ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ SỐ 130_CHƯƠNG 5 pptx

ch-ơng V Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện I.Trạm phân phối trung tâm Trạm phân phối trung tâm là nơi nhận điện trực tiếp từ hệ thống về để cung cấp điện cho nhà máy.. Nhà máy cơ kh

ch-ơng V Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện

I.Trạm phân phối trung tâm

Trạm phân phối trung tâm là nơi nhận điện trực tiếp từ hệ thống về

để cung cấp điện cho nhà máy Do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh h-ởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy Sơ đồ cần phải thoả mãn các điều kiện cơ bản nh-: đảm bảo cung cấp điện liên tục theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng và thuận tiện trong vận hành và xử lý sự cố, an toàn lúc vận hành và sửa chữa, hợp

lý về mặt kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật

Nhà máy cơ khí 130 đ-ợc xếp vào hộ loại I và do tính chất quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối đ-ợc cung cấp bởi 2 đ-ờng dây nối với hệ thống một thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa 2 phân đoạn thanh góp bằng 1 máy cắt hợp bộ Trên mỗi phân đoạn thanh góp đặt 1 máy biến áp đo l-ờng 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở bào chạm đất 1 pha trên cáp 10kV Để chống sét truyền từ đ-ờng dây vào vào trạm đặt chống sét van trên các phân đoạn thanh góp Máy biến dòng đ-ợc đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đổi dòng điện lớn (sơ cấp) thành dòng điện 5A để cung cấp cho các dụng cụ đo l-ờng và bảo vệ

** Lựa chọn và kiểm tra máy cắt, thanh dẫn của TPPTT

Các máy cắt đặt tại TPPTT gồm có 2 máy cắt nối đ-ờng dây trên không cấp điện cho trạm và 2 phân đoạn thanh góp Trên mỗi phân đoạn thanh góp có 2 máy cắt nối thanh góp với các tuyến cáp cấp điện cho 2 trạm biến áp phân x-ởng 1 máy cắt nối giữa 2 phân đoạn thanh góp Các máy cắt có nhiệm vụ đóng cắt mạch điện cao áp, đóng cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành Máy cắt còn có chức năng cắt dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện Căn cứ vào các số liệu kỹ thuật đã tính toán đ-ợc của nhà máy, ta chọn các tủ máy cắt hợp

bộ của SIEMENS loại 8DC11 cách điện SF6, không cần bảo trì Hệ thống thanh góp đặt sẵn tròn tủ có dòng định mức 1250A

 Máy cắt 8DC11 đ-ợc chọn theo các điều kiện sau:

Điện áp định mức: UđmMC≥ Uđmmạng= 10kV

Dòng điện định mức:

IđmMC=1250A≥Ilvmax=2.Ittnm=2.80,527=161,054A Dòng điện cắt định mức: Iđmcắt= 25kA ≥ IN= 2,517 kA

Dòng điện ổn định động cho phép: iđmd = 63kA ≥ iXK= 6,407 kA

 Thanh dẫn chọn v-ợt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động

Thông số máy cắt đặt tại TPPTT Loại MC Cách điện IĐM(A) UĐM(kV) Icắt 3S(kA) Icắt max

(kA)

** Lựa chọn và kiểm tra BU

Máy biến áp đo l-ờng còn gọi là biến điện áp, ký hiệu là BU có chức năng biến đổi điện áp sơ cấp bất kỳ xuống 100V hoặc 100/ 3 cấp nguồn cho các mạch đo l-ờng, điều khiển tín hiệu, bảo vệ

Các BU th-ờng đấu theo sơ đồ V/V, Y/Y Ngoài ra còn có loại BU 3 pha 5 trụ Yo- Yo- ngoài chức năng thông th-ờng cuộn tam giác hở còn có nhiệm vụ bào chạm đất 1 pha BU này th-ờng dùng cho mạng trung tính cách điện (10kV; 35kV)

BU đ-ợc chọn theo điều kiện:

- Điện áp định mức: UđmBU≥ Uđmmạng= 10kV

Chọn loại BU 3 pha 5 trụ 4MS42, kiểu hình trụ do hãng SIEMENS chế tạo

Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS42

U chịu đựng tần số công nghiệp

(kV)

28

U chịu đựng xung 1,2/50 μs (kV) 170

U2đm(V) 100,110,120

** Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng BI

Máy biến dòng BI có chức năng biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số bất kỳ xuống 5A (đôi khi 1A và 10A) nhằm cấp nguồn dòng cho đo l-ờng, tự động hoá và bảo vệ rơle

