ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CUNG CẤP ĐIỆN - THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP VÀ NHÀ MÁY CHẾ TẠO CÔNG CỤ Giáo viên hướng dẫn BẠCH QUỐC KHÁNH

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP gồm có 2 phần: I. Phần I. Thiết kế mạng điện cao áp của khu công nghiệp II. Phần II. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy công cụ nằm trong khu công nghiệp 1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và toàn nhà máy chế tạo máy công cụ. 2. Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ khu công nghiệp. 3. Thiết kế mạng điện cao áp cho khu công nghiệp. 4. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy chế tạo máy công cụ. 5. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 6. Tính toán nâng cao công suất cosfi của toàn nhà máy. 7. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 8. Thiết kế một trạm biến áp phân xưởng của nhà máy chế tạo máy công cụ.

Trờng đại học Bách khoa Hà Nội Bộ môn hệ thống điện Cộng hòa X hội Chủ nghĩa Việt nam §éc lËp - Tù - H¹nh NhiƯm vơ thiÕt kÕ tèt nghiƯp Hä tªn sinh viªn Líp Khãa : Đỗ Trờng Giang : Hệ thống điện : K47 II Các số liệu ban đầu Phụ tải điện khu công nghiệp (Hình v Bảng 1) Phụ tải điện nh máy (Hình v Bảng 2) Phụ tải điện phân xởng sửa chữa khí (Hình v Bảng 3) Điện áp nguồn cấp cho khu công nghiệp : Chọn 110kV 35kV Dung lợng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực : 450MVA Đờng dây cung cấp điện cho khu công nghiệp : Đờng dây không dây nhôm lõi thép Khoảng cách từ nguồn đến khu công nghiệp : 12km Thời gian xây dựng công trình năm, suất triết khấu 12%/năm, thời gian vận h nh công trình 30 năm III Nội dung phần thuyết minh tính toán Xác định phụ tải tính toán phân xởng sửa chữa khí v to n nh máy chế tạo máy công cụ Xác định phụ tải tính toán to n khu công nghiệp Thiết kế mạng điện cao áp cho khu công nghiệp Thiết kế mạng điện cao áp cho to n nh máy chế tạo máy công cụ Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa khí Tính toán nâng cao công st cosϕ cđa to n nh m¸y Trang eBook for You I Đầu đề thiết kế Thiết kế cung cấp điện cho khu công nghiệp bao gồm Thiết kế mạng điện cao áp khu công nghiệp Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nh máy chế tạo máy công cụ nằm khu công nghiệp Bảng Phụ tải khu công nghiệp TT Tên phân xởng Công suất đặt (kW) Tmax (h) Theo tính toán 5000 Nh máy chế tạo máy công Nh m¸y lun kim 12000 5500 Nh máy chế tạo vòng bi 5500 5000 Nh máy lắp ráp ô-tô máy kéo 8000 4500 Nh máy chế tạo ống thép 4000 4500 Khu dân c 5000 3000 Từ Hệ thống điện đến Đờng giao thông Tû lÖ : : (2.105) Hình Sơ đồ mặt to n khu công nghiệp Trang eBook for You Bảng Phụ tải nh máy chế tạo máy công cụ TT Tên phân xởng Công suất đặt (kW) Loại hộ tiêu thụ Khu nh phòng ban quản lý v xởng thiết kế 200 III Phân xởng (PX) đúc 1500 I PX gia công khí 3600 I PX lắp ráp 3200 I PX luyện kim mầu 1800 I PX luyện kim đen 2500 I PX sửa chữa khí Theo tính toán III PX rÌn dËp 2100 I PX nhiƯt