Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà Máy Chế Tạo Máy Kéo và Thiết kế trạm biến áp phân xưởng

Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy Căn cứ theo tầm quan trọng của nhà máy, qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy và đặc điểm của các thiết bị, máy móc trong các phân xởng ta th

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà x hội chủ nghĩa Việt Namã hội chủ nghĩa Việt Nam

Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Độc lập -Tự do - Hạnh phúc

Nhiệm vụ Thiết kế tốt nghiệp

1 Mặt bằng và bảng phụ tải điện của Nhà Máy Chế Tạo Máy Kéo

2 Mặt bằng và bảng phụ tải điện các thiết bị trong phân xởng sửa chữa cơ khí

3 Nhà máy đợc cung từ một trạm biến áp trung gian cách nhà máy 10 km bằng

đờng dây trên không, dùng loại dây nhôm lõi thép

4 Điện áp truyền tải : Tự chọn theo công suất của Nhà Máy và khả năng đáp ứng của trạm biến áp trung gian

5 Công suất của nguồn điện vô cùng lớn

6 Nhà máy làm việc hai ca

Phần II

Số liệu lấy từ thực tế

IiI.Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

1 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà Máy Chế Tạo Máy Kéo

2 Thiết kế trạm biến áp 750kVA 35/0,4 kV

Iv.các bản vẽ A0

Phần I

1 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy

2 Các phơng án thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy

3 Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp của nhà máy

4 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xởng sửa chữa cơ khí

5 Sơ đồ mặt bằng đi dây phân xởng sửa chữa cơ khí

6 Sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí.Phần II

1 Các bản vẽ và số liệu tính toán

Chủ nhiệm khoa Cán bộ hớng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Kết quả điểm đánh giá: Sinh viên đ hoàn thànhã hoàn thành

- Quá trình thiết kế (Nộp toàn bộ bản thiết kế cho khoa)

- Điểm duyệt Ngày tháng năm 2007

10 9

1

4 Phân xởng luyện kim mầu 2100

5 Phân xởng luyện kim đen 2300

6 Phân xởng sửa chữa cơ khí theo tính toán

8 Phân xởng nhiệt luyện 1200

11 Chiếu sáng các phân xởng xác định theo diện tích

Danh sách thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí

TT Tên thiết bị Số l- ợng Nh n hiệuã hoàn thành Công suất

-28 Máy đo độ cứng đầu côn 1 TK 0,6

Lêi nãi ®Çu

Để đảm bảo sự phát triển hài hoà, bền vững và theo quy luật của cuộc sống ,loài người đang tìm cách thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng trên cơ sởcác nguồn tài nguyên hữu hạn không có khả năng tái tạo được và tìm cách giảm tối

đa tốc độ huỷ hoại môi trường Trong nhiều năm tới giải quyết vấn đề năng lượngvẫn là điều thách thức sự phát triển của loài người

Trong tất cả các dạng năng lượng, điện năng là một dạng năng lượng đặc biệtcần thiết trong đời sống và sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Ngay từ nhữngnăm đầu thực hiện cải tổ nền kinh tế, Đảng và Nhà nước ta đã nêu lên tầm quantrọng của năng lượng đặc biệt là điện năng Điều này được thể hiện không chỉ ở sựđầu tư về cơ sở hạ tầng ngành Điện mà còn ở cả sự quan tâm đào tạo các kỹ sư, cán

bộ chuyên ngành Điện Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của sản xuất vàsinh hoạt thì nhiệm vụ thường xuyên của Điện Lực là phải có những biện phápthích hợp để xây dựng được một hệ thống cung cấp điện đảm bảo chất lượng và độtin cậy

Là một sinh viên chuyên ngành Hệ thống điện, sau 5 năm học tại Trường, emđược giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp với nội dung :

1.Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chÕ t¹o m¸y kÐo

2.Thiết kế trạm biến áp phân xưởng.

Để hoàn thành bản đồ án này, ngoài sự nỗ lực học hỏi của bản thân, em đãđược sự giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình, chu đáo của Thầy giáo TS.Trần Tấn Lợi cùng cácThầy, cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Mặc dù đã rất cố gắng, song do hạn chế về kiến thức nên chắc chắn bản đồ ántốt nghiệp của em còn nhiều khiếm khuyết, em rất mong được sự chỉ bảo của cácThầy, các Cô

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm 2007

Sinh viên thiết kế:

Mục lục

Lời nói đầu 8

Phần 1 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo Máy kéo Chơng I Giới thiệu chung về nhà máy chế tạo Máy kéo 1.1 Loại ngành nghề - qui mô và năng lực của nhà máy 17

1.1.1 Loại ngành nghề 17

1.1.2 Qui mô, năng lực của nhà máy 17

1.2 Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy 18

1.2.1 Các đặc điểm của phụ tải điện 18

1.2.2 Các yêu cầu cung cấp điện của nhà máy 18

1.2.3 Mức độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi từ qui trình công nghệ 19

1.3 Phạm vi đề tài 19

Chơng II Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn Nhà máy

2.1.Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí 20

2.1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xởng sửa chữa cơ khí 20

2.1.2 Xác định phụ tải tính toán của động lực của phân xởng 21

a Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán 21

b Xác định phụ tải các nhóm 23

2.1.3 Xác định phụ tải chiếu sáng của toàn phân xởng 26

2.1.4 Tính phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xởng sửa chữa cơ khí 26

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng khác trong toàn nhà máy 26

2.2.1 Phụ tải tính toán của các phân xởng 26

2.2.2 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy 29

2.3 Xác định biểu đồ phụ tải 29

2.3.1 Xác định vòng tròn phụ tải 29

Chơng III Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn Nhà máy 3.1 Đặt vấn đề 32

3.2 Các phơng án cung cấp điện cho nhà máy 33

3.2.1 Các phơng án về trạm nguồn 33

3.2.2 Chọn vị trí xây dựng trạm 34

3.2.3 Xác định số lợng dung lợng cho các máy biến áp 34

a Xác định số lợng máy biến áp 34

b Chọn dung lợng máy biến áp 35

Trang

3.3 Lựa chọn phơng án nối dây của mạng điện cao áp 38

3.4 Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phơng án hợp lý 41

3.4.1 Phơng án 1 41

3.4.2 Phơng án 2 49

3.4.3 Phơng án 3 52

3.4.4 Phơng án 4 59

3.5 Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm và trạm biến áp phân xởng cho phơng án tối u 63

