Báo cáo đề tài thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán Phụ tải tính toán Ptt là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử dụng công suất của một hay nhiều nhóm thiết bị dùng điện.. Phụ tải tính toán được

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN Học phần: Hệ thống cung cấp điện (BTL) Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Anh Họ tên: Nguyễn Đức Thịnh – 20202533 Mã lớp học: 141882 Hà Nội, 7/2023 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Họ tên sinh viên: Nguyễn Đức Thịnh Khóa: K65 Khoa: Tự động hóa Ngành: Kỹ thuật điều khiển & Tự động hóa Lớp: EE2-11-K65 Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện Nội dung đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen Cán hướng dẫn: Nguyễn Thị Anh Thời gian hoàn thành: 17/07/2023 LÃNH ĐẠO BỘ MÔN Hà Nội, ngày 17 tháng 07 năm 2023 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký ghi rõ họ tên) CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 1.1.1 Phương pháp xác định Ptt theo hệ số nhu cầu knc công suất đặt Pđ 1.1.2 Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình Ptb hệ số cực đại Kmax 1.1.3 Phương pháp xác định phụ tải tính tốn cho tải chiếu sáng 1.1.4 Tính tốn phụ tải tính tốn phần phân xưởng 1.2 Phụ tải tính tốn tồn nhà máy 1.3 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp 𝑷𝒕𝒃 𝑲𝒎𝒂𝒙 1.3.1 Phân nhóm phụ tải 1.3.2 Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm phụ tải 10 1.3.3 Xác định phụ tải chiếu sáng phân xưởng sản xuất khí 11 1.3.4 Xác định tính tốn tồn phân xưởng sửa chữa khí 12 1.4 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng cịn lại 12 1.5 Xác định phụ tải tính tốn tồn nhà máy 14 1.6 Xác định biểu đồ phụ tải toàn nhà máy 14 1.6.1 Tâm phụ tải điện 14 1.6.2 Biểu đồ phụ tải điện 15 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY 17 2.1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp nhà máy 17 2.2 Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện mạng cao áp nhà máy 17 2.2.1 Chọn sơ đồ cung cấp điện từ nguồn điện nhà máy 17 2.2.2 Chọn phương án trạm biến áp phân xưởng 18 2.3 Sơ chọn thiết bị điện 21 2.4 Tính tốn kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế 31 2.5 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn 39 2.5.1 Chọn dây dẫn từ TBA trung gian TPPTT 39 2.5.2 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT trạm BAPX 40 2.5.3 Tính tốn ngắn mạch 40 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 3.1 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI: 47 47 3.1.1 Lựa chọn áptômát cho tủ phân phối: 47 3.1.2 Chọn cáp từ TBA B5 tủ phân phối phân xưởng: 49 3.1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực: 49 3.1.4 Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng 3.1.5 Chọn góp