luyÖn 3500 I 10 Bé phËn nÐn khÝ 1700 III 11 Trạm bơm 800 I 12 Kho vật liệu 60 III 13 Chiếu sáng phân xởng eBook for You Theo diÖn tÝch 10 12 11 Tû lƯ : 1/4500 H×nh Sơ đồ mặt to n nh máy chế tạo máy công cụ Trang Bảng Danh sách thiết bị PX SCCK TT Tên phân xởng SL Nh n máy Pđm (kW) máy To n Bé phËn DơNG M¸y tiƯn ren IK625 10 M¸y tiƯn ren IK620 10 M¸y doa tọa độ 2450 4,5 Máy doa ngang 2614 4,5 Máy phay vạn 6H82 M¸y phay ngang 6H84Γ 4,5 M¸y phay chép hình 6H 5,62 Máy phay đứng 6H12 Máy phay chép hình 642 10 Máy phay chép hình 6461 0,6 11 Máy phay chép hình 64616 12 Máy b o ngang 7M36 13 M¸y b o gi−êng mét trơ MC38 10 14 M¸y xäc 7M430 15 Máy khoan hớng tâm 2A55 4,5 16 Máy khoan đứng 2A125 4,5 17 Máy m i tròn 36151 18 Máy m i tròn vạn 312M 2,8 19 Máy m i phẳng có trục đứng 373 10 20 Máy m i phẳng có trơc n»m 371M 2,8 21 M¸y Ðp thđy lùc ΠO-53 4,5 22 M¸y khoan b n HC-12A 0,65 23 Máy m i sắc - 2,8 24 M¸y Ðp tay kiĨu vÝt - - 25 B n thợ nguội 10 - - 26 Máy giũa - 27 Máy m i sắc dao cắt gät 3A625 2,8 Trang eBook for You TT Tên phân xởng SL Nh n máy Pđm (kW) máy To n Bộ phận sửa chữa khí v điện Máy tiện ren IA62 M¸y tiƯn ren 1616 4,5 M¸y tiƯn ren IE6EM 3,2 M¸y tiƯn ren I∆63A 10 Máy khoan đứng 2A125 2,8 Máy khoan đứng 2A150 7 Máy phay vạn 6H81 4,5 M¸y b o ngang 7A35 5,8 Máy m i tròn vạn 3130 2,8 10 Máy m i phẳng - 11 Máy c−a 872A 2,8 12 M¸y m i hai phÝa - 2,8 13 M¸y khoan b n HC-12A 0,65 14 M¸y Ðp tay P-4T - 15 B n thỵ ngi - - Trang eBook for You 10 14 Kho linh kiƯn ®iƯn háng 26 Phßng thư nghiƯm A Bé phận sửa chữa khí Bộ phận dụng cụ 12 12 1 Kho phô tïng 11 15 15 15 15 15 15 13 Phßng thư nghiƯm 15 15 11 13 1 2 20 10 23 23 25 25 25 25 25 25 25 25 22 17 25 25 Bé phËn dông cô A 21 13 18 16 14 5 19 15 14 11 Hình Sơ đồ mặt phân xởng sửa chữa khí Trang 12 12 eBook for You 13 13 13 24 27 Bé phận sửa chữa điện 13 N TT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP MỤC LỤC Nội dung Trang LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG MỞ ĐẦU A Số liệu nguồn điện B Số liệu phụ tải C Đánh giá chung D Yêu cầu thiết kế CHƯƠNG I Tổng quan phương pháp xác định phụ tải tính tốn 1.1 Khái niệm phụ tải tính tốn 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Xác định phụ tải tính tốn nhà máy chế tạo cơng cụ 13 2.1 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí 13 2.2 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng khác toàn nhà máy 23 2.3 Xác định phụ tải tính tốn tồn nhà máy 26 2.4 Biểu đồ phụ tải phân xưởng nhà máy 26 Xác định phụ tải tính tốn khu cơng nghiệp 30 3.1 Xác định phụ tải tính tốn nhà máy khu công nghiệp 30 3.2 Xác định phụ tải tính tốn tồn khu công nghiệp 30 3.3 Phụ tải tính tốn khu cơng nghiệp tương lai: 31 3.4 Biểu đồ phụ tải khu công nghiệp 31 CHƯƠNG II 34 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO KHU CÔNG NGHIỆP 34 2.1 Khái niệm chung mạng cao áp khu công nghiệp 34 2.2 Chọn cấp điện áp vận hành khu công nghiệp 34 2.3 Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện 35 2.3.1 Xác định