Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm nh¬ư: Dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hoá ...) dễ truyền tải và phân phối. Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người.

Trường ĐHBK Hà nội

Khoa năng lượng

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt namĐộc lập –Tự do –Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌCTHIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Họ và tên:

Lớp:

I Đề tài thiết kế:

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

II Số liệu ban đầu:

1 Mặt bằng nhà máy

2 Mặt bằng phân xưởng

3 Nguồn điện:Trạm BATG 110/10 kV, cách 3,5 km

II Nội dung thiết kế

1 Xác định phụ tải tính toán

2 Thiết kế mạng cao áp nhà máy

3 Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng

4 Bù công suất phản kháng nâng cao cosj

IV Bản vẽ:2 Bản vẽ A0

1 Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp nhà máy

2 Sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp phân xưởng

V Cán bộ hưỡng dẫn:

PTS: Ngô Hồng Quang

Ngày giao nhiệm vụ thiết kế

Ngày hoàn thành

Đề mục

Chương 1: Giới thiệu chung về xí ngiệp

1 Loại ngành nghề, qui mô và năng lực của xí ngiệp

a Loại ngành nghề

b Quy mô, năng lực của xí nghiệp

2 Qui trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp

2 Giới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp

a Các đặc điểm của phụ tải điện

b Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp

4 Phạm vi đề tài

Chương 2: Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng và toàn xí nghiệp

1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ khí

1.2 Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xưởng

a) Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

b) Xác định phụ tải tính toán của các nhóm

1.3.Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng

1.4.Phụ tải tính toán toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí

1 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác và cho toàn xí nghiệp 2.1 Phụ tải tính toán của các phân xưởng

2.2 Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp

2 Xác định biểu đồ phụ tải

2.1 Xác định bán kính vòng tròn phụ tải

2.2 Biểu đồ xác định tâm phụ tải

Chương 3 : Thiết kế mạnh điện cao áp cho xí nghiệp

1 Yêu cầu đối với sơ đồ cung cấp điện

1 Các phương pháp cung cấp điện cho xí nhhiệp

1.1 Phân loại và đánh giá các hộ tiêu thụ điện trong xí nghiệp

1.2 Giới thiệu các kiểu sơ đồ cung cấp điện

a) Kiểu sơ đồ có trạm phân phối trung tâm

b) Kiểu sơ đồ dẫn sâu

c) Chọn vị trí đặt trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp

3 Xác định vị trí, số lượng, dung lượng các trạm BAPX

3.1.Xác định số lượng máy biến áp

3.2.Chọn dung lượng máy biến áp

4 Các phương án đi dây mạng cao áp của xí nghiệp

5 Tính toán so sánh chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cho các phương án

5.1.Tính toán kinh tế , kỹ thuật cho các phương án

a Phương án 1

b Phương án 2

5.2.so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phương án

6 Sơ đồ nguyên lý và thuyết minh vận hành của phương án tối ưu

6.1 Sơ đồ nguyên lý

a Sơ đồ trạm phân phối trung tâm

b Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng

3 Chọn và kiểm tra thiết bị

3.1 Chọn và kiểm tra máy cắt

3.2 Chọn và kiểm tra dao cách ly

3.3 Chọn và kiểm tra câù chì cao áp

3.4 Chọn và kiểm tra cáp

3.5 Chọn và kiểm tra áptômat

Chương 5: Thiết kế mạng điện động lực phân xưởng sửa chữa cơ khí

1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho phân xưởng

1.1 Yêu cầu đối với mạng điện phân xưởng

1.2 Xác định vị trí tủ phân phối và tủ động lực cho phân xưởng

2 Chọn thiết bị cho tủ phân phối và tủ động lực

2.1 Tủ phân phối

2.2 Tủ đông lực

3.Chọn cáp cho mạng hạ áp phân xưởng

3.1 Chọn cáp từ trạm bién áp đến phân xưởng

3.2 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ đông lực

3.3 Chọn dây dẫn từ tủ đông lực đến từng thiết bị

Chương 6: Tính bù công suất phản kháng cho lưới điện xí nghiệp

và thiết kế chiếu sáng

* ý nghĩa của việc tính bù công suất phản kháng trong xí nghiệp1.Xác định dung lượng bù