tủ phân phối động lực 50 52 3.2 Tính ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp áptơmát 3.2.1 Các thông số sơ đồ thay 54 55 CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Phụ tải tính tốn (Ptt) đại lượng đặc trưng cho khả sử dụng cơng suất hay nhiều nhóm thiết bị dùng điện Đó cơng suất giả định khơng đổi suốt q trình làm việc, gây hậu phát nhiệt phá hủy cách điện công suất thực tế gây cho thiết bị trình làm việc Vì thực tế thiết bị cung cấp điện nhiệm vụ xác định Ptt hệ thống cần cung cấp điện Tùy theo quy mô mà phụ tải điện phải xác định theo thực tế phải tính đến khả phát triển hệ thống nhiều năm sau Phụ tải tính tốn sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống như: MBA, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, , tính tốn tổn thất cơng suất điện năng, lựa chọn bù… Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào yếu tố như: công suất, số lượng máy, chế độ vận hành… Do phụ tải tính tốn nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị, ảnh hưởng đến chất lượng, độ tin cậy hệ thống cung cấp điện Do việc lựa chọn phụ tải tính tốn cách phù hợp đóng phần quan đến thành cơng thiết kế 1.1.1 Phương pháp xác định Ptt theo hệ số nhu cầu knc công suất đặt Pđ Phương pháp sử dụng có thiết kế nhà xưởng xú nghiệp (chưa có thiết kế chi tiết bố trí máy móc, thiết bị mặt bằng), lúc biết số liệu cụ thể công suất đặt phân xưởng Phụ tải tính tốn động lực phân xưởng xác định theo công thức: Ptt = knc Pd (1.1) Qtt = Ptt tan(j ) (1.2) Trong đó: • Ptt: Cơng suất tác dụng tính tốn [1] Qtt: Cơng suất phản kháng tính tốn • Knc: Hệ số nhu cầu trả từ sổ tay theo số liệu phân xưởng [2] Pđ: Công suất đặt phân xưởng • tanφ: Hệ số tính tốn tra từ cosφ 1.1.2 Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình Ptb hệ số cực đại Kmax Sau xí nghiệp có thiết kế chi tiết cho phân xưởng, ta có thơng tin xác mặt bố trí máy móc, thiết bị, biết cơng suất q trình cơng nghệ thiết bị, người thiết kế bắt tay vào thiết kế mạng điện hạ áp phân xưởng Số liệu cần xác định công suất tính tốn động nhóm động phân xưởng (1.3) Ptt = K max Ptb = K max K sd Pdm Trong đó: Ksd: hệ số sử dụng một nhóm phụ tải đặc trưng Tra sổ tay Kmax: Hệ số cực đại công suất tác dụng: 𝐾𝑚𝑎𝑥 = 𝑓(𝐾𝑠𝑑 , 𝑛ℎ𝑞 ) nhq: Số thiết bị hiệu nhóm thiết bị n ( å Pdmi )2 n hq = i= n å (chính xác với 𝑛 ≤ 5) (1.4) P 2dmi i= Nếu 𝑛 ≥ 5, dùng phương pháp đơn giản hóa để tính: 𝑃 Trường hợp 1: Nếu 𝑚 = 𝑃𝑑𝑚𝑀𝑎𝑥 ≤ 𝐾𝑠𝑑 ≥ 0,4 thì: 𝑑𝑚𝑀𝑖𝑛 n hq = n (1.5) Trường hợp 2: Nếu 𝑚 = 𝑃𝑑𝑚𝑀𝑎𝑥 𝑃𝑑𝑚𝑀𝑖𝑛 > 𝐾𝑠𝑑 ≥ 0,2 thì: n ìï ïï 2.