tâm phụ tải khu công nghiệp 35 2.3.2 Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện 36 2.4 Sơ lựa chọn thiết bị điện 38 2.4.1 Chọn công suất trạm biến áp trung tâm khu công nghiệp 38 2.4.2 Chọn tiết diện dây dẫn 39 2.4.3 Chọn máy cắt 47 2.5 Tính tốn lựa chọn phương án thiết kế 52 2.5.1 Phương án dây 54 2.5.2 Phương án dây 57 Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 eBook for You XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA NHÀ MÁY VÀ KHU CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP 2.6 Thiết kế chi tiết cho phương án lựa chọn 62 2.6.1 Chọn dây dẫn 110kV từ hệ thống khu cơng nghiệp 62 2.6.2 Tính ngắn mạch cho mạng cao áp 62 2.6.3 Chọn kiểm thiết bị điện cho mang cao áp khu công nghiệp 66 2.6.4 Kiểm tra thiết bị điện phía hạ áp MBATT chọn sơ 68 2.6.5 Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp khu công nghiệp 68 CHƯƠNG III 70 3.1 Lựa chọn cấp điện áp 71 3.1.1 Điện áp để truyền tải điện đến nhà máy 71 3.1.2 Điện áp cung cấp trực tiếp cho thiết bị 71 3.2 Các phương án cung cấp điện cho nhà máy 71 3.2.1 Nguyên tắc chung: 71 3.2.2.Giới thiệu kiểu sơ đồ cung cấp điện 72 3.3 Sơ phân tích chọn kiểu sơ đồ phù hợp 74 3.3.1 Chọn vị trí trạm trung tâm trạm biến áp phân xưởng 74 3.3.2 Vạch phương án nối dây chi tiết 75 3.4.Xác định dung lượng, số lượng máy biến áp 75 3.4.1.Lựa chọn máy biến áp phân phối cho phương án 77 3.4.2.Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm 82 3.4.3 Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm 83 3.5 Tính tốn kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý 86 3.5.1 Lựa chọn thông số xác định tổn thất điện máy biến áp 86 3.5.2.Chọn cáp 86 3.5.3.Xác định tổn thất điện đường dây 87 3.5.4 Tính toán kĩ thuật cho phương án 88 3.6.Chi phí vịng đời cho phương án 109 3.6.1 Phương án 1: 110 3.6.2 Phương án 112 3.6.3 Phương án 114 3.6.4 Phương án 116 3.7 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn : 119 3.7.1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian trạm phân phối trung tâm 119 3.7.2.Tính tốn lựa chọn vẽ sơ đồ TPPTT TBAPX : 119 3.8.Thuyết minh vận hành sơ đồ 121 3.8.1 Khi vận hành bình thường 121 3.8.2 Khi bị cố 121 3.8.3 Khi cần sửa chữa định kỳ 121 3.9 Tính tốn ngắn mạch 121 3.9.1 Chọn điểm tính ngắn mạch : 122 3.9.2.Tính tốn thơng số sơ đồ : 122 Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 eBook for You THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO NHÀ MÁY CHẾ TẠO CÔNG CỤ 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP 3.9.3.Tính dịng ngắn mạch : 126 3.10 Chọn kiểm tra thiết bị 128 3.10.1 Chọn kiểm tra cáp 35 KV 128 3.10.2.Chọn kiểm tra dẫn phía hạ áp TBAPX : 128 3.10.4.Chọn kiểm tra dao cách ly : 130 3.10.5.Chọn kiểm tra cầu chì cao áp : 130 3.10.6.Chọn kiểm tra máy biến dòng điện : 131 3.10.7.Chọn kiểm tra máy biến điện áp : 131 3.10.8.Chọn kiểm tra chống sét van : 132 3.10.9.Chọn kiểm tra áptômát : 132 CHƯƠNG IV 135 4.1.Phân tích phụ tải phân xưởng SCCK 135 4.