tính hệ số Cosj của toàn xí nghiệp

tính dung lượng bù tổng toàn xí nghiệp

1.Chọn vị trí lắp đặt và thiết bị bù

1.1 Vị trí đặt thiết bị bù

1.1 Chọn thiết bị bù

3 Tính toán phân phối dung lượng bù

4 Chọn kiểu loại và dung lượng tụ

5 Thiết kế chiếu sáng

dự kiến cho sự phát triển tương lai.

Đặc biệt trong nền kinh tế nước ta hiện nay, đang chuyển dần từ một nền kinh

tế mà trong đó nông nghiệp chiếp một tỷ lệ lớn sang nền kinh tế công nghiệp mà ở

đó máy móc dần thay thế cho sức lao động của con người Để thực hiện được chính sách công nghiệp hoá, hiện đại hoá các nghành nghề thì không thể tách rời khỏi việc nâng cấp và cải tiến hệ thống cung cấp điện để có thể đáp ứng được nhu cầu tăng trưởng không ngừng về điện

Là một sinh viên ngành điện, thông qua việc thiết kế đồ án giúp em bước đầu có những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế Để làm được điều đó không thể thiếu được sự giúp đỡ của cac thầy, cô giáo, những người

đã đi trước có giàu kinh nghiệm

Qua đây em xin trân thành cảm ơn thày giáo hưỡng dẫn Ngô Hồng Quang đã tận tình chỉ dẫn giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP

I.Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của xí nghiệp

1) Loại ngành nghề

Xí nghiệp sản xuất cơ khí là một trong những khâu quan trọng của các xí

nghiệp công nghiệp, là một trong những mắt xích quan trọng để tạo nên một sản phẩm công nghiệp hoàn chỉnh Loại xí nghiệp chuyên môn hoá một loại sảnphẩm nó phát huy được mặt mạnh của mình, đóng góp vào việc thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp nói chung của nước nhà

Trong thời kỳ công nghiệp , hoá hiện đại hoá thì sản xuất công nghiệp càng được trú trọng hơn bao giờ hết, được đầu tư trang bị các máy móc hiện đại có khả năng tự động hoá cao để không bị lạc hậu so với các nước trong khu vực

Vì vậy xí nghiệp đòi hỏi phải có nguồn điện cung cấp tin cậy

2) Quy mô, năng lực của xí nghiệp:

Xí nghiệp sản xuất cơ khí trong đề tài thiết kế có quy mô khá lớn với 10 phân xưởng có các phụ tải điện sau:

Số

trên

mặt

bằng

Tên phân xưởng Công xuất đặt Diện tích (m2)

7 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 130

Dự kiến trong tương lai xí nghiệp sẽ được mở rộng và được thay thế, lắp đặt thiết

bị máy móc hiện đại hơn Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai về mặt kỹ thuật và về mặt kinh tế, phải

đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất cũng như không để qúa dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫn chưa khai thác hết dung lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí.

2.Quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp:

Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản suất của xí nghiệp thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hởng đến chất lượng sản phẩm, năng suất của xí nghiệp

Dẫn đến thiệt hại về kinh tế Do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại 2

iới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp

3.1.Các đặc điểm của phụ tải điện

Phụ tải điện trong XN công nghiệp có thể phân làm 2 loại tải:

a) Phụ tải động lực

b) Phụ tải chiếu sáng

Phụ tải động lực và chiếu sáng thường làm việc ở tần số dài hạn , điện áp yêu cầu trực tiếp tới thiết bị là 380/220 ở tần số công nghiệp f =50Hz

3.2Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp:

Vì xí nghiệp có quy mô tương đối lớn, năng suất, chất lượng sản phẩm của xí nghiệp có ảnh hưởng tới sự phát triển của các xí nghiệp sx cơ khí khác có liên quan, vậy nhóm phụ tải trong XN được đánh giá là hộ phụ tải loại 2, vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải được đảm bảo liên tục

thất ,dòng thời cung khônglàm giảm tuổi thọ của các thiệt bị.