3.5.1 Lựa chọn sơ đồ cho trạm phân phối trung tâm 63

3.5.2 Trạm biến áp phân xởng 66

Chơng IV Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện 4.1 Mục đích và giả thiết khi tính ngắn mạch 68

4.2 Chọn điểm tính ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ 68

4.2.1 Chọn điểm tính ngắn mạch 68

4.2.2 Tính toán các thông số của sơ đồ 69

4.2.3 Tính toán dòng ngắn mạch 70

4.3 Lựa chọn và kiểm tra dây dẫn và khí cụ điện 73

4.3.1 Đặt vấn đề 73

4.3.2 Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn 73

4.3.3 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt thanh dẫn của TPPTT 74

4.3.4 Lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn 35 kV 74

4.3.5 Chọn và kiểm tra dao cách ly biến áp phân xởng 76

4.3.6 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp 76

4.3.7 La chon và kiểm tra chống xét van 77

4.3.8 Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng điện BI 77

4.3.9 Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU 78

4.3.10 Lựa chọn và kiểm tra áptômat 78

Chơng V Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí 5.1 Sơ lợc về phân xởng sửa chữa cơ khí 80

5.2 Các hình thức đi dây và phạm vi sử dụng của sơ đồ 80

5.3 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối 81

5.3.1 Chọn cáp 82

5.4 Tính ngắn mạch phía hạ áp 84

5.4.1 Các thông số của sơ đồ thay thế 85

5.4.2 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn 85

5.5 Lựa chọn các thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân x-ởng 86

5.5.1 Lựa chọn áptômat và cáp từ tủ phân phối đến các thiết bị 87

Chơng VI Bù công suất phản kháng

6.1 Đặt vấn đề 96

6.1.1 ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosfi 96

6.1.2 Các biện pháp nâng cao hệ số cosfi 97

6.2 Xác định dung lợng bù toàn nhà máy 98

6.3 Chọn thiết bị bù 98

6.4 Chọn vị trí đặt tụ bù 99

6.5 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế 99

6.5.1 Sơ đồ nguyên lý 99

6.5.2 Sơ đồ thay thế 100

6.6 Xác định dung lựơng bù 100

6.6.1.Xác định điện trở trên sơ đồ thay thế 100

6.6.2 Xác định dung lợng bù cho mỗi phân nhánh 101

6.7 Chọn thiết bị bù 104

chơng vii Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng SữA CHữA CƠ KHí 7.1 Nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng 107

7.1.1 yêu cầu đối với chiếu sáng 107

7.1.2 Tiêu chuẩn chiếu sáng 107

7.2 Hệ thống chiếu sáng 108

7.3 Các loại và chế độ chiếu sáng 108

7.3.1 Các loại chiếu sáng 108

7.3.2.Chế độ chiếu sáng 108

7.3.3 Chọn hệ thống chiếu sáng 108

7.3.4 Chọn loại đèn chiếu sáng 109

7.4.Xác định số lợng và dung lợng bóng đèn 109

7.4.1 Các phơng pháp tính 109

7.4.2 Phơng pháp hệ số sử dụng hệ số quang thông 109

7.5.Tính toán chiếu sáng cho toàn bộ phân xởng sửa chữa cơ khí 111

7.6.Thiết kế mạng điện chiếu sáng 112

7.6.1 Chọn áptômat tổng đặt tại tủ phân phối và tủ chiếu sáng 112

7.6.2.Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sang 112

7.6.3 Chọn áptômat các nhánh 113

7.6.4 Chọn dây dẫn từ áptômat nhánh tới cụm bóng đèn 113

7.6.5 Kiểm tra độ lệch điện áp 113

Phần 2 Thiết kế trạm biến áp phân xởng Chơng I Thiết kế trạm biến áp phân xởng 1.1 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp phân xởng 117

1.2 Lựa chọn các thiết bị 118

1.2.1 Nêu lại các thiết bị đã chọn 118

1.2.2 Lựa chọn các thiết bị còn lại 120

1.3 Thiết kế kết cấu nắp đặt trạm biến áp và tủ hạ áp 124

1.3.1 Một số qui phạm trong thiết kế 124

1.3.2 Các giải pháp kĩ thuật chính 124

Chơng II Thiết kế nối đất cho trạm biến áp phân xởng 2.1 Khái niệm về nối đất 126

2.2 Xác định điện trở nối đất nhân tạo 127

2.3 Xác định điện trở tản của một điện cực chôn sâu 127

2.3.1 Xác định điện trở suất tính toán 127

2.3.2 Cách thức chôn sâu và loại điện cực 127

2.3.3 Tính điện trở của một điện cực thẳng đứng 128

2.4 Xác định sơ bộ số điện cực thẳng đứng 128

2.5 Xác định điện trở tản của điện cực nằm ngang 129

2.6 Tính chính xác điện trở của điện cực thẳng đứng 129

Chơng III Kết cấu trạm 3.1 Phòng cháy cho trạm biến áp 130

3.2 Phần xây dựng 131

3.3.Kết cấu nắp đặt thiết bị cho tủ hạ áp tổng 131

3.3.1 Sơ đồ một sợi của tủ 131

3.3.2 Kết cấu nắp đặt thiết bị 132

3.4 Kết cấu trạm và bố trí thiết bị trong trạm 132

Tài liệu tham khảo 134

Một số kí hiệu viết tắt sử dụng trong đồ án

Phần i

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

chế tạo Máy kéo

Ch ơng I

Giới thiệu về nhà máy chế tạo máy kéo

Nhà máy chế tạo máy kéo là nhà một trong những nhà máy hoat động trongnghành cơ khí chế tạo máy, một lĩnh vực công nghiệp nặng then chốt của nền côngnghiệp nớc nhà Vào thời điểm hiện nay ngoài nhiệm vụ đảm bảo chủ động, liên tục

đáp ứng các yêu cầu phục cho thị trờng trong nớc, nhà máy còn có nhiệm vụ sảnxuất và sửa chữa các loại máy kéo phục vụ cho xuất khẩu

