Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Thông số phụ tải Phân nhóm phụ tải của phân xưởng cơ khí Dựa vào việc bố trí thiết bị của phân xưởng và yêu cầu làm việc thuận tiện nhất, để làm việc có hiệu quả nhất thông qua các chức

Trang 1

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu

MỤC LỤC 1

CHƯƠNG I 7

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 7

1.1 Đặc điểm phân xưởng cơ khí 7

1.2 Thông số phụ tải và sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí 7

1.2.1 Sơ đồ mặt bằng 7

1.2.2 Thông số phụ tải 8

1.3 Xác định và tính toán phụ tải của phân xưởng cơ khí: 9

1.3.1 Tính toán phụ tải của từng nhóm: 9

1.4.1.1 Nhóm 1 gồm 8 thiết bị phân bố gần nhau: 9

1.4.1.2 Nhóm 2 gồm 8 thiết bị phân bố gần nhau 11

1.3.2 Phụ tải chiếu sáng 16

1.3.3 Bảng thống kê số liệu tính toán của các nhóm 17

1.4.3.1 Bảng số liệu tính toán nhóm 1 (tủ động lực 1) 17

1.3.4 Phụ tải tính toán toàn phân xưởng 18

1.4 Xác định tâm phụ tải cho phân xưởng cơ khí 19

1.5.1 Xác định tâm phụ tải từng nhóm phụ tải trong phân xưởng cơ khí: 19

1.5.1.1 Tâm phụ tải nhóm 1 20

1.5.2 Xác định tâm phụ tải toàn phân xưởng 21

Trang 2

1.5 Xác định vị trí đặt tủ động lực cho từng nhóm phụ tải trong phân xưởng cơ

khí 21

CHƯƠNG II 23

CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 23

2.1 Vạch phương án đi dây 23

2.1.1 Đảm bảo các yêu cầu 23

2.1.2 Phân tích các phương án đi dây 23

2.1.2.1 Phương án đi dây hình tia (không phân nhánh) 23

2.1.2.2 Phương án đi dây phân nhánh 24

2.2 Vạch phương án đi dây trong phân xưởng 24

2.2.1 Sơ đồ mặt bằng đi dây 25

CHƯƠNG III 26

CHỌN VỊ TRÍ, DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP 26

3.1 Khái quát 26

3.3 Xác định số lượng máy biến áp 27

3.4 Xác định công suất máy biến áp 27

3.5 Đo lường và kiểm tra trong trạm 29

3.5.1 Nguyên tắc chung 29

3.5.2 Đo lường và kiểm tra trong trạm 29

CHƯƠNG IV 30

CHỌN KHÍ CỤ BẢO VỆ VÀ DÂY DẪN 30

4.1 Khái quát 30

4.2 Chọn dây dẫn 30

4.3 Xác định các hệ số hiệu chỉnh 30

4.4 Chọn dây trong thực tế 31

4.4.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính 31

4.4.2 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 32

4.4.2.1 Từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 1 32

Trang 3

4.4.3 Từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng 33

4.4.4 Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến các máy 33

4.4.4.1 Từ tủ động lực đến máy 1 33

4.5 Chọn khí cụ bảo vệ CB 35

4.5.1 Chọn CB cho tủ phân phối chính 36

4.5.2 Chọn CB cho tủ động lực 1 36

4.5.6 Chọn CB cho tủ chiếu sáng 37

4.5.7 Chọn thiết bị bảo vệ cho các thiết bị trong phân xưởng 37

CHƯƠNG V 38

TÍNH TOÁN TỔN THẤT TRONG PHÂN XƯỞNG 38

5.1 Tính tổn thất công suất 38

5.1.1 Tính tổn thất công suất máy biến áp 38

5.1.2 Tính tổn thất công suất từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính 38

5.1.3 Tính tổn thất công suất từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 1 39

5.1.7 Tính tổn thất công suất từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng 40

5.2 Tính tổn thất điện áp 40

Trang 4

5.2.1 Tính tổn thất điện áp trên đường dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính

41

5.2.2 Tính tổn thất điện áp đường dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 1 41

5.2.6 Tính tổn thất điện áp đường dây từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng 42

5.2.7 Tính tổn thất điện áp từ tủ động lực 1 đến thiết bị xa nhất 7a trong nhóm 1 43

