ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TNUT 2014

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TNUT 2014.Đồ án môn học Hệ thống cung cấp điện ,Nhóm 45OGVHD : Ths. Lê Hồng Thái PHẦN I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ NHÀ MÁYCƠ KHÍ THIẾT KẾ MẠNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNGPHẦN III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TOÀN NHÀ MÁYIV. CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY:PHẦN IV: TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA THIẾT BTHIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN .DÙNG CHO SINH VIÊN NGÀNH ĐIỆN

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Nhờ có nhưng thành công trong cải cách kinh tế, đất nước ta đang trên đà phát triển với những tiến bộ vượt bậc và những thành tựu to lớn về mọi mặt Ngành Điện với phương châm ‘‘Điện khí hóa phải đi một bước’’ đã góp phần không nhỏ vào những thành công đó, đó là niềm tự hào cho mỗi sinh viên ngành Điện chúng em đồng thời cũng là nhân tố thúc đẩy chúng em không ngừng học tập và rèn luyện

Trong học kỳ II ,năm học 2012-2013 ,em được giao đề tài đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Cơ khí và toàn nhà máy Cơ khí dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Ths.Lê Hồng Thái,bộ môn Hệ thống

diện,Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

Sau thời gian làm đồ án được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ thống điện,đặc biệt là thầy Lê Hồng Thái cùng với sự cố gắng của bản thân, đến nay đồ đã được hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu song

do khả năng còn hạn chế, kiến thức chuyên môn và thực tế chưa được đầy đủ, tài liệu tham khảo ít do đó bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy

em rất mong được các thầy cô giáo bổ sung và sửa chữa để bản đồ án của em thêm hoàn thiện

Cuối cùng em xin được gửi tới các thầy giáo, cô giáo - những người đã giúp

đỡ và tạo điều kiện thuân lợi để em hoàn thành bản đồ án này lời cảm ơn chân thành nhất !

ĐHKTCN Thái Nguyên, ngày tháng năm 2013

Sinh viên thiết kế: Bùi Văn Phong Lớp : K45-TĐH08

GVHD : Ths Lê Hồng Thái

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

PHẦN I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 5

A XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ 5

I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC : 5

I.1 Chia nhóm thiết bị : 5

I.2 Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm: 6

I.2.1.Nhóm máy I: 6

I.2.2 Nhóm máy II 7

I.2.3 Nhóm máy III 8

I.2.4 Nhóm máy IV: 10

II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ: 12

III XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA P X CƠ KHÍ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 13 B XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ MÁY 14

I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA TOÀN NHÀ MÁY: 15

I.1 Chiếu sáng kho thành phẩm 15

I.2 Chiếu sáng nhà hành chính 16

I.3 Chiếu sáng phòng bảo vệ 16

I.4 Chiếu sáng nhà khách 16

I.5 Chiếu sáng nhà ăn ca 16

I.6 Chiếu sáng nhà ở tập thể 17

I.7 Chiếu sáng đất trống và đường đi 17

II PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN NHÀ MÁY : 18

PHẦN II: THIẾT KẾ MẠNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG 20

I CHỌN SƠ ĐỒ CCĐ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 20

II CHỌN APTOMAT BẢO VỆ 20

II 1 Chọn aptomat bảo vệ cho các máy: 20

II.2 Chọn Aptômat bảo vệ cho từng nhóm 22

II.3 Chọn Aptomat tổng cho phân xưởng : 26

II.4.Chọn aptomat cho phụ tải chiếu sáng phân xưởng : 26

III CHỌN DÂY DẪN 26

III.1 Chọn dây dẫn tủ động lực đến các thiết bị 26

III.2.Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 28

III.3 Chọn cáp từ thanh cái hạ áp tới tủ phân phối 30

IV CHỌN TỦ ĐỘNG LỰC CHO TỪNG NHÓM MÁY 30

V CHỌN TỦ PHÂN PHỐI TRUNG GIAN: 30

PHẦN III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TOÀN NHÀ MÁY 31

Trang 3

I CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 31

II PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 32

II.1 Chọn sơ đồ ngoài nhà máy 32

II.2 Chọn sơ đồ bên trong nhà máy 33

III CHỌN DUNG LƯỢNG VÀ SỐ LƯỢNG MBA ,VỊ TRÍ ĐẶT TBA: 34

III.1 Xác định vị trí đặt TBA: 34

III.2.Chọn số lượng , dung lượng các MBA : 36

III.2.1 Lựa chọn các MBA 37

III.2.2 Lựa chọn chế độ vận hành cho TBA,phân phối tải cho các MBA trong 2 phương án : 38