Giới thiệu một số phương pháp xác địng phụ tải :

1.Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Ptt=Knc*Pđ

trong đó :

Knc là hệ số nhu cầu

Pđ công suất đặt của thiết bị hay mọt nhóm thiết bị

2.Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung bình:

Ptt=Khd*Ptb

Tronh đó:

Khd là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải

Ptb công suât trung bình của thiết bị [kw]

3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại

Ptt=Kmax*Ptb

Trong đó:

Ptb là công suất trung bình của nhóm thiết bị

P0 là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:

F là tổng diện tích của nhà máy

5 Phương pháp xác định phụ tải tính toàn theo phương pháp tính trực tiếp: II.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí:

Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ.có số lượng thiết

bị rất nhièu và rất đa dạng, vì vậy phải tiến hành phân nhóm thiết bị cho phù hợp với

vị trí cũng như chế độ làm việc của các thiết bị

II.2.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tảI tính toán theo công suất trung bình

Ptbvà hệ số cực đại kmax(còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điẹn hiệu quả )

II.2.2.Trình tự xác định phụ tải tính theo phương pháp Ptb và Kmax

1.Phân nhóm phụ tải:

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải chíng xác cần phân theo nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị phải tuân theo các nguyên tắc sau:

 Các thiềt bị ở cùng một nhóm nên ở gần nhau đẻ 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 sấp xỉ nhau

Tuy nhiên trong thực tế rất khó đảm bảo được tất cả các yêu cầu trên,mà tuỳ thuộc vào yêu cầu của mỗi nhóm phụ tải mà ta lựa chọn có sự ưu tiên.

Kết quả củaviệc phân nhóm được minh hoạ trong bảng sau:

lượng

Kýhiệutrênmặtbằng

1 máy Toàn

Toànbộ

Nhóm 1

Ta dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và

hệ số cực đại –hay phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quảl

a.Tính toán cho nhóm 1:

Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1

1 2 3 4 5 6 7 8

Tra bảng PLI.5 tìm được nhq*=0.81

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : nhq=n*.nhq=0.81x12=9.72

Tra bảng PLI.6 với Ksd=0.15vànhq=9.72tìm được Kmax=2.1

Phụ tảI tính toán của nhóm 1: Ptt=kmax*ksd*Pđmi

16 Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 2.8 7.07 7.07

Tra bảng PLI.5tìm được nhq*=0.95

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : nhq=n*.nhq=0.95x11=10.45

Tra bảng PLI.6 với Ksd=0.15vànhq=10.45 tìm được Kmax=2.1

Phụ tải tính toán của nhóm 2: Ptt=kmax*ksd*Pđmi

Tính toán cụ thể: n=8, n1=2;

n*=n1/n=2/8=0.25

p1=17(kW) p=58.5(kW);

p*=p1/p=17/52.5=0.324

Tra bảng PLI.5tìm được nhq*=0.91

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : nhq=n*.nhq=0.91x8=7.28

Tra bảng PLI.5tìm được nhq*=0.88

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : nhq=n*.nhq=0.88x16=14

Tra bảng PLI.6 với Ksd=0.15vànhq=14 tìm được Kmax=1.85

Phụ tảI tính toán của nhóm 4: Ptt=kmax*ksd*Pđmi

e.Tính toán cho nhám 5:

Danh sách thiết kế thuộc nhóm 5(Bộ phận sử chữa)

Tra bảng PLI.5 tìm được nhq*=0.78

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : nhq=n*.nhq=0.78x11=8.58

Kmax=2.2

Ptt=2.2*0.15*63.2=20.86(kW)

Qtt=Ptt*tgj=20.86x1.33=27.80(kVAr)