å Pdmi ïï ïí n = i = hq PdmMax ïï ïï ïïỵ PdmMax = Max Pdmi , i = 1, n { (1.6) } Trường hợp 3: Ngồi trình tự xác định nhq: - Bước 1: Tính n1 (số thiết bị có cơng suất lớn nửa cơng suất thiết bị có cơng suất lớn nhóm) 𝑛1 (𝑃 = ∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 ; 𝑃 = ∑𝑛1 𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 ) Bước 2: Tính 𝑛∗ = - Bước 3: Tìm n*hq từ n*hq = f(𝑛∗ , 𝑃∗ ) sổ tay tra Hoặc tính gần đúng: 𝑛 ; 𝑃∗ = 𝑃1 - * n hq = 𝑃 0.95 P*2 n* - + (1.7) (1 - P* ) (1 - n * ) ∗ Bước 4: Tính 𝑛ℎ𝑞 = 𝑛ℎ𝑞 𝑛 Nếu P* nhỏ n* nhỏ mà khơng có bảng ∗ ∗ tra 𝑛ℎ𝑞 cho phép lấy 𝑛ℎ𝑞 = Các trường hợp khác nên sử dụng ≤ 𝑛ℎ𝑞 ≤ 300 Với giá trị nhq khác không tra kmax theo đường cong 𝐾𝑚𝑎𝑥 = 𝑓(𝑛ℎ𝑞 , 𝐾𝑠𝑑 ) Lúc đó, tính gần đúng: Nếu 𝑛ℎ𝑞 ≤ 𝑛 ≤ 3: n Ptt = å i= n Pdmi ;Qtt = å n Qdmi = i= å i= Pdmi tgj i (1.8) Nếu 𝑛ℎ𝑞 ≤ 𝑛 > 3: n Ptt = å Pdmi K ti (1.9) i= Trong đó: Kti: hệ số phụ tải thứ i (ở chế độ dài hạn = 0.9, chế độ ngắn hạn = 0.75) Nếu 𝑛ℎ𝑞 > 300 𝐾𝑠𝑑 < 0,5 xác định Kmax theo 𝑛ℎ𝑞 = 300 Nếu 𝑛ℎ𝑞 > 300 𝐾𝑠𝑑 ≥ 0,5 𝑃𝑡𝑡 = 1,05 𝐾𝑠𝑑 𝑃𝑑𝑚 Nếu nhóm phụ tải làm việc lâu dài với ĐTPT phẳng (bơm, máy nén khí…): 𝐾𝑚𝑎𝑥 = coi 𝑃𝑡𝑡 = 𝑃𝑡𝑏 = 𝐾𝑠𝑑 𝑃𝑑𝑚 Nếu nhóm có thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại phải quy đổi chế độ dài hạn trước tính nhq: Pqd = Pdm K d (1.10) Trong đó: • Kđ: hệ số đóng điện Ngồi việc quy đổi chế độ cần quy đổi công suất pha pha Đối với điện áp pha: 𝑃𝑞đ = 𝑃đ𝑚 ; điện áp dây: 𝑃𝑞đ = √3 𝑃đ𝑚 Phụ tải phản kháng động lực chiếu sáng: Qtt = Pcs tan(j ).Qcs = Pcs tan(j ) (1.11) 1.1.3 Phương pháp xác định phụ tải tính tốn cho tải chiếu sáng Phụ tải chiếu sáng tính theo cơng suất chiếu sáng đơn vị điện tích (𝑚2 ) Pcs = P0.S (1.12) Trong đó: • P0: Cơng suất chiếu sáng đơn vị S (𝑊/𝑚2 ) [3] S: Diện tích cần chiếu sáng (𝑚2 ) Lưu ý: Cần phải cân nhắc xem sử dụng loại bóng đèn cho phù hợp Khi 𝑐𝑜𝑠𝜑 = ta có 𝑡𝑔𝜑 = Qcs = Pcs S (1.13) 1.1.4 Tính tốn phụ tải tính tốn phần phân xưởng S = (Ptt + Pcs )2 + (Qtt + Qcs )2 (1.14) 1.2 Phụ tải tính tốn tồn nhà máy PTTT tổng phụ tải phân xưởng có kể đến hệ số sử dụng đồng thời n n Pttnm = K đt å Pttpxi = K đt å (Ptti + Pcsi )  (1.15) 1 n n Qttnm = K dt å Qttpxi = K dt å (Qtti + Qcsi ) (1.16) S ttnm = + Qttnm (1.17) Hệ số 𝐾đ𝑡 xác định theo trường hợp sau: • 𝐾đ𝑡 = 0,9 đến 0,95 số lượng PX 2→ [4] 𝐾đ𝑡 = 0,8 đến 0,85 số lượng PX 5→10 1.3 Trình tự xác định phụ tải tính tốn theo phương pháp 𝑷𝒕𝒃 𝑲𝒎𝒂𝒙 1.3.1 Phân nhóm phụ tải Trong phân xưởng thường có nhiều thết bị có cơng suất chế độ làm việc khác Muốn xác định phụ tải tính tốn xác cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị cần tuân theo nguyên tắc sau: • Các thiết bị nhóm nên gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng • Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên giống để việc xác định phụ tải tính tốn xác thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm • Tổng cơng suất thiết bị nhóm nên xấp xỉ để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng cho phân xưởng toàn nhà máy Số thiết bị nhóm khơng nên q nhiều số đầu tủ dộng lực thường nhỏ 12 Tuy