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điên cho phân xưởng : 135 4.3.Chọn vị trí tủ động lực tủ phân phối : 139 4.3.1.Nguyên tắc chung: 139 4.3.2.Xác định vị trí tủ phân phối động lực phân xưởng: 139 4.3.3.Sơ đồ dây mặt phương thức lắp đặt đường cáp : 139 4.4 Lựa chọn tủ phân phối tủ động lực 139 4.4.1 Nguyên tắc chung: 139 4.4.2 Chọn tủ phân phối 140 4.4.3 Chọn tủ động lực 142 4.5 Chọn cáp 144 4.5.1 Nguyên tắc chung 144 4.5.2 Chọn cáp từ trạm biến áp B5 đến tủ phân phối 145 4.5.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 145 4.5.4.Lựa chọn cáp dẫn từ tủ động lực tới động cơ: 146 4.6.Tính ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí 152 4.6.1.Các thơng số sơ đồ thay : 152 4.6.2.Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn: 154 CHƯƠNG V 158 TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA NHÀ MÁY 158 5.1 Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng nhà máy 158 5.2.Các thiết bị bù hệ thống cung cấp điện 159 5.2.1 Tụ tĩnh điện 159 5.2.2.Máy bù đồng 159 5.2.3.Động khơng đồng hồ đồng hoá 160 5.3.Các bước tiến hành sau 160 5.3.1.Xác định dung lượng bù 160 Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 eBook for You THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 135 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP 5.3.2.Kiểm tra lại hệ số cơng suất nhà máy 165 CHƯƠNG VI 167 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 167 6.1 Mục đích tầm quan trọng chiếu sáng: 167 6.2 Hệ thống chiếu sáng 167 6.2.1 Các hình thức chiếu sáng: 167 6.2.2.Chọn loại đèn chiếu sáng 168 6.3 Chọn độ rọi cho phận : 169 6.4 Tính tốn chiếu sáng : 169 6.4.1 Giới thiệu phương pháp hệ số sử dụng: 170 6.4.2 Tính tốn chiếu sáng cho tồn phân xưởng sửa chữa khí : 171 6.5 Thiết kế mạng điện chiếu sáng 172 CHƯƠNG VII 176 7.1 Sơ đồ nguyên lý lựa chọn phần tử trạm 176 7.1.1 Chọn máy biến áp B7 178 7.1.2 Chọn thiết bị phía cao áp : 178 7.1.3 Chọn thiết bị hạ áp 179 7.2 Thiết kế hệ thống nối đất cho trạm biến áp phân xưởng B7 182 7.2.1 Hệ số nối đất trạm biến áp phân xưởng B7 182 7.2.2 Tính tốn hệ thống nối đất: 183 7.3 Kết cấu trạm sơ đồ bố trí thiết bị trạm 186 TÀI LIỆU THAM KHẢO 187 Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 eBook for You THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP B7 176 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP - Chọn áptơmát nhánh: + Chọn áptơmát cho dãy gồm bóng : Điều kiện chọn : UdmA Udm.m = 220 V Idm.A  Itt với I tt = n.Pd 4.200 = = 3,63 A Udm 220  Chọn áptômát loại C60a Merlin Gerin chế tạo có Idm = A ; IcắtN = kA ; Udm = 440 V ; loại cực - Chọn cáp từ tủ chiếu sáng đến dãy bóng : - Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép: khc.Icp  Itt =3,63 A Icp  1,25.IdmA 1,25.6 = =5A 1,5 1,5 Kết hợp hai điều liện chọn cáp đồng, lõi hãng LENS chế tạo, cách điện PVC, tiết diện 21,5 mm2 với Icp = 37 A - Sơ đồ nguyên lý mặt mạng chiếu sáng PXSCCK Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 176 eBook for You - Điều kiện kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ cáp, bảo vệ áptômát: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CP IN CHO KHU CễNG NGHIP sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng phân x-ởng sửa chữa khí TG Trạm B5 Từ trạm B5 đến pvc (3x70+50) NS 250N NS 250N C60N C60N C60N C60N C60N C60a C60a C60N 4G2,5 0,4 kv TPP C60a 0,22 kv C60a C60a C60a C60a C60a C60a C60a PVC (2x1,5) 1,5 (2 x PV C 200W 200W Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 200W 177 ) 200W 1,5 200W C60a (2x 200W C60a C 200W C60a PV 200W C60a eBook for You C60a ) C60a TCS 200W 200W 200W 200W 200W 200W ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2,25m TCS THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP eBook for You 4,5m 63m 4,5m 2,25m s¬ đồ mặt chiếu sáng phân x\'ebng sửa chữa khÝ 2,25m 18m Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 178 2,25m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG VII Trạm biến áp phần tử quan trọng hệ thống cung cấp điện Trạm biến áp thiết kế phải đảm bảo an toàn cung cấp điện, an toàn tiện lợi cho người vận hành, sửa chữa, mặt khác phải vào mặt đất đai, mơi trường xung quanh, kinh phí xây dựng mỹ quan, để lựa chọn kiểu TBA thích hợp cho cơng trình đối tượng khách hàng Nhà máy chế tạo cơng cụ có số lượng máy biến áp phân xưởng nhà máy trạm biến áp, trạm biến áp có cơng suất Stm ≥ 1000 kVA, ngồi cịn có trạm phân phối trung tâm Trạm biến áp thiết kế trạm B7, trạm có đặt máy biến áp, công suất máy SđmB7 = 1600 kVA – 35kV/0,4kV Với trạm có máy biến áp ta bố trí 3,4 phịng Nếu đặt chung MBA phịng tiết kiệm tường xây nguy hiểm máy sảy cháy nổ Đặt máy phòng tốn mức độ an toàn cáo 7.1 Sơ đồ nguyên lý lựa chọn phần tử trạm Trạm biến áp phân xưởng B7 cung cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện (9) Do yêu cầu chung nhà máy tính chất phụ tải (loại I) nên TBA B cần cung cấp điện liên tục Phía cao áp nhận điện từ trạm PPTT hai đường dây cáp 35kV qua dao cách ly cầu chì cao áp vào máy biến áp 1600kVA35/0,4kV Phía hạ áp dùng tủ tự tạo gồm: + Tủ đặt áptômát phân đoạn + tủ đặt áptơmát tổng + tủ đặt áptơmát nhánh Ngồi cịn đặt tủ bù phía hạ trạm biến áp Để kiểm tra thường xuyên máy biến áp có đặt đồng hồ Ampe kế kèm theo biến dòng điện , đồng hồ đo Volt, khoá chuyển mạch đo điện áp pha-dây, công tơ hữu công công tơ vô công pha Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 179 eBook for You THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP B7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP Ta có sơ đồ nguyên lý trạm B7 2XLPE(3x50)mm2 3DC 3DC 3GD1 608-5D 3GD1 608-5D XLPE(3x50)mm2 XLPE(3x50)mm2 PVC 15(1x630)+1x300mm2 A A PVC 15(1x630)+1x300mm2 A A BI:3250/5a kWh kWh CM CC CM3200N Q b7 kVArh V M40 - 4000A CM A BI kVArh V A CC CM3200N - Cáp cao áp,cầu chì, cầu dao 35kV Q b7 - máy biến áp 1600kVA35/0,4kV - A tổng, A phân đoạn, A nhánh - đồng hồ Ampe, đồng hồ Volt - công tơ hữu công công tơ vô công pha - khoá chuyển mạch điện áp - Cáp hạ áp, biến dòng, dÉn, tô