Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí và nhà máy cơ khí số 623

Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí và nhà máy cơ khí số 623

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ -----o0o----- KHOA: ĐIỆN BỘ MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN. ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ SỐ 623. Giáo viên hướng dẫn: MỤC LỤC ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước, điện lực luôn giữ vai trò vô cùng quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Ngày nay điện năng trở thành nguồn năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế. Mỗi khi có một nhà máy mới, một khu công nghiệp mới, một khu dân cư mới được xây dựng thì ở đó nhu cầu cung cấp điện được nảy sinh. Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống xã hội được nâng cao. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt hàng ngày một tăng trưởng. Đặc biệt là trong lĩnh vực công nghiệp, điện năng đóng vai trò quan trọng và quyết định đến năng suất sản phẩm. Như chúng ta đã biết khoảng 70% điện năng sản xuất ra dùng cho các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp, vẫn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra điện năng, làm thế nào để cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp đó có ý nghĩa to lớn với nền kinh tế quốc dân. Nhìn về phương diện quốc gia thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục và tin cậy cho ngành công nghiệp là đảm bảo cho nền kinh tế quốc gia phát triển liên tục và kịp thời với sự phát triển của nền khoa học công nghệ của thế giới. Khi nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là ngành tiêu thụ nhiều nhất. Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợp lý trong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quả công suất của các nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng được sản xuất ra. Trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, mà đi đầu là công nghiệp nền công nghiệp của nước ta đang có những thành tựu đáng kể: Các xí nghiệp công nghiệp, các nhà máy với những dây truyền sản xuất hiện đại và đang được đưa và hoạt động. Gắn liền với những công trình đó, để đảm bảo sự hoạt động liên tục, tin cậy và an toàn thì cần phải có một hệ thống cung cấp điện thật tốt. Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà các yêu cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa và thuận lợi cho việc mở rộng, phát triển trong tương lai. Do đó đối với sinh viên ngành điện phải có hiểu biết sâu rộng về hệ thống cung cấp điện. Đối với sinh viên khoa điện, những kỹ sư tương lai sẽ trực tiếp tham gia thiết kế các hệ thống cung cấp điện nhự vậy, cho nên ngay còn khi là sinh viên thì việc được làm đồ án cung cấp điện là sự tập dượt, vận dụng những lý thuyết đã học vào thiết kế hệ thống cung cấp điện như một cách làm quen với công việc làm sau này ra công tác sẽ phải thực hiện. Đồ án cung cấp điện là một bài tập thiết thực nó gần với ứng dụng thực tế trong cuộc sống hàng ngày, tuy khối Trang 3 Trang 3 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 lượng tính toán là rất lớn nhưng lại thu hút được sự nhiệt tình say mê của sinh viên. Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố vv…trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người. Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, cùng với những kiến thức đã học tại Trường Đại Học Sao Đỏ. Em đã lựa chọn đồ án “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Cơ khí và nhà máy cơ khí số 623 ”. Đề tài của em gồm 5 chương: Chương I. Xác định phụ tải tính toán của ở phân xưởng và nhà máy. Chương II. Chọn vị trí, số lượng, dung lượng trạm biến áp. Chương III. Thiết lập sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây hệ thống cung cấp điện. Chương IV. Tính chọn các thiết bị, dây dẫn, dây cáp trong hệ thong cung cấp điện. Chương V. Tính toán ngắn mạch ở phía hạ áp. Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với sự cố gắng của bản thân, đồng thời với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, những người đã đi trước có giàu kinh nghiệm, em đã hoàn thành đồ án được giao. Qua đây em xin cảm ơn thầy giáo Phạm Đức Khần - người đã tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án này. Song do thời gian làm đồ án có hạn, kiến thức còn hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo để em bảo vệ đồ án của mình đạt được kết quả tốt nhất. Trang 4 Trang 4 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN PHÂN XƯỞNG. 1.1 Ý nghĩa mục đích xác định phụ tải tính toán. Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên của chúng ta là xác định phụ tải điện cho công trình ấy. Tùy theo yêu cầu của công trình mà phụ tải điện được xác định theo phụ tải thực tế và cũng phải xét tới sự mở rộng phát triển sau này. Phụ tải tính toán là phụ tải ngay sau khi công trình đi vào vận hành. Khi biết được phụ tải tính toán của công trình, người thiết kế sẽ tính toán và chọn được các thiết bị như : Máy biến áp, dây dẫn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ ... và tính các tổn thất công suất, điện áp để chọn các thiết bị bù thích hợp. Như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện . Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : Công suất và số lượng các máy biến áp, chế độ vận hành, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của công nhân... Nếu xác định phụ tải tính toán nhỏ hơn thực tế sẽ gây quá tải máy biến áp giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có thể dẫn tới cháy nổ nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế thì các thiết bị điện quá lớn so với nhu cầu, gây lãng phí về công suất và tăng chi phí đầu tư. Vì vậy xác định phụ tải là việc rất quan trọng để thiết kế cung cấp điện. Dựa vào đó ta sẽ tính toán hợp lí nhất các bài toán về kinh tế kĩ thuật của công trình. 1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. 1.2.1 Phương pháp xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Công thức tính : Trang 5 Trang 5 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Ptt = k ncđmi P . ( KW ) Qtt = Ptt .tgϕ ( KVAR ) Stt = Ptt2 + Qtt2 = Ptt cos ϕ Một cách gần đúng có thể lấy Pđ =Pđm n Ptt = knc .∑ Pdm i =1 Do đó: (KW) Trong đó : Pđ, Pđmi - công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i, (kW). Ptt, Qtt,Stt - Công suất tác dụng và công suất phản kháng, công suất toàn phần của nhóm thiết bị, (kW), (kVAR), (kVA). n –Số thiết bị trong nhóm. Nếu hệ số công suất Cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức sau : Cosϕtb = p1 cos ϕ1 + p2 cos ϕ 2 + p3 cos ϕ3 + ... + pn cos ϕ n p1 + p2 + p3 + ... + pn Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau thường được cho trong sổ tay . Phương pháp tính toán này có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện, vì thế được sử dụng rộng rãi. Nhược điểm của phương pháp này là kém chính xác . Bởi vì hệ số nhu cầu k nc tra được trong sổ tay là một số liệu cho trước cố đinh không phụ thuộc vào chế độ vận hành máy. Vì vậy, nếu chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm thay đổi nhiều thì kết quả tính toán phụ tải theo phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu sẽ không chính xác . 1.2.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất. Công thức tính : Ptt = p0.F (KW). Trong đó : p0 – Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích, ( W/ m2). F – Diện tích sản xuất, ( m2). Giá trị p0 có thể được tra trong sổ tay. Giá trị p0 của từng loại hộ tiêu thụ do kinh nghiệm vận hành thống kê lại mà có. Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng, vì vậy nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Nó cũng dùng để tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất tương đối đều như Trang 6 Trang 6 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 phân xưởng gia công cơ khí, nhà máy gia công cơ khí nhà máy may... 1.2.3 Phương pháp xác định phụ tải theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Ptt = M .w0 Tmax Công thức tính : (KW) . Trong đó : M – Số đơn vị sản phẩm được sản xuất trong một năm. W0–Suất tiêu hao điện năng cho một đơm vị sản phẩm, kWh/ đơn vị sản phẩm. Tmax- Thời gian sử dụng công suất lớn nhất, (h). Phương pháp này thường được sử dụng để tính toán các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi như: Quạt gió, máy bơm nước, máy nén khí, thiết bị điện phân ... Khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và cho kết quả tương đối chính xác . 1.2.4 Phương pháp xác định phụ tải theo hệ số cực đại K max và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị sử dụng điện hiệu quả nhq). Khi không có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp nêu trên, hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì nên dùng phương pháp này Công thức tính : Ptt = kmax.ksd.Pđm (KW). Trong đó : Pđm - Công suất định mức ( W). kmax, ksd – Hệ số cực đại và hệ số sử dụng. Hệ số ksd của nhóm máy có thê tra sổ tay .Còn hệ số cực đại kmax thì tra trong bảng thông qua ksd và nhq. Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu quả nhưng chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như: ảnh hưởng của số thiết bị trong nhóm, số thiết có công suất lớn nhất và sự khác nhau vế chế độ làm việc của chúng .Khi tính phụ tải theo phương pháp này trong một số trường hợp dùng công thức gần đúng sau : a.Trường hợp thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì : Stt = (KVA) b. Trường hợp n và nhq < 4 phụ tải tính toán tính theo công thức : ptt = n ∑k i =1 pt . pdm (KW) Trong đó : Trang 7 Trang 7 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 kpt – Hệ số phụ tải của máy, nếu không có số liệu chính xác có thể lấy gần đúng như sau : + kpt = 0.9 với thiết bị làm việc ở chế độ làm việc dài hạn. + kpt = 0.75 với thiết bị làm việc ở chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại. c. Đối với các thiết bị đồ thị phụ tải bằng phẳng ( máy bơm, quạt nén khí ...) phụ tải tính toán có thể láy bằng phụ tải trung bình : P tt = Ptb = ksd.Pđm (KW) d. Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì cố gắng phân phối đều lên 3 pha của mạng. e. Trường hợp n≤3 và nhq < 4 phụ tải tính toán tính theo công thức : ptt = n ∑p i =1 dmi (KW) Kết luận : Trong các phương pháp tính toán phụ tải nêu trên mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, nhưng phương pháp cho kết quả chính xác nhất và thông dụng nhất là phương pháp: Phương pháp K max xác định phụ tải theo hệ số cực đại và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị dung điện hiệu quả n hq ). Nên trong phần xác định phụ tải tính toán của đồ án em chọn phương pháp xác định phụ tải theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq). 1.3.Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí. 1.3.1.Xác định phụ tải động lực. a. Chia nhóm thiết bị. Trong một phân xưởng thường có nhiêu loại thiết bị và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải chính xác cần phải phân theo nhóm thiết bị điện việc phân nhóm thiết bị điện phải tuân theo các nguyên tắc sau : + Các thiết bị gần nhau chia thành một nhóm để tiết kiệm vốn đầu tư. + Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc giống nhau. + Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ bằng nhau. + Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể đảm bảo tất cả các yêu cầu trên mà tùy thuộc vào yêu cầu của các nhóm phụ tải mà ta lựa chọn có sự ưu tiên, từ đó căn cứ để phân các thiết bị trong xưởng sửa chữa cơ khí thành 5 nhóm sau : Trước tiên ta phải quy đổi ngắn hạn thành dài hạn của một số thiết bị. Nhóm Bảng 1.1. Chia nhóm các thiết bị. Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Pđm cosφ Ksd Trang 8 Trang 8 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4 Nhóm 5 Máy xọc Máy cưa Máy doa Máy mài tròn Máy tiện Máy tiện Máy bào Máy tiện đứng Máy mài tròn Máy tiện đứng Máy mài tròn Máy tiện Máy Mài Phẳng Máy bào Máy tiện đứng Máy khoan Máy Mài Phẳng Máy tiện Cầu trục Máy Mài Phẳng LỚP:CNKTDD07-ĐK04 X C D MT T T B TĐ MT TĐ MT T MF B TĐ K MF T CT MF (kW) 14 9 4.5 14 10 10 12 7 14 7 14 10 9 12 7 9 9 10 7.9 9 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 3 1 1 0.8 0.65 0.7 0.7 0.6 0.6 0.75 0.64 0.7 0.64 0.7 0.6 0.8 0.75 0.64 0.65 0.8 0.6 0.65 0.8 0.16 0.12 0.16 0.12 0.17 0.17 0.18 0.16 0.12 0.16 0.12 0.17 0.18 0.18 0.16 0.18 0.18 0.17 0.2 0.18 b. Xác định phụ tải nhóm I. STT Bảng 1.2. Phụ tải nhóm I. Pđm Tên thiết Ký hiệu Số bị lượng (kW) cosφ 1 X Máy xọc 1 14 0.8 0.16 2 C Máy cưa 1 9 0.65 0.12 3 Đ Máy doa 1 4.5 0.7 0.16 4 MT Máy tròn 14 0.7 0.12 5 T Máy tiện 10 0.6 0.17 mài 1 1 Ksd Tổng số thiết bị trong nhóm I: n = 5 Tổng công suất trong nhóm: Pđm = 51.5 (kW). 1 P ≥ Pmax 2 Xét: = 7. => n1=4 ; P1 = 47 (kW) Trang 9 Trang 9 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN n* = LỚP:CNKTDD07-ĐK04 n1 4 = = 0,8 n 5 p* = p1 47 = = 0,91 p 51.5 ; Tra bảng ta được: n*hq = 0,89 Từ n*hq => nhq = n*hq.n = 0,89.5 = 4,45= 5 ( thiết bị ) Với Ksd tb = 0,14 và nnq = 5 ta tra bảng tìm được: Ksd = 2,87 Vì nhq > 4, Ptt được tính như sau: n Pttn1 = K sd .K max .∑ Pi = 0,14.2,87.51, 5 = 20, 69 ( kW ) i =1 n cosφ tb = ∑P đmi .cosφi i=1 n ∑P = (14.0,80) + (9.0,65) + (4,5.0,7) + (14.0,7) + (10.0, 6) = 0,70 51.5 đmi i=1 Pttn1 20,69 = = 29,56(kVA) cosϕtb 0,70 Q tt n1 = S2 ttn - P 2 ttn1 = 29,56 2 − 20,69 2 =21,11(kVAR) Stt n1 = 1 I tt n1 = Stt n1 29,56 = = 42,67(A) 3.U đm 3.0,4 c. Xác định phụ tải nhóm II. STT Tên thiết bị 1 2 3 4 Máy Máy Máy Máy Bảng 1.3. Phụ tải nhóm II. Ký hiệu Số lượng Pđm (kW) tiện bào tiện đứng mài tròn T B TĐ MT 2 1 1 1 10 12 7 14 cosφ 0.6 0.75 0.64 0.7 Ksd 0.17 0.18 0.16 0.12 Tính tương tự như nhóm thiết bị I ta có: Số thiết bị trong nhóm: n=5 Tổng P = 53 (kW) 1 P ≥ Pmax 2 Xét: =7 => n1=5 ; P1 = 53 (kW) Ta có : n* = n1 5 = = 1 P* = P1 = 53 = 1 n 5 P 53 ; Với n* = 1 và p* = 1 , tra bảng ta được n*hq=0,95 => nhq = n*hq.n = 0,95. 5 = 4,75 = 5 ( thiết bị ) Với Ksd tb = 0,16 và nnq = 5 => Ksd = 2,87 Trang Trang 10 10 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Vì nhq > 4, Ptt được tính như sau: (10.2.0,6) + (12.0,75) + (7.0,64) + (14.0,7) =0,67 53 cos φtb = n Ptt n2 = K sd .K max .∑ Pi = 0,16.2,87.53 = 24,34 ( kW ) i =1 Stt n2 = Ptt n2 24,34 = =36,33(kVA) cosφ tb 0,67 Qtt n2 = S 2 I tt n2 = tt n2 − P2 tt n2 = 36,332 − 24,34 2 = 26,97 ( kVAR) Stt n2 36,33 = = 52,44(A) 3.U đm 3.0,4 d. Xác định phụ tải nhóm III. STT 1 2 3 4 Bảng 1.4. Phụ tải nhóm III. Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Pđm (kW) Máy tiện TĐ 1 7 đứng Máy tiện tròn MT 1 14 Máy tiện T 2 10 Máy mài MF 1 9 phẳng Cosφ Ksd 0.64 0.16 0.7 0.6 0.8 0.12 0.17 0.18 Tổng số thiết bị trong nhóm: n = 5 Tổng công suất trong nhóm: P = 50 (kW) 1 P ≥ Pmax 2 Xét: =7 =>n1=5 ; P1 = 50 (kW) n* = p1 50 n1 5 * = =1 p = = = 1 p 50 n 5 ; Tra bảng ta được n*hq= 0,95 =>nhq = n*hq.n = 0,95.5 = 4,75=5 ( thiết bị ) Với Ksd tb = 0,16 và nnq = 5 tra bảng ta được Ksd = 2,87 Vì nhq > 4, Ptt được tính như sau: n Pttn 3 = K sd .K max .∑ Pi = 2,87.0,16.50 = 22, 96 ( kW ) i =1 Trang Trang 11 11 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN n cosφ tb = ∑P đmi .cosφi i=1 n ∑P = LỚP:CNKTDD07-ĐK04 (7.0, 64) + (14.0,7) + (2.10.0,6) + (9.0,8) = 0.67 50 đmi i=1 Ptt n3 22,96 = = 34,27(kVA) cosϕtb 0,67 Q tt n3 = S2 tt n - P 2 tt n3 = 34,27 2 − 22,96 2 =25,44(kVAr) Stt n3 = 3 Stt 34,27 = = 49,46(A) 3.U đm 3.0,4 I tt = e. Xác định phụ tải nhóm IV. Bảng 1.5. Phụ tải nhóm IV. Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Pđm (kW) Máy bào B 2 12 Máy tiện TĐ 1 7 đứng Máy khoan K 1 9 Máy mài MF 1 9 phẳng STT 1 2 3 4 Cosφ Ksd 0.75 0.64 0.18 0.16 0.65 0.8 0.18 0.18 Tổng số thiết bị trong nhóm n = 5 Tổng công suất trong nhóm: P = 49 (kW) Xét: n* = 1 P ≥ Pmax 2 =6 => n1=5 ; P1 = 49 (kW) p1 49 n1 5 * = =1 p = = = 1 p 49 n 5 ; Tra bảng ta được n*hq= 0,95 nhq = n*hq.n = 0,95.5 = 4,75=5 ( thiết bị ) Với Ksd tb = 0,18 và nnq = 5 tra bảng ta được: Ksd = 2,42 Vì n>4 , nên Ptt, Stt, Qtt được tính như sau: n Pttn 4 = K sd .K max .∑ Pi = 2, 42.0,18.49 = 21,34 ( kW ) i =1 (24.0,75) + (7.0,64) + (9.0, 65) + (9.0,8) =0,73 49 cos φtb = P 21,34 Stt n4 = tt n4 = =29,23 cosϕ 0,73 Trang Trang 12 12 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Q tt n4 = S2 tt n 4 - P 2 tt n4 = 29,232 − 21,24 2 =19,97(kVAr) I tt n4 = Stt 29, 23 = = 42,19(A) 3.U đm 3.0, 4 f. Xác định phụ tải cho nhóm V. STT Bảng 1.6. Phụ tải cho nhóm V. Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Pđm (kW) Cosφ 1 Máy tiện 2 Máy phẳng 3 Cầu trục T Ksd 3 10 0.6 0.17 mài MF 1 9 0.8 0.18 CT 1 8.94 0.65 0.2 Tổng số thiết bị trong nhóm: n = 5 Tổng công suất trong nhóm: P = 47,94 (kW) Xét: n* = 1 P ≥ Pmax 2 =5 là n1=5 ; P1 = 47,94 (kW) p1 47,94 n1 5 * =1 = =1 p = = p 47,94 n 5 ; Tra bảng ta được n*hq= 0,95 =>nhq = n*hq.n = 0,95.5 = 4,75=5 ( thiết bị ) Với Ksd tb = 0,18 và nnq = 5 tra bảng => Ksd = 2,42 Vì n Ksd hq > 4, Ptt được tính như sau: Vì n>4 , nên Ptt, Stt, Qtt được tính như sau: n Pttn 5 = K sd .K max .