nhiên thường khó thỏa mãn lúc nguyên tắc trên, người thiết kế phải lựa chọn cách phân nhóm cho hợp lý Khi phân nhóm ta cần chuyển thiết bị pha thiết bị pha Ở có máy biến áp hàn thiết bị pha làm việc ngắn hạn Do ta cần quy đổi phụ tải phụ tải pha làm việc dài hạn theo công thức: PqBA = kd Pdm = kd S dm cos(j ) d = 0, 25.24.0.35 = 13,13 (kW ) Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện nêu vào vị trí, cơng suất thiết bị bố trí mặt phân xưởng chia thiết bị phân xưởng sửa chữa thành nhóm Bảng 1.1: Danh sách chia nhóm phụ tải TT 14 2 28 18 75 Nhóm 2 14 16 5 14 5 15 28 12 70 Nhóm 10 12 13 15 17 23 24 27 2 18 24 2 62 Máy mài Máy mài dao sắc nhọn Máy mài sắc vạn Cưa tay Lò điện kiểu đứng Lò điện kiểu bể Máy mài mòn Máy cắt Tổng 1 1 1 1 Nhóm 11 21 22 28 32 33 51 52 1 25 30 2 1 25 30 71 Lò điện kiểu buồng Nhóm 31 30 30 Tên thiết bị Máy tiện rêvônge May phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng Máy xọc Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy mài Cưa máy Tổng 2 1 12 Máy tiện ren Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy tiện tự động Máy xọc Máy doa ngang Tổng 2 1 11 Máy phay đứng Máy phay ngang Máy phay xọc Máy khoan vạn Máy khoan hướng tâm Máy khoan bàn Máy ép kiểu trục Máy mài phá Tổng 1 1 11 𝑷đ𝒎 , kW máy Toàn Ký hiệu mặt Nhóm 13 18 19 20 29 Số lượng 𝑰đ𝒎 , A 10 10 Bể điện phân Máy tiện ren Máy phay Bàn nguội Máy dây Bàn thí nghiệm Bể tẩm có đốt nóng Tủ xấy Khoan bàn Tổng Máy tiện ren Máy tiện ren Máy phay ngang Máy phay vạn Máy xọc Búa nén khí Quạt Biến áp hàn Máy mài phá Khoan điện Tổng 1 1 1 12 1 1 1 12 34 45 48 65 66 67 68 69 70 Nhóm 43 44 46 47 49 53 54 57 58 59 10 1 15 10 3 15 74 10 3 10 13,13 20 3 10 13,13 69,13 1.3.2 Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm phụ tải Với phân xưởng sửa chữa khí ta dùng phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cong suất trung bình hệ số cực đại Các giá trị 𝑘𝑠𝑑 , 𝑐𝑜𝑠, 𝑛ℎ𝑞∗ 𝑘𝑚𝑎𝑥 tra sổ tay Với phân xưởng sửa chữa khí, ta 𝑘𝑠𝑑 = 0,15 𝑐𝑜𝑠 = 0,6 a Nhóm Bảng 1.2: Danh sách thiết bị thuộc nhóm TT Tên thiết bị Máy tiện rêvônge May phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng Máy xọc Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy mài Cưa máy Tổng Số lượng 2 1 12 Ký hiệu mặt 13 18 19 20 29 𝑷đ𝒎 , kW máy Toàn 14 2 28 18 75 4MS36 36 70 170 35/√3 100/√3;110/√3;120/√3 400 Chọn chống sét van Chống sét van chọn theo cấp điện áp: Umạng = 35 kV Chọn chống sét van loại 3EE1 SIEMENS chế tạo có thơng số kỹ thuật sau: Ký hiệu Uđm Ulvmax Iphóngdm Vật liệu Vật liệu (kV) (kV) (kA) vỏ 3EE1 36 42 Sứ SiC ❖ Tại trạm biến áp phân xưởng 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: Uđm.cc ≥ Uđm.m =35kV 1,3.2500 Dòng điện định mức: Iđm.cc ≥ Ilvmax = = 53,61 (A) √3.35 Dòng điện cắt định mức: Idm.cắt  IN1 = 2,37 kA (Vì dịng