Sản xuất trong ngành cơ khí, một ngành sản xuất hết sức quan trọng, vì thế nhàmáy đóng một vai trò rất quan trọng đối với lĩnh vực sản xuất công nghiệp cả nớc

Do tầm quan trọng của nhà máy nh vậy nên khi thiết kế cung cấp điện nhà máy đợcxếp vào hộ tiêu thụ loại I, đòi hỏi độ tin cậy cấp điện cao nhất Trong phạm vi nhàmáy các phân xởng tùy theo vai trò và qui trình công nghệ đựơc xếp vào hộ tiêu thụloại I,III

I : các phân xởng quan trọng nằm trong dây chuyền sản xuất khép kín, hoặc loại III : các phân xởng phụ, các bộ phận hành chính …

Toàn bộ khuôn viên nhà máy rộng hơn 22.000 m2 Đây là một nhà máy lớn vớitổng công suất hơn đặt dự kiến vào khoảng 10.000 kW bao gồm 10 phân xởng, làmviệc 2 ca

Nguồn điện cung cấp cho nhà máy đợc lấy từ hệ thống lới điện quốc gia thôngqua trạm biến áp trung gian cách nhà máy 10 km về phía đông

Về phụ tải điện :Hệ thống phụ tải của nhà máy phân bố tơng đối tập trung, đa sốphụ tải của nhà máy là các động cơ điện có cấp điện áp chủ yếu là 0,4 kV Tơng ứngvới qui trình và tổ chức sản xuất, thời gian sử dụng công suất cực đại của nhà máyTmax = 4500 giờ (số liệu chung cho các nhà máy làm việc hai ca trang 99-TL1)

Trong chiến lợc sản xuất và phát triển nhà máy sẽ thờng xuyên nâng cấp, cải tiếnqui trình kỹ thuật cũng nh linh hoạt chuyển sang sản xuất cả các sản phẩm phù hợpnhu cầu của nền kinh tế, do vậy trong quá trình thiết kế cung cấp điện sẽ có sự chú ý

đến yếu tố phát triển, mở rộng trong tơng lai gần 2-5 năm cũng nh 5-10 năm củanhà máy

1.1 Loại ngành nghề - qui mô và năng lực của nhà máy

1.1.1 Loại ngành nghề

Công nghiệp chế tạo máy nói chung và nhà máy chế tạo máy kéo nói riêng làmột ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của nớc ta, có nhiệm vụcung cấp và sửa chữa các loại máy kéo, động cơ máy kéo phục vụ cho nhu cầu trongnớc.Trong nhà máy sản xuất máy kéo có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đadạng, phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao vàhiện đại do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lợng và độ tincậy cao

1.1.2 Qui mô, năng lực của nhà máy

Nhà máy có tổng diện tích mặt bằng là 22 000 m2 trong đó có 10 phân xởng , cácphân xởng này đợc xây dựng tơng đối liền nhau với tổng công suất dự kiến là 10

MW

Dự kiến trong tơng lai nhà máy sẽ xây dựng, mở rộng thêm một số phân xởng vàlắp đặt, thay thế các thiết bị, máy móc tiên tiến hơn để sản xuất ra nhiều sản phẩmchất lợng cao đáp ứng theo nhu cầu trong và xuất khẩu

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải bảo đảm sự gia tăng phụ tảitrong tơng lai Về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phơng pháp cấp điện sao chokhông gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá d thừa dung lợng màsau nhiều năm nhà máy vẫn không khai thác hết dung lợng công suất dự trữ dẫn đếnlãng phí

Bảng 1.1- Công suất đặt và diện tích các phân xởng của nhà máy

1.2Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy

Phânxởng nhiệt luyện

Bộ phận nén khíKho vật liệuPhụ tải chiếu sáng các phân xởng

80 ( cha chiếu sáng)

2500180021002300Theo tính toán13501200170060Xác địng theo diện tích

1.21.Các đặc điểm của phụ tải điện

Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm hai loại phụ tải:

+ Phụ tải động lực

+ Phụ tải chiếu sáng.

Phụ tải động lực thờng có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đếnthiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW và

đợc cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp f = 50Hz

Phụ tải chiếu sáng thờng là phụ tải một pha, công suất không lớn Phụ tải chiếusáng bằng phẳng, ít thay đổi và thờng dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz

Độ lệch điện áp trong mạng chiếu sáng Ucp % = 2,5 %

1.22 Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy

Căn cứ theo tầm quan trọng của nhà máy, qui trình công nghệ sản xuất của

nhà máy và đặc điểm của các thiết bị, máy móc trong các phân xởng ta thấy hầu hết các phân xởng thuộc nhà máy đều là các hộ phụ tải loại, do đó toàn nhà máy

đợc đánh giá là hộ phụ tải loại I và nh vậy việc cung cấp điện yêu cầu phải đợc

đảm bảo liên tục.

Bảng 1.2- Phân loại phụ tải của nhà máy

Phânxởng nhiệt luyện

Bộ phận nén khíKho vật liệuPhụ tải chiếu sáng các phân xởng

80 ( cha chiếu sáng)

2500180021002300Theo tính toán13501200170060Xác địng theo diện tích

1.2.3 Mức độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi từ qui trình công nghệ

Để cho quá trình sản xuất của nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện chonhà máy và cho các bộ phận quan trọng trong nhà máy nh các phân xởng đúc, phânxởng nhiệt luyện và phânxởng luyện kim màu phải đảm bảo chất lợng điện năng

và độ tin cậy cao

Theo qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy thì việc ngừng cấp điện sẽ ảnh ởng đến chất lợng, số lợng sản phẩm gây thiệt hại về kinh tế Vì vậy theo " Qui phạmtrang bị điện " thì nhà máy đợc xếp vào phụ tải loại I

h-1.3 Phạm vi đề tài

Đây là loại đề tài thiết kế tốt nghiệp nhng do thời gian có hạn nên việc tính toánchính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lợng lớn đòi hỏi thời gian dài, do đó tachỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình

Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập :

+ Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn nhà máy.

+ Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy.

+ Tính toán bù công suất phản kháng cho mạng điện nhà máy.

+ Tính toán thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí.

+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sữa chữa cơ khí.

+ Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xởng.