III.2.3 So sánh về chỉ tiêu kỹ thuật 38

III.2.3.1 Phương án 1: 38

III.2.3.2 Phương án 2: 39

III.2.4 So sánh 2 phương án về mặt kinh tế : 39

III.2.5 Tổn thất trong TBA : 42

III.2.5.1 Xác định tổn thất trong các MBA: 42

III.2.5.2 Xác định phụ tải của nhà máy 43

IV CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY: 43

IV.1 Chọn các thiết bị cao áp: 43

IV.1.1.Chọn dây dẫn cung cấp cho nhà máy: 43

IV.1.2 Chọn dao cách ly đầu vào nhà máy: 2 chiếc 44

IV.1.3 Chọn thanh cái cao áp 44

IV.1.4 Chọn sứ đỡ thanh cái cao áp 45

IV.1.5 Chọn cầu chì tự rơi 45

IV.1.6 Chọn chống sét van : 46

IV.2 Chọn các thiết bị hạ áp : 46

IV.2.1 Chọn áp tô mát đầu ra MBA : 46

IV.2.2 Chọn thanh cái hạ áp 46

IV.2.3 Chọn sứ đỡ thanh cái hạ áp 47

IV.2.4 Chọn áp tô mát liên lạc trên thanh cái hạ áp 47

IV.2.5 Chọn cáp từ trạm phân phối hạ áp đến các phân xưởng 48

IV.2.6 Chọn Aptomat bảo vệ cho các phân xưởng : 51

PHẦN IV: TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 53

I MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH: 53

II CHỌN ĐIỂM TÍNH NGẮN MẠCH: 53

III TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH : 55

III.1 Tính ngắn mạch 3 pha: 55

III.1 1 Tính ngắn mạch ba pha tại điểm N1 : 55

III.1 2 Tính ngắn mạch 3 pha tại điểm N 2 55

Trang 4

III.2 TÍNH NGẮN MẠCH 2 PHA 61

III.3 TÍNH NGẮN MẠCH 1 PHA HẠ ÁP 62

III.3.1 Tính ngắn mạch một pha tại N 2 62

III.3.2 Tính toán ngắn mạch một pha tại N 3 63

IV.KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN 65

IV.1 Kiểm tra các thiết bị cao áp 66

IV.1.1 Kiểm tra dao cách ly đầu vào nhà máy 66

IV.1.2 kiểm tra thanh cái cao áp : 67

IV.1.3 Kiểm tra sứ đỡ thanh cái cao áp 68

IV.2 Kiểm tra các thiết bị hạ áp 68

IV.2.1 Kiểm tra áp tô mát đầu ra MBA : AM (ATM1) 68

IV.2.2 Kiểm tra thanh cái hạ áp: 69

IV.2.3 Kiểm tra sứ đỡ thanh cái hạ áp 70

IV.2.4 Kiểm tra áp tô mát : 70

IV.2.4.1 Kiểm tra áp tô mát liên lạc : Kiểu M12 70

IV.2.4.2 Kiểm tra áp tô mát đầu vào phân xưởng Cơ khí : (ATM2 ) 71

IV.2.4.3 Kiểm tra áptômát ATM3 : 71

IV.2.4.3 Kiểm tra áptômát bảo vệ cho máy Bào tròn (8) của phân xưởng cơ khí : .71

IV.2.5 Kiểm tra cáp và dây dẫn 72

IV.2.5.1 Từ thanh cái hạ áp đến tủ phân phối xưởng cơ khí 73

IV.2.5.2 Từ tủ phân phối đến tủ động lực : 73

IV.2.5.3 Từ tủ động lực đến máy bào tròn : 74

PHẦN V: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG VÀ BẢO VỆ 76

I CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG SƠ ĐỒ: 77

I.1 Chọn máy biến dòng cho các đồng hồ đo lường: 77

I.2 Chọn các ampemét: 77

I.3 Chọn Vônmét: 77

I.4-Chọn Oátmét và VAr mét: 78

I.5 Chọn công tơ tác dụng và công tơ phản kháng: 78 II.SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐO LƯƠNG ĐƯỢC THỂ HIỂN TRONG BẢN VẼ SỐ 78

Trang 5

PHẦN I:

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ

A XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG

CƠ KHÍ CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ

* PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG GỒM 2 LOẠI:

- Phụ tải động lực

- Phụ tải chiếu sáng

I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC :

I.1 Chia nhóm thiết bị :

Phụ tải động lực gồm các động cơ trang bị cho các máy trong phân xưởng

Để có các số liệu tính toán thiết kế sau này ta chia các thiết bị phân xưởng thành các nhóm Việc chia nhóm cần phải căn cứ vào các nguyên tắc cơ bản sau:

- Các thiết bị gần nhau đưa vào 1 nhóm, mỗi nhóm không quá 8 thiết bị

là tốt nhất

- Đi dây thuận lợi, không chồng chéo, gấp khúc Góc gãy ≥ 120o

- Ngoài ra công suất của các nhóm phải gần bằng nhau

 Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng, công suất của các máy công cụ và

sự bố trí, sắp xếp các máy ta chia các thiết bị trong phân xưởng thành 4 nhóm thể hiện trên BẢN VẼ SỐ 2 (bản vẽ mặt bằng phân xưởng cơ khí) và ta đi xác định phụ tải tính toán của từng nhóm

Trang 6

I.2 Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm:

- Thiết bị có công suất đặt lớn nhất là Máy bào tròn :Pmax = 14 (kW )

- Thiết bị có công suất đặt lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của máy có công suất lớn nhất : 0,5.Pđmmax = 7 (kW) => n1 = 7

-Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm :

P = 3.10 + 2.12 + 2.14 = 82 (kW)

- Tổng công suất của n1 thiết bị : P1 = P = 82 (kW)

- Số thiết bị điện có hiệu quả:

1

.

dmi sdi i

dmi t

= 0,166

-Từ : nhq = 6,65 , ksdtb = 0,166 Tra bảng3.2 (Trang 31- Giáo trình

HTCCĐ-Nguyễn Công Hiền ):

Trang 7

cos tbtb I =

7

1 7

dmi i

P P

=

82

65 , 0 14 2 65 , 0 12 2 6 , 0 10

STT Tên Thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm(kW) cos ksd

- Số thiết bị có trong nhóm là n = 6

- Thiết bị có công suất đặt lớn nhất là Máy bào tròn :Pmax = 14 (kW )

- Thiết bị có công suất đặt lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của máy có công suất lớn nhất :0,5.Pđmmax = 7 (kW) => n1 = 6

-Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm

5 , 71

Trang 8

.

dmi sdi i

dmi i

16 , 0 14 2 2 , 0 5 , 7 12 , 0 12

=

5 , 71

3 , 10

n dmII i

P P

=

5 , 71

65 , 0 14 2 8 , 0 5 , 7 65 , 0 12

STT Tên Thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm(kW) cos ksd

- Số thiết bị có trong nhóm là : n = 7

- Thiết bị có công suất đặt lớn nhất là Máy tiện :Pmax = 10 (kW )

- Thiết bị có công suất đặt lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của máy có

công suất lớn nhất : 0,5.Pđmmax = 5 (kw) => n1 = 7

Trang 9

- Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm

P = 7.10 = 70 (kW)

-Tổng công suất của n1 thiết bị : P1 = P = 70 (kW)

-Số thiết bị điện có hiệu quả

1

.

dmi sdi i

dmi i

= 0,17

-Từ : nhq = 6,65

ksd = 0,17

Tra bảng 3.2 (Trang 31- Giáo trình HTCCĐ-Nguyễn Công Hiền) ta được :

Ta có: kmax III = f(nhq, ksdtb III) = f(6,65; 0,17) = 2,38

- Công suất tính toán của nhóm III

Ptt III = kmax III ksdtb III

1

n dmIII i

dmi i

P P

=

70

6 , 0 10 7

Trang 10

Itt III =

3.

ttIII dm

STT Tên thiết bị Kí hiệu Số lượng Pđm(kw) cos ksd

 Quy đổi 1pha => 3 pha :

Giả sử Máy hàn mắc vào UAB

= 0,112 = 11,2% < 15%

Trang 11

=> P3fMH = P1fMH = 8,85 (kW)

-Số thiết bị có trong nhóm là :n = 7

- Thiết bị có công suất đặt lớn nhất là Máy khoan :Pmax = 12 (kW )

-Thiết bị có công suất đặt lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của máy có công suất lớn nhất: 0,5.Pđmmax = 6 (kW) => n1 = 7

-Tổng công suất của n thiết bị có trong nhóm

85 , 71

1

.

dmi sdi t

dmi t

2 0 85 , 8 18 , 0 12 3 16 , 0 9

Trang 12

costb IV =

7

1 7

dmi i

P P

=

85 , 71

7 , 0 85 8 8 , 0 12 3 65 , 0 9

Trong hoạt động sản xuất của phân xưởng cần thiết phải có chiếu sáng điện

Có nhiều phương pháp tính giá trị phụ tải tính toán Thông dụng nhất là phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất của phân xưởng

Trang 13

kđt: hệ số đồng thời, chọn kđt = 0,9

Ptt = 

 4

1

i tti

P = 119.086 (kW)