∑ Pi = 2, 42.0,18.47, 94 = 20,88( kW ) i =1 n cosφ tb = ∑P đmi .cosφi i=1 n ∑P = (3.10.0,6) + (9.0,8) + (8,94.0, 65) = 0.65 47,94 đmi i=1 Ptt n5 20,88 = = 32,12(kVA) cosϕtb 0,65 Q tt n5 = S2 tt n - P 2 tt n5 = 32,122 − 20,882 =24,41(kVAr) Stt n5 = 5 Trang Trang 13 13 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN I tt n5 = LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Stt 32,12 = = 46,36(A) 3.U đm 3.0,4 Vậy tổng phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí là: Bảng 1.7. Tổng phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí. Nhóm Ptt px Qtt px Stt px Itt px (KW) (KVA) (KVAR) (A) 42,67 I 20.69 21.11 29.56 II 24.34 26.97 36.33 52,44 III 22.96 25.44 34.27 49,46 IV 21.34 19.97 29.23 42,19 V 20.88 24.41 32.12 46,36 1.3.2.Tính toán phụ tải chiếu sáng. Ta có: Pcs= P0.F Trong đó : P0 là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/ m2). F là diện tích phân xưởng (m2). Với xưởng sửa chữa cơ khí mật độ chiếu sáng trung bình là : p0 = (10 ÷ 15) (W/ m2) Phân xưởng cơ khí. Trong phân xưởng ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng tra bảng PL I.2 tài liệu (1) , ta tìm được Po = 14(W/m2). Tỉ lệ phân xưởng là 1:200 Phân xưởng cơ khí có chiều dài b =0,23.200=46(m). Phân xưởng cơ khí có chiều rộng a=0,11.200=22(m). => Pcs = Po .F=46.22.14=14168(W)=14,168(kW) 1.3.3. Xác định phụ tải tinh toán toàn phân xưởng. - Phụ tải tải tính toán tác dụng của phân xưởng cơ khí với 5 nhóm phụ tải ta áp dụng công thức sau: - Công suất tác dụng của toàn phân xưởng là: 5 Pttpxck = K dt ∑ Pttpxi ( KW ) i =1 Trong đó: K dt : Hệ số đồng thời lấy = 0,8 Trang Trang 14 14 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Thay số vào ta có: 5 Pttpxck = K dt ∑ Pttpxi + Pcs = 0.8.(20,69 + 24,34 + 22,96 + 21,34 + 20,88) + 14,168 = 102,336(KW) i =1 - Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy: 5 Qttpxck = K dt ∑ Qttpxi ( KVAR) i =1 Trong đó: K dt : Hệ số đồng thời lấy = 0,8 Thay số vào ta có: n Qttpxck = K dt ∑ Qtti = 0,8.(21,11 + 26,97 + 25, 44 + 19,97 + 24, 41) = 94,32( KVAR) i =1 Sttpx = ( Pttpx + Pcs )2 + Q 2ttpx = 102,3362 + 94,322 = 139,17 ( kVAR ) I ttpx = Sttpx 3.U dm = 139,17 = 200,87 3.0, 4 ( A) Ta có bảng phụ tải tính toán toàn phân xưởng: Bảng 1.8. Bảng phụ tải tính toán toàn phân xưởng. Pttpx(KW) Qttpx (KVAR) Sttpx (KVA) Ittpx (A) 102,336 94,32 139,17 200,87 1.3.4. Xác định phụ tải tính toàn nhà máy. a. Tính toán phụ tải chiếu sáng của nhà hành chính. Ta có: Pttcs= P0.F Trong đó : P0 là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất. F là diện tích phân xưởng (m2 ). Trong phân xưởng ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng tra bảng PL I.2 tài liệu (1) , ta tìm được Po = 14(W/m2). Chiều dài nhà hành chính: b = 5(cm)=0,005(m) . Chiều rộng nhà hành chính: a = 2(cm)=0,002(m) . Tỉ lệ phân xưởng là 1:1000 =>Chiều dài nhà hành chính =0,005.1000=5(m). =>Chiều rộng nhà hành chính =0,002.1000=2(m). Pcs = Po .S=5.2.14=140(W)=0,14(kW) b. Tính toán phụ tải chiếu sáng của phòng bảo vệ. Ta có: Trang Trang 15 15 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Pttcs= P0.F Trong đó : P0 là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ( W/ m 2) F là diện tích phân xưởng (m2). Trong phân xưởng ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng tra bảng PL I.2 tài liệu (1) , ta tìm được Po = 14(W/m2). Chiều dài phòng bảo vệ là: b = 1,5(cm)=0,0015(m) . Chiều rộng phòng bảo vệ là: a = 1(cm)=0,001(m) . Tỉ lệ phân xưởng là 1:1000 =>Chiều dài phòng bảo vệ =0,0015.1000=1,5(m). =>Chiều rộng phòng bảo vệ =0,001.1000=1(m). Pcs = Po .F=1,5.1.14=21(W)=0,021(kW) Bảng 1.9. Bảng phụ tải tính toán toàn nhà máy. STT Tên phân xưởng Ptt nm (KW) Qtt nm (KVAR) Hộ phụ tải loại 1 Mộc mẫu 210 90 3 2 Đúc thép 630 520 1 3 Cơ khí 102,336 94,32 3 4 Bánh rang 180 120 3 5 Rèn dập 350 200 3 6 Lắp ráp 180 120 3 7 Dụng cụ 180 120 3 8 Đúc gang 680 420 1 9 Cơ điện 320 140 3 10 Nhà hành chính 0,14 0 3 11 Phòng bảo vệ 0,021 0 3 -Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy: Ta có biểu thức: 11 Pttnm = K dt ∑ Pttpxi (KW) i =1 Trang Trang 16 16 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Trong đó: K dt : Hệ số đồng thời lấy = 0,8 Thay số vào ta có: Pttnm =0,8.2832,5=2266( KW) - Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy: 5 Qttpxck = K dt ∑ Qttpxi ( KVAR) i =1 Trong đó: K dt : Hệ số đồng thời lấy = 0,8. Thay số vào ta có: Qttnm = 0,8.1824,33= 1459,46(KVAR) Bảng 1.10.Bảng phụ tải tính tổng toán toàn nhà máy. STT Ptt nm (KW) Qtt nm (KVAR) Stt nm (KVA) Itt nm (A) 1 2266 1459,46 2695,33 3890,37 Trang Trang 17 17 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 CHƯƠNG II: CHỌN VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG, DUNG LƯỢNG TRẠM BIẾN ÁP CHO NHÀ MÁY. 2.1. Xác định hộ phụ tải nhà máy. Áp dụng công thức: Sttpx = p 2 ttpx +Q 2 ttpx ( KVA) Tính Sttpx cho phân xưởng mộc mẫu: Sttpx = p 2 ttpx +Q 2 ttpx = 210 2 +902 = 228,47( KVA) Các phân xưởng khác tính tương tự như trên ta được bảng sau: Bảng.2.1. Bảng phụ tải tính toán toàn nhà máy cơ khí số 623. STT Tên phân xưởng Pttpx (KW) Qttpx (KVAR) Sttpx (KVA) Hộ phụ tải loại 1 Mộc mẫu 210 90 228,47 3 2 Đúc thép 630 520 816,88 1 3 Cơ khí 102,336 94,32 139.17 3 4 Bánh Răng 180 120 216,33 3 5 Rèn dập 350 200 403,11 3 6 Lắp ráp 180 120 216,33 3 7 Dụng cụ 180 120 216,33 3 8 Đúc gang 680 420 799,25 1 9 Cơ điện 320 140 349,28 3 10 Nhà hành chính 0,14 0 0,14 3 11 Phòng bảo vệ 0,021 0 0,021 3 2 N L1% = ∑S i =1 PXL1 Sttnm .100 = 1616,13 .100 = 59,96(%) 2695,33 Trang Trang 18 18 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 9 N L 3% = ∑S i =1 PXL1 Sttnm .100 = 1769,181 .100 = 65, 64(%) 2695,33 Vậy nhà máy cơ khí số 623 thuộc hộ phụ tải loại 3, ta sử dụng 2 hoặc nhiều máy biến áp mắc song song. 2.2.Chọn phương án. 2.2.1.Đặt vấn đề. Điện năng cũng là một loại hàng hóa vì vậy nó được sản xuất ra phải đáp ứng được nhu cầu nhất định của khách hàng sử dụng điện đặc biệt là khách hàng ở khối công nghiệp. Mục tiêu cở bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng tốt. Để cung cấp điện cho các phân xưởng tôi dùng các MBA điện lực đặt ở các trạm biến áp phân xưởng biến đổi điện áp 10(KV) của lưới điện thành cấp điện áp 0,4(KV) cung cấp cho phân xưởng. Các trạm BA đặt gần trung tâm phụ tải càng tốt để giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất. Trong một nhà máy nên chọn càng ít loại MBA càng tốt điều này thuận tiện cho viêc vận hành và sửa chữa, thay thế và việc chọn thiết bị cao áp,thuận lợi cho việc mua sắm thiết bị. Số lượng và dung lượng MBA trong trạm phải đảm bảo sao cho vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm phải nhỏ nhất, đồng thời phải phù hợp với hệ thống cung cấp điện cho nhà máy. Dựa và những yêu cầu cơ bản trên, căn cứa vào sơ đồ mặt bằng nhà máy và phụ tải của các phân xưởng yêu cầu CCĐ với phụ tải tính toán của nhà máy cơ khí số 623: Sttnm =2695,33(KVA) Nhà máy thuộc hộ phụ tải loại 3. Sau đây là một số phương án cung cấp điện: *Phương án 1: Trạm sử dụng 3 MBA và 2 nguồn cung cấp sử dụng MBA ta có: Sđm =1250 (KVA) do Việt Nam chế tạo có cấp điên áp là 10/ 0,4. *Phương án 2: Trạm sử dụng 2MBA và 2 nguồn cung cấp sử dụng MAB có: Sđm =2000 (KVA) ) do Việt Nam chế tạo có cấp điên áp là 10/ 0,4. Bảng 2.2. Bảng số liệu kỹ thuật MBA. Loại S dm U dm (KVA) 1250- 1250 (KV) Tổn thất Cao áp Hạ áp ∆P 0 10 0,4 2200 (W) ∆P N UN Hiệu suất % % 99,3 6 I % (W) 16000 1 Đơn giá x1000 đ 36000 Trang Trang 19 19 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 10/0,4 6 200010/0,4 2000 10 0,4 2800 20000 99,3 9 0 6 1 48000 0 Nhận xét: Qua 2 phương án cung cấp điện cho nhà máy ở trên: Máy biến áp được chọn đều là máy biến áp do Việt Nam chế tạo cùng chủng loại sơ đồ, cách đấu dây đơn giản thuận lợi cho việc sửa chữa, vận hành và thay thế. Đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật cung cấp điện cho các hộ phụ tải quan trọng. Để có kết luận chính xác, lựa chọn được phương án cung cấp điện hợp lý nhất ta cần phải so sánh cả hai phương án này về chi tiêu kinh tế kỹ thuật. 2.2.2.So tính cung cấp điện của 2 phương án. *Phương án 1: Bảng 2.3. Bảng phân phối phụ tải của phân xưởng cho MBA. Trạm 1 2 Máy biến áp 125010/0,4 125010/0,4 Tên phân xưởng Pttpx (KW) Qttpx (KVAR) Sttpx (KVA) Dụng cụ 180 120 216,33 Lắp ráp 180 120 216,33 Nhà hành chính 0,14 0 0,14 Phòng BV 0,021 0 0,021 Rèn dập 350 200 403,11 Bánh rang 180 120 216,33 Cơ khí 102,336 94,32 139,17 Đúc thép 630 816,88 520 ∑S (KVA) 1052,261 1052,336 Trang Trang 20 20 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN 3 125010/0,4 LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Cơ điện 320 140 349,28 Đúc gang 680 420 799,25 Mộc mẫu 210 90 228,47 1027,72 Hình 1. Sơ đồ TBA của nhà máy theo phương án 1. Nhận xét: Trạm MBA1 Sđm =1250 (KVA) > Strạm1= 1052,261(KVA). Trạm MBA2 Sđm =1250 (KVA) > Strạm2=956,05 (KVA). Trạm MBA3 Sđm =1250 (KVA) > Strạm3= 1377 (KVA). Cả 3 máy đều mang đủ tải. Khi sự cố: Nếu một trong 2 máy bị hỏng hoặc bảo dưỡng thì: Hệ số quá tải K qt =1,4. Sqt = 1, 4.Sdmba = 1, 4.1250 = 1750( KVA) Shol1 = Sducthep + Sducgang = 816,88 + 799, 25 = 1616,13 < Sqtba Máy biến áp đủ cung cấp cho hộ phụ tải loại 1 trong trường hợp quá tải. Kết luận: Phương án 1 đạt yêu cầu kỹ thuật. *Phương án 2: Trang Trang 21 21 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Bảng 2.3. Bảng phân phối phụ tải của phân xưởng cho MBA. Trạm 1 2 Máy biến áp Tên phân xưởng Pttpx (KW) Qttpx (KVAR) Sttpx (KVA) Dụng cụ 180 120 216,33 Lắp ráp 180 120 216,33 Nhà hành chính 0,14 0 0,14 Phòng BV 0,021 0 0,021 Rèn dập 350 200 403,11 Đúc thép 630 520 816,88 Bánh răng 180 120 216,33 Cơ khí 102,336 94,32 139,17 Cơ điện 320 140 349,28 Đúc gang 680 420 799,25 Mộc mẫu 210 90 228,47 ∑S (KVA) 1652.811 1732,5 Trang Trang 22 22 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 2. Sơ đồ TBA của nhà máy theo phương án 2. Nhận xét: Trạm MBA1 Sđm =2000 (KVA) > Strạm1= 1652.811 (KVA). Trạm MBA2 Sđm =2000 (KVA) > Strạm2= 1732,5 (KVA). Cả 2 máy đều mang đủ tải. Khi sự cố: Nếu một trong 2 máy bị hỏng hoặc bảo dưỡng thì Hệ số quá tải K qt =1,4. Sqt = 1, 4.Sdmba = 1, 4.2000 = 2800( KVA) Shol1 = Sducthep + Sducgang = 816,88 + 799, 25 = 1616,13 < Sqtba Máy biến áp đủ cung cấp cho hộ phụ tải loại 1 trong trường hợp quá tải. Kết luận: Phương án 2 đạt yêu cầu kỹ thuật. 