Tra bảng PLI.5tìm được nhq*=0.56

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : nhq=n*.nhq=0.56x6=3.36

Tra bảng PLI.6 với Ksd=0.15vànhq=3.36

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : nhq=n*.nhq=0.33x10=3.36

3.Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí :Phu tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí được tính theo phương pháp suấtchiếu sáng trên một đơn vị diện tích :

Pcs=Po.F

Po là suất chiếu sáng trên một đơn vi diện tích

F là diện tích được chiếu sáng Pcs=Po.F=14.600=8.4KWQcs=0

4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng:

Phụ tải tác dụng của phân xưởng :Ppx=Kđt Ptti=0.8(6.78+22.97+52.38+9.39+47.83)=111.48KWPtt=Pcs+Ppx=119.9KW

Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng :Qpx=Kđt.Qtti=0.8(9.01+30.55+69.66+12.49+63.62)=148.26KVARPhụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiêyú sáng : Sttpx=190KVA

Itt= Stt/U 3=288.8Acosjpx=Pttpx/Qttpx=0.63

II.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng lại

Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích các phân xưởng nên ta dùng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

II.3.1 Nội dung phương pháp

Ta có :

Ptt=Knc*Pđi Qtt=Ptt*tgj S2=P2+Q2

Có thể lấy gần đúng Pđ=PđmTrong đó :

Pđi ,Pđmi là công suất đặt và công suất định mức thứ i.

N là số thiết bị có trong nhóm

Knc là hệ số nhu cầu

II.3.2 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng

1.Phân xưởng kết cấu kim loại:

Pđ=8200kw trong đó có 3200KW là phụ tải 3KW F=2380m2

Ta chuyển phụ tải 3KW thành 0.4 KW

Tra PL1.3 nhiệt luyện Knc=0.6; cosj=0.9;P0=15

đèn huỳnh quang : cosjcs=1

công suất động lực :

Pđl=Knc*Pđ=0.6*8200=4920[kw] Qđl=Pđl*tgj=2361.6[kvar]

Công suất chiếu sáng :

Pcs=F*P0=15*2380=35.7[kw] Qcs=Pcs*tgjcs=0[kvar]Công suất tổng :

Ptt=Pđl+Pcs=4955.7 [kw]

Qtt=Qđl=2361.6[kvar]

Stt=5489[kva]

Itt= Stt/U 3=8340A

2.Phân xưởng lắp ráp cơ khí:

công suất đặt Pđ=3500 kw diện tích F=1920m2

tra PL1.3 ta có : cosj =0.9 Knc=0.6

tra PL1.7 suất chiếu sáng P0=14w/m2

ta dùng đèn sợi đốt nên có cosjcs=1;

 công suất động lực

Pđl=Knc*Pđ=0.6*3500=2100[w] Qđl=Pđl*tgj=2100*0.48=1008[KVAR]

 công suất chiếu sáng :

Pcs=P0*F=14*1920=26.8[kw] Qcs=0

 công suất tác dụng của phân xưởng

Công suất đặt Pđ=2000kw diện tích của phân xưởng : F=840m2

ta dùng dèn huỳnh quang nên có cosjcs=1

Dùng đèn sợi đốt nên cosjcs=1;

II. Công suất động lực

Pcs=F*P0=15*300=27[kw] Qcs=0; Công suất tổng :Ptt=1554 [kw] Q=1125[kvar]

II.4 Xác định phụ tải tính toán cho tòan nhà máy Công suất tác dụng củanhà máy : Pttnm=Kđt.Ptti [KVA]

Pttnm=0.8.(4955.7+2126.8+1012.6+3801.7+2263.5+1545+119.9+1607+247.4)Pttnm=14143KW

Công suất phản kháng của nhà máy

Kết quả tính toán được minh hoạ trong bảng sau

TT Tên phân xưởng Pcs

Ptt

Stt Toạ

độ X

ToạđộY

Với quy mô nhà máy như số liệu trong bảng, cần đặt một trạm phân phối

trung tâm (PPTT) nhận điện từ trạm BATG về rồi phân cho các trạm biến áp phân xưởng