Qtt = 

 4

1

i tti

Trang 14

B XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN NHÀ

MÁY

Phụ tải tính toán của nhà máy được chia làm 2 phần

Thành phần thứ nhất là tổng hợp tất cả các phụ tải tính toán của các phân xưởng, các nhà máy, các nhà hành chính, nhà kho, được đầu bài cho ở bảng I(bao gồm cả phụ tải tính toán động lực và chiếu sáng) và phụ tải tính toán của phân xưởng dụng cụ được tính ở trên

Thành phần thứ 2 là phụ tải tính toán ngoài phân xưởng, chủ yếu đó là phụ tải chiếu sáng cho phần diện tích mặt bằng bên ngoài các phân xưởng Các phần diện tích này được chiếu sáng đồng thời như nhau, việc xác định phụ tải này cũng dựa vào phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:

Pttcs = P0.F (W)

Với : P 0 suất chiếu sáng các phân xưởng (W/m 2 )

F diện tích các phân xưởng tương ứng (m 2 )

Trang 15

I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA TỒN NHÀ

MÁY:

Từ sơ đồ mặt bằng nhà máy ta tính được diện tích các phân xưởng

: dài các phân xưởng b: chiều rộng các phân xưởng 1000

1000 : tỷ lệ xích của bản vẽ 100

100 : chuyển độ dài từ 'cm' sang 'm'

Trang 16

I.1 Chiếu sáng kho thành phẩm

Trang 17

I.7 Chiếu sáng đất trống và đường đi

Diện tích đất trống và đường đi :

Fđt+đđ = Fnm - Fspx

Trong đó:

F nm : diện tích toàn bộ mặt bằng nhà máy

F spx : diện tích các phân xưởng

- Diện tích toàn nhà máy :

1

i pxi

F = 5144 (m2

) Vậy :

Trang 18

II PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN NHÀ MÁY :

QttkVAr

Stt(kVA)

LOẠI PT

SỐ LƯỢNG

P0W/m2

Trong đó: k pt = 1,1 là hệ số phát triển của nhà máy

k đt = 0,88 là hệ số đồng thời của các phân xưởng

Trang 19

) (

i

csnm ttpxi P

- Công suất phản kháng : Qqt = 450+250 = 700 (kVAr)

- Công suất toàn phần : Sqt = 2 2

qt qt

P Q = 2 2

920  700

=1119.035 (kVA)

Trang 20

PHẦN II:

THIẾT KẾ MẠNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN

XƯỞNG

I CHỌN SƠ ĐỒ CCĐ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

Việc chọn sơ đồ hợp lý là một yếu tố quan trọng để đảm bảo phù hợp với

các mức độ yêu cầu về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các thiết bị trong phân

xưởng

Ngoài ra, sơ đồ được chọn phải thuận tiện trong vận hành và sửa chữa cung

cấp điện liên tục, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động, đảm bảo

chất lượng điện năng, giảm đến mức nhỏ nhất các loại tổn thất

Trong mạng điện người ta thường dùng 3 loại sơ đồ:

- Sơ đồ hình tia

- Sơ đồ phân nhánh

- Sơ đồ hỗn hợp

Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí, căn cứ vào công suất của

các nhóm thiết bị, để đảm bảo yêu cầu CCĐ và yêu cầu kinh tế ta chọn sơ đồ đi

dây hình tia

Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho phân xưởng trong hình vẽ đi kèm :

Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong phân xưởng ta đặt một tủ

phân phối nhận điện từ trạm biến áp về và cung cấp cho 4 tủ động lực.Mỗi tủ động lực cấp điện cho một nhóm phụ tải như đã phân nhóm ở trên

Đặt tại tủ phân phối của trạm biến áp 1 Aptômat đầu nguồn từ TBA về phân

xưởng bằng cáp ngầm Các tủ động lực được cấp điện bằng đường hạ áp hình tia,

đầu vào và ra đặt Aptômat

II CHỌN APTOMAT BẢO VỆ

II 1 Chọn aptomat bảo vệ cho các máy:

Việc chọn Aptômat phải dựa vào yêu cầu sau:

-Vì các Aptomat bảo vệ trực tiếp cho các máy nên ta chọn theo điều kiện mở

máy (đương nhiên thỏa mãn điều kiện làm việc định mức)

-Aptômat không được tác động với dòng quá tải ngắn hạn và dòng định mức

Trang 21

-Aptơmat phải tác động khi cĩ dịng cực đại (quá tải lâu dài) và dịng ngắn mạch chạy qua

Theo các điều kiện sau:

I đm ATM và I c : dịng định mức và dịng cắt cho phép của ATM

I đn : dịng đỉnh nhọn chạy qua ATM

Aptơmat bảo vệ cho cáp đến 1 máy:

Iđn = Imm = kmm.Iđm

Với :

k mm = 2 ÷ 2,5 hệ số mở máy đối với máy hàn

k mm = 5 ÷ 7 hệ số mở máy đối với động cơ roto lồng sĩc

 : là hệ số được chọn tuỳ theo đặc điểm khởi động của động cơ hay máy sản suất

 = 2,5 với động cơ mở máy khơng tải

 = 1,6 ÷ 2 với động cơ mở máy cĩ tải

 = 1,6 với máy hàn

Chọn Aptơmat cho máy tiện T

Iđm =

dm dm

dm U

P

cos

3  =

38 , 0 6 , 0 3

6 32 , 25

= 60,67 (A)

Tra bảng 3.44 trang 182 –sổ tay tra cứu TBĐ 0.4-500 kV,Ngơ Hồng Quang

,ta chọn

: 70 : 380 : E A 103-G

: 14 kA : 3

dm dm N

AT M

I Số cực

+ Với : Các máy(động cơ thơng thường) ta chọn : = 2,5 ; kmm max = 6

+ Với máy hàn : kmm max = 2,5 ; = 1,6

Trang 22

II.2 Chọn Aptômat bảo vệ cho từng nhóm

Để tránh sự cố lan tràn ở các tủ động lực, mỗi tủ động lực được thiết kế một Aptômát bảo vệ riêng

Điều kiện Aptômát của nhóm:

Uđm ≥ Uđm mạng

Iđm ATM ≥ Ilv max nh = Iđn /

Iđm ATM ≥ Iđm max i

IC ≥ Ixk Trong đó:

Iđm max i = Iđm K =

38 , 0 8 , 0 3

 dnI

*Tính tương tự cho các nhóm còn lại ta có BẢNG 2 :

Tra bảng: PL 3.5 trang 356 – Giáo trình HTCCĐ- NGUYỄN CÔNG HIỀN

Trang 23

BÙI VĂN PHONG- K45 TĐH08 25

Pđm (kW) cosφ Kmm α

Idm

CỰC

Ic(KA)

Udm(V)

Ic k

Trang 24

II.3 Chọn Aptomat tổng cho phân xưởng :

Tra bảng 3.42 sổ tay tra cứu TBĐ 0.4-500 kV , Ngô Hồng Quang, ta chọn :

III CHỌN DÂY DẪN

Cáp và dây dẫn hạ áp được lựa chọn theo dòng điện lâu dài cho phép nhằm đảm bảo cách điện của cáp và dây dẫn không đạt tới độ nguy hiểm cho cách điện của dây

Tiết diện của dây dẫn được lựa chọn theo điều kiện sau:

[I1] ≥

3 2 1

max k k k

1 k k k k

I tdATM

=

3 2

1

25 , 1

k k k k

Nhiệt độ của không khí là 25oC

III.1 Chọn dây dẫn tủ động lực đến các thiết bị

Vì dây dẫn cấp điện cho từng máy được đặt trong ống thép và chôn dưới đất nên

to môi trường đặt dây là 20oC và nhiệt độ lớn nhất cho phép của dây là 80oC Tra bảng CCĐ ta chọn được :

Trang 25

MSSV: DTK0951020470

-k1 = 0,96

-k2: hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong hầm hoặc 1 rãnh dưới đất Tra bảng CCĐ ta chọn được : k2 = 1

-k3: hệ số hiệu chỉnh kể đến các chế độ làm việc của thiết bị

+ với chế độ làm việc dài hạn: k3 = 1 + với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: k3 =

%

875 , 0



-k: hệ số kể đến cấu trúc của đường dây

+ Động cơ roto lồng sóc có k = 3 + Cáp cung cấp cho nhóm động cơ k = 1,5 + Với đường dây không xuất hiện dòng đỉnh nhọn k = 1 Trong phân xưởng CƠ KHÍ ta lấy k = 3

Căn cứ vào các điều kiện trên ta tiến hành chọn dây dẫn cấp điện cho từng máy

Tính cho Máy tiện T:

3 2

1

25 , 1

k k k k

I dmATM

= 1, 25.63

3.0,96.1.1 = 27.344 (A)

Tra bảng 4-24(trang 250 -Sổ tay tra cứu thiết bị điện của Ngô Hồng Quang) chọn

cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo:

[Icp] = 66 (A)

S = 4G6 (mm2 )

Tính tương tự cho tất cả các thiết bị trong 4 nhóm, kết quả thu được ghi trong

BẢNG 3:

Trang 26

III.2.Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực

Điều kiện chọn:

Uđm cáp  Uđm mạng = 380 (V)

[I1] 

3 2

1 k k k

I ttnh

[I2] ≥

3 2

1 5 , 1

25 , 1

k k k

I dmATM

Trong đó:

I ttnh: là dòng điện tính toán của cả nhóm

I đm ATM :là dòng điện ATM của cả nhóm

k 1 = 0,96 : là hệ số kể đến sự sai khác giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt

độ tiêu chuẩn (Tra bảng 2-57 trang 655 CCĐ)

1k k

I ttnhI

=

1 96 , 0

74 , 61

= 63,31 (A)

[I2] ≥

2

1

25 , 1

k k k

I dmATMnhI

= 1, 25.125

1, 5.0, 96.1 = 108,507 (A) Tra bảng ta chọn cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo

S = 16 mm2 ; [I] = 114 (A)

Tương tự tính cho các nóm còn lại kết quả ghi trong BẢNG 4:

Trang 27

MSSV: DTK0951020470

STT TÊN THIẾT BỊ Udm

(Tbi)

Pđm (kW) cosφ

Idm (Tbi) Idn Ilvmax [I1] [I2]

S (mm2) d lõi Icp dây dẫn Số lõi

Trang 28

III.3 Chọn cáp từ thanh cái hạ áp tới tủ phân phối

Điều kiện chọn: [I] 

1 2

.

Do ta đã chọn các thiết bị bảo vệ cho các động cơ là các aptomat trong bảng và thiết bị đi kèm khác cùng tủ nên ta sẽ chọn loại tủ chỉ có vỏ và giá

đỡ để lắp thêm các thiết bị khác tùy theo Tra bẳng PL IV.16 trang 250 sách Thiết kế cấp điện –Ngô Hồng Quang ta chọn tủ phân phối hạ áp do SAREL chế tạo cho đồng bộ các nhóm với các kích thước như sau :

V CHỌN TỦ PHÂN PHỐI TRUNG GIAN:

Điều kiện để chọn tủ phân phối:

Uđm (tủ) ≥ Uđm (mạng) = 380 (V) Kích thước hợp lý để lắp đặt các thiết bị

Ta cũng chọn tủ phân phối cùng hãng và có kích thước như tủ động lực

Các Aptomat bảo vệ đầu ra đầu vào như đã chọn thiết bị bảo vệ cho phân xưởng cơ khí và các nhóm máy

Trang 29

PHẦN III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TOÀN NHÀ MÁY

 ĐẶT VẤN ĐỀ:

Mạng điện nhà máy gồm 2 phần: bên trong và bên ngoài nhà máy Phần bên ngoài gồm đường dây từ hệ thống điện tới nhà máy Còn phần bên trong bao gồm các trạm biến áp phân xưởng và các đường dây cung cấp điện cho phân xưởng

Mạng điện cho nhà máy phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

- Đảm bảo yêu cầu CCĐ cho phù hợp với từng loại hộ tiêu thụ, đảm

bảo chất lượng điện năng

- Sơ đồ đi dây đơn giản, xử lý sự cố nhanh, chính xác

I CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

Trang 30

Ppt 1 =

2 1 1

P tti = 600 + 320 = 920 (kw)

Qpt 1 =

2 1 1

S

S 100 = 730.469

1849.504.100% =39.5%

So sánh tỉ lệ ta thấy N1% ≥ N3%

Như vậy nhà máy được xếp là hộ phụ tải loại 1

II PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

II.1 Chọn sơ đồ ngoài nhà máy

Dựa vào tầm quan trọng và quy mô của nhà máy cơ khí ,căn cứ vào hệ phụ tải loại 1 với điện áp nguồn là 35 kV và điện áp định mức của phụ tải là 0,4kV

Để đảm bảo CCĐ cũng như chất lượng điện năng dự kiến có 2 nguồn cung cấp cho nhà máy qua 2 đường dây trên không Hệ thống CCĐ ngoài nhà máy bao gồm đường dây từ trạm biến áp khu vực (nguồn) tới đầu vào trạm biến áp nhà máy Nhà máy được xếp vào hộ phụ tải loại 1, yêu cầu cấp điện cao không được phép mất điện (thời gian mất điện bằng thời gian tự động hoá), cho nên để đảm bảo tính liên tục CCĐ ta phải dùng 2 nguồn điện khác nhau để cung cấp cho nhà máy Vậy sơ đồ CCĐ ngoài nhà máy sẽ gồm 2 đường dây trên không bộ đơn điện áp 35 kV lấy từ 2 nguồn khác nhau đưa thẳng tới đầu vào trạm biến áp nhà máy Ở chế độ làm việc bình thường cả 2 đầu dây đều mang tải, khi một đường dây bị sự cố thì đường dây đó bị loại ra khỏi mạng, còn đường dây còn lại sẽ