2.2.3.So sánh kinh tế giữa 2 phương án. Để thuận tiện cho việc tính toán so sánh về kinh tế thì giữa các phương án ta quan tâm đến những yếu tố ảnh hưởng chính đó là: -Vốn đầu tư ban đầu (Tiền mua MBA). -Chi phí vận hành hàng năm. -Tổn thất điện năng trong phạm vi phân xưởng. Ta có thể áp dụng công thức: Stt = (a oh + a t /c ).V + β .∑ ∆A (Đồng/ năm). Trong đó: V: Vốn đầu tư. a oh :Hệ số hiệu quả vốn đầu tư tiêu chuẩn a oh =0,1 Trang Trang 23 23 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN a t /c a t /c = LỚP:CNKTDD07-ĐK04 : Hệ số thời gian thu hồi của vốn đầu tư. 1 1 = = 0, 2 Ttc 5 Ttc : Thời gian định mức thu hồi vốn ( 5 năm ). giá tiền 1kwh điện năng ∆A β =1000(đồng/kwh). : Tổn thất điện năng máy biến áp ∆A = ∆P 0, +∆P N , .K 2 pt .T (kwh) t:Thời gian đóng máy biến áp vào lưới điện. Nếu đóng liên tục cả năm thì T=8760h K pt : Hệ số mang tải máy biến áp. ∆P 0, = ∆P 0 + K .∆Q 0 gây lên (kw). ∆Q 0 = : Tổn thất tác dụng không kể đến thành phần kháng I % S dm ( KVAR) 100 T: Thời gian chịu tổn thất công suất trong năm T = (0,124 + Tmax .10−4 ) 2 .8760(h) Tmax = 4140(h) => T = (0,124 + 4140.10−4 ) 2 .8760 = 2535,52( h) ∆P n, = ∆P n + K .∆Q n : Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch có tính đến thành phần phản kháng (KW). ∆Q N = Un % S dm ( KVAR) 100 K= 0.05(KW/KVAR): Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng. ∆P 0 ∆P N , : Tổn thất không tải ngắn mạch của máy biến áp. *Phương án 1: Phương án này dùng 3 MBA 1250(KVA)-10/0,4 (KV) do công ty cổ phần chế tạo Điện Cơ Hà Nội sản xuất, 3 máy biến áp làm việc độc lập với nhau, phụ tải tương đối đều nhau. ∆Q 0 = I % S dm 1.1250 = = 12,5( KVAR ) 100 100 ∆P 0, = ∆P 0 .K .∆Q 0 = 2, 2 + 0, 05.12,5 = 2,825( KW ) ∆Q N = Un % S dm 5,5.1250 = = 68, 75( KVAR ) 100 100 ∆P n , = ∆P n + K .∆Q n = 16 + 0, 05.68, 75 = 19, 44( KW ) Trang Trang 24 24 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN K pt1 = S n1 1052, 261 = = 0,84 Sba1 1250 K pt1 = S n1 1052,336 = = 0,84 Sba1 1250 K pt1 = S n1 1027, 72 = = 0,82 Sba1 1250 Trạm 1: Trạm 2: LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Trạm 3: Tổn thất điện năng cảu MBA: Trạm 1: Trạm 2: ∆A 1 = ∆P 0, +∆P N , .K 2 pt .T = 2,825.8760 + 19, 75.0,84 2.2535,52 = 60080,99( kwh) ∆A 1 = ∆P 0, +∆P N , .K 2 pt .T = 2,825.8760 + 19, 75.0,842.2535,52 = 60080,99(kwh) ∆A 1 = ∆P 0, +∆P N , .K 2 pt .T = 2,825.8760 + 19, 75.0,82 2.2535,52 = 58418, 45( kwh) Trạm3: Vậy tổn thất điện năng của phương án 1 là: ∆A = ∆A 1 +∆A 2 +∆A 3 = 60080,99 + 60080,99 + 58418, 45 = 178580, 43(kwh) Tổn thất chi phí hàng năm của phương án 1: C1 = β .∆A = 1000.178580, 43 = 178580430 = 178,58 (Triệu đồng) Vốn đầu tư mua MBA của phương án 1: V1 = 3.360000.1000 = 1080000000 = 1080 ( Triệu đồng) Chi phí tính toán của phương án 1: Z1 = (a oh + a t /c ).V + C1 = (0,1 + 0, 2)1080 + 178,58 = 502,58 ( Triệu đồng) *Phương án 2: Phương án này dùng 2 MBA 2000(KVA)-10/0,4 (KV) do công ty cổ phần chế tạo Điện Cơ Hà Nội sản xuất, 2 máy biến áp làm việc độc lập với nhau, phụ tải tương đối đều nhau. ∆Q 0 = I % S dm 1.2000 = = 20( KVAR ) 100 100 ∆P 0, = ∆P 0 .K .∆Q 0 = 2, 2 + 0, 05.20 = 3,8( KW ) ∆Q N = Un % S dm 6.2000 = = 120( KVAR) 100 100 ∆P n , = ∆P n + K .∆Q n = 20 + 0, 05.120 = 26( KW ) K pt1 = S n1 1652.811 = = 0,83 Sba1 2000 K pt1 = Sn1 1732,5 = = 0,87 Sba1 2000 Trạm 1: Trạm 2: Tổn thất điện năng cảu MBA: Trang Trang 25 25 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN Trạm 1: LỚP:CNKTDD07-ĐK04 ∆A 1 = ∆P 0, +∆P N , .K 2 pt .T = 3,8.8760 + 26.0,832.2535,52 = 78702, 71( kwh) ∆A 1 = ∆P 0, +∆P N , .K 2 pt .T = 3,8.8760 + 26.0,87 2.2535,52 = 83185.51( kwh) Trạm 2: Vậy tổn thất điện năng của phương án 2 là: ∆A = ∆A 1 +∆A 2 = 78702, 71 + 83185.51 = 161888, 22(kwh) Tổn thất chi phí hàng năm của phương án 2: C1 = β .∆A = 1000.161888, 22 = 161888220 = 161,88 (Triệu đồng) Vốn đầu tư mua MBA của phương án 2: V1 = 2.480000.1000 = 960000000 = 960 ( Triệu đồng) Chi phí tính toán của phương án 2: Z1 = (a oh + a t /c ).V + C1 = (0,1 + 0, 2).960 + 161,88 = 449,88 ( Triệu đồng) Kết luận: Từ 2 phương án trên ta thống kê được bảng chi phí vận hành. Phương án Tổn thất điện năng (KWh) Vốn đầu tư V(triệu) Chi phí vận hành (triệu đồng) Chi phí tính toán Z (triệu đồng) 1 178580, 43 178,58 1080 502,58 2 161888, 22 960 161,88 449,88 Qua số liệu thống kê ở trên, ta dễ dàng thấy được loại được phương án 1. Vì phương án 2 là phương án có chi phí tính toán nhỏ nhất trong 2 phương án. Vậy ta chọn phương án 2 sử dụng 2 MBA 2000(KVA)-10/0,4 là phương án cung cấp điện cho nhà máy. 2.3.Xác định vị trí đặt các trạm biến áp cho nhà máy. Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một tường của một trạm chung với tường của phân xưởng, nhờ vậy tiết kiệm được vốn đầu xây dựng và ít ảnh hưởng đến các công trình khác. Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một phân xưởng hoặc toàn bộ phân xưởng vì có tri phí đầu tư thấp, vận hành đảm bảo và thuận lợi, xong về mặt an toàn khi có sự cố xảy ra trong trạm hoặc phân xưởng không cao. Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng lên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đưa điện cao áp tới gần hộ tiêu thụ điện, Trang Trang 26 26 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của nhà máy, cũng như mạng hạ áp của phân xưởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn và giảm tổn thất. Cũng vì vậy lên dùng trạm độc lập, tuy nhiều vốn đầu tư xây dựng trạm sẽ tăng. Tùy thuộc vào điều kiện có thể lựa chọn một trong các loại TBA đã nêu ở trên. Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp, ở đây ta sẽ sử dụng loại trạm xây dựng gầm tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất. Để lựa chọn được vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng, cần xác định được tâm phụ tải của các phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các trạm biến áp đó. Tâm phụ tải điện là điểm thỏa mãn điều kiện momen phụ tải đạt giá trị cực tiểu: n ∑ PL i =1 i i Trong đó: Pi => min Li , - Công suất và khoảng cách của phụ tải thứ I đến tâm phụ tải điện. Để xác định tọa độ của tâm phụ tải điện, ta có thể sử dụng các biểu n X0 = ∑S X i =1 n ∑ i =1 thức sau: i i Si ; n Y0 = ∑SY i =1 n ∑ i =1 i i Si Trong đó: X 0 Y0 , - Tọa độ của tâm phụ tải điện. X i Yi , - Tọa độ của tâm phụ tải thứ I tính theo hệ trục tọa độ oxy tùy chọn. Si - Công suất phụ tải thứ i. Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm tri phí về dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện. 2.3.1.Tính toán tâm phụ tải của nhà máy. Bảng 2.3. Bảng kế quả tính toán tâm phụ tải của toàn nhà máy. Ptt px Stt px STT Tên phân Tâm phụ tải Trang Trang 27 27 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN xưởng LỚP:CNKTDD07-ĐK04 (KW) (KVAR) X (m) Y (m) 1 Mộc mẫu 210 228,47 21 9,7 2 Đúc thép 630 816,88 16,5 10,5 3 Cơ khí 102,336 139,17 12,4 10,2 4 Bánh răng 180 216,33 9,5 10,3 5 Rèn dập 350 403,11 6,3 10,3 6 Lắp ráp 180 216,33 3,2 5,7 7 Dụng cụ 180 216,33 3 10,4 8 Đúc gang 680 799,25 20 3,5 9 Cơ điện 320 349,28 15,8 3,4 10 Nhà hành chính 0,14 0,14 4,4 1,8 11 Phòng bảo 0,021 vệ 0,021 7,5 1,3 Thay vào công thức ta có tâm phụ tải toàn nhà máy: n X0 = ∑S X i =1 n i ∑ i =1 n i Si = 47442, 47 = 14, 01(m) 3385, 28 Y0 = ∑SY i =1 n ∑ i =1 ; i i Si = 26061, 28 = 7, 70(m) 3385, 28 2.3.2.Tính toán tâm phụ tải cho nhà máy theo phương án 2 . Theo như tính toán ở bên trên ta tính được tâm phụ tải của nhà máy có tọa độ là: n X0 = ∑S X i =1 n ∑ i =1 i n i Si = 47442, 47 = 14, 01(cm) 3385, 28 Y0 = ; ∑SY i =1 n ∑ i =1 i i Si = Trang Trang 28 28 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 26061, 28 = 7, 70(m) 3385, 28 Bảng 2.3 Bảng tâm phụ tải của mặt bằng nhà máy CK 623. Vậy tọa độ: (14,01; 7,70) là tọa độ của trung tâm phụ tải trên bản vẽ mặt bằng nhà máy. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn ta dịch chuyển trạm vào sát tường rào của nhà máy. 2.4.Tổn thất trạm biến áp của nhà máy. Ở trên ta đã chọn được dung lượng, số lượng MBA. Để có số lượng chính sác cho việc tính chọn thiết bị điện cho mạng xí nghiệp, ta phải tính được chính sác phụ tải tính toán của xí nghiệp kể cả tổn thất trrong các MBA. Trang Trang 29 29 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 *Tổn thất công suất tác dụng trong các MBA: ∆P = ∆P 0 +∆P N .K 2 pt BAi Trong đó: ∆P BAi : Tổn thất công suất tác dụng của MBA thứ i. K pt : Hệ số phụ tải của MBA thứ i. Từ đó ta có tổng công suất tác dụng của các MBA sẽ là: 2 ∆P ∑ ∆P = i =1 BAi = 2.