BI đ-ợc chọn theo các điều kiện sau:

- Điện áp định mức: UđmBI≥ Uđmmạng= 10kV

- Dòng điện sơ cấp định mức: khi sự cố máy biến áp có thể quá tải 30%, BI chọn theo dòng c-ỡng bức qua máy biến áp có công suất lớn nhất trong mạng là 560kVA

35,026

1, 2 1, 2 3.35 1, 2 3.10

dmBI

k S I

Chọn BI loại 4ME12 kiểu hình trụ do hãng SIEMENS chế tạo

Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME12

U chịu đựng tần số công nghiệp

(kV)

28

U chịu đựng xung 1,2/50 μs (kV) 57

** Lựa chọn chống sét van

Chống sét van là 1 thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đ-ờng dây trên không truyền vào trạm biến áp và trạm phân phối Chống sét van

đ-ợc làm bằng một điện trở phi tuyến Với điện áp định mức của l-ới

điện, điện trở chống sét có trị số vô cùng không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp sét điện trở giảm đến không, chống sét van tháo dòng điện xuống đất

Chống sét van đ-ợc chế tạo ở mọi cấp điện áp

Chọn loại chống sét van do hãng COOPER chế tạo có Uđm = 10kV, loại giá đỡ ngang AZLP501B36

II.Trạm biến áp phân x-ởng

Các trạm biến áp phân x-ởng đều đặt 2 máy biến áp do Công ty thiết bị điện Đông Anh sản xuất tại Việt Nam theo đơn đặt hàng Vì các TBAPX đặt không xa TPPTT nên phía cao áp chỉ cần đặt cầu dao và cầu chì Dao cách lý dùng để cách ly máy biến áp khi sửa chữa Cầu chì dùng

để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho máy biến áp Phía hạ áp đặt áptômát tổng và các áptômát nhánh, thanh cái hạ áp đ-ợc phân đoạn bằng

áptômát phân đoạn Để hạn chế dòng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm

và làm đơn giản việc bảo vệ ta lựa chọn ph-ơng thức cho 2 máy biến áp làm việc độc lập (áptômát phân đoạn của thanh cái hạ áp ở trạng thái cắt) Chỉ khi nào một máy biến áp bị sự cố mới sử dụng áptômát phân

đoạn để cấp điện cho phụ tải của phân đoạn đi với máy biến áp sự cố

** Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly cao áp

Cầu dao hay còn gọi là dao cách lý có nhiệm vụ chủ yếu là cách ly phần mang điện, tạo khoảng cách an toàn trông thấy phục vụ cho công tác sửa chữa, kiểm tra, bảo d-ỡng l-ới điện Dao cách ly cũng có thể

đóng cắt dòng không tải của máy biến áp nếu công suất máy không lớn lắm Cầu dao đ-ợc chế tạo ở mọi cấp điện áp

Ta sẽ dùng chung một loại dao cách ly cho tất cả các trạm biến áp

để dễ dàng cho việc mua sắm, thay thế, lắp đặt

Dao cách ly đ-ợc chọn theo các điều kiện:

Điện áp định mức: UđmCL≥ Uđmmạng= 10kV

Dòng điện định mức: IđmCL≥ Ilvmax= 2.Ittnm= 2.80,527 = 161,054A Dòng điện ổn định động cho phép: iđmd = 63kA ≥ iXK= 6,407 kA

Chọn DCL loại 3DC do hãng SIEMENS chế tạo

Thông số kỹ thuật của dao cách ly 3DC

Uđm(kV) Iđm(kA) IN1(kA) INMAX(kA)

** Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp

Cầu chì là thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ cắt đứt mạch điện khi có dòng điện lớn quá trị số cho phép đi qua Trong l-ới điện áp cao (>1000V) cầu chì th-ờng dùng ở các vị trí sau:

- Bảo vệ máy biến áp đo l-ờng ở các cấp điện áp

- Kết hợp với cầu dao phụ tải thành bộ máy cắt phụ tải để bảo vệ các

đ-ờng dây trung áp

- Đặt phía cao áp của các máy biến áp phân phối để bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp

Cầu chì đ-ợc chế tạo nhiều kiểu, ở nhiều cấp điện áp khác nhau ở cấp điện áp cao và trung th-ờng sử dụng loại cầu chì ống

 Ta sử dụng chung một loại cầu chì cao áp cho các trạm biến áp : B1 ,

B2,B3, B4

( SđmBA= 560 kVA)