Ch ơng II

Xác định phụ tải tính toáncác phân xởng và toàn

nhà máy

2.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí

2.1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải tính toán của phân xơng sửa chữa cơ khí

Nhận xét: Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn và đề dùng nguồn ba pha,chỉ riêng may biến ap hàn dùng điện áp một pha đấu vào điện áp pha Do đó ta phảiquy đổi công suất một pha đấu vào điện áp pha sang thiết bị ba pha Công thức quy

đổi :

Pqd  3 Pdm  24 3 72  kW

Trong đó:

P dm - là công suất đặt của thiết bị.

Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau:

+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng (điều này sẽthuận tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất )

+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc (điều này sẽ thuận tiệncho việc tính toán và CCĐ sau này ví dụ nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc,tức có cùng đồ thị phụ tải vậy ta có thể tra chung đợc ksd, knc; cos; và nếu chúnglại có cùng công suất nữa thì số thiết bị điện hiệu quả sẽ đúng bằng sô thiết bị thực tế

và vì vậy việc xác định phụ tải cho các nhóm thiết bị này sẽ rất dễ dàng.)

+ Các thiết bị trong các nhóm nên đợc phân bổ để tổng công suất của các nhóm ítchênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện đợc sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trangthiết bị CCĐ ví dụ trong phân xởng chỉ tồn tại một loại tủ động lực và nh vậy thì nó

sẽ kéo theo là các đờng cáp CCĐ cho chúng cùng các trang thiết bị bảo vậy cũng sẽ

đợc đồng loạt hoá, tạo điều kiện cho việc lắp đặt nhanh kể cả việc quản lý sửa chữa,thay thế và dự trữ sau này rất thuận lợi )

+ Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ racủa một tủ động lực cũng bị không chế (thông thờng số lộ ra lớn nhất của các tủ

động lực đợc chế tạo sẵn cũng không quá 8) Tất nhiên điều này cũng không cónghĩa là số thiết bị trong mỗi nhóm không nên quá 8 thiết bị Vì 1 lộ ra từ tủ độnglực có thể chỉ đi đến 1 thiết bị, nhng nó cũng có thể đợc kéo móc xích đến vài thiếtbị,(nhất là khi các thiết bị đó có công suất nhỏ và không yêu cầu cao về độ tin cậyCCĐ ) Tuy nhiên khi số thiét bị của một nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hoátrong vận hành và làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từng thiết bị

+ Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn đợc nhóm lại theo các yêu cầu riêng của việc quản lý hành chính hoặc quản lý hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong phân xởng.

Căn cứ vào vị trí, công suất thiết bị trên mặt bằng ta chia thành 6 nhóm phụ tải nh sau:

2.1.2 Xác định phụ tải tính toán động lực của phân xởng

a Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán

1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

Phơng pháp này sử dụng khi có thiết kế nhà xởng của xí nghiệp(cha có thiết kếnhà máy, thiết kế mặt bằng), lúc này chỉ mới biết một số liệu cụ thể là công suất đặtcủa từng phân xởng

Phụ tải tính toán của từng phân xởng đợc tính toán theo công thức: Ptt = Knc.Pđ

Với loại bóng đèn sợi đốt này thì cos = 1 và Qcs = 0

Nếu dùng bóng đèn tuýp thì cos = 0,6 - 0,8 và Qcs = Pcs.tg

Từ đó ta tính đợc phụ tải tính toán toàn phần của mỗi phần xởng:

cs Q tt Q ( 2 ) cs P tt

tti dt nm

nm

tt K (Q P )Q

Sttnm = 2

ttnm 2

Kđt: Hệ số đồng thời,xét đến khả năng phụ tải các phân xởng không đồng thờicực đại Có thể lấy

Kđt = 0,9- 0,95 khi số phân xởng n = 2 - 4

Kđt= 0,8-0,85 khi số phân xởng n = 5-10

Với ý nghĩa là khi số phân xởng càng lớn thì Kđt càng nhỏ

2.Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình:

Sau khi xí nghiệp đã có thiết kế chi tiết cho từng phân xởng, ta đã có cácthông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết bị, biết đợc công suất và quátrình công nghệ của từng thiết bị, ngời thiết kế có thể bắt tay vào mạng điện hạ áp

phân xởng Số liệu đầu tiên cần xác định là công suất tính toán của từng động cơtrong phân xởng.

Ksd : Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra sổ tay

Kmax : Hệ số cực đại , tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lợng Ksd và nhq nhq:Số thiết bị dùng điện hiệu quả

Tra bảng Kmaxchỉ bắt đầu từ nhq=4

Khi n 4 phụ tải tính toán đợc xác định theo công thức :

Ptt= Kti Pđmi

Kti: Hệ số tải Nếu không biết chính xác có thể lấy nh sau :

Kt= 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

Kt= 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

Cuối cùng phụ tải tính toán toàn phân xởng với n nhóm đợc tính:

 

n

1 ttidt nm

tt k PP

 

n

1 ttidt

nm

tt k QQ

Sttnm = 2

cs ttpx 2

cs ttpx P ) ( Q Q ) P

Trong đó:

M: Số đơn vị sản phẩm đợc sản suất ra trong một năm

W0: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm(kWh/đvsp)

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất

Phơng pháp này đợc sử dụng cho tính toán các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ítbiến đổi nh: quạt gió ,bơm nớc,máy nén khí Khi đó tải tính toán gần bằng phụ tảitrung bình và kết quả tơng đối chính xác.