I Xác định vị trí trạm PPTT:

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ trục toạ độ xOy vị trí trọng tâm các phân xưởng là(xi, yi)ịta xác định vị trí để đặt trạm PPTT như sau:

1 ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế CCĐ

Trọng tâm phụ tải của nhà máy là một số quan trọng giúp người thiết kế tìm

vị trí đặt trạm biến áp, trạm phân phối nhằm giảm tối đa tổn thất năng lượng Ngoài ra trạng tâm phụ tải còn có thể giúp nhà máy trong việc qui hoạch và phát triển sản xuất trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật

b.Tính toán toạ độ trọng tâm phụ tải nhà máy

Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định : Mo(x0, y0) theo hệ toạ độ xoy

Sttpxi SttpxiYi

1 1

Trong đó:

Sttpxi: phụ tải tính toán của phân xưởng i

Xi, Yi: toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn

m: số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp

Thay số vào công thức ta được:

Xo =

9675

1 5

* 1270 1

5

* 8 1523 3

3

* 8 2013 3

3

* 2130 2

1

* 1270 9

1

* 8 1523 4

5

* 8 2013 9

1

* 2130 5

3

*

+177.6*1.7350*1.613689675*3.9519*6181*3.1

=3.6

Vậy chọn vị trí của trạm phân phối trung tâm tại toạ độ : M(5.1; 3.6)

II_ Lựa chọn cấp truyền tải điện áp từ khu vực về nhà máy:

II_1 Các công thức kinh nghiệm :

Một trong những công việc lúc thiết kế hệ thống cung cấp điện là lựa chọn được dùng điện áp của đường dây truyền tải điện từ trạm khu vực về nhà máy,vấn đề này cũng rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến tính kỹ thuật và tính kinh

tế của hệ thống cung cấp điện Trong nhiều tài liệu đã đúc kết kinh nghiệmvận hành và đã lập thành bảng tiêu chuẩn điện áp tải điện ứng với công suất

và khoảng cách truyền tải Ngoài ra cũng có một số công thức kinh nghiệm

để tính điện áp tải điện như sau:

U:Điện áp truyền tải tính bằng kV

L: Khoảng cách truyền tải km

P: Công suất truyền tải 1000kW hoặc MW

II_2 Xác định điện áp truyền tải điện về nhà máy

Kinh nghiệm vận hành cho thấy phụ tải điện của nhà máy, xí nghiệp sẽ tăng lên không ngừng do việc hợp lý hoá tiêu thụ điện năng và thay thế hoặc lắp đặt thêm các thiết bị sử dụng điện Vì vậy khi chọn điện áp tải điện ta cũng phải tính đến sự phát triển trong tương lai của nhà máy Nhưng vì không có thông tin chính xác về sự phát triển của phụ tải điện của nhà máy cho nên chúng ta xét sơ bộ theo hệ số tăng trưởng hàng năm lớn nhất trong 10 năm tớitheo công thức ở mục 3_2 chương II và đã có được S(t) là công suất của năm

dự kiến là:

S(t)=S(10) = 12863(kVA)

P(t)=P(10)=7750(kVA)

L=1.7(km)

Thay vào công thức ta được:

U=4.34 L 0 016 * 7750=48.66(kV)

Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy là điện áp:

Uđm=50(kV)

2_ Vạch các phương án cung cấp điện cho nhà máy

2.1_ Phân loại và đánh giá các hệ tiêu thụ điện trong nhà máy

Chia các hộ tiêu thụ làm ba loại:

+Loại 1: Rất quan trọng, không thể mất điện, nếu mất điện sẽ xảy ra các hậu quả nghiêm trọng (gây thiệt hại lớn cho nhà máy, …)

+Loại 2: Gây thiệt hại kinh tế cho bản thân xí nghiệp

+Loại 3: Điện sinh hoạt

Sau đây ta sẽ tiến hành phân loại phụ tải của nhà máy cơ khí theo nguyên tắc trên bắt đầu từ dây truyền công nghệ