5.2.8 Tính tổn thất điện áp từ tủ động lực 2 đến thiết bị xa nhất 8c trong nhóm 2 43

5.2.9 Tính tổn thất điện áp từ tủ động lực 3 đến thiết bị xa nhất 8a trong nhóm 3 43

5.2.10 Tính tổn thất điện áp từ tủ động lực 4 đến thiết bị xa nhất 9d trong nhóm 4 44

5.3 Sụt áp trên toàn đường dây 44

5.3.1 Tủ động lực 1 44

CHƯƠNG VI 46

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 46

6.1 Đặt vấn đề 46

6.2 Thiết kế chiếu sáng diện tích làm việc của phân xưởng 46

6.2.1 Chọn độ rọi yêu cầu 47

6.2.2 Chọn kiểu bóng đèn 47

6.2.3 Chọn kiểu chiếu sáng 47

6.2.4 Chọn độ cao treo đèn 47

6.2.5 Bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu 48

6.2.6 Xác định tổng quang thông của các đèn chiếu sáng: 48

6.2.7 Xác định số lượng đèn cần thiết 49

6.2.8 Kiểm tra độ rọi tại các điểm cần thiết 49

6.3 Phụ tải chiếu sáng phòng kho 49

6.3.1 Công suất phụ tải chiếu sáng phong kho 49

6.3.2 Dòng điện tính toán chiếu sáng phòng kho 50

Trang 5

6.3.3 Thiết kế chiếu sáng cho phòng kho 50

6.3.3.1 Chọn độ rọi yêu cầu 50

6.3.3.2 Chọn kiểu bóng đèn 50

6.3.3.3 Chọn kiểu chiếu sáng 50

6.3.3.4 Chọn độ cao treo đèn 50

6.3.3.5 Bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu 51

6.3.3.6 Xác định quang thông tổng của các đèn chiếu sáng 51

6.3.3.7 Xác định số lượng đèn cần thiết 52

6.3.3.8 Kiểm tra độ rọi tại các điểm cần thiết 52

6.4 Phụ tải chiếu sáng phòng KCS 52

6.4.1 Công suất phụ tải chiếu sáng phong KCS 52

6.4.2 Dòng điện tính toán chiếu sáng phòng KCS 52

6.4.3 Thiết kế chiếu sáng cho phòng KCS 53

6.4.3.1 Chọn độ rọi yêu cầu 53

6.4.3.2 Chọn kiểu bóng đèn 53

6.4.3.3 Chọn kiểu chiếu sáng 53

6.4.3.4 Chọn độ cao treo đèn 53

6.4.3.5 Bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu 54

6.4.3.6 Xác định quang thông tổng của các đèn chiếu sáng 54

6.4.3.7 Xác định số lượng đèn cần thiết 54

6.4.3.8 Kiểm tra độ rọi tại các điểm cần thiết 55

6.4.9 Phụ tải chiếu sáng phòng KCS 55

6.4.9.1 Công suất phụ tải chiếu sáng phòng KCS 55

6.4.9.2 Dòng điện tính toán chiếu sáng phòng KCS 55

CHƯƠNG VII Bảo vệ chống sét cho phân xưởng cơ khí 60

7.1 Khái niệm 60

7.2 Các hình thức bảo vệ chống sét 60

7.2.1 Bảo vệ chống sét bằng cột thu lôi 60

7.2.2 Bảo vệ chống sét từ đường dây truyền vào trạm 61

7.3 Tính toán nối đất cho phân xưởng ……… 62

7.3.1 Tính điện trở nối đất cần thiết ……… 62

7.3.2 Xác định điện trở nối đất nhân tạo ……… 62

Trang 6

7.3.3 Thiết kế nối đất nhân tạo ……… 63

7.4 Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp……… 65

7.5 Bảo vệ chống sét cho phân xưởng ……… 66

7.6 Bảo vệ mạng hạ áp ……… 68

7.7 Bảo vệ chống sét bằng kim thu sét Dynasphere (hệ thống 3000 và mô phỏng bằng phần mềm BENJI) 69

7.7.1 Giới thiệu BENJI 69

7.7.2 Giới thiệu công cụ BENJI PROCALC 70

7.7.3 Chương trình thiết kế bảo vệ chống sét BENJI DESIGN 70

7.7.4 Thông tin về hệ thống 3000 71

7.7.4.1 Giới thiệu 71

7.7.5 Ứng dụng hệ thống 3000 72

7.7.5.1 Đặc tính chung 72

7.7.5.2 Đặc tính kim thu sét phóng điện sớm: kiểu Dynasphere 73

7.7.5.3 Cột đỡ kim thu sét 73

7.7.5.4 Cáp thoát sét 73

7.7.5.5 Thiết bị đếm sét 73

7.7.5.6 Nối đất 73

7.7.6 Thiết kế chống sét cho phân xưởng cơ khí 74

7.7.7 Đánh giá hai phương án 78

KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

CÁC PHỤ LỤC THAM KHẢO ……… 81

Trang 7

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

1.1.Đặc điểm phân xưởng cơ khí

Công trình lắp đặt: phân xưởng cơ khí

Nguồn cấp: đường dây 22 (kV)

- Kích thước phân xưởng:

+ Có ba cửa loại hai cánh, một cửa chính hai cửa phụ

+ Có một phòng KCS, một kho, phần diện tích phân bố 36 thiết bị và nơi làmviệc của công nhân và hệ thống chiếu sáng toàn phân xưởng

- Môi trường: Khô ráo, thoáng gió, nhiệt độ trung bình 300C

- Lưới hạ áp: 380 (V) / 220 (V), 50 (Hz)

1.2.Thông số phụ tải và sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí

1.2.1 Sơ đồ mặt bằng

Trang 8

KHO KCS

12

6 6

7 129

6

6 10 8 2

6 3 3

2 2

2 1

1 1 1

7

9

5 5

9 10 8 9 12 8

7 7

1.2.2 Thông số phụ tải

Phân nhóm phụ tải của phân xưởng cơ khí

Dựa vào việc bố trí thiết bị của phân xưởng và yêu cầu làm việc thuận tiện nhất,

để làm việc có hiệu quả nhất thông qua các chức năng hoạt động của các thiết bị

STT Tên

thiết bị

Số lượng P đm (Kw)

Cos

 K sd

1234567891011

Máy 1Máy 2Máy 3Máy 4Máy 5Máy 6Máy 7Máy 8Máy 9Máy 10Máy 12

44212553423

11081812161811357

0.850.850.850.90.90.70.90.70.850.90.8

0.40.40.60.30.50.40.50.60.60.50.6

Trang 9

các nhóm thiết bị làm việc đồng thời, quá nhiều tủ động lực như thế sẽ không đảm bảotính kinh tế.

Để đảm bảo được yêu cầu trên thì phải chú ý đến vấn đề phân nhóm phụ tải Vìphân nhóm phụ tải sẽ quyết định tủ phân phối trong phân xưởng, số đường dây vào racủa tủ phân phối

Việc phân nhóm phụ tải phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng chức năng

+ Phân nhóm theo khu vực (các thiết bị gần nhau thì phân cùng một nhóm).+ Phân nhóm cần phải chú ý phân đều công suất cho các nhóm tức là độchênh lệch công suất giữa các nhóm nhỏ

+ Khi phân nhóm thì phải dựa vào dòng tải cùng nhóm gần với dòng tải của

CB chuẩn Không nên tùy thuộc quá nhiều vào quy mô phân xưởng Phảicăn cứ vào vị trí lắp đặt các thiết bị, tính chất, chế độ và khu vực làm việc.+ Số nhóm không nên quá nhiều

+ Trong cùng một đường dây cung cấp từ tủ phân phối thì không nên bố tríthiết bị có công suất lớn ở cuối đường dây

Để đơn giản cho việc thiết kế, đảm bảo an toàn, độ tin cậy cao…Chia phụ tảithành hai loại chính là phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng Trong loại phụ tải độnglực chia thành bốn nhóm theo khu vực mặt bằng như hình vẽ

1.3.Xác định và tính toán phụ tải của phân xưởng cơ khí:

1.3.1 Tính toán phụ tải của từng nhóm:

1.4.1.1 Nhóm 1 gồm 8 thiết bị phân bố gần nhau:

Thiết bị Số lượng P dm

(KW)

dm

I Thiết bị (A)

P dm tổng thiết bị (KW) K sd Cos

2

17.914.334.730.4

30161636

0.40.60.40.5

0.850.850.70.9

Trang 10

* i

đmi

dmi dmi

U

P I

i sdi sd

P

P K K

*

= 0.47

Số thiết bị hiệu quả

- Một nữa công suất của thiết bị có công suất max: 9 ( )

2

18 2

P

là n1 = 6 thiết bị

- Tỷ số số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng

2 max

- Tỷ số tổng công suất các thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng

2 max

- Tra bảng 3.3: quan hệ nhq theo n* và P* trang 31, [ 6 ] Ta có: nhq* = 0.75

- Số thiết bị sử dụng hiệu quả: nhq = n * nhq* = 8 * 0.75  7 thiết bị

Hệ số công suất nhóm 1

84.0

*cos



i i

* 47 0

* 646 0

Trang 11

Phụ tải tính toán nhóm 1

Với P tt1 được tính theo phương pháp hệ số cực đại và công suất trung bình Với nhq = 7 thiết bị, tra bảng 3.2: hệ số cực đại Kmax theo ksd và nhq,[1] Tacó: Ksd = 0.47 thì Kmax = 1.45;

1 tt * tb

Q   =66.79*0.646=43.15(KVAR)

2 1 2 1

mm tt

I 1 1 (  1) * =120.82+(5-0.47)*34.7=281.48(A)

1.4.1.2 Nhóm 2 gồm 8 thiết bị phân bố gần nhau

Thiết bị Số lượng P dm (KW) I dm Thiết

bị (A)