Vì đã biết đợc khá nhiều thông tin về phụ tải, có thể xác định phụ tải tính toántheo công suất trung bình và hệ số cực đại

Tra bảng PLI.6 TLTK1 với Ksd=0,2 và nhq=8,97 ta đợc kmax = 1,9

Do nhq=8,97>4 nênphụ tải tính toán nhóm 1 là:

máy Toàn bộ

1 Lß ®iÖn kiÓu buång 1 31 30 30 0,75 0,4

51,08 74,79

P ®m (kw)

K t cos ptt

(kw)

q tt (kvar) 1

m¸y

Toµn bé

1 Máy tiện ren 1 44 7 7 0,9 0,6

ở đây biến áp hàn là thiết bị 1 pha làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

6.phụ tảI tính toán nhóm 6 là

tt Tên thiết bị lợngSố hiệu kí

P đm (kw)

K t cos ptt

(kw) (kvar)qtt1

2.1.3 Xác định phụ tải tính chiếu sáng của toàn phân xởng

Để tính phụ tải chiếu sáng ta lấy chiếu sáng chung cho toàn phân xởng là p0 =2

15 W / m

Diện tích phân xởng là: 1500 m2

Phụ tải chiếu sáng của toàn phân xởng:

Pcs = p0.Spx = 15.1500 = 22500 W = 22,5 kW

2.1.4 Phụ tải tính toán của toàn phân xởng sửa chữa cơ khí:

Phụ tải tác dụng tính toán toàn xởng:

 0,85(28,823 29,564 57, 429 51,08 81,9 20, 25)     

Phụ tải phản kháng tính toán toàn xởng là:

Qx = kdtqtti =0,85(38,334+39,41+84,076+74,793+103,915+26,933)=312,342(kvar)Phụ tải toàn phân xởng kể cả chiếu sáng

x

S  228,689 22.5   312,342  400,816 kVA

2.2. Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng khác và toàn nhà máy

2.2.1 Phụ tải tính toán của các phân xởng

Vì các phân xởng chỉ biết công suất đặt Do đó phụ tải tính toán của toàn nhàmáy đợc xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Knc : Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị đặc trng

tg : Tơng ứng với cos đặc trng của nhóm hộ tiêu thụ

Công suất tính toán chiếu sáng :

Tra bảng phụ lục với ban quản lý và phòng thiết kế có

knc = 0,8 ; cos = 0,8 ; suy ra tg=0,75; suất chiếu sáng p0 = 15 W / m 2 cos cs=0,85 suy ra tg  cs=0,62 do dùng bóng đèn huỳnh quang, nếu dùng bóng đèn dâytóc thì cos cs=1suy ra tg  cs= 0

Công suất tính toán động lực :

Pđl = knc.Pđ = 0,8 80 = 64 ( kW )Qdl=pdl.tg=64.0,75=48(kvar)Công suất tính toán chiếu sáng:

Pcs = p0 S = 15 1925 = 28875 W = 28,875(kW)Qcs=pcs.tg cs=28,875.0,62=17,903(kvar)Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:

Ptt = Pđl + Pcs = 64+28,875=92,875 ( kW )Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xởng:

Qtt = qđl+qcs =48+17,903 = 65,903 ( kVAr )Công suất tính toán của toàn phân xởng:

Stt= 2 tt

tt

P  = 92,875 2  65,903 2 =113,881(kVA)Các phân xởng khác đợc tính toán tơng tự kết quả ghi trong bảng

2.2.2 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy

Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:

10 ttnm dt tti

2.3 Xác định biểu đồ phụ tải

Việc xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp có mục đích là phân phốihợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, chọn vị trí đặt trạm phân phối trungtâm và các trạm biến áp sao đạt chỉ tiêu kỹ thuật cao nhất

Biểu đồ phụ tải mỗi phân xởng là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tínhtoán của phân xởng đó theo một tỷ lệ đã chọn Nếu coi phụ tảimỗi phân xởng là một

đồng theo diện tíchphan xởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng với tâm hình học củaphân xởng đó

Mỗi vòng tròn phụ tải đợc chia thành hai phần tơng ứng với phụ tải động lực vàphụ taỉ chiếu sáng

S: Phụ tải tính toán toàn phân xởng ( kVA )

R: Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xởng





Xác định biểu đồ fụ tải: chọn tỷ lệ xích m = 3kVA/mm2

Kết quả tính toán bán kính R và góc cs của biểu đồ phụ tải cho trong bảng 2

Bảng 2

TT Tên phân xởng Pcs

kW

P tt kW

S tt kW

Tâm phụ tải R

mm cs

0 X

mm mmY

1 BQL và Phòng thiết kế 28,875 92,875 113,881 7 35 3,477 111,925

2 PX cơ khí số1 22,05 1022,05 1677,345 15 57 13,344 7,766

3 PX cơ khí số 2 28 748 1215,114 17 13 13,055 13,476

4 PX luyện kim màu 37,875 1297,875 1605,461 36 59 13,055 10,506

5 PX luyện kim đen 60,75 1440,75 1773,975 38 15 13,723 15,18

6 PX sửa chữa cơ khí 22,5 251,189 400,816 61 63 6,523 32,247

7 Phân xởng rèn 31,5 706,5 1142,409 57 10 11,012 16,051

8 PX nhiệt luyện 43,02 763,02 934,772 78 49 9,962 20,297

9 Bộ phận nén khí 18,57 1038,57 1289,904 92 39 11,702 6,437

1 i i

S

x S

; y0 =



n

1 i

n

1 i iS

yS

; z0 =



n

1 i

n

1 i iS

zS

Trong đó :

x0 , y0 , z0 - toạ độ của tâm phụ tải ,

xi , yi , zi - toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ XYZ tuỳ chọn

Si -công suất của phụ tải thứ i

Tuy nhiên trong thực tế thì ít quan tâm tới Z vì đại đa số các phụ tải điện đ ợc xét

đến đều đợc bố trí trên cùng một mặt bằng Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt cáctrạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chiphí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lới điện

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ toạ độ Xoy có vị trí toạ độ trọng tâmcủa các phân xởng là (xi,yi) ta xác định đợc vị trí tối u M0(x0,y0)

0

113,881.7 1677, 345.15 1215,114.17 1605, 461.36 1773, 975.38

8100 400,816.61 1142, 409.57 934, 772.78 1289, 904.92 75, 732.80

Ch ơng 3

Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy

3.1 Đặt vấn đề

.1 Yêu cầu đối với sơ đồ cung cấp điện

Yêu cầu đối với các sơ đồ cung cấp điện và nguồn cung cấp rất đa dạng Nó phụthuộc vào giá trị của xí nghiệp và công suất yêu cầu của nó, khi thiết kế các sơ đồcung cấp điện phải lu ý tới các yếu tố đặc biệt đặc trng cho từng xí nghiệp côngnghiệp riêng biệt, điều kiện khí hậu, địa hình, các thiết bị đặc biệt đòi hỏi độ tin cậycung cấp điện (ĐTCCCĐ) cao, các đặc điểm của quá trình sản xuất và quá trình côngnghệ Để từ đó xác định mức độ đảm bảo an toàn cung cấp điện, thiết lập sơ đồ cấutrúc cấp điện hợp lý