bï - Tô bï (KC2-0,38-50-3Y3) Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 180 eBook for You B7 2x1600kVA 35kV/0,4kV ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP 7.1.1 Chọn máy biến áp B7 - Phân xưởng nhiệt luyện có cơng suất tính tốn Stt = 3019,2 (KVA) - Trạm đặt máy biến áp có Sđm = 1600kVA – 35/0,4kV công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo - Bảng thông số kỹ thuật MBA: SđmB7, kVA Uđm, kV P0,kW PN,kW UN% I0% 1600 35/0,4 2,1 15,5 5,5 7.1.2 Chọn thiết bị phía cao áp : b Chọn dao cách ly cầu chì cao áp Trạm đặt MBA máy dùng dao cách ly loại 3DC cầu chì cáo áp loại 3GD1 – 608 – 5D hãng Siemen sản xuất (được chọn kiểm tra chương III) c Chọn sứ đỡ cao áp Sứ đỡ phần cao áp gồm sứ đỡ phần nhà dùng đỡ dao cách ly, cầu chì cao áp buồng cao l a -2 - Điều kiệnchọn sứ: Fcp = 0,6.Fph ≥ Ftt = 1,76.10 i xkN1 Trong đó: Fcp- lực tác động cho phép lên sứ (kg) Fph- lực phá hoại quy định sứ (kg) Ftt - lực tính tốn dịng điện tác động lên sứ l- khoảng cách sứ đỡ pha, l = 80 cm a- khoảng cách pha, a = 30 cm Theo tính tốn chương III–bảng 3.34, trạm biến áp B7 có ixkN1 = 4,1428 kA -2 Ftt = 1,76.10 80 (4,1428)2 =0,81 kG 30 Tra bảng TL [5] – phụ lục chọn sứ 0F-35-375Y3 có Fph = 375 kG Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 181 eBook for You a Chọn cáp cao áp Cáp từ trạm PPTT đến trạm biến áp phân xưởng – B7 chọn loại cáp 35kV cách điện XPLE, đai thép, vỏ PLC hãng Nhật chế tạo có thiết diện 50mm2 – XPLE ( 3x50)mm2 (được chọn kiểm tra chương III) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP 7.1.3 Chọn thiết bị hạ áp a Chọn dẫn Trạm dùng hệ thống góp đặt vỏ tủ tự tạo có số liệu tính tốn Ilvmax = 4587,2 A chạy qua góp Chọn góp đồng có kích Theo tính tốn chương III–bảng 3.35, trạm biến áp B7 có ixkN2 = 156,0335 kA - Tính lực tác dụng lên nhịp dẫn là: l 80 Ftt =1,76.10-2 .i2xkN2=1,76.10-2 .156,03352 = 1142,66 kG a 30 - Mô men uốn tác dụng lên nhịp dẫn : F l 1142,66.80 M = tt = = 9141,28 kG.cm 10 10 - Ứng suất tính tốn vật liệu dẫn : M  tt  WX Trong : WX mơ men chống uốn tiết diện dẫn với trục thẳng góc với phương uốn đặt dẫn nằm ngang 1 WX = h b= 122 1=24 cm3 6 9141,28 =>  tt  = 380,98 kG/cm2 24 Vì ứng suất cho phép đồng là: cpcu=1400kG/cm2 > tt = 380,98 kG/cm2 Như dẫn thoả mãn điều kiện ổn định động * Kiểm tra ổn định nhiệt: Thanh dẫn có Icp = 5200A > 1000A khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 182 eBook for You thước (120 x 10)mm2, tiết diện 1000 mm2 với Icp = 5200 A * Kiểm tra ổn định động: - Lấy khoảng cách pha là: a = 30 cm - Lấy chiều dài nhịp sứ là: l = 80 cm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP b Chọn sứ đỡ Sứ đỡ phần hạ áp gồm sứ đỡ máy biến dòng dây dẫn, dây cáp phần hạ ngắn mạch phía hạ có Theo tính tốn chương III–bảng 3.35, trạm biến áp B7 có ixkN2 = 156,0335 kA l 80 Ftt =1,76.10-2 .i2xkN2=1,76.10-2 .156,03352 = 1142,66 kG a 30 Tra bảng TL [5] – phụ lục chọn sứ 0-10-1250 Y3 có Fph = 1250 kG c Chọn Aptomat (Các ATM chọn chương III) - Chọn Aptômat tổng phân đoạn: M40 - Chọn Aptômat nhánh loại:CM3200N - Bảng thông số kỹ thuật: Loại Udm,V Idm, A ICN,kA 690 4000 75 CM3200N 690 3200 75 - Kiểm tra lại điều kiện cắt dòng ngắn mạch: Icắt.đm.A  IN2 Dòng ngắn mạch 0,4kV I”N2 = 50,0478 kA (được tính tốn chương III)  ICN =75 kA > I”N2 = 50,0478 kA Vậy Aptomat chọn thoã mãn d Chọn cáp hạ áp tổng - Chọn theo điều kiện phát nóng: Khc Icp  Itt + Dịng phụ tải tính tốn cáp : IlvmaxB7  k qtSC SdmBA 3.U dmH  1,4.1600  3233,16A 3.0,4 + Ta chọn cáp đồng lõi cách điện PVC LENS chế tạo có F = 630mm2 + Nhiệt độ mơi trường đặt cáp +250C, pha sợi cáp nhánh MBA với khoảng cách sợi cáp 300mm Khc = 0,86 Icp = 850 A  0,86.850 = 731A >Itt = IlvmaxB7 3233,16 = =646,63 A 5 Vì dây trung tính tải 2% cơng suất ta chọn dây có tiết diện Ftt = 0,5Fcáp Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 183 eBook for You M40 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CƠNG NGHIỆP  Ftt  300 mm2 - Bảng thơng số kỹ thuật cáp d, mm F, mm lõi vỏ max 1x630 29,7 39,9 43 M Icp, A R0, /km kg/km 200C Trong nhà 6360 0,0283 850 - Kiểm tra cáp vừa chọn: Tiết diện ổn định nhiệt cáp với I = I”N2 = 50,0478 kA (được tính tốn chương III), Với cáp đồng có  = 6; lấy thời gian quy đổi tqd =0,12s F  630   I  tqd  6.50,0478 0,12  104,02 mm2 e Chọn thiết bị đo đếm Các đồng hồ đồ đo, đếm chọn theo cấp xác: - Chọn đồng hồ Ampe(A): Ilvmax  k qtSC SdmBA 3.UdmH  1,4.1600  3233,16 A 3.0,4 + Thang đo: (03250) A + Cấp xác: 0,5 - Chọn công tơ hữu công(kWh) vô công(kVAr) cơng tơ pha có cấp xác sau: kWh(1,5) – kVAr(2) - Chọn vôn kế(V): + Thang đo: (0400) V + Cấp xác: 1,5 - Chọn khóa chuyển mạch: thường có vị trí có vị trí pha, vị trí dây vị trí cắt CN AN RN AC AN Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 OPP RC 184 eBook for You Vậy chọn cáp 1x630 mm2 hợp lý ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP - Chọn cầu chì bảo vệ vơn kế: có dịng định mức IdmCC = 5A f Chọn máy biến dòng + Chọn theo điều kiện : - Điện áp định mức : Uđm.BI  0,4kV - Dòng sơ cấp định mức : Iđm.BI  Ilvmax  k qtSC SdmBA 3.UdmH  1,4.1600  3233,16 A 3.0,4 g Chọn kích thước tủ phân phối hạ áp Tủ phân phối chọn có kích thước sau: - Kích thước thân tủ: 1600x600x800 theo chiều (cao – sâu – rộng) - Kích thước đế tủ: 100x600x800 7.2 Thiết kế hệ thống nối đất cho trạm biến áp phân xưởng B7 7.2.1 Hệ số nối đất trạm biến áp phân xưởng B7 - Nối đất làm việc phía trung tính hạ áp máy biến áp nhằm mục đích sử dụng điện áp dây (Ud) sử dụng điện áp pha (Uf) - Nối đất an tồn : Đó hệ thống nối đất bao gồm cọc dây đẫn tiếp đất, đảm bảo điện áp bước (Ub) điện áp tiếp xúc (Utx) nhỏ, không gây nguy hiểm cho người tiếp xúc với thiết bị điện Theo quy phạm trang bị điện, điện trở hệ thống nối đất R đ  4 (đối với mạng điện có điện áp 1000 kV) Mạng hạ áp có dây trung tính máy biến áp an tồn cho người vận hành sử dụng - Nối đất chống sét: Để bảo vệ thiết bị trạm tránh sóng điện áp truyền từ đường dây vào Phải đặt chống sét van 35 kV đầu đường cáp 35 kV (đầu nối vào đường