∆P 0 +∆P N .( K 2 pt1 + K 2 pt 2 ) (0,822 + 0,87 2 ) =2.2,8+26. =42,76(KW) *Tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp: ∆Q BAi = ∆Q 0 +∆Q N .K 2 pt Trong đó: ∆Q BAi : Tổn thất công suất caur máy biến áp thứ i. Từ đó tổng công suất phản kháng của các máy BA sẽ là: 2 ∆Q ∑ ∆Q = i =1 BAi = 2.∆Q 0 +∆Q N .( K 2 pt1 + K 2 pt 2 ) (0,822 + 0,87 2 ) =2.20+120. Vậy tổn thất trong MBA là: ∆S =211,51(KVAR) ∆P 2 +∆Q 2 = 42,762 +211,512 2 = 215, 79( KVA) = *Phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến tổn thất công suất trong MBA. P ,ttnm = ∆P + Pttnm = 42, 76 + 2266 = 2308, 76( kw) Q ,ttnm = ∆Q + Qttnm = 211,51 + 1459, 46 = 1670,97( kw) S ,ttnm = ∆S + Sttnm = 215, 79 + 2695,33 = 2911,12( kw) I ttnm = , S ,ttnm 3.U đm = 2911,12 = 4201,84 3.0,4 (A) Trang Trang 30 30 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 CHƯƠNG III. THIẾT LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ, SƠ ĐỒ ĐI DÂY HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN. 3.1 Đặt vấn đề. Điện năng cũng là một loại hàng hoá vì vậy nó đươc sản xuất ra phải đáp ứng được nhu cầu nhất định của khách hàng sử dụng điện đặc biệt là khách hàng ở khối công nghiệp. Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng tốt. 3.1.1 Đảm bảo chất lượng điện năng tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép. Chất lượng điện năng được đánh giá bằng hai chỉ tiêu là tần số hệ thống lưới và giá trị điện áp. Tần số lưới điện của hệ thống liên quan đến việc cân bằng công suất tác dụng P trong hệ thống điện. Nếu hệ thống thiếu công suất P thì tần số hệ thống giảm và ngược lại nếu thừa công suất tác dụng thì tần số chung của hệ thống tăng lên. Vì vậy người thiết kế phải quan tâm đến chất lượng điện áp cho khách hàng. Nói chung điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép dao động xung quang giá trị 5%. Các xí nghiệp nhà máy yêu cầulượng điện áp cao là 2,5%. Trang Trang 31 31 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 3.1.2 Đảm bảo độ tin cậy tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải. Với những công trình quan trọng cấp quốc gia thì đảm bảo liên tục ở mức cao nhất. Những nhà máy xí nghiệp tốt nhất dùng máy điện dự phòng. Khi mất điện máy phát cung cấp cho những phụ tải quan trọng hoạc những hệ thống được hỗ trợ và liên kết với nhau mỗi khi gặp sự cố. 3.1.3 An toàn cung cấp điện. Hệ thống cung cấp phải được vận hành an toàn đối với con người và thiết bị. Muốn đạt được những yêu cầu này người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, mạch lạc, đúng chỉ tiêu kỹ thuật, các thiết bị phải chọn sao cho phù hợp về chủng loai và công suất. 3.1.4 Về kinh tế. Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thông qua vốn đầu tư, chi phí vận hành hằng năm có xét tới yếu tố thu hồi vốn đầu tư. Nói chung nếu việc đảm bảo các chi tiêu kỹ thuật càng cao thì vốn đầu tư xây dựng càng lớn vì vậy tính toán thiết kế sao cho hợp lý để đưa ra phương án xây dựng tối ưu. 3.2. Phương án đi dây cho mạng cao áp. 3.2.1 Sơ đồ hình tia. Dùng để cung cấp cho các phụ tải phân tán từ thanh cái hạ áp có các bộ đường dây riêng biệt đến các phụ tải. Trang Trang 32 32 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.2.1a Sơ đồ hình tia cung cấp cho phụ tải phân tán. Trang Trang 33 33 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.2.1b Sơ đồ hình tia cung cấp cho phụ tải tập trung - Đặc điểm cấu tạo + Thanh cao áp (6-10 KV) + BA phân xưởng (Y/ Y0) + Máy biến dòng BI: Tạo nguồn dòng cung cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ + AT: Aptomat tổng + Thanh cái hạ áp 0,4/0,23KV + AT1, AT2, AT3 các áp tô mát nhánh - Đặc điểm : Từ thanh cái hạ áp có các đường dây riêng biệt tới các tủ động lực từ tủ động lực có các lộ đường dây riêng biệt tới phụ tải . - Ưu điểm: + Độ tin cậy cao. + Dễ bảo vệ, sửa chữa,vận hành. - Nhược điểm: giá thành cao. Trang Trang 34 34 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 3.2.2 Sơ đồ phân nhánh. Hình 3.2. Sơ đồ phân nhánh được dùng cho các phân xưởng có phụ tải quan trọng. Trong các sơ đồ này các trạm biến áp được cung cấp từ đường dây phân nhánh. Ưu điểm: Giá thành rẻ. Nhược điểm: + Nối dây phức tạp hơn sơ đồ hình tia + Khó vận hành sủa chữa 3.2.3 Sơ đồ hỗn hợp. Trang Trang 35 35 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.3. Sơ đồ hỗn hợp. - Sơ đồ hỗn hộp là dạng sơ đồ kết hợp của sơ đồ hinh tia và sơ đồ phân nhánh . Ưu điểm: tiết kiệm được thiết bị, vốn đầu tư ít. Nhược điểm: khó khăn trong vận hành sửa chữa. 3.3. Chọn sơ đồ lối dây của mạng điện cao áp. Ta lựa chọn phương án cung cấp điện cho phân xưởng là sử dụng sơ đồ hỗn hợp đặt hai máy biến áp vì nhà máy có cả hộ phụ tải loại 1( hộ phụ tải quan trong ) và hộ phụ tải loại 3. Khi cung cấp điện cho 1 phân xưởng có quan hệ trực tiếp đến việc lựa chọn thiết bị điện, tổn thất công suất, tổn thất điện năng, chi phí vận hành. Trong 1 xí nghiệp không nên chọn nhiều cấp điện áp khác nhau để sử dụng (vì như thế sẽ làm phức tạp sơ đồ cung cấp điện) Mạng hình tia có sơ đồ tin cậy cao, thích hợp vớ phụ tải phân tán, thường sử dụng cho phụ tải phân phối đều trên một diện tích sản xuất. Mạng phân nhánh: dùng cho phụ tải đối tượng lớn, phân phối đều cho 1 đơn vị sản xuất lớn. Khi cấp điện áp bị tổn thất. Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của nhà máy và các sơ đồ mạng cao áp. Trong đồ án này em chọn phương án cung cấp điện theo kiểu hỗn hợp là đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện và tính cung cấp điện cao cho hộ phụ tải loại 1 và hộ phụ tải loại 3. Trang Trang 36 36 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp của nhà máy cơ khí số 623. Quy trình hoạt động của sơ đồ cung cấp điện trên như sau: Đóng DCL → → → → → A1 ÷ A n → DCL1 dòng điện qua MC MBA AT phụ tải được → cắt từ phụ tải nguồn. Trong đó: DCL1: Dao các li dùng để cách li phần mang điện và phần không mang điện tạo khoảng hở trông thấy giữa hai thành phần này khi cần sửa chữa. ( Y / Y0 ) BA: Biến áp biến đổi điện áp thứ cấp 10kV thành điện áp 0,4/0,23kV cung cấp cho các phụ tải của phân xưởng. BI: Máy biến dòng dùng để biến đổi dòng điện thành dòng 5A cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ. AT: Aptomat tổng dùng để bảo vệ quá tải cho MBA và sự cố ngắn mạch trên các thanh cái. A1 ÷ A n : Các aptomat đóng cắt và bảo vệ ngắn mạch cho các thiết bị điện. CSV: Chốn sét van chống sét đánh lan truyền từ đường dây trên Trang Trang 37 37 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 không đến trạm. Nhận xét: Ưu điểm: + Sơ đồ nối dây đơn giản. + Độ tin cậy cung cấp điện cao. Nhược điểm: + Cung cấp điện bởi 1 nguồn khi xảy ra sự cố ngắn mạch toàn cơ sở phân xưởng sẽ bị mất điện. + Vốn đấu tư lớn. 3.4 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho mạng hạ áp của phân xưởng cơ khí. Tủ động lực được đặt ở vị trí thỏa mãn những yêu cầu sau: - Gần trung tâm phụ tải của nhóm. - Tiện lợi cho các hướng đi. - Tiện lợi cho các thao tác vận hành sửa chữa. Tủ phân phối được đặt sao cho: - Gần trung tâm phụ tải. - Tiện lợi cho các đường đi dây. - Dễ vận hành. Trang Trang 38 38 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.5: Sơ đồ đi dây của phân xưởng cơ khí. CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ, DÂY DẪN, DÂY CÁP TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN. 4.1. Điều kiện để chọn dây dẫn cáp tủ động lực và các thiết bị đóng cắt bảo vệ. 4.1.1. Điều kiện chung để lựa chọn thiết bị điện. a. Lựa chọn theo điều kiện làm việc lâu dài ≥ Điều kiện chọn: Uđmtb Uđmm U đmtb + ∆U đmtb ≥ U đmm + ∆U đmm U đm . Trong đó: Uđmtb là điện áp định mức của thiết bị điện. Uđmm là điện áp định mức của mạng điện. ∆U đmtb ∆U đmm là độ tăng điện áp cho phép của thiết bị điện. là độ lệch điện áp có thể của mạng điện so với điện Trang 41 Trang Trang 39 39 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 áp định mức trong điều kiện vận hành. Điện áp định mức của thiết bị điện ghi trên nhãn máy phù hợp với độ cách điện của nó. Mặt khác khi thiết kế chế tạo các thiết bị điện đều dự trữ độ bền về điện nên cho phép chúng làm việc lâu dài không hạn chế với điện áp cao hơn điện áp đinh mức 10-15%. Như vậy trong điều kiện làm việc bình thường do độ chênh lệch không vượt quá 10-15% điện áp định mức nên chọn thiết bị điện thỏa mãn điều kiện trên. b. Chọn theo dòng định mức Iđm . Iđm do nhà sản xuất chế tạo quy định nó là dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị trong thời gian lâu dài mà không làm hỏng thiết bị. Chọn theo dòng định mức là chọn theo khả năng ổn định nhiệt và ổn định động khi dòng điện tăng làm tăng tổn thất, năng lực