ngắn mạch trạm biến áp B1 có giá trị lớn nhất) Ta chọn loại cầu chì 3GD1 608-5D Siemens chế tạo với thông số kỹ thuật sau: Lựa chọn kiểm tra dao cách ly cao áp Ta 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: Uđm.cc ≥ Uđm.m =35 (kV) Dòng điện định mức: Iđm.Mc ≥ Ilvmax=2.Ittnm= 2.89,5=179 (A) Dòng điện ổn định động cho phép Iodd.DCL ≥ ixk= 6,03 (A) Iodn Tra bảng ta chọn dao cách ly 8DC11 với thông số kỹ thuật sau Lựa chọn kiểm tra áptômát Áp tô mát tổng, áp tô mát phân đoạn áp tô mát nhánh Merlin Gerin chế tạo Áp tômát lựa chọn theo điều kiện sau: UđmA ≥ Uđm.m=0,4 (kV) Idm.A  Ilv max = kqtbt.Sdm.BA √3.Uđm.m 𝐼𝑐𝑎𝑡𝐴 ≥ 𝐼 𝑛 𝑈đ𝑚.𝐴 ≥ 𝑈đ𝑚.𝑚 Chọn aptomat tổng: Trạm B2, B3 có Sdm = 1600 kVA kqtbt.Sdm.BA 1,3.1600 Ilv max = = = 3002,22 A √3.Uđm.m √3.0,4 Trạm B5 có Sdm = 1250 kVA kqtbt.Sdm.BA 1,3.1250 Ilv max = = = 2345,49 (A) √3.Uđm.m √3.0,4 Trạm B7 có Sdm = 630 kVA kqtbt.Sdm.BA 1,3.630 Ilv max = = = 1182,12 (A) √3.Uđm.m √3.0,4 Trạm B6 có Sdm = 1000 kVA kqtbt.Sdm.BA 1,3.1000 Ilv max = = = 1876,39 (A) √3.Uđm.m √3.0,4 Trạm B1 có Sdm = 2500 kVA kqtbt.Sdm.BA 1,3.2500 Ilv max = = = 4690,97 (A) √3.Uđm.m √3.0,4 Trạm B4 có Sdm = 1600 kVA kqtbt.Sdm.BA 1,3.2000 Ilv max = = = 3752,78 A √3.Uđm.m √3.0,4 Ta chọn bảng aptomat tổng : Tên Loại Số Udm Idm (A) trạm lượng (V) B2, B3 M20 690 3200 B4 M40 690 4000 B5 M32 690 2400 B6 M16 690 2000 B7 M12 690 1250 B1 M50 690 5000 IcatN (kA) 55 75 75 40 40 85 Số cực 3 3 3 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 3.1 LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO TỦ PHÂN PHỐI: Từ tủ phân phối đến đến tủ động lực hay chiếu sáng ta sử dụng sơ đồ hình tia để dễ dàng vận hành quản lí Cịn từ tủ động lực đến nhóm phụ tải ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp, phụ tải lớn quan trọng nhận điện trực tiếp từ tủ, cịn phụ tải bé quan trọng ghép thành nhóm nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thơng (xích) Tại đầu vào, đầu tủ ta lắp đặt aptomat thực nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ ngắn mạch hay tải Việc lắp đặt aptomat tốn so với cầu dao hay cầu chì, nhiên giúp dễ dàng vận hành, sửa chữa, bảo trì tăng độ tin cậy cung cấp điện, xu thiết kế xí nghiệp đại 3.1.1 Lựa chọn áptômát cho tủ phân phối: Sơ đồ tủ phân phối Chọn aptomat tổng: • Điện áp định mức: UđmA  Uđmm = 0,38 (kV) • Dòng điện định mức: IđmA  Ilvmax = 318,15 (A) • Trong tủ hạ áp TBA B5, đầu đường dây đến tủ phân phối đặt aptomat loại • NS630N hãng Merin Gerin chế tạo có IđmA = 630 (A) • Chọn aptopmat TĐL : + Ilvmax.i = Itt.nhóm.i + Điện áp định mức: UđmA.i  Uđmm = 0,38 (kV) + Dòng điện định mức: IđmAi  Ilvmax.i + Kết lựa chọn tổng hợp vào bảng sau Tuyến cáp Itt(A) Loại TPP- TĐL NC100H 100 TPP- TĐL 65,70 , 61,32 C60N 63 TPP- TĐL 54,31 C60N 63 TPP- TĐL 53,94 C60N 63 TPP- TĐL 80,54 