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu căn cứ độ tin cậy, tính kinh tế và tính

an toàn Độ tin cậy của sơ đồ cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ mà nó cungcấp, căn cứ vào loại hộ tiêu thụ để quyết định số lợng nguồn cung cấp của sơ đồ Sơ đồ cung cấp điện (SĐCCĐ) phải có tính an toàn đảm bảo an toàn tuyệt đối chongời và thiết bị trong mọi trạng thái vận hành Ngoài ra, khi lựa chọn sơ đồ cung cấp

điện cũng phải lu ý tới các yếu tố kỹ thuật khác nh đơn giản, thuận tiện cho vậnhành, có tính linh hoạt trong sự cố, có biện pháp tự động hoá

2 Tổng hợp phụ tải tính toán của xí nghiệp

- Kinh nghiệm cho thấy rằng phụ tải điện của xí nghiệp tăng lên không ngừng do việc hợp

lý hoá tiêu thụ điện năng, tăng năng suất của các máy chính, tăng dung lợng năng lợng, thay hoặc hoàn thiện các thiết bị công nghệ, xây lắp thêm các thiết bị công nghệ, Để hợp lý hoá sơ đồ cung cấp điện và tất cả các phần tử của nó phụ thuộc vào việc đánh giá đúng đắn phụ tải điện, nếu không tính đến sự phát triển của phụ tải sẽ dẫn đến phá hoại các thông số tối u của lới.

- Nhng do không có thông tin cụ thể về sự phát triển của phụ tải điện của xínghiệp nên ở đây ta không xét đến mức gia tăng của phụ tải trong tơng lai

3 Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống đến xí nghiệp

U   (c)Trong đó:

U : Điện áp truyền tải tính bằng (kV)

l : Khoảng cách truyền tải tính bằng (km)

P : Công suất truyền tải tính bằng (1000 kW)

b Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống về xí nghiệp

Thay các giá trị PttXN(10) = 5943,759 kW và l = 10km vào công thức (3-a) trên tatính đợc U = 44,493kV Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống đến xí nghiệp

là Uđm =35 kV

4.Phân loại và đánh giá các hộ tiêu thụ điện trong nhà máy

Nguyên tắc chung để đánh giá hộ tiêu thụ điện trong nhà máy ta dựa vào tầmquan trong của phân xởng Tức là khi ngừng cung cấp điện hay ngừng hoạt động củaphân xởng thì mức độ ảnh hởng của nó tơí hoạt động của toàn nhà máy là cao haythấp, từ đó ta có thể xác định đợc loại phụ tải và sơ đồ cung cấp điện hợp lý cho phânxởng trong toàn nhà máy

Khi đã xác định đợc hộ tiêu thụ trong nhà máy ta sẽ căn cứ vào đó để đánh giácho toàn nhà máy với nhà máy ta có số hộ tiêu thụ loại 1 là:

Phân xởng cơ khí số 1, Phân xởng cơ khí số 2, Phân xởng luyện kim mầu, Phânxởng luyện kim đen, Phân xởng rèn, Phân xơng nhiệt luyện, Bộ phận nén khí

Số hộ tiêu thụ loại 3 là:

Ban quản lý và phòng thiết kế, Phân xởng sửa chữa cơ khí, Kho vật liệu

3.2 Các phơng pháp cung cấp điện cho xí nghiệp

nh trạm biến áp phân xởng vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng

đợc cải thiện Song phải đầu t để xây dựng TBATG , gia tăng tổn thất trong mạngcao áp Nếu sử dụng phơng án này ,vì nhà máy đợc xếp vào hộ loại I nên trạm biến

áp trung gian phải đặt hai máy biến áp với công suất đợc chọn theo điều kiện:

n.SđmBSttnm=8100kVA

SđmB  (Sttnm/2) =4050 kVA

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 5600 kVA

Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố

(n-1).kqt.SđmB  Sttsc

SđmB 

1 4ttscS,Vậy tại trạm biến áp trung gian đặt hai MBA: 5600kVA

Nếu sử dụng trạm phân phối trung tâm thì điện năng từ hệ thống cung cấp chocác trạm biến áp phân xởng thông qua TPPTT Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng

điện cao áp của nhà máy sẽ thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cungcấp điện đợc gia tăng, song vốn đầu t cho mạng cũng lớn hơn Trong thực tế đây làphơng án thờng đợc sử dụng khi điện áp nguồn không cao , công suất các phân xởngtơng đối lớn

3.2.2 Chọn vị trí xây dựng trạm

Trạm biến áp trung tâm hoặc trạm phân phối trung tâm Nhận điện từ trạm

biến áp trung gian (BATG) hay đờng dây của hệ thống có điện áp 35kV cung cấpcho các trạm biến áp phân xởng

Vị trí xây dựng trạm đợc chọn theo nguyên tắc chung sau:

+ Gần tâm phụ tải điện M0 (59,361; 45,484)

+ Thuận lợi cho giao thông đi lại và mỹ quan

Trạm đặt vào tâm phụ tải điện, nh vậy độ dài mạng phân phối cao áp, hạ áp sẽ

đ-ợc rút ngắn, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sơ đồ cung cấp điện đảm bảo hơn

Trạm biến áp phân xởng Trạm biến áp phân xởng làm nhiệm vụ biến đổi từ

điện áp xí nghiệp 35kV,10kV xuống điện áp phân xởng 0,4kV cung cấp cho các phụtải động lực và chiếu sáng của phân xởng

Vị trí các trạm phân xởng cũng đặt ở gần tâm phụ tải phân xởng, không ảnh hởngtới quá trình sản xuất, thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa

+ Trạm đặt trong phân xởng: giảm đợc tổn thất, chi phí xây dựng, tăng tuổithọ thiết bị, nhng khó khăn trong vấn đề chống cháy nổ

+ Trạm đặt ngoài phân xởng: tổn thất cao, chi phí xây dựng lớn, dễ dàngchống cháy nổ

+ Trạm đặt kề phân xởng: tổn thất và chi phí xây dựng không cao, vấn đềphòng cháy nổ cũng dễ dàng