dây 35 kV), cột chống sét van phải nối đất Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 185 eBook for You + Chọn máy biến dịng loại có Iđm.BI =3250A/5A - Các đồng hồ biến dòng điện đặt tủ hạ áp nên khoảng cách dây nối ngắn điện trở đồng khơng đáng kể phụ tải tính tốn mạch thứ cấp máy biến dịng ảnh hưởng khơng nhiều đến sự làm việc bình thường cấp xác u cầu khơng cần kiểm tra điều kiện phụ tải thứ cấp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP 7.2.2 Tính tốn hệ thống nối đất: - Máy biến áp B7 có cấp điện áp U = 35/0,4 kV Ở cấp hạ áp có dịng lớn điện trở nối đất trạm yêu cầu không vượt  - Theo số liệu địa chất ta lấy điện trở xuất đất khu vực xây dựng trạm biến áp phân xưởng B7 :  = 0,4 104 .cm - Xác định điện trở nối đất cọc R1c  0,366  2l 4t    K max lg  lg () l  d 4t    Trong : Kmax =1,5 hệ số mùa cọc d- đường kính ngồi cọc, m l- chiều dài cọc, m t- độ chôn sâu cọc, tính từ mặt đất tới điểm cọc (cm) Đối với thép góc có bề rộng cạnh b, đường kính ngồi đẳng trị tính : d = 0,95.b Ta dùng thép góc L60 x 60 x dài 2,5m để làm cọc thẳng đứng thiết bị nối đất, đặt cách 2,5m chôn sâu 0,7m Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 186 eBook for You - điện trở xuất đất /cm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP - Với tham số cọc trên, cơng thức tính gần sau: R1c = 0,00298 max = 0,00298 Kmax  () R1c = 0,00298 1,5 0,4 104 = 17,88 () - Xác định sơ số cọc n= R1c K sdc Ryc Trong đó: Ksdc - hệ số sử dụng cọc, tra bảng PL 6.6 TL[1] lấy sơ Ksdc = 0,58 (với tỷ số a/l = 1) Ryc- điện trở nối đất yêu cầu, Ryc =  17,88 = 7,71 (cọc) 0,58.4 Ta lấy tròn số n = cọc - Xác định điện trở nối nằm ngang 0,366 2l Rt  max t lg () l bt Trong : maxt - điện trở suất đất độ sâu chôn nằm ngang /cm (lấy độ sâu = 0,8m) lấy kmaxt = maxt = đ = 0,4 104 = 1,2.104 (/cm) l- chiều dài (chu vi) mạch vòng tạo nên nối ,cm - Trạm biến áp thiết kế có kích thước : + Chiều dài: a = 11,1 m + Chiều rộng: b = 3,1 m Khi thiết kế nối đất cho trạm ta chôn hệ thống nối đất cách tường 0,45 m phía ta có: Mạch vịng nối đất chơn xung quanh trạm thiết kế có chu vi: 2.(12+4) = 32 m  l = 3200 cm b- bề rộng nối b = cm t- chiều chôn sâu nối t = 80 cm Sinh viên thực hiện: Đỗ Trường Giang Hệ thống điện2 – Khóa 47 187 eBook for You Ta có : n = ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CÔNG NGHIỆP 0,366.1,2.104 2.(3200) lg = 6,6 Ω Ta có: R t = 3200 4.80 - Điện trở nối thực tế cần phải xét đến hệ số sử dụng Ksdt theo số cọc chôn thẳng đứng, tra bảng PL 6.6 TL[1] ta tìm Ksdt = 0,36 với n = 8: - Vậy điện trở thực tế là: RN = Rt 6,6 = = 18,33 Ω K sd t 0,36 - Ta tính điện trở nối đất cần thiết toàn số cọc là: Rc = R nd R N 4.18,33 = = 5,12 Ω R N - R nd 18,33 - - Số cọc cần phải đóng là: R1c 17,88 = = 6,02 K sd R c 0,58.5,12 Lấy tròn n = cọc tra bảng PL 6.6 TL[1] ta tìm hệ số sử dụng cọc ngang là: Ksdc = 0,62; Ksdt = 0,4 - Từ công thức xác định điện trở khuếch tán thiết bị nối đất gồm hệ thống cọc nối nằm ngang R nd = R c R t 5,12.6,6 = = 3,53 Ω