NC100H 100 TPP- TĐL 60,56 C60N 63 TBAPX-TPP 318,15 NS400N 630 10 IDM(A) ICẮTN(kA) Số cực 3.1.2 Chọn cáp từ TBA B5 tủ phân phối phân xưởng: Phân xưởng sửa chữa khí có 𝑆 • 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑡𝑡𝑃𝑋𝑆𝑋𝐶𝐾 = 𝑡𝑡 √3𝑈𝑑𝑚 = 318,15 (𝐴) - Vì có cáp rãnh đất nên khc = ; điều kiện chọn cáp : 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 318,15 (𝐴) - Chọn cáp đồng hạ áp lõi + trung tính , cách điện PVC hãng LENS chế tạo loại (3x240+95) có Icp = 538 (A) - Kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ bảo vệ aptomat: • 𝐼𝑐𝑝 ≥ 1,25𝐼đ𝑚𝐴 1,5 = 1,25.630 1,5 = 525(𝐴)  Kết chọn hợp lý 3.1.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực: Các đường cáp từ tủ phân phối (TPP) đến tủ độ ng lực(TĐL) rãnh cáp nằm dọc tường phía bên cạnh lối lại phân xưởng.Cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép, kiểm tra ph ối hợp với thiết bị bảo vệ điều kiện ổn định nhiệt có ngắn mạch Do chiều dài cáp khơng lớ n nên bỏ qua không cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép Điều kiện chọn cáp: Khc Icp ≥ Itt Trong đó: Itt – dịng điện tính tốn nhóm phụ tải Icp – dịng điện phát nóng cho phép, tương ứng với loại dây, tiết diện Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ cáp ,khi bảo vệ áptômát I 1,25.IdmA kddt Icp≥ = 1,5 1,5 Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 1: • Icp ≥ Itt = 65,70 A I kd 1,25.Idm 1,25.10 dt A Icp≥ = = = 83.3(A) 1,5 1,5 1,5 Vậy ta chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo, mã hiệu có Icp=84(A) Các tuyến cáp khác chọn tương tự, kết ghi bảng : Tuyến cáp 𝐼𝑡𝑡 (𝐴) 1,25.IdmA/1,5 F(mm2) 𝐼𝑐𝑝 (𝐴) TPP-TĐL1 65,70 83,3 4G25 127 TPP-TĐL2 61,32 52,5 4G6 54 TPP-TĐL3 54,31 52,5 54 TPP-TĐL4 53,94 52,5 4G6 4G6 TPP-TĐL5 80,54 83,3 4G25 127 TPP-TĐL6 60,56 52,5 4G6 54 54 3.1.4 Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫn đến thiết bị phân xưởng Chọn cáp thỏa mãn đk: 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑡𝑡𝑝𝑡 = 𝐼𝑐𝑝 𝑃đ𝑚𝑝𝑡 √3 𝑈đ𝑚 𝑐𝑜𝑠𝜑 1,25𝐼đ𝑚𝐴 ≥ 1,5 Kết thể bảng sau: 3.1.5 Chọn góp tủ phân phối động lực Thanh góp cho tủ phân phối Chọn góp theo điều kiện phát nóng cho phép: 𝐾1 𝐾2 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥𝐵 = 𝑆𝑡𝑡𝐵 √3.𝑈𝑑𝑚𝐵 = 2000 √3.0,38 = 3038(A) Trong đó: 𝐼𝑐𝑝 : dịng điện tải cho phép góp 𝐾1=1 với góp đặt đứng K2=1 hệ số điều chỉnh nhiệt theo môi trường Tra phụ lục VI.9 chọn góp nhơm hình chữ nhật M(80x10) có Icp=3100(A) Mỗi pha đặt chiều dài l= 1m, khoảng cách trung bình hình học D=100m: Ro=0,044(𝑚Ω/m) => RTG1=RTG2=r0.1=0,044(𝑚Ω) X0=0,102(𝑚Ω/m) => XTG1=XTG2=x0,1=0,102(𝑚Ω) Thanh góp cho tủ động lực Chọn góp theo điều kiện phát nóng cho phép 𝐼𝑐𝑝 ≥ 𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝑆𝑡𝑡𝑛ℎó𝑚5 √3.