Vậy trạm biến áp đợc chọn xây dựng kề phân xởng

3.2.3 Xác định số lợng, dung lợng cho các máy biến áp

a Xác định số lợng máy biến áp:

Chọn số lợng máy biến áp cho các trạm chính cũng nh trạm biến áp phân xởng

có ý nghĩa quan trọng đối với việc xây dựng một sơ đồ cung cấp điện hợp lý

Kinh nghiệm tính toán và vận hành cho thấy là trong một trạm biến áp chỉ cần

đặt một máy biến áp là tốt nhất, khi cần thiết có thể đặt hai máy, không nên đặt quáhai máy

+ Trạm một máy biến áp có u điểm là tiết kiệm đất đai, vận hành đơn giản tronghầu hết các trờng hợp có chi phí tính toán hàng năm nhỏ nhất nhng có nhợc điểmmức đảm bảo an toàn cung cấp điện không cao

+ Trạm hai máy biến áp thờng có lợi về kinh tế hơn so với các trạm ba máy vàlớn hơn

Khi thiết kế để quyết định chọn đúng số lợng máy biến áp cần phải xét đến

độ tin cậy cung cấp điện

+ Số lợng máy biến áp đợc cho nh sau: Phân xởng phụ tải loại 1 cần đặt 2MBA cho trạm BAPX đó Phân xởng phụ tải loại 3 cần đặt 1 MBA cho trạm BAPX

đó

Căn cứ vào vị trí, công suất tính toán và yêu cầu độ tin cậy CCĐ của phân ởng, quyêt định đặt 7 trạm (BAPX) nh sau:

x-+ Trạm B1 (2MBA) : Cấp cho phân xởng cơ khí số1

+ Trạm B2 (2 MBA): Cấp điện cho phân xởng cơ khí số 2 +ban quản lý vàphòng thiết kế

+ Trạm B3 (2 MBA): Cấp điện cho phân xởng luyện kim mầu

+ Trạm B4 (2 MBA) : Cấp điện cho phân xởng luyện kim đen

+ Trạm B5 (2 MBA): Cấp điện cho phân xởng rèn+kho vật liệu

+ Trạm B6 (2 MBA): Cấp điện cho phân xởng phân nhiệt luyện+phân xởng sửachữa cơ khí

+ Trạm B7 (2 MBA): Cấp điện chobộ phận nén khí

b Chọn dung lợng máy biến áp

Dung lợng các máy biến áp đợc chọn dựa theo công thức:

n - số máy biến áp có trong TBA,

Knc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng, ta chọn loại máy biến ápchế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, K = 1

Kqt - hệ số quá tải sự cố, Kqt = 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hànhquá tải không quá 5 ngày đêm ,thời gian quá tải trong một ngày đêm không vuợt quá6h và trớc khi MBA vận hành với hệ số tải  0,93

Sttsc- công suất tính toán sự cố Khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏmột số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của các MBA ,nhờ vậy cóthể giảm nhẹ đợc vốn đầu t và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình th-ờng.giả thiết cú 25% phụ tải loại 3 trong thành phần phụ tải loại1

Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA,dung lợng các MBA đợc chọn nênnhỏ hơn 1000kVA (nếu có thể đợc) để tiết kiệm vốn đầu t ban đầu và để tạo điềukiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành,sửa chữa, thay thế

Chọn công suất máy biến áp đảm bảo độ an toàn cung cấp điện.Máy biến áp đợcchế tạo với các cỡ tiêu chuẩn nhất định, việc lựa chọn công suất máy biến áp khôngnhững đảm bảo độ an toàn cung cấp điện, đảm bảo tuổi thọ của máy mà còn ảnh h -ởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sơ đồ cung cấp điện

Các máy biến áp của các nớc đợc chế tạo với các định mức khác nhau về nhiệt độmôi trờng xung quanh, vì vậy khi dùng máy biến áp ở những nơi có điều kiện khácvới môi trờng chế tạo cần tiến hành hiệu chỉnh công suất định mức của máy biến áp.Tất cả các máy ta chọn đều máy MBA do công ty thiết bị điện Đông Anh

chế tạo nên ta không cần hiệu chỉnh nhiệt độ

Chọn dung lợng các máy biến áp phân xởng :

Trạm biến áp phân xởng B 1

tt dmB

sc dmB

s s

Từ đó ta có bảng chọn máy biến áp sau

Theo tính toán trên thì trạm BATT đặt ở vị trí (57,375;45,758)

Đối với các trạm biến áp phân xởng khác do ở đây ta dùng phơng pháp đặt trạm

kề sau khi suy xét theo tình hình cụ thể của trạm ta quyết định đặt các trạm biến áp ởcác vị trí ứng với toạ độ nh sau

Vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng đợc ghi trong bảng

3.3 Lựa chọn phơng án nối dây của mạng cao áp

Trạm biến áp trung tâm của xí nghiệp sẽ đợc lấy điện từ hệ thống bằng đờng dâytrên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép

Để đảm bảo an toàn, đảm bảo không gian và mỹ quan cho xí nghiệp mạng cao áp

đợc dùng cáp ngầm Từ trạm BATT đến các trạm biến áp phân xởng B1; B2; B3 ; B4 ;B5;B6;B7 dùng cáp lộ kép

Căn cứ vào vị trí các trạm biến áp phân xởng và trạm biến áp trung tâm trên mặtbằng, đề ra 4 phơng án đi dây mạng cao áp sau:

Ph

ơng án 1 : Phơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (BATG) 35/10kV nhận

điện từ hệ thống về ,hạ xuống điện áp 10kV cấp điện trực tiếp cho các trạm biến ápphân xởng bằng đờng cáp 10kV, cácTBAPX 10/ 0,4 B1; B2; B3 ; B4 ; B5;B6;B7 hạ điện

áp xuống 0,4kV để cung cấp điện cho các phân xởng

5 3

1

x y

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

6 4

2

B7

B6 B3

6 4

2

B7

B6 B3

Ph ơng án 4: Phơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) 35/35kV

nhận điện từ hệ thống về cấp điện trực tiếp cho các trạm biến áp phân xởng B2; B3 ;B4 ; B5 ;B7;B6 bằng đờng cáp 35kV, cácTBAPX B1 lấy liên thông qua các máy biến