III_ Xác định vị trí, số lượng, dung lượng các trạm BAPX:

Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng, quyết định đặt 7 trạm BAPX

Trạm B1 cấp điện cho PX số 1 và phòng thí nghiệm

Trạm B7 cấp điện cho Bộ phận nén ép và trạm bơm

Trong đó các trạm B1, B2, B3, B4, B6 cấp điện cho phân xưởng sản xuất chính quyết định đến năng suất, chất lượng của sản phẩm mà nhà máy sản xuất ra ị Xếp loại 1 và cần đặt 2 máy biến áp

Các trạm B5, B7 cấp điện cho các phân xưởng phụ, không ảnh hưởnglớn đến năng suất, chất lượng của sản phẩm Vậy xếp loại 3 và chỉ cần đặt 1 máy

Các trạm dùng loại trạm kề, có một tường trạm chung với tường phânxưởng

Các máy biến áp dùng do nhà máy ABB sản xuất tại Việt Nam, không phải hiệu chỉnh nhiệt độ

Chọn dung lượng các máy biến áp

Trạm B1: Cấp điện cho phân xưởng số 1 và phòng thí nghiệm:

Stt =142+2130=2272(kVA)

+Khi cả hai máy làm việc bình thường:

SđmB Stt/2 = 1136(kVA)  MBA :2*1250_10/0.4+ Khi một máy có sự cố , một máy còn lại phải tải hết công suất:

SđmB Stt/1.4 =1623(kVA)  MBA:2*1800_10/0.4Chọn 2 máy biến áp:2*1800_10/0.4

Loại máy biến áp công suất lớn này phải đặt hàng

 Trạm B2: cấp điện cho phân xưởng số 2

 Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng số 3

Stt =1508ịSđmB1077(KVA)

Chọn 2 MBA 1600-10/0.4

 Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng số 4

Stt =1257ịSđmB 989(KVA)

Chọn 2 MBA 1000-10/0.4, loại này sẵn có, không phải đặt hàng trước

 Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng Sửa chữa Cơ Khí, Lò G

Stt =527.6(Vì trạm 1 máy)ịSđmB527.6(KVA)

Chọn một máy 560-10/0.4

 Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng rèn

Stt =1368(kVA)ịSđmba 1368/1.4 =977(KVA)

ịChọn 2 MBA loại 1000-10/0.4(KV) và loại này cũng phảI đặt hàng

 Trạm B7 cấp điện cho bộ phận nén ép và trạm bơm

Stt =700(kVA)ịSđmba500(kVA);chọn 1 MBA loại 560-10/0.4 Kết Quả Chọn BA Cho Các Trạm BAPX

TT Tên Phân Xưởng

Stt (KVA)

8 Phân Xưởng Rèn 1368 2 1000 B6

10 Trạm Bơm

Phương án đi dây mạng cao áp

Vì nhà máy thuộc hộ loại 1 nên ta dùng đường dây trên không lộ kép dẫn điện từ trạm BATG về trạm PPTT của nhà máy Để đảm bảo mỹ quan và an toàn mạng cao

áp , trong nhà máy dùng cáp ngầm

Từ trạm PPTT đến các trạm B1, B2, B3, B4, B6 dùng cáp lộ kép Đến trạm B5, B7 dùng cáp lộ đơn

Căn cứ vào vị trí các trạm BA và trạm PPTT trên mặt bằng đề ra hai phương án đi dây mạng cao áp

- Phương án 1 : các trạm BA được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT

- Phương án 2:các trạm BA xa trạm PPTT được lấy điện thông qua các trạm ở gần trạm PPTT

6 4

9

Phương án 2

2 1

5

8

3 10

6 4

9

 Đường dây cung cấp từ trạm BATG về trạm PPTT của nhà máy

Sử dụng đường dây trên không, dây nhôm, lõi thép, lộ kép

Tra cẩm nang với xí nghiệp sản xuất cơ khí có Tmax =5000á5500h

Chọn thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =5000h, với giá trị của Tmax,dâydẫn AC tra bảng ta có Jkt =1.1

