồ phân nhánh hay hỗn hợp, mỗi loại sơ đồ đều có những

ưu, nhược điểm của nó và phạm vi sử dụng thuận lợi đối với từng nhà máy

Căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của nhà máy ta dùng sơ đồ hình tia để cungcấp cho nhà máy

Sơ đồ hình tia có độ tin cậy cung cấp điện cao hơn, bảo vệ rơ le làm việc dễdàng không nhầm lẫn, thuận tiện cho việc sửa chữa và dễ phân áp bảo vệ Mặc dùvốn đầu tư có cao nhưng chi phí vận hành hàng năm lại nhỏ

III Chọn vị trí dung lượng và số lượng trạm biến áp phân xưởng

Đối với mỗi nhà máy ta phải xác định được một phương án thiết kế trạm biến

áp hợp lý nhất Điều này phụ thuộc vào đặc điểm riêng của nhà máy, giá trị phụ tảitính toán, loại hộ tiêu thụ, sơ đồ mặt bằng nhà máy, các điều kiện tự nhiên khu vựcnhà máy, khả năng cấp nguồn và hiện trạng lưới điện khu vực…Thiết kế trạm biến

áp là tổng hợp các công việc từ tính chọn vị trí đặt trạm, công suất mỗi trạm, số máybiến áp trong trạm, sơ đồ nối dây cao áp, sơ đồ nối dây và liên lạc hạ áp, đo lường vàbảo vệ trạm biến áp Phương án thiết kế trạm biến áp không hợp lý có ảnh hưởngxấu đến các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật của hệ thống cung cấp điện nhà máy, thậm chí

có tác động xấu đến lưới điện khu vực

1 Chọn số lượng, dung lượng trạm biến áp

Việc chọn dung lượng trạm biến áp (TBA) có một ý nghĩa rất quan trọng, ảnh hưởnglớn đến tính kinh tế, kỹ thuật của mạng điện Nếu chọn thừa dung lượng MBA sẽgây lãng phí vốn đầu tư, chi phí vận hành lớn Nếu chọn thiếu dung lượng MBA cácMBA sẽ làm việc ở chế độ quá tải làm giảm tuổi thọ của MBA

Về mặt kỹ thuật dung lượng của MBA được chọn hợp lý nếu thỏa mãn 2 điều kiệnsau:

-Điều kiện 1: các MBA làm việc đầy tải khi phụ tải nhà máy là cực đại

S dmBA SttNM ≥ SttNM

Trong đó :

SttNM là phụ tải tính toán của xí nghiệp (kVA)

SdmBAi là công suất định mức MBA

n là số máy biến áp

-Điều kiện 2: khi sự cố 1 máy biến áp những MBA còn lại làm việc với khả năngquá tải lớn nhất cho phép sẽ đảm bảo cấp điện đầy đủ cho các hộ phụ tải quan trọngcủa nhà máy

K qti.(n 1).S dmBAi≥Sttqt

Trong đó:

SđmBAi :là công suất định mức của máy biến áp thứ i

Sttqt :là tổng công suất tính toán của các hộ phụ tải quan trọng của nhà máy

Kqti :là hệ số quá tải của MBA thứ i(Kqti =1,4)

n:số MBA trong trạm

Với 1 nhà máy ta phải đưa ra được 1 số phương án thiết kế trạm biến áp thỏa mãn cả

2 điều kiện trên Mỗi phương án kèm theo 1 sơ đồ cung cấp điện của toàn nhà máyđược đánh giá là gần như tương đương nhau về các chỉ tiêu kỹ thuật, sau đó so sánhcác phương án đó theo các chỉ tiêu kinh tế, phương án nào kinh tế hơn sẽ là tối ưu vàđược chọn để sử dụng

Căn cứ vào vị trí và công suất của các phân xưởng trong nhà máy ta đưa ra 2phương án chọn MBA cho nhà máy như sau:

Phương án I :

Dùng 2 MBA 1250-22/0,4 do Việt Nam sản xuất đặt trong 1 trạm

2 máy 1250 kVA vận hành độc lập cung cấp cho các phân xưởng

Phương án II :

Dùng 3 MBA 850-22/0,4 do Việt Nam sản xuất đặt trong 1 trạm.

3 máy 850 kVA vận hành độc lập cung cấp cho các phân xưởng

*Các công thức tính toán:

SttBA=Kđt.Kpt. 2 2

P  Q (kVA) CosφtbBA= t pt ttpx

ttBA

K K P S

đ

.Trong đó:

Kđt=0.85 :hệ số đồng thời của các phân xưởng trong nhà máy

Kpt=1,05 :hệ số phát triển của nhà máy

IttBA= ttBA

dm

S 3.U

ttBA dm

S 3.U

Hệ số phụ tải của MBA:

Tên phânxưởng

Stt(kVA) SttBA(kVA) Phụ

tải loại

*Tiến hành so sánh 2 phương án trên:

I.So sánh về chỉ têu kỹ thuật.

a Phương án I : Dùng 2MBA dung lượng 1250-22/0,4 đặt trong 1 trạm.

-MBA còn lại đủ cung cấp cho phụ tải của phân xưởng.

Qua các điều kiện trên phương án II thỏa mãn yêu cầu kĩ thuật

II.So sánh về chỉ têu kinh tế.

*Ta dùng phương pháp so sánh kinh tế tính theo thời hạn thu hồi vốn đầu tư.

T – là thời hạn thu hồi vốn đầu tư phụ(tính bằng năm)

KI -Vốn đầu tư của phương án I

KII - Vốn đầu tư của phương án II

CI –Chi phí vận hành hàng năm của phương án I.

CII – Chi phí vận hành hàng năm của phương án II

So sánh với Ttc –là thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ.Đối với nước ta Ttc

=5(năm)

+Nếu T = Ttc thì các phương án tương đương về kinh tế

+Nếu T < Ttc thì phương án có vốn đầu tư lớn và chi phí vận hành hàng năm nhỏđược coi là phương án kinh tế hơn,vì việc giảm được chi phí vận hành hàng năm màchỉ cần sau T năm bé hơn Ttc đã hoàn lại được đủ phần vốn phải bỏ thêm ra lúc đầu.+Nếu T > Ttc thì các phương án có vốn đầu tư nhỏ và chi phí vận hành hàng năm lớn

sẽ là phương án kinh tế hơn

*Số liệu các máy biến áp đã chọn được ghi trong bảng sau:

n – là số MBA trong trạm

t - thời gian MBA làm việc trong năm(t=8760 giờ)

τ – thời gian chịu tổn thất công suất(τ phụ thuộc vào Tmax và cosφNM )

P0’ là tổn thất công suất khi không tải

PN’ là tổn thất công suất khi ngắn mạch

pt..τ =17,53.8760+19,06.0,922 τ

KptBA1=0,85.

τ= 3979 (h)

A1= P0’.t+ PN’ K2

pt..τ=6,65.8760+14,34.0,852.3979=99479,03(kWh)+Máy II: Tmax =5500 (h)

*So sánh 2 phương án trên về mặt kinh tế:

Qua so sánh 2 phương án trên về mặt kỹ thuật và kinh tế ta thấy phương án II có vốnđầu tư lớn và chi phí vận hành hàng năm nhỏ hơn phương án I.Vì vậy ta chọnphương án II là phương án dùng 3 MBA 850-22/0,4 đặt thành 1 trạm và vận hànhđộc lập với nhau để cung cấp điện cho toàn bộ nhà máy

IV.Xác định phụ tải nhà máy kể cả tổn thất công suất trong các MBA

Ở trên ta đã chọn được dung lượng, số lượng MBA và sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy Để có số lượng chính xác cho việc tính chọn thiết bị điện trong mạng nhà máy, ta phải tính được chính xác phụ tải tính toán của nhà máy kể cả tổn thất trong các MBA

Q0= i %) 0 6.850

51

dmBA S

*Xác định phụ tải của nhà máy:

Phụ tải tính toán của nhà máy đã được xác định ở phần trước:

+ Trạm BA phải đặt ở xa phân xưởng có nhiều bụi và rung động như lò cao,

lò luyện cốc, phân xưởng đúc thép , ở xa phân xưởng có nhiều hoá chất ăn mòn.Trạm BA có thể được đặt ở đầu các phân xưởng đó, trong trường hợp không dichuyển được

- Về kinh tế, vị trí đặt trạm phải đảm bảo:

+ Vốn đầu tư vận hành chi phí hợp lý

+ Lượng tiêu hao kim loại màu ít nhất.

Vậy ta lấy chiều dài nhà máy làm trục Ox, chiều ngang nhà máy làm trục Oy, gốc O đặt tại góc trái mặt bằng nhà máy Ta có bảng tọa độ của các phân xưởng như sau:

Tên phân xưởng x (cm) y (cm) P (KW)

n tti P i y

1 1

3,5 174,56 3,6 140 3,5 348 3,5 392 3,5 280 1,7 20

12 70 12,1 56 12, 2 365 11,9 170 12, 2 62

6, 48 174,56 140 348 392 280 20 70 56 365 170 62

PHẦN IV Tính toán ngắn mạch - Chọn và kiểm tra thiết bị 4.1 Đặt vấn đề

Sau khi thiết kế xong sơ đồ cấp điện cho nhà máy ta tiến hành chọn các thiết bị điện.Việc chọn các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác căn cứ vàođiều kiện vận hành trong từng chế độ làm việc

Trong chế độ làm việc lâu dài các thiết bị sẽ làm việc tin cậy nếu được

chọn theo đúng các điều kiện điện áp và dòng định mức

Trong chế độ quá tải, dòng điện qua các thiết bị lớn hơn so với dòng định mức

Sự làm việc tin cậy của chúng được đảm bảo bằng các quy định về thời gian và giátrị dòng điện hoặc điện áp không vượt quá giới hạn cho phép

Ngoài ra còn phải chú ý tới vị trí đặt thiết bị (trong nhà hay ngoài trời), độ ẩm,nhiệt độ môi trường xung quanh

4.2 Chọn cáp.

4.2.1 Chọn cáp tải điện từ trạm MBA tới các phân xưởng

Dây dẫn và cáp được chọn theo dòng điện lâu dài cho phép Điều đó đảm bảonhiệt độ của dây dẫn không làm hỏng cách điện của dây

Chọn cáp theo điều kiện sau:

K1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường khác với nhiệt độ tiêu chuẩn Với nhiệt độ cho phép của cáp là 80C, nhiệt độ tiêu chuẩn là 25C, nhiệt độ môi trường

là 35C Tra bảng PLVI.10 , trang 314 - TKCĐ chọn k1 = 0,9

K2 : Hệ số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp hoặc dây dẫn đặt trong cùng 1 hầmhoặc 1 rãnh cáp

Ilvmax = Ittpx ;

3

ttpxi ttpxi

dm

S I

dm

S I