đảm nhiệm việc CCĐ cho nhà máy để tính CCĐ cho nhà máy được liên tục

Trang 31

II.2 Chọn sơ đồ bên trong nhà máy

Hệ thống điện trong nhà máy đảm bảo việc cung cấp điện bên trong lãnh thổ nhà máy kể từ trạm biến áp nhà máy cho tới các thiết bị dùng điện, vì số máy của mạng lớn, đường dây tổng cộng dài, số thiết bị nhiều nên cần phải lựa chọn được phương án tốt nhất Vừa thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật đặt ra vừa thoả mãn các yêu cầu về kinh tế Đặc điểm của nhà máy cơ khí số 132 là yêu cầu cung cấp điện cao, chủ yếu là phụ tải loại 1(chiếm 61,57%), còn lại là phụ tải loại 3 (chiếm 38,43%), do đó để phù hợp với yêu cầu CCĐ cho nhà máy ta chọn sơ đồ CCĐ

hình tia

Việc chọn sơ đồ hình tia có ưu điểm là nối dây đơn giản, độ tin cậy tính yêu cầu CCĐ cao, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá, việc vận hành sửa chữa thuận tiện, chi phí vận hành hàng năm nhỏ Tuy nhiên nhược điểm

của sơ đồ này là có nhiều thiết bị đóng cắt, nhiều đường dây nên vốn đầu tư cao

Để đưa điện năng đến từng phân xưởng ta sử dụng cáp ngầm, vì cáp được chế tạo vững chắc, cách điện tốt, không bị sét đánh nên làm việc tin cậy hơn

Nhược điểm của phương pháp này là giá thành cao, thi công khó khăn

Diện tích toàn nhà máy:

Fnm = 26985 (m2)

Ta thấy phụ tải tính toán và diện tích nhà máy không lớn lắm và điện áp nguồn là 35 (kV) không có phụ tải cao áp và điện áp định mức là 0,4(kV), để đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế nên dùng phương pháp hạ 35 (kV) xuống 0,4(kV) và chọ sơ đồ hình tia để CCĐ cho toàn nhà máy

Trang 32

III CHỌN DUNG LƯỢNG VÀ SỐ LƯỢNG MBA PHÂN

Trang 33

Với tâm phụ tải của nhà máy được tính theo công thức :

P tti

Trong đó :

Ptti : Phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i

(xi,yi) : Toạ độ của phân xưởng thứ i

(X,Y) : Toạ độ của trung tâm phụ tải trên mặt bằng nhà máy

TBA được chọn ở vị trí sao cho :

 Các trạm BA đặt càng gần trung tâm phụ tải càng tốt để giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất Trong 1 nhà máy nên chọn càng ít loại MBA càng tốt, điều này thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa, việc chọn các thiết bị cao áp, thuận lợi cho việc mua sắm thiết bị

 + Có khả năng thiết lập hệ thống dự phòng và có thể phát triển mở rộng trong tương lai

 Đi dây thuận tiện,không chồng chéo ,thuận tiện cho sửa chữa ,thay thế

và lắp đặt thêm

 Vốn đầu tư và chi phí vận hành hợp lý

Dựa vào tâm phụ tải nhà máy ta chọn vị trí đặt

TBA và đi dây cho nhà máy như BẢN VẼ SỐ 1 (Để

đảm bảo mỹ quan và an toàn ta dịch chuyển trạm sát

vào tường rào nhà máy)

Trang 34

III.2.Chọn số lượng , dung lượng các MBA :

Để CCĐ cho các phân xưởng ta dùng các MBA phân xưởng đặt ở các trạm biến

áp, biến đổi điện áp 35 (kV) của lưới thành cấp điện áp 0,4 (kV) cung cấp cho

phân xưởng

Để đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế thì số lượng và dung lượng của

các máy BA cần phải thoả mãn những yêu cầu sau:

-Về kỹ thuật:

+ Cung cấp đủ công suất cho nhà máy

+ Đảm bảo độ tin cậy CCĐ + Có khả năng hạn chế dòng ngắn mạch

+ Có khả năng dự phòng và có thể phát triển mở rộng trong tươnglai

- Về kinh tế:

+ Vốn đầu tư và chi phí vận hành hợp lý

+ tổn thất nhỏ nhất

 Điều kiện chọn MBA:

-Khi làm việc bình thường

1

*



n qtbt dmBAi

k S ≥ Stt nm = 1849.504 (kVA) -Khi xảy ra sự cố 1 mba :

(n-1).kqtsc.Sđm BA ≥ Stt qt = 1119.035 (kVA)

Với :