điện động nên phải quan tâm tới sự ổn định của 2 yếu tố này. Chọn thiết bị theo dòng điện định mức sẽ đảm bảo cho các bộ phận của nó không bị đốt nóng nguy hiểm trong tình trạng làm việc lâu dài định mức. Điều đó rất cần thiết cho dòng điện làm việc cực đại của các mạch Ilvmax không quá dòng điện định mức của thiết bị điện. I đmtb ≥ Ilv max Điều kiện chọn: Trong đó: Ilv max là dòng điện làm việc thực tế lớn nhất của tải. I đmtb là dòng điện định mức của thiết bị. Chú ý: Dòng điện làm việc max có thể tính toán như sau: + Đối với đường dây làm việc song song tính khi cắt bớt 1 đường dây. + Đối với máy biến áp tính khi máy biến áp làm việc quá tải. + Đối với đường dây cáp được tính khi sử dụng quá tải của nó. + Đối với thanh góp nhà máy điện, trạm biến áp, các thanh dẫn mạch phân đoạn mạch nối với thiết bị điện tính trong điều kiện vận hành xấu nhất. + Đối với máy phát điện tính bằng 1,05 lần dòng điện định mức của nó. 4.1.2. Điều kiện chung để kiểm tra thiết bị bảo vệ. Sau khi chọn các thiết bị điện, bộ phận dẫn điện theo điều kiện định mức cần phải kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt khi ngắn mạch. Khi đó cần kiểm tra chế độ vận hành xấu nhất của mạng điện. a.Kiểm tra ổn định động. Giữa các bộ phận mang dòng điện có lực tác dụng tương hỗ, gọi là lực điện động. Lực này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Hình dáng, kích thước, khoảng cách, tính chất của các vật mang dòng điện và trị số của dòng điện đi qua. Trong điều kiện làm việc bình thường, do dòng điện làm việc nhỏ nên lực điện động nhỏ không gây tác hại. Nhưng khi ngắn mạch, dòng điện rất lớn và lực điện động lớn có thể gây nên Trang Trang 40 40 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 biến dạng thanh dẫn, phá vỡ sứ cách điện… Vì vậy khi lựa chọn các thiết bị và bộ phận dẫn điện khác cần kiểm tra ổn định lực điện động (kiểm tra ổn định động) để đảm bảo thiết bị điện và các phần tử dòng điện đi qua không bị phá hoại do tác dụng của lực điện động. Điều kiện kiểm tra ổn định động của thiết bị là: I max ≥ I xk hoặc i xk = i max ≥i xk 2.k xk .I N (kA) Trong đó: Imax là biên độ dòng điện cực đại cho phép đặc trưng ổn định động cao của thiết bị điện. ixk là biên độ dòng điện ngắn mạch xung kích. I xk là dòng xung kích dòng chạy qua thiết bị điện Như vậy: Khả năng ổn định động của thiết bị điện được đặc trưng bởi dòng điện ổn định động định mức. Dòng điện ổn định động định mức là do dòng điện lớn nhất có thể chạy qua thiết bị điện mà lực điện động là do nó sinh ra không thể phá hoại thiết bị điện được. b. Kiểm tra ổn định nhiệt. Dây dẫn và thiết bị điện khi có dòng đi qua sẽ bị nóng lên vì có các tổn thất công suất. Khi nhiệt độ của thiết bị điện và dây dẫn quá cao sẽ làm cho chúng bị hư hỏng hay giảm thời gian phục vụ. Vì vậy, phải quy định nhiệt độ cho phép của chúng khi làm việc bình thường cũng như ngắn mạch. Đối với dây dẫn điều kiện kiểm tra ổn định nhiệt có thể áp dụng điều kiện sau: I ôđn ≥ I ∞ t gt t ôđn Trong đó: Iôđn là dòng ổn định nhiệt: ∞ ∞ I là dòng ngắn mạch ổn định vớ giá trị t = tgt là thời gian giả thiết để tính toán dòng ngắn mạch. tôđn là thời gian ổn định nhiệt định mức. 4.2. Lựa chọn thiết bị cao áp. 4.2.1. Lựa chọn dao cách ly. Dao cách ly được chế tạo nhiều chủng loại, kiểu cách khác nhau có dao cách ly ngoài trời, trong nhà; dao cahs ly một, hai, bai trụ sứ; dao cách ly lưỡi dao chém thẳng, quay ngang; dao cách ly một cực, ba cực. Ở lưới trung áp ngoài dao cách ly thong thường, người ta còn chế tạo dao cách ly phụ tải để có thể đống cắt mạch điện khi mang tải. Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện trông thấy giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận được cắt điện nhằm mục đích đảm bảo an toàn cho các nhân viên sửa Trang Trang 41 41 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 chữa thiết bị điện. Dao cách li được chọn theo điện áp định mức, dòng điện định mức và kiểm tra ổn định nhiệt, ổn định động khi ngắn mạch. Đối với phân xưởng sử dụng 2 MBA có S=2000 (kVA) và Uđm=10(kV). Điều kiện lựa chọn dao cách ly: U đmDCL ≥ UđmL Iđm DCL ≥ Icb Ta có:Icb = IqtBAđmBA = kqt .I = k qt .SđmBA 3U đm = 1,4.2000 = 161, 66(A) 3.10 Với : Uđm lưới = 10 (kV). Icb =161,66(A). Tra bảng 2.35 (trang 129 sổ tay tra cứu thiết bị điện của Ngô Hồng Quang ) ta chọn dao cách ly 3DC điện áp 12-36kV có các thông số như bảng sau: Bảng 3.1. Thông số kĩ thuật dao cách ly. Loại Uđm ( kV) Iđm (A) Int (kA) Inmax (kA) 3CD 12 400-2500 16-63 40-160 4.2.2. Lựa chọn máy cắt điện. Máy cắt điện là thiết bị quan trọng trong mạng cao áp dùng để đóng cắt dòng điện phụ tải, cắt dòng điện ngắn mạch. Máy cắt là loại thiết bị đóng cắt làm việc tin cậy song giá thành cao nên được sử dụng ở những nơi quan trọng. Máy cắt được chọn theo điều kiện điện áp định mức, dòng điện định mức kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt. Ngoài ra còn chọn theo kiểu máy cắt hoặc phương thức truyền thống… Điều kiện để lựa chọn máy cắt. U đmmc ≥ U đmm Theo điện áp định mức: I đmmc ≥ Ilv max Theo dòng định mức: Theo công suất máy cắt: Điều kiện kiểm tra máy cắt: Theo ổn định động: Sđmmc ≥ SN i max ≥ i xk Trang Trang 42 42 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN Iođn ≥ I∞ LỚP:CNKTDD07-ĐK04 t tg t ođn Theo ổn định nhiệt: - Căn cứ vào điều kiện trên ta xác định lựa chọn máy cắt theo các thông số tính toán sau đây. Uđmmc ≥ Uđmm=10 kV Iđmmc ≥ Icb =161,66 (A) Tra bảng 5.9 (sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện của Ngô Hồng Quang) trang 308 ta chọn máy cắt 3AF 611-4 do ABB chế tạo với những thông số sau: Bảng 3.2. Thông số kĩ thuật máy cắt điện Loại máy Uđm (kA) 3AF 611-4 12 Iđm (A) IN (kA) INmax IN3s 630-1250 12,5 31,5 12,5 4.2.3. Lựa chọn chống sét van. Nhiệm vụ của chống sét van là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên không truyền vào trạm biến áp và trạm phân phối. VV vậy chống sét van được dùng rộng rãi để bảo vệ các thiết bị điện. Chống sét van là thiết bị điện trở phi tuyến có nhiệm vụ chống sét truyền tải từ đường dây không cho truyền vào trạm phân phối và trạm biến áp. Với điện áp định mức của lưới điện, điện trở chống sét có trị lớn không cho dòng điện đi qua, khi có quá nhiều điện áp khí quyển, điện trở của chống sét giảm xuống rất bé tháo dòng điện sét xuống đất. - Điều kiện chọn sét van: Uđmcsv ≥ Uđmm Vậy đối với nhà máy cơ khí ta cần chọn chống sét van có U đmcsv ≥ 10kV Tra bảng 8.2 (sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện của Ngô Hồng Quang) trang 380 ta chọn chống sét van do Siemens chế tạo với các thông số sau: Bảng 3.3. Thông số kĩ thuật van chống sét. Loại Uđm (kV) Dòng điện phóng định mức (kA) Vật liệu Vật liệu vỏ 3EA1 24 5 Cacbua silic Nhựa Trang Trang 43 43 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 4.3.Chọn thiết bị hạ áp. 4.3.1.Chọn aptomat (AT ). Aptomat có thể dùng trực tiếp khởi động trực tiếp các động cơ có công suất vừa và nhỏ, nó là thiết bị dùng ở mạng hạ áp thấp. Nó có thể thực hiện 2 nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ. Do ưu điểm hơn hẳn cầu chì ở khả năng làm việc chắc chắn tin cậy, an toàn đóng cắt đồng thời 3 pha và khả năng tự động hóa rất cao nên có thể dùng áp tô mát để bảo vệ máy. Điều kiện lựa chọn aptomat : Theo điện áp định mức: U đmAT ≥ U đmm Theo dòng điện định mức: Điều kiện kiểm tra: I đmAT ≥ I lv max I max ≥ I xk Theo ổn định động: Theo dòng điện ổn định nhiệt: Iodn Với UdmAT, IdmAT là điện áp và dòng điện định mức của aptomat chọn Ilvmax là dòng làm việc cực đại chạy qua 1 aptomat (A) a. Lựa chọn aptomat đầu vào thanh cái hạ áp.( Phân xưởng cơ khí và các phân xưởng khác của nhà máy). Tương tự theo các điều kiện chọn như sau: U đmAT ≥ U đmmld I đmAT ≥ I tt Như vậy ta có: U đmm = 400(V) ⇒ U đmAT ≥ 400(V) Ilv max = I ttnm = 4201,84(A) ⇒ I đmAT ≥ 4201,84(A) Tra bảng 3.8 (trang 150 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện tử từ 0,4-500(kV) của Ngô Hồng Quang), ta chọn aptomat SA-EA do hãng Hwa Shih chế tạo với các thông số như sau: Bảng 3.4. Thông số kĩ thuật AT. Loại Uđm (V) Iđm (A) IN (kA) Số cực M50 690 5000 85 3 b. Lựa chọn aptomat bảo vệ cho đường cáp từ tủ động lực tới từng máy. Aptomat được lựa chọn theo điều kiện: UđmAT ≥ Uđmm Trang Trang 44 44 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 IđmAT ≥ Ilvmax - Nhóm 1: Uđmm = 400 (V) ⇒ U đmAT1 ≥ 400(V) I ttn1 = 42, 67( A) ⇒ I đmAT 1 ≥ 42, 67( A) - Nhóm 2: Uđmm= 400(V) ⇒ U đmAT 2 ≥ 400(V) I ttn 2 = 52, 44( A) ⇒ IđmAT 2 ≥ 52, 44(A) - Nhóm 3: Uđmm= 400 (V) ⇒ U đmAT3 ≥ 400(V) I ttn 3 = 49, 46( A) ⇒ I đmAT 3 ≥ 49, 46( A) -Nhóm 4: Uđmm = 400 (V) ⇒ U đmAT 4 ≥ 400(V) I ttn 4 = 42,19( A) ⇒ IđmAT 4 ≥ 42,19( A) -Nhóm 5: Uđmm = 400 (V) ⇒ U đmAT 4 ≥ 400(V) I ttn 4 = 46,36( A) ⇒ I đmAT 4 ≥ 46,36( A) Từ các thông số trên căn cứ với bảng 3.14 ( trang 154 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4-500 KV của Ngô Hồng Quang ) ta có thể chọn được các loại aptomat phù hợp với từng nhóm thiết bị. Bảng 3.5. Bảng lựa chọn aptomat cho các nhóm thiết bị. Nhóm Loại Số cực Iđm Uđm aptomat (A) (V) I SA53-G 3 50 600 II SA53-G 3 50 600 III SA53-G 3 50 600 IV SA53-G 3 50 600 V SA53-G 3 50 600 c. Lựa chọn aptomat cho từng thiết bị trong phân xưởng cơ khí. Điều kiện lựa chọn aptomat: UđmAT ≥ Uđmm IđmAT ≥ Ilvmax +Tính chọn cho máy cưa. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 9 = = 19.99(A) 3.U đm .cos ϕ.η 3.0, 4.0,65.1 Vậy aptomat phải đảm bảo có: Trang Trang 45 45 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 19,99(A) + Tính chọn cho máy tiện. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 10 = = 24, 06(A) 3.U đm .cos ϕ.η 3.0, 4.0, 6.1 Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 24,06(A) + Lựa chọn cho máy doa. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 3.U đm .cos ϕ.η = 4,5 = 9, 28(A) 3.0, 4.0, 7.1 . . Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 9,28(A) + Lựa chọn cho máy mài phẳng. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 9 = = 16, 24(A) 3.U đm .cos ϕ.η 3.0, 4.0,8. . Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 16,24(A) + Lựa chọn cho máy mài tròn. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV). Iđm = Pđm 14 = = 28,87(A) 3.U đm .cos ϕ.η 3.0, 4.0, 7.1 Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 28,87(A) + Lựa chọn máy tiện đứng. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 7 = = 15, 79(A) 3.U đm .cos ϕ.η 3.0, 4.0, 64.1 Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 15,79(A) + Lựa chọn cho máy khoan. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 3.U đm .cos ϕ.η = 9 = 19,99(A) 3.0, 4.0, 65.1 Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 19,99(A) +Lựa chọn cho máy bào. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Trang Trang 46 46 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN Iđm = Pđm 3.U đm .cos ϕ.η = LỚP:CNKTDD07-ĐK04 12 = 23, 09(A) 3.0, 4.0, 75.1 Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 23,09(A) +Lựa chọn cho máy xọc. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 14 = = 25, 26(A) 3.U đm .cos ϕ.η 3.0, 4.0,8.1 Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 25,26(A) + Lựa chọn cho cầu trục. Uđmm= 400 (V)= 0,4(kV) Iđm = Pđm 8,94 = = 19,85(A) 3.U đm .cos ϕ.η 3.0, 4.0, 65.1 Vậy : UđmAT ≥ 400(V) IđmAT ≥ 19,85(A) Tra bảng 3.13 (trang 153 sổ tay tra cứu và lựa chọn các thiết bị điện từ 0,4-500 kV của Ngô Hồng Quang ) ta chọn aptomat bảo vệ cho máy độc lập có thông số kỹ thuật như sau: Aptomat EA53-G, số cực = 3, Uđm = 600 (V). Bảng 3.6. Bảng chọn AT cho các thiết bị. ST T Tên thiết bị Pđm Số cực Loại AT (KW) U đm I đmAT (V) (A) 1 Máy cưa 9 3 EA 53-G 600 20 2 Máy tiện 10 3 EA 53-G 600 30 3 Máy doa 4,5 3 EA 53-G 600 10 4 Máy mài phẳng 9 3 EA 53-G 600 20 5 Máy máy mài tròn 14 3 EA 53-G 600 30 6 Máy tiện đứng 7 3 EA 53-G 600 20 7 Máy khoa 9 3 EA 53-G 600 20 8 Máy bào 12 3 EA 53-G 600 30 9 Máy xọc 14 3 EA 53-G 600 30 10 Cầu trục 8,94 3 EA 53-G 600 20 4.3.2. Lựa chọn máy biến dòng. Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện lớn thành dòng Trang Trang 47 47 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 điện 5A bên thứ cấp để cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa. Máy biến dòng điện lựa chọn theo điều kiện điện áp, dòng điện, phụ tải thứ cấp và kiểm tra theo điều kiện ổn đnh động và ổn định nhiệt. Ngoài ra còn phải chọn lọai phù hợp với nơi lắp đặt. Điều kiện lựa chọn máy biến dòng. Theo điện áp định mức: U đmBI ≥ U đmm (V) IđmBI≥ Theo dòng điện sơ cấp định mức: Imax 1, 2 S2đmđBI ≥ Stt (A) Theo phụ tải cuộn dây thứ cấp: . 4201,84 ≥ Ta có: IđmBI Ittnm = (A) Tra bảng 8.6 ( trang 385 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4-500kV của Ngô Hồng Quang ) ta chọn máy biến dòng điện do Siemens chế tạo với các thông số kỹ thuật như sau: Bảng 3.7. Thông số kĩ thuật máy biến dòng. Loại Iđm1(A) Uđm (V) Cấp chính xác BD40 5000 600 0,5 4.3.3 Chọn tủ phân phối. Tủ phân phối có thể được cấp điện từ 1 nguồn, 2 nguồn hoặc 1 nguồn có dự phòng, trong tủ phân phối thường đặt aptomat và các aptomat nhánh. Chọn tủ phân phối, tủ động lực bao gồm các nội dung: chọn loại tủ, sơ đồ tủ, chọn các aptomat, chọn thanh cái, chọn các thiết bị đo đếm, bảo vệ an toàn và chống sét. Căn cứ vào số liệu tính toán của các thiết bị ta có tủ phân phối là loại tủ do SAREL chế tạo. a.Tủ phân phối của xưởng cơ khí: Đặt aptomát tổng và 6 aptomát nhánh cấp điện cho 5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng, tủ được chọn có thông số như sau: Cao (mm) 2200 Bảng. 3.8. Thông số tủ phân phối Rộng (mm) Sâu (mm) 600 600 Số cánh tủ 1 4.3.4 Chọn tủ động lực. Chọn tủ động lực do Sarel chế tạo: Trang Trang 48 48 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN Cao (mm) 2200 LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Bảng. 3.9. Thông số tủ động lực. Rộng (mm) Sâu (mm) 1000 400 Số cánh tủ 2 4.4 Chọn cáp dây dẫn. Dây dẫn và dây cáp được lựa chọn theo các điều kiện sau đây: Lựa chọn theo điều kiện phát nóng. Lựa chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Ngoài điều kiện nêu trên người ta còn lụa chọn theo kết cấu của dây dẫn và cáp như một sợi, nhiều sợi, vật liệu cách điện… 4.4.1 Lựa chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp, vật dẫn bị nóng lên. Nếu nhiệt độ qua dây dẫn và cáp quá cao sẽ làm cho chúng bị hư hỏng, hoặc giảm tuổi thọ. Mặt khác độ bền cơ học của kim loại sẽ bị giảm xuống. Đối với mỗi loại dây dẫn, cáp nhà chế tạo cho trước giá trị dòng điện cho phép dòng điện này ứng với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường. Nếu nhiệt độ của môi trường nơi lắp đặt dây dẫn và cáp khác nhiệt độ tiêu chuẩn thì dòng điện cho phép cần được hiệu chỉnh. Icp (hiệu chỉnh) =k.Icp Trong đó: Icp : Dòng diện cho phép của dây dẫn, cáp ứng với điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường (A) k: Hệ số điều chỉnh. Vậy điều kiện phát nóng là: ≤ Ilvmax Icp Ilvmax là dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất (A). Icp dòng điện cho phép đã hiệu chỉnh của dây dẫn (A) 4.4.2 Lựa chọn theo tổn thất điện áp cho phép. Đối với các mạng trung áp và hạ áp do trực tiếp cung cấp điện cho các phụ tải nên vấn đề đảm bảo điện áp rất quan trọng. Vì vậy người ta lấy điều kiện tổn thất điện áp cho phép làm điều kiện đầu tiên để chọn tiết diện dây dẫn và cáp. Sau đó kiểm tra theo điều kiện phát nóng. ∆U = PR + Q. X U dm (V) Điều kiện tổn thất điện áp cho phép điện áp là: Trong đó: ∆U max % ≤ ∆U cp % Trang Trang 49 49 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 ∆Umax - Là tổn thất lớn nhất trong mạng. ∆Ucp - Là tổn thất điện áp cho phép(±5%, hoặc ±2,5% tùy theo từng phụ tải). ∆U % = ∆U .100 U dm Nếu mạng điện có nhiều phân đoạn, nhiều nhánh thì phải tìm điểm nào đó mà tổn thất điện áp lớn nhất để so sánh. 4.4.3 Lựa chọn theo Jkt . S= I lvmax J kt .Skt Trong đó: Jln: Dòng điện lớn nhất chạy trên đường dây(A). Jkt: Mật độ kinh tế của dòng điện (A/mm2). Mật độ kinh tế của dòng điện phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn, thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất Tmax. Mật độ kinh tế của dòng điện được chọn theo kiểu dây dẫn và thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất. Nếu như các đoạn đường dây có nhiều phụ tải, đồng thời các phụ tải có thời gian sử dụng công suất lớn nhất như nhau, khi đó tiết diện của mỗi đường dây Fkti = I ln i J kt Trong đó: Ilni: Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây thứ i trong chế độ làm việc bình thường. 4.4.4. Chọn cáp từ trạm biến áp tới các tủ phân phối. Lựa chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: Icp ≥ I ttpx k1.k 2 Trong đó: Icp: dòng cho phép của dây cáp. k1: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, ứng với môi trường đặt dây cáp. k2: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng dây hoặc cáp đi chung trên 1 rãnh. k1 = 0,96 k3 Chọn = k2 =1; Icp ≥ I ttnm = 4376,92(A) k1.k 2 Tra bảng 4.25 ( trang 251 sổ tay tra cứu các thiết bị điện từ 0,4500kV) ta chọn cáp đồng 3 lõi có thông số: Bảng. 3.11. Thông số kỹ thuật dây cáp từ TBA đến tủ phân phối của Trang Trang 50 50 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Loại cáp nhà máy cơ khí F (mm2) Icp (A) XLPE (A) 50 5000 4.4.5 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực. Lựa chọn cáp với các điều kiện sau: I cp ≥ I lv max k1.k 2 .k3 Cáp dẫn cung cấp cho các nhóm cũng được chọn theo điều kiện: I I cp ≥ lv max k1.k2 .k3 Do các thiết bị được bảo vệ bằng áptômát: I cp ≥ I kdnhiet 1,5.k1.k2 .k3 I lv max = I tt n hom Trong đó: * Tính toán cho nhóm I: Icp Ilv max 42, 67 = = 44, 45(A) ≥ k1.k 2 .k 3 0,96.1.1 ≥ Icp 1, 25.IđmAT 1, 25.50 = = 43, 40(A) 1,5.k1.k 2 .k 3 1,5.0,96.1.1 Tra bảng 4.24 ( trang 249 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện ) ta chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo có thông số kỹ thuật như sau: Bảng. 3.12 Thông số cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 1 Loại cáp F (mm2) Icp (A) 3G 4 2,25 53 Tính toán tương tự với 3 nhóm còn lại,ta lựa chọn được. Bản.g 3.13. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực của phân xưởng cơ khí Nhóm Itt (A) Loại cáp F (mm2) Icp (A) I 42,67 3G 4 2,25 53 II 52,44 3G 4 2,25 53 III 49,46 3G 4 2,25 53 IV 42,19 3G 4 2,25 53 Trang Trang 51 51 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN V 46,36 LỚP:CNKTDD07-ĐK04 3G 4 2,25 53 4.4.6 Chọn cáp từ tủ động lực tới các thiết bị. Dây dẫn, dây cáp phải được chọn theo các điều kiện sau: I cp ≥ I lv max k1k2 k3 Vì các thiết bị được bảo vệ bằng Aptomat I ktnhiet I cp ≥ k1 k 2 k 3 .1,5 Trong đó: +K1 là hệ số chỉnh nhiệt môi trường khác với nhiệt độ tiêu chuẩn. Hệ cung cấp điện ta chọn K1 = 0,96 K2 + là hệ số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp hoặc dây trong một rãnh. Tra bảng 4.2.2 Hệ thống cung cấp điện ta chọn + K3 K2 = 1 là hệ số kể đến chế độ làm việc của thiết bị với chế độ làm việc K3 = ngắn hạn lặp lại 0,875 ε + Với chế độ làm việc dài hạn - K3 = 1 I lv max = I đm I kdnhiet : là dòng khởi động của bộ phận cắt mạch bằng nhiệt. * Tính toán chọn cho máy cưa: I lv max 19.99 = = 20,82 ( A) k1k 2 k 3 0, 96.1.1 Tra bảng 4.24 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện ta chọn cấp đồng bộ hạ áp 3 lõi cách điện PCV do LENS chế tạo có thông số kỹ thuật: Tính toán tương tự với các thiết bị còn lại ta được : Bảng 3.14. Bảng lựa chọn cáp cách điện bảo vệ cho các thiết bị Trang Trang 52 52 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN STT LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Tên thiết bị I đmAT I lv max 1 Máy cưa 20 2 Máy tiện 30 3 Máy doa 10 (A) (A) 19,9 20,82 9 24,0 25,06 6 9,28 9,67 4 Máy mài phẳng 20 16,92 (A) 16,2 4 5 30 28,8 Máy mài tròn 7 6 20 15,7 Máy tiện đứng 9 7 20 19,9 Máy khoan 9 8 30 23,0 Máy bào 9 9 30 25,2 Máy xọc 6 10 20 19,8 Cầu trục 5 4.4.7 Chọn cáp cho mạng chiếu sáng. Chọn dây dẫn phụ tải chiếu sáng: Điều kiện chọn dây dẫn: Tên cáp I cptt 3G 1,5 3G 1,5 3G 1,5 3G 1,5 3G 2,5 3G 1,5 3G 1,5 3G 1,5 3G 1,5 3G 1,5 30,07 16,45 20,82 24,05 26,31 20,68 I cp (A) 31 31 31 31 41 31 31 31 31 31 I dcs ≥ I ptcs = 21, 77(A) Tra bảng 4.24 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện ta chọn cấp đồng bộ hạ áp 3 lõi cách điện PCV do LENS chế tạo có thông số kỹ thuật Loại cáp F (mm2) Icp (A) 3G1,5 1,5 31 4.5. Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp. Ta có công thức kiểm tra : ∆U % = PR + QX .100% 2 U đm ∆U % ≤ 5% Điều kiện: Trong đó: P,Q là công suất truyền tải trên đường dây. R, X là điện trở, điện kháng trên đường dây. Uđm là điện áp định mức kV. Trang Trang 53 53 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 4.5.1 Kiểm tra dây dẫn từ máy biến áp vể tủ phân phối. Ta có công thức kiểm tra : ∆U % = PR + QX .100% 2 U đm Như phần trên, ta lựa chọn cáp từ trạm biến áp tới tủ phân phối là loại cáp có tiết diện S = 50 (mm2 ) Tra sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện bảng 4.24 trang 251 r0 = 0,387 ( Ω / km ) ta chọn được: Chọn x0 = 0,07 ( đối với đường dây cáp) L =5 (m)=0,005(km) Với : L là khoảng cách từ trạm biến áp tới tủ phân phối Ta có 0, 387 Ω R = r0.L = .0.005 = 1,935(m ) Ω X = x0.L =0,07.0,005=0,35(m ) ∆U % = PR + QX .100% 2 U đm ( 2308, 76.1, 935) + (1670,97.0,35) .100 = 3,16% ≤ 5% 4002 = Vậy cách chọn trên là hợp lí. 4.5.2 Kiểm tra dây dẫn từ tủ phân phối về tủ động lực nhóm. Kiểm tra cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực từng nhóm . Lấy nhóm II làm đại diện vì có công suất và khoảng cách lớn Dựa vào bảng 4.24 Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện và dây cáp có tiết diện 4(mm2 )có: r0 = 4,61 ( Ω / km ) Chọn x0 = 0,07 Ta có: ( Ω / km ) ; L=50 (m)= 0,05 (km) Ω )=230(m ) Ω Ω X = x0.L = 0,07.0,05 =0,0035 ( )=3,5(m R = r0.L = 4,61.0,05 = 0,23( ∆U % = PR + QX .100% 2 U đm Ω (24,34.230) + (26,97.3, 5) .100 = 3, 56(%) ≤ 5(%) 400 2 = [...]... nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng tốt Để cung cấp điện cho các phân xưởng tôi dùng các MBA điện lực đặt ở các trạm biến áp phân xưởng biến đổi điện áp 10(KV) của lưới điện thành cấp điện áp 0,4(KV) cung cấp cho phân xưởng Các trạm BA đặt gần trung tâm phụ tải càng tốt để giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất Trong một nhà máy nên... này thuận tiện cho viêc vận hành và sửa chữa, thay thế và việc chọn thiết bị cao áp,thuận lợi cho việc mua sắm thiết bị Số lượng và dung lượng MBA trong trạm phải đảm bảo sao cho vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm phải nhỏ nhất, đồng thời phải phù hợp với hệ thống cung cấp điện cho nhà máy Dựa và những yêu cầu cơ bản trên, căn cứa vào sơ đồ mặt bằng nhà máy và phụ tải của các phân xưởng yêu cầu... vi cho phép Chất lượng điện năng được đánh giá bằng hai chỉ tiêu là tần số hệ thống lưới và giá trị điện áp Tần số lưới điện của hệ thống liên quan đến việc cân bằng công suất tác dụng P trong hệ thống điện Nếu hệ thống thiếu công suất P thì tần số hệ thống giảm và ngược lại nếu thừa công suất tác dụng thì tần số chung của hệ thống tăng lên Vì vậy người thiết kế phải quan tâm đến chất lượng điện áp cho. .. tải Trang Trang 32 32 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.2.1a Sơ đồ hình tia cung cấp cho phụ tải phân tán Trang Trang 33 33 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.2.1b Sơ đồ hình tia cung cấp cho phụ tải tập trung - Đặc điểm cấu tạo + Thanh cao áp (6-10 KV) + BA phân xưởng (Y/ Y0) + Máy biến dòng BI: Tạo nguồn dòng cung cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ + AT: Aptomat... phức tạp sơ đồ cung cấp điện) Mạng hình tia có sơ đồ tin cậy cao, thích hợp vớ phụ tải phân tán, thường sử dụng cho phụ tải phân phối đều trên một diện tích sản xuất Mạng phân nhánh: dùng cho phụ tải đối tượng lớn, phân phối đều cho 1 đơn vị sản xuất lớn Khi cấp điện áp bị tổn thất Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của nhà máy và các sơ đồ mạng cao áp Trong đồ án này em chọn phương án cung cấp điện theo kiểu... mất điện máy phát cung cấp cho những phụ tải quan trọng hoạc những hệ thống được hỗ trợ và liên kết với nhau mỗi khi gặp sự cố 3.1.3 An toàn cung cấp điện Hệ thống cung cấp phải được vận hành an toàn đối với con người và thiết bị Muốn đạt được những yêu cầu này người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, mạch lạc, đúng chỉ tiêu kỹ thuật, các thiết bị phải chọn sao cho phù hợp về chủng loai và. .. sơ đồ lối dây của mạng điện cao áp Ta lựa chọn phương án cung cấp điện cho phân xưởng là sử dụng sơ đồ hỗn hợp đặt hai máy biến áp vì nhà máy có cả hộ phụ tải loại 1( hộ phụ tải quan trong ) và hộ phụ tải loại 3 Khi cung cấp điện cho 1 phân xưởng có quan hệ trực tiếp đến việc lựa chọn thiết bị điện, tổn thất công suất, tổn thất điện năng, chi phí vận hành Trong 1 xí nghiệp không nên chọn nhiều cấp điện. .. 161888, 22 960 161,88 449,88 Qua số liệu thống kê ở trên, ta dễ dàng thấy được loại được phương án 1 Vì phương án 2 là phương án có chi phí tính toán nhỏ nhất trong 2 phương án Vậy ta chọn phương án 2 sử dụng 2 MBA 2000(KVA)-10/0,4 là phương án cung cấp điện cho nhà máy 2.3.Xác định vị trí đặt các trạm biến áp cho nhà máy Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có... với phụ tải tính toán của nhà máy cơ khí số 623: Sttnm =2695,33(KVA) Nhà máy thuộc hộ phụ tải loại 3 Sau đây là một số phương án cung cấp điện: *Phương án 1: Trạm sử dụng 3 MBA và 2 nguồn cung cấp sử dụng MBA ta có: Sđm =1250 (KVA) do Việt Nam chế tạo có cấp điên áp là 10/ 0,4 *Phương án 2: Trạm sử dụng 2MBA và 2 nguồn cung cấp sử dụng MAB có: Sđm =2000 (KVA) ) do Việt Nam chế tạo có cấp điên áp là 10/... trọng Trong các sơ đồ này các trạm biến áp được cung cấp từ đường dây phân nhánh Ưu điểm: Giá thành rẻ Nhược điểm: + Nối dây phức tạp hơn sơ đồ hình tia + Khó vận hành sủa chữa 3.2.3 Sơ đồ hỗn hợp Trang Trang 35 35 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 Hình 3.3 Sơ đồ hỗn hợp - Sơ đồ hỗn hộp là dạng sơ đồ kết hợp của sơ đồ hinh tia và sơ đồ phân nhánh Ưu điểm: tiết kiệm được thiết bị, vốn đầu tư ... chọn đồ án “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Cơ khí nhà máy khí số 623 ” Đề tài em gồm chương: Chương I Xác định phụ tải tính toán phân xưởng nhà máy Chương II Chọn vị trí, số lượng,... lượng điện yêu cầu với chất lượng tốt Để cung cấp điện cho phân xưởng dùng MBA điện lực đặt trạm biến áp phân xưởng biến đổi điện áp 10(KV) lưới điện thành cấp điện áp 0,4(KV) cung cấp cho phân xưởng. .. 34 ĐỒ ÁN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN LỚP:CNKTDD07-ĐK04 3.2.2 Sơ đồ phân nhánh Hình 3.2 Sơ đồ phân nhánh dùng cho phân xưởng có phụ tải quan trọng Trong sơ đồ trạm biến áp cung cấp từ đường dây phân nhánh