- Điện áp định mức : UđmCC ≥ Uđmmạng= 10kV

- Dòng điện định mức: khi sự cố 1 MBA máy còn lại có thể quá tải 30%

1 3 560

42 031

,

qtbt dmBA dmCC lv

- Dòng điện cắt định mức : Iđmcắt≥ IN= 2,517 kA

Chọn loại cầu chì ống cao áp do hãng SIEMENS chế tạo loại 3GD1 210-3B

Thông số kỹ thuật của cầu chì loại 3GD1 210-3B

Uđm(kV) Iđm(kA) IN1(kA) INMAX(kA)

** Lựa chọn và kiểm tra áptômát

áptômát là thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch Do có -u điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, an toàn, đóng cắt đồng thời 3 pha và khả năng tự động hoá cao

áptômát tổng, áptômát phân đoạn và áptômát nhánh đều chọn dùng các áptômát do hãng MERLIN GERLIN chế tạo

áptômát đ-ợc chọn theo các điều kiện sau:

 Đối với áptômát tổng và áptômát phân đoạn

Điện áp định mức : UđmA≥ Uđmmạng= 0,38kV

Dòng điện định mức:

dmmang

dmBA qtbt lv

dmA

U

S k I

I

3

max 



- Trạm biến áp B1, B2, B3, B4 : SđmBA= 560 kVA và 320kVA

1 3 560

1106 082

max

,

qtbt dmBA lv

dmmang

U

Kết quả chọn áptômát tổng và áptômát phân đoạn Tên trạm Loại SL Uđm (V) Iđm(A) IcắtN

(kA)

Số cực

B1,B2,

B3,B4

 Đối với áptômát nhánh

Điện áp định mức : UđmA≥ Uđmmạng= 0,38kV

Dòng điện định mức:

dmmang

ttpx tt

dmA

U n

S I

I

3





n - số áptômát nhánh đ-a điện về phân x-ởng

Kết quả chọn áptômát nhánh loại 4 cực của MERLIN GERLIN

(kVA) Itt(A) Loại SL

Uđm (V)

Iđm (A)

IcắtN (kA)

Nhà hành chính 134,80 204,807 NS250N 1 690 250 8

** Lựa chọn thanh góp

Thanh góp là nơi nhận điện năng từ nguồn cung cấp đến và phân phối điện năng cho các phụ tải tiêu thụ Thanh góp là phần tử cơ bản của thiết bị phân phối Thanh góp này còn đ-ợc gọi là thanh cái hoặc thanh dẫn

Tuỳ theo dòng điện tải mà thanh dẫn có cấu tạo khác nhau Khi dòng nhỏ thì dùng thanh cứng hình chữ nhật Khi dòng điện lớn thì dùng thanh dẫn ghép từ 2 hay 3 thanh dẫn chữ nhật đơn trên mỗi pha Nếu dòng điện quá lớn thì dùng thanh dẫn hình máng để giảm hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng gần đồng thời tăng khả năng làm mát cho chúng

Các thanh dẫn đ-ợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép

Dòng điện c-ỡng bức tính với trạm biến áp B1có Stt= 1049 kVA

1 2

1049

3 3.0,38

cp cb

dm

S

U

→ Chọn thanh dẫn đồng tiết diện hình chữ nhật có kích th-ớc 80x8mm2

mỗi pha ghép 2 thanh với Icp= 2620A

k1 = 1 với thanh góp đặt đứng

k2 = 1 hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ theo môi tr-ờng

Icp= 2620 A > Icb= 1593,791 A

** Kiểm tra cáp đã chọn

Để đơn giản ở đây chỉ cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất

IN= 2,517kA

Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt:

qd

t I

F . .

Trong đó: α - hệ số nhiệt độ, cáp lõi đồng α = 6



I - dòng điện ngắn mạch ổn định

tqđ - thời gian quy đổi đ-ợc xác định nh- tổng thời gian tác

động của bảo vệ chính đặt tại máy cắt điện gần điểm sự cố với thời gian tác động toàn phần của máy cắt điện ; tqđ= f(β’’,t)

t - thời gian tồn tại ngắn mạch (thời gian cắt ngắn mạch), lấy t

= 0,5s





I

I ''

''

 , ngắn mạch xa nguồn (IN= I’’ = I) nên β’’ = 1

Tra đồ thị (TL.IV) tìm đ-ợc tqđ= 0,4

Tiết diện ổn định nhiệt của cáp:

2

Vậy cáp 16 mm2 đã chọn là hợp lý