𝑈𝑑𝑚𝐵 = 53,01 √3.0,38 = 80,54(A) Chọn góp đồng hình chữ nhật M(25x3) có Icp=340(A).Mỗi pha đặt Các tủ lại chọn tương tự Ta chọn góp sau: Bảng 3.1: Chọn góp Tuyến cáp TPP TĐL1 TĐL2 TĐL3 TĐL4 TĐL5 TĐL6 Udm(kV) 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 Sdm(kVA) Itt(A) Kích thước Chiều dài Icp(A) 2000 3038 43,24 40,36 35,75 35,50 53,01 39,86 65,70 61,32 54,31 53,94 80,54 60,56 80x10 25x3 25x3 25x3 25x3 25x3 25x3 1 1 1 3100 340 340 340 340 340 340 3.2 Tính ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp áptơmát Khi xảy ngắn mạch phía hạ áp, máy biến áp B4 coi nguồn (được nối với hệ thống vô lớn) nên điện áp cao áp trạm coi không đổi ngắn mạch (𝐼𝑛𝑚 = 𝐼∞ ) Tuy thực tế khó giữ điện áp khơng đổi sau ngắn mạch sau máy biến áp nên dịng ngắn mạch tính tốn lớn nhiều so với thực tế Do đó, lựa chọn thiết bị thỏa mãn dịng ngắn mạch tính tốn chúng hoàn toàn phù hợp với thực tế Ta kiểm tra tuyến cáp có khả xảy cố nặng nề để giảm khối lượng tính toán (ở ta chọn tuyến cáp tủ phân phối tủ động lực 2) Nếu tuyến cáp khác cịn nghi vấn, ta kiểm tra lại với tính tốn tương tự • Sơ đồ ngun lí thay cho sơ đồ dây từ TBA B4 cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí, phân xưởng dập hình Trong đó: ▪ ▪ ▪ ▪ Phân xưởng SCCK nhận điện từ góp (TG1) trạm B5 A1 nối MBA B5 TG1 A2 đặt đầu cuối đường cáp C1 nối với góp TG1 TG2 TG2 đặt tủ phân phối phân xưởng SCCK A3 aptomat đặt đầu cuối đường cáp C2 nhận điện từ tủ phân phối cấp điện cho tủ động lực (TĐL5).Tủ động lực có dịng điện tính tốn lớn nên có khả xảy cố nặng nề Hình Sơ đồ nguyên lý Hình Sơ đồ thay 3.2.1 Các thơng số sơ đồ thay Thông số máy biến áp B5: Sđm=1250 (kVA) ▪ 𝛥𝑃𝑛 = 15 (𝑘𝑊) ▪ Un%=5,5% ▪ 𝑅𝐵 = ▪ 𝑋𝐵 = 𝛥𝑃𝑛 𝑈đ𝑚 𝑆đ𝑚 𝑈𝑛 𝑈đ𝑚 𝑆đ𝑚 = = 15.0,382 12502 103 = 1,38(𝑚𝛺) 5,5.10−2 0,382 12502 103 = 6,35(𝑚𝛺) ▪ Điện trở điện kháng Aptomat loại NS250N: RA2=0,12+0,25=0,37(𝑚𝛺); XA2=0,094(𝑚𝛺) • RA3=1,3(𝑚𝛺) XA3=0,86(𝑚𝛺) ▪ Điện trở điện kháng cáp ▪ Cáp 3x240+95 ▪ Chiều dài L=288,80m • r0=0,075(𝛺/𝑘𝑚)=> RC1= r0.0,29=21,66(𝑚𝛺) • x0=0,008( 𝛺 𝑘𝑚 )=>XC1=x0.0,29=23,2(𝑚𝛺) • ▪ Cáp 4G25(khoảng cách tới tủ động lực xa nhất) r0=0,727(𝛺/𝑘𝑚) => RC2=ro.L=66,88(𝑚𝛺) x0=0,07( 𝛺 𝑘𝑚 ) => XC2=x0.L=6,44(𝑚𝛺) Tính tốn ngắn mạch N1 R1 = RBA + RTG1 + 2RA2 + RC1 = 1,38 + 0,044 + 2.0,37 + 21,66 = 23,85 (m) X1 = XBA + XTG1 + 2XA2 + XC1 =6,35 + 0,102 + 2.0,094 + 23,2 = 29,84 (m) 𝑍1 = √𝑅12 + 𝑋12 = 38,2(m) 𝐼𝑁1 = 𝑈𝑑𝑚 √3 𝑍1 = 380 √3 38,2 = 5,74(𝑘𝐴) 𝐼𝑥𝑘𝑁1 = √2 𝐼𝑁1 𝑘𝑥𝑘 = √2 5,74.1,2 = 9,74(𝑘𝐴) ▪ Kiểm tra khả cắt áptơmát loại NS250N có IcắtN = 20 kA > 5,74 (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 𝑙 70 𝑎 15 • 𝐹𝑚𝑎𝑥 = 1,76 10−2 𝑖𝑥𝑘 = 1,76 10−2 5,062 = 2,1(𝑘𝑔) • • 𝑀 = 𝐹𝑚𝑎𝑥 • 𝑊= 40,42 • σtt = 𝑀 𝑉 𝑙 10 = 14,7(𝑘𝑔 𝑐𝑚) = 0,107(𝑐𝑚2 ) = 137,4( 𝑘𝑔 𝑐𝑚2 ) • Với đồng cp = 1400 > tt = 137,4 (kG/cm2) Vậy chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân xưởng sửa chữa khí Sơ đồ mặt dây phân xưởng sửa chữa khí