đờng dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian (BATG) về (BATT), vì thế chỉ so sánh

kỹ thuật - kinh tế giữa 4 mạng cáp cao áp Dự định dùng cáp XLPE lõi đồng bọcthép do hãng FURUKAWA của Nhật Bản, có các thông số kỹ thuật cho trong phụlục

3.4.1 Phơng án 1

Phơng án sử dụng trạm biến áp trung gian (BATT) 35/10kV nhận điện từ hệthống về ,hạ xuống điện áp 10kV cấp điện trực tiếp cho các trạm biến áp phân xởngbằng đờng cáp 10kV, cácTBAPX 10/ 0,4 B1; B2; B3 ; B4 ; B5;B6;B7 hạ điện áp xuống0,4kV để cung cấp điện cho các phân xởng

B1

B7

B5 B4

5 3

\

Tính giá thành máy biến áp: Theo phần chọn máy biến áp ta có bảng chọn máy

biến áp và giá thành máy biến áp :

Tổng tiền mua máy biến áp : 2840(.106) đồng

Tính tổn thất trong máy biến áp

Tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp đợc tính theo công thức:

1 t P n A

2

dmB

tt N

Trong đó:

n - số máy biến áp ghép song song,

t - thời gian máy biến áp vận hành, với MBA vận hành suốt năm t = 8760h,

 - thời gian tổn thất công suất lớn nhất, Tra bảng 4-1 (TL1) với Tmax = 4500

h và cosnm = 0,74, tìm đợc  = 3300 h,

B7

B5 B4

5 3

1

x

y

10 9

8 7 6 5 4 3 2 1 0

P0 , PN - tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạchcủa MBA,

Stt - công suất tính toán của TBA,

SđmB - công suất định mức của MBA.

Tính cho Trạm biến áp Trung gian:

1 t P n A

2

dmB

tt N

5600

8100 5 , 39 2

Tính toán t ơng tự cho các máy biến áp khác ta có bảng :

Số máy Stt(kVA) Sđm(kVA) P0(kW) PN(kW) AkWh

Tổng tổn thất điện năng trong các máy biến áp: 650511,5kWh

Chọn dây dẫn và xác định tổn thất điện năng trên đờng dây cho mạng điện: Chọn dây dẫn

Chọn cáp từ trạm BATG đến các trạm biến áp phân xởng đợc dùng cáp đồng10kV, 3 lõi cách điện XLPE đai thép vỏ PVC

Với cáp đồng và Tmax = 4500h, tra bảng đợc Jkt= 3,1 A/mm2

Chọn cáp từ trạm BATT đến trạm B 1

l / v max dmB dmB

S I

Il/vmax: Dòng điện làm việc cực đại

SđmB: Công suất định mức của trạm biến ỏp

n: Số đờng dây.ở đây dùng cáp lộ kép nên n =2

Uđm: Điện áp định mức của mạng điện

kt max

kt

I

F  j ( mm2)Trong đó :

Fkt: Tiết diện kinh tế của đờng dây

Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng:

khc.Icp > = Isc

Trong đó :

Isc: Dòng điện khi xảy ra sự cố đứt một dây

khc: Hệ số hiệu chỉnh khc=k1.k2

k1:Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ k1=1

k2: Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp đặt trong một rãnh.ở đây các rãnh đều

đặt 2 cáp , khoảng cách giữa 2 sợi cáp là 300m Tra bảng ta tìm đợc k2= 0,93

Vì chiều dài từ TBATT đến các TBAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ có thể bỏqua không cần kiểm tra theo điều kiện Ucp,chỉ kiểm tra khi chọn cỏp hạ ỏp

Chọn cáp có tiết diện F=25mm2, ký hiệu 2XLPE (3x25) có Icp=140 (A)

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 80,829 < 140.0,93=130,2 (A)

kt kt

F j

Chọn cáp có tiết diện F=16mm2, ký hiệu 2XLPE (3x16) có Icp=110 (A)

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 60,621 < 110.0,93=102,3 (A)

Chọn cáp có tiết diện F=25mm2, ký hiệu 2XLPE (3x25) có Icp=140 (A)

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax =80,829 < 140.0,93=130,2 (A)

Chọn cáp có tiết diện F=25mm2, ký hiệu 2XLPE (3x25) có Icp=140 (A)

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 1,4Imax = 80,829 < 140.0,93=130,2 (A)

Chọn cáp từ TBATT đến B 5 :

2 max 43,301

13,968( ) 3,1

kt kt

mm

I

Chän c¸p cã tiÕt diÖn F=16mm2, ký hiÖu 2XLPE (3x16) cã Icp=110 (A)

KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng : Isc = 1,4Imax =60,621< 110.0,93=102,3 (A)

U

2 max 43,301

13,968( ) 3,1

kt kt

mm

I

Chän c¸p cã tiÕt diÖn F=16mm2, ký hiÖu 2XLPE (3x16) cã Icp=110 (A)

KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng : Isc = 1,4Imax = 60,621 < 110.0,93=102,3 (A)

Chän c¸p cã tiÕt diÖn F=16mm2, ký hiÖu 2XLPE (3x16) cã Icp=110 (A)

KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng : Isc = 1,4Imax = 60,621 < 110.0,93=102,3 (A)

U

2 max 173,024

55,814( ) 3,1

kt kt

U

2 max 115,063

37,117( ) 3,1

kt kt

304, 489

F

3,1 j

Chọn cáp đồng có tiết diện F = 185mm2 ký hiệu 2XLPE (3x185+70) do hãngLENS chế tạo có Icp=450(A)

Kiểm tra điều kiện phát nóng : Imax = 426,285< Icp=450(A)

Kiểm tra điều kiện

Xác định tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây

Tổn thất công suất tác dụngtrên đờng dây đợc tính theo công thức:

2 3

2

10 R P

Sttpx : Công suất truyền tải (kVA)

Uđm : Điện áp định mức truyền tải (kV)

n:Số đờng dây nối song song

l: chiều dài đờng dây

r0:Điện trở trên 1 Km đờng dây/km

Ta có bảng tổng kết điện trở của các đ ờng dây