Trị số dòng điện trên đoạn dây dẫn(vì dây dẫn lộ kép :

I = 2 3Stt*Udm =276313*10=220.3 (A)

1 1

3 220

.Tra bảng ta có: Ro =0.17 (W);Xo =0.4 (W); dòng điện cho phép Icp =515 (A)

Kiểm tra lại F đã chọn:

Các điều kiện kiểm tra:

Ucp: tổn hao điện áp cho phép

Usc:tổn hao điện áp khi có sự cố

*Kiểm tra theo dòng điện cho phép:

Khi bị đứt 1 dây, dây còn lại truyền tải toàn bộ công suất

Isc =2*Itt =2*220.3 =440.6(A)<Icp =515 (A)ịdây đã chọn thoả mãn điều kiện về dòng cho phép khi có sự cố

*Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp:

Ubt =

10

* 2

7 1

* 4 0

* 3899 7

1

* 17 0

* 4 4595

= 199 (V) Ubt < Ucp =5%Uđm =500(V)

 Dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện trên

khi có sự cố: Usc =2*Ubt(khi bị đứt 1 dây)

=2*199 = 398(V)<Usccp =10%*10000 =1000(V)

ị Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện về điện áp

Tính toán kinh tế cho hai phương án

So sánh tương đối giữa 2 phương án cấp điện chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa hai phương án

Cả hai phương án đều có những phần tử giống nhau:

- Đường dây cung cấp từ BATG về PPTT

- Dùng 7 trạm BA

Vì thế chỉ so sánh kỹ thuật hai mạng cao áp

Dự định dùng cáp đồng 3 lõi, 6-10KV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC, do hãng FURUKAWA (nhật) chế tạo

a.Phương án 1:

-Chọn cáp từ PPTT đến B1 (vì dùng 2 dây nên dòng giảm 1/2);

Imax =

Udm n

Stt

* 3

10

* 3

* 2

2272

=65.6(A) Với cáp đồng, Tmax =5000hịmật độ dòng điện kinh tế Jkt =3.1

Fkt = Jkt I =653..16 =21.2 (mm2)

ị Chọn cáp XLPE có tiết diện 25mm2 ị 2XLPE (3´25)

Kiểm tra lại tiết diện cáp đã chọn (theo 3 điêù kiện)

*Kiểm tra theo dòng điện cho phép:

Isc =2*Itt =2*65.6 =131.2(A) > Icp =110(A)ịdây đã chọn không thoả mãn đ/k về dòng cho phép khi có sự cố

Vì vậy, ta chọn cáp XLPE có tiết diện 25mm2  2XLPE(3´25)

Vì dây dẫn đã chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra các điều kiện khác

* 2

1524

=44(A) ; Jkt =3.1 Fkt =344.1 =14.2(mm2) ị Chọn cáp 2XLPE(3´16)

-Từ PPTT đến B4:

10

* 3

* 2

1270

=36.7(A) ; Jkt =3.1 Fkt =

1 3

7 36

6 527

=30.4(A) ; Jkt =3.1 Fkt =

1 3

4 30

=9.8 (mm2) ị XLPE(3´16)

Vì đường dây đơn nên không cần kiểm tra điều kiện về sự cố

ị Vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện về điện áp

-Từ PPTT đến B6:

Imax =

10

* 3 2

1368

=39.5(A) ; Jkt =3.1 Fkt = 393..15=12.7(mm2) ị 2XLPE(3´16)

-Từ PPTT đến B7:

Imax = 3700*10 =40.4(A) ; Jkt =3.1

Fkt = 403..14 =13(mm2) ị XLPE(3´16)

Bảng kết quả chọn cáp cao áp 10KV phương án 1

* 4 17

* 10

* 10

* 10

* 10

* 10

6

* Trên đoạn PPTT-B6:Dùng cáp kép

* 10

* 10

ị Z1 =(0.1+0.2)*35265000 +1000*4.79*3411 =26918190 (đ)

*.Tính toán cho phương án 2: