đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế kết cấu lắp đặt trạm biến áp and tủ hạ áp

Chương I tính chọn các phần tử cơ bản của trạm biến áp phân xưởng- Vị trí đặt trạm ở trong khu vực xí nghiệp công nghiệp có nhiều khói bụi vàhóa chất nên trạm được xây dùng theo kiểu trạ

Chương I tính chọn các phần tử cơ bản của trạm biến áp phân xưởng

- Vị trí đặt trạm ở trong khu vực xí nghiệp công nghiệp có nhiều khói bụi vàhóa chất nên trạm được xây dùng theo kiểu trạm kín

- Trạm được xây dựng có kích thước 3600x10000mm gồm có 4 gian riêngbiệt :

+ Mét gian đặt tủ cao áp

+ Mét gian đặt tủ hạ áp

+ Hai gian còn lại đặt máy biến áp

- Trạm được xây hố dầu sự cố dưới bệ máy biến áp , đặt cữa thông gió chocác phòng có che lưới mắt cáo, cữa ra vào có khoá chắc chắn

2 Tính chọn các phần tử cơ bản của trạm :

2.1 Chọn máy biến áp

- Phần trước ta đã tính chọn dung lượng máy biến áp cho trạm phân xưởng

do đó ở đây ta chỉ cần kiểm nghiệm lai với phụ tải thực:

+ PXSC Cơ khí ( loại 3 ) : Stt =126,97 kVA

+ Lò ga ( loại 2 ) : Stt = 372,98 kVA

+ Trạm bơm ( loại 2 ) : Stt = 186,49 kVA

- Máy biến áp được chọn do hãng liên doanh ABB chế tạo có dung lượng

Sđm = 400kVA và không phải hiệu chỉnh theo nhiệt độ

- B ng thông s k thu t c a máy bi n áp :ảng thông số kỉ thuật của máy biến áp : ố kỉ thuật của máy biến áp : ỉ thuật của máy biến áp : ật của máy biến áp : ủa máy biến áp : ến áp :

- Kiểm nghiệm với phụ tải thực :

+ Khi làm việc bình thường : 2 SđmB  Stt

4 , 0

* 3

* 2 , 1

400

* 4 , 1 2

49 , 186 98 , 372

Vậy máy biến áp chọn thoã mãn

2.2 Chọn thiết bị phía cao áp :

a Chọn thanh dẫn :

 Chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài

Khc*Icp  Icb

+ Nhiệt độ môi trường xung quanh +250C : Khc = 0,88

+ Dòng làm việc cưỡng bức Icb chọn theo điều kiện quá tải của MBA

10

* 3

400

* 4 , 1

* 3

* 4 ,

U

S I

88 , 0

* 10

* 3

400

* 4 , 1

A K

I I

- ứng suất tính toán của vật liệu thanh dẫn : tt W M

- Mô men chống uốn của thanh dẫn tròn : W = 0,1*D3

D = 0,8cm , đường kính của thanh dẫn tròn

8 , 0

100

* 82 , 3

* 1 , 0

* 10

Ta có ứng suất cho phép của đồng cp.cu =1400 kG/cm2  tt =746 kG/cm2

 Kiểm tra ổn định nhiệt : S  Smin =*I* t qd

Lực tác động cho phép trên đầu sứ Fcp = 0,6.Fph

Sứ chọn phải thoả mãn điều kiện Fcp  Ftt

 Fph  Ftt / 0,6 = 3,82 /0,6 =6,4kG -> sứ chọn thoã mãn

c Chọn tủ cao áp.

Chọn tủ cao áp 10kV trọn bộ có cầu giao - cầu chì , cách điện bằng SF6 , tủ

có thể mở rộng và không phải bảo trì ,loại 8DH10

B ng thông s k thu t c a t ảng thông số kỉ thuật của máy biến áp : ố kỉ thuật của máy biến áp : ĩ thuật của tủ ật của máy biến áp : ủa máy biến áp : ủa máy biến áp :

400

* 4 , 1

I

4 , 0

* 3

* 88 , 0

* 95 , 0

400

* 4 , 1

+ Khoãng cách giữa các sứ , l =60cm

+ Khoãng cách giữa các pha , a = 15cm

52 10 ) 68 , 10

* 2

* 8 , 1 (

* 15

60

* 10 76 ,

* 10

60

* 52

* 6

*

* 10

*

* 6

- Chọn Aptomat tổng loại NS600E

Aptomat nhánh loại NS400E

- B ng thông s k thu t ảng thông số kỉ thuật của máy biến áp : ố kỉ thuật của máy biến áp : ỉ thuật của máy biến áp : ật của máy biến áp :

Dòng ngắn mạch trên thanh cái 0,4kV bằng I”N4 = 10,86kA

=> Ic,N =15kA > I”N4 =10,86kA

Vậy Aptomat chọn thoã mãn

A U

S I

dm

tt

4 , 0

* 3

* 2

49 , 186 98 , 372 97 , 126

* 3

hc

tt

9 , 0

Và chọn dây trung tính có tiết diện 120mm2

- B ng thông s k thu t c a cáp.ảng thông số kỉ thuật của máy biến áp : ố kỉ thuật của máy biến áp : ỉ thuật của máy biến áp : ật của máy biến áp : ủa máy biến áp :

F, mm 2

D ,mm

M kg/km

R 0 ,/km

ở 20 0 C

I cp ,A Trong nhà

Để an toàn lấy Ikđ.nh = 1,25*Iđm = 1,25*600 =750 A

- Các đồng hồ đồ đo ,đếm được chọn theo cấp chính xác.ng h ồng hồ đồ đo ,đếm được chọn theo cấp chính xác đồng hồ đồ đo ,đếm được chọn theo cấp chính xác đ đến áp : được chọn theo cấp chính xác. o , m c ch n theo c p chính xác.ọn theo cấp chính xác ấp chính xác

Cấp chính xác

Công suất tiêu thụ ,VA Cuộn áp Cuộn dòng

* 3

* 2 , 1

400

* 4 , 1 2 ,

Chọn máy biến dòng loại TKM – 0,5 có Iđm.BI =800A

B ng thông s k thu tảng thông số kỉ thuật của máy biến áp : ố kỉ thuật của máy biến áp : ỉ thuật của máy biến áp : ật của máy biến áp :

S đm2

VA

Phụ tải thứ cấp

Số cuộn dây thứ cấp

- Các đồng hồ và biến dòng điện cùng đặt trong một tủ hạ áp nên khoảngcách dây nối rất ngắn và điện trở của các đồng không đáng kể do đó phụ tảitính toán của mạch thứ cấp của máy biÕn dòng ảnh hưởng không nhiều đến sự

sự làm việc bình thường trong cấp chính xác yêu cầu vì vậy không cần kiểmtra điều kiện phụ tải thứ cấp

Chương ii Thiết kế kết cấu lắp đặt trạm biến áp

và tủ hạ áp

1 Một số quy phạm cho thiết kế

- Máy biến áp đặt trong nhà phải được bố trí để những sứ phía cao áp quayvào phía tường đối diệnlối ra vào hoặc quay vào phía tường bên cạnh

- Trong buồng đặt máy biến áp , khoảng cách từ vỏ máy đến tường và cữa ravào không được nhỏ hơn những trị số quy định sau với máy có công suất bé hơn 1000kVA :

+ Đến tường : 0,6m

+ Đến cữa ra vào : 0,8m

- Phòng đặt máy biến áp phải có thông gió tự nhiên , nhiệt độ gió vào và gió

ra khỏi buồng máy biến áp không được chênh quá 150C khi máy vận hành ở tải định mức

- Buồng đặt máy biến áp dầu phải có hố xả dầu sự cố

- Các tủ cao áp và tủ hạ áp phải có độ cao thích hợp để thuận tiện cho việcđóng cắt dễ dàng

- Bộ phận đồng hồ đo, đếm phải đảm bảo được yêu cầu chống tổn thất

- Vỏ máy biến áp và các tủ cao, hạ áp phải được nối đất theo đúng quy trình “ Nối đất các thiết bị điện “

- Tại nơi đặt máy biến áp có dầu phải có những trang bị phòng chữa cháy

2 Sơ đồ nối điện chính của trạm

ChuyÓn m¹ch V CM V CM Aptomat tæng

600A 600A 600A

3.1 Phần điện

a) Phía cao áp :

Đặt 2 tủ Cầu giao - Cầu chì trọn bộ , cầu chì bảo vệ máy biến áp

- Điện áp định mức : 12kV

- Dòng điện định mức của cầu giao : 200A

- Dòng định mức của cầu chì : 200A

- Dòng dây chảy của cầu chì : 80A

b) Máy biến áp :

Máy của liên doanh chế tạo biến thế ABB

- Dung lượng : 400kVA

- 3 đồng hồ ampemet loại  - 379 : thang đo 0  600A

- 1 đồng hồ Volmet loại  - 379 : thang đo 0  500V , có kèm theo thiết bịchuyển mạch ( mạch đo volmet có lắp cầu chì bảo vệ sự cố do chuyển mạch )

- 1 công tơ hữu công 3 pha loại N – 672M , điện áp 380 / 220V

- 1 công tơ vô công 3 pha loại N – 673M , điện áp 380 / 220V

- 2 aptomat nhánh loại NS400E , có dòng điện định mức 400A

Toàn bộ phần thiết bị đo đếm được đặt gọn trong phần trên của tủ và phầnchống tổn thất phải được thực hiện theo hướng dẫn của Công ty điện lực.