+ n: số máy biến áp trong trạm

+ k qtsc : hệ số quá tải của MBA Chọn k qtsc = 1,4

+ S tt qt : phụ tải quan trọng mà MBA phải cung cấp khi xảy

Trang 35

III.2.1. Lựa chọn các MBA

Ta chọn 2 MBA giống nhau có công suất mỗi máy SdmBA =1000 kVA

-Khi xảy ra sự cố 1 mba : (n-1).kqt.Sđm BA ≥ Stt qt = 1119.035 (kVA)

Ta chọn 2 MBA giống nhau có công suất mỗi máy SdmBA =630 kVA

-Khi xảy ra sự cố 1 mba : (n-1).kqt.Sđm BA ≥ Stt qt = 1119.035 (kVA)

 Nhận thấy phương án 2 thỏa mãn điều kiện kỹ thuật

Từ đó ta chọn các MBA có công suất và thông số theo bảng sau :

PHƯƠNG

ÁN

LOẠI MBA

Sđm (kVA) Kba

∆P0(kW)

∆PN(kW)

UN

% I0%

SỐ MBA

Trang 36

III.2.2 Lựa chọn chế độ vận hành cho TBA,phân phối tải cho các MBA trong 2 phương án :

 Phương án 1 : dùng 2 MBA: cho các MBA vận hành độc lập, với các tải Phụ tải phân bố cho từng MBA được phân bố như trong bảng sau:

MBA2

TÔI LUYỆN 320.00 250.000 406.079

0.931

KIỂM NGHIỆM 15.000 8.000 17.000 DỤNG CỤ 145.000 120.000 188.215

CƠ KHÍ 112.13 123.698 166.954 RÈN NGUỘI 90.000 70.000 114.018 LẮP RÁP 60.000 40.000 72.111 TỔNG 742.13 611.70 930.956

 Phương án 2 : dùng 3 MBA: cho các MBA vận hành song song do có phân xưởng nấu đúc kim loại có Stt = 750 kVA > SdmMBA=630 kVA

III.2.3 So sánh về chỉ tiêu kỹ thuật

III.2.3.1 Phương án 1:

Phương án này dùng 2 MBA 1000 (kVA) - 35/0,4 do Công ty thiết bị Đông Anh sản xuất, trong điều kiện làm việc bình thường 2 MBA vận hành độc lập Theo phương án này thì MBA làm việc vừa đủ tải so với tính toán thiết kế Nếu vì một lý do nào đó mà 1 MBA bị sự cố thì ta có thể cắt các hộ phụ tải không quan trọng để chờ sửa chữa hoặc thay thế

Ở đây nếu có sự cố 1 MBA lập tức chuyển các phụ tải quan trọng sang nhận điện từ MBA kia, vì bình thường các phụ tải quan trọng nhận điện từ các MBA vận hành độc lập, nên khi sự cố, nếu cắt bớt phụ tải không quan trọng, thì các máy vận hành độc lập cung cấp cho phụ tải một cách bình thường Khi đó có thể đóng áp tô mát liên lạc ở thanh cái hạ áp hoặc có thể dùng đường dây dự phòng

Trang 37

Khi sự cố một máy biến áp thì các MBA còn lại sẽ làm việc ở chế độ quá tải

sự cố với hệ số quá tải là 1,4

không quan trọng để chờ sửa chữa hoặc thay thế

Ở đây nếu có sự cố 1 MBA lập tức chuyển các phụ tải quan trọng sang nhận điện từ MBA kia, vì bình thường các phụ tải quan trọng nhận điện từ các MBA vận hành song song, nên khi sự cố, nếu cắt bớt phụ tải không quan trọng, thì các máy sẽ cung cấp cho phụ tải một cách bình thường Khi sự cố một máy biến áp thì các MBA còn lại sẽ làm việc ở chế độ quá tải sự cố với hệ số quá tải là 1,4.Và công suất 2MBA còn lại

S2MBA = 1260 kVA > Sqt =1119.035KVA nên đảm bảo cấp điện liên tục cho

các phụ tải quan trong

Tương tự cho các sự cố còn lại

Như vậy phương án II thoả mãn điều kiện cung cấp điện

KẾT LUẬN:

Qua phân tích các phương án ta thấy rằng : Khi xảy ra sự cố một MBA thì cả

2 phương án đưa ra đều đảm bảo cung cấp điện về mặt kỹ thuật Để có lựa xhonj tối ưu ta so sánh chỉ tiêu kinh tế giữa các phương án này

III.2.4 So sánh 2 phương án về mặt kinh tế :

Để so sánh kinh tế tương đối giữa các phương án, có thể dùng hàm chi phí tính toán :

Z = (avh + aTC).K + C (đồng)

Trong đó :

a vh hệ số khấu hao do vận hành, với trạm và đường cáp lấy a vh = 0,1