 Tủ phân đoạn : gồm 1 aptomat loại NS600E , có dòng định mức 600A

- Hệ thống cọc tiếp địa gồm 6 cọc bằng thép góc L70x70x6 dài 2,5m đượcchôn sâu cách mặt đất 0,8m

- Liên kết giữa các cọc tiếp địa bằng thanh thép dẹt 40x4 , giữa các cọc vàthanh dẹt được liên kết bằng hàn điện

- Trong các gian trạm có đặt đường trục tiếp địa bằng thép dẹt 40x4 cố địnhtrên tường ở độ cao h = 0,3m so với nền trạm

- Tất cả các giá đỡ thiết bị và các bộ phận kim loại : vỏ máy biến áp , vỏ tủphải được nối vào đường trục tiếp địa trong trạm bằng các đường nhánh thépdẹt 25x4.

- Trung tính máy biến áp được nối vào hệ thống nối đất chung của trạm bằngdây đồng mềm M95

4 Phòng cháy cho trạm biến áp.

- Mỗi gian máy biến áp có đặt 1 bình chữa cháy bằng bọt cách điện

- Trước cữa trạm biến áp đặt tiêu lệnh chữa cháy và biển báo nguy hiểm

5 Phần xây dựng

- Trạm được thiết kế 4 gian : 2 gian đặt máy biến áp , 2 gian đặt tủ cao và hạ

áp, mặt chính nhà có 4 cữa ra vào riêng biệt

+ Gian đặt máy biến áp có kích thước : 2,7x3,6 m

+ Gian đặt tủ cao áp có kích thước : 2,2x3,6 m

+ Gian đăt tủ hạ áp có kích thước : 2,4x3,6 m

- Tường nhà được xây bằng gạch đặc và được quét vôi

- Cửa chớp được ghép từ các tấm chớp bê tông , cữa chớp phía dưới có lắptấm lưới phía trong còn cữa chớp phía trên được lắp tấm lưới phía ngoài

- Cửa chính được chế tạo bằng thép hình và được quét sơn

6 Kết cấu lắp đặt thiết bị cho tủ hạ áp tổng

6.1 Sơ đồ một sợi của tủ.

6.2 Kết cấu lắp đặt thiết bị.

A A A

AT V 600A

A1 A2 400A 400A

a b

Hình 2-2

a Mặt ngoài tủ ; b Thiết bị bố trí trong tủ

- Các thanh cái được đặt sâu vào phía trong và có tấm cách điện Balêtit đặt phía ngoài để đảm bảo an toàn khi vận hàn

A A A V

AT

9

11

10 8

Hình 2-4

3

(1)

1.Đường trục tiếp địa dẹt 40x4

2 Cọc tiếp địa L70x70x6 ; 3.Thanh nối cọc tiếp địa 40x4

chương iii tổng hợp dự toán công trình

A thiết bị.

1 Tiền thiết bị 120.000.000 đ2.Lưu thông phí 1%(1) 1.200.000 đ

Cộng A 121.200.000 đ

B lắp đặt

I Chi phí trực tiếp

a) Chi phí vật liệu

1 Tiền mua vật liệu 96.285.385 đ

2 Lưu thông phí 4%(a1) 3.851.415 đ

Cộng C 12 144.879 đ

d Chi phí dự phòng : 5% (A + B + C ) 12.483.506 đ Tổng giá trị thành tiền ( A + B + C + D ) 262.153.636 đ

( Hai trăm sáu hai triệu một trăm năm ba nghìn sáu trăm ba sáu đồng )

bảng dự toán kinh phí phần thiết bị nguyên vật liệu

Số lượn g

Công tắc 220V - 5A Cái 4 5.000 20.000

Tổng kinh phí : - Thiết bị : 120.000.000 đ

- Vật liệu : 96.285.385 đ

Khoan lắp ống ghen ,đi đây,nối mạch

Ph n th nghi m - hi u ch nh v chi phí máy ần thử nghiệm - hiệu chỉnh và chi phí máy ử nghiệm - hiệu chỉnh và chi phí máy ệm - hiệu chỉnh và chi phí máy ệm - hiệu chỉnh và chi phí máy ỉ thuật của máy biến áp : à chi phí máy

Tài liệu tham khảo

1 Gt : Thiết kế cấp điện (NXB KHKT ,1998)

Tg : Ngô Hồng Quang , Vũ Văn Tẩm

2 Gt : Cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp ( ĐHBK )

Tg : Trần Bách , Đặng Ngọc Dinh , Phan Đăng Khải , Ngô Hồng Quang

3 Gt : Kỉ thuật điện cao áp

An toàn điện

Tg: Võ Viết Đạn

4 Gt : Hướng dẫn thiết kÕ kỉ thuật điện cao áp

Tg : Nguyễn Minh Chước

5 Gt : Nhà máy và trạm biến áp

Tg : Trịnh Hùng Thám , Nguyễn Hữu Khái , Đào Quang Thạch , Lã Văn ót,

6 Gt : Sách tra cứu về cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp

Bản dịch của Bộ môn hệ thống điện - Trường ĐHBK HN