P dm tổng thiết bị (KW)

11016115

1.7917.8734.723.888.44

41016115

0.40.40.40.60.5

0.850.850.70.70.9

* i

dmi

dmi dmi

U

P I



 , với Udm=380V, kết quả như bảng trên

Hệ số sử dụng của nhóm 2

Trang 12

P

P K K

*

= 0.46

2

16 2

P

2 max

767.0

*cos

2 sd * dm

P  =0.46*46=21.16(KW)

2 2

2 tb * tb

Q   =0.863*21.16=18.26(KVAR)

Với P tt được tính theo phương pháp hệ số cực đại và công suất trung bình

Với nhq = 5 thiết bị, tra bảng 3.2: hệ số cực đại Kmax theo ksd và nhq, trang 29, [6]

1 tt * tb

Q   =33.86*0.863=29.22(KVAR)

2 2

Q P

Trang 13

Dòng điện tính toán nhóm 2

dm

tt tt

mm tt

121811357

20.2630.3923.865.368.4413.29

243611357

0.50.50.60.60.50.6

0.90.90.70.850.90.8

P

1 3

Dòng điện định mức của các thiết bị trong nhóm 3

3

* cos

* i

đmi

dmi dmi

U

P I

P

P K K

*

= 0.52

2

18 2

P

là n1 =5 thiết bị

Trang 14

2 max

86.0

*cos



i dmi

3 sd * dat

P  =0.52*86=44.74(KW)

3 3

3 tb * tb

Q   =0.59*44.74=26.40(KVAR)

Với P tt được tính theo phương pháp hệ số cực đại và công suất trung bình

Với nhq = 7 thiết bị, tra bảng 3.2: hệ số cực đại Kmax theo ksd và nhq, trang 29,[ 6 ] Ta có: Ksd = 0.57 thì Kmax = 1.33;

3 tt * tb

Q   =59.50*0.59=35.11(KVAR)

2 3 2 3

mm tt

I 3  3  (  3) * =104.97+(5-0.52)*30.39=241.11(A)

1.4.1.4 Nhóm 4 gồm 11 thiết bị phân bố gần nhau

Trang 15

Thiết bị Số lượng P dm

(KW)

dm I

Thiết bị (A)

30.3934.734.1918.575.3612.51

18481811914

0.30.40.50.60.60.6

0.90.70.90.70.850.8

* i

dmi

dmi dmi

U

P I

dmi sdi sd

P

P K K

*

= 0.46

2

18 2

P

2 max

Trang 16

- Tra bảng 3.3: quan hệ nhq theo n* và P* trang 31, [6] Ta có: nhq* = 0.75.

- Số thiết bị sử dụng hiệu quả: nhq = n * nhq* = 11* 0.75  8 thiết bị

784.0

*cos



i dmi i

dmi i tb

4 sd * dm

P  =0.46*118=54.28(KW)

4 4

4 tt * tb

Q   =76*0.79=60(KVAR)

2 1 2 1

mm tt

Trang 17

Qcs = Pcs * tg = 0 (vì cos = 1 nên tg = 0)

) ( 27 66 220

14580 _

A U

P I

pha đm

Trang 18

1.3.4 Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

- Công suất định mức của tủ phân phối:



4 1

đmnhómi

P = 98+46+86+118= 348(kW)

Trang 19

- Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:





4 1

 Ptti là: công suất của từng nhóm phụ tải

 Kdt là: hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, có Kdt vì có trường hợp phụ tải cực đạicủa các đường dây không xảy ra đồng thời Kđt = 0.85 => 1 Ta chọn Kdt = 0.85 đốivới phân xưởng cơ khí Xem trang 38, [ 1 ]

142 ) 58 14 73 200 ( )

250 3

58 14 73 200

ttpx

cs px px

S

P P



1.4.Xác định tâm phụ tải cho phân xưởng cơ khí

1.5.1 Xác định tâm phụ tải từng nhóm phụ tải trong phân xưởng cơ khí:

Tâm phụ tải là vị trí mà khi đặt tủ phân phối điện sẽ đảm bảo tổn thất công suất,

và tổn thất điện năng trên đường dây là bé nhất Vị trí tâm phải đảm bảo khô ráo,thoáng khí, ít bụi bẩn, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới, lắp ráp, sửa chữa, vậnhành,bảo trì, quản lý…

Do đó, xác định tâm phụ tải của nhóm thiết bị rồi xác định vị trí đặt tủ động lực,

từ đó xác định được vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng, tủ phân phối chính

X P

n i

i đmi P

Y P Y

1 1

*

Trang 20

Chọn tọa độ OXY, tâm phụ tải (0, 0) tại góc dưới bên trái của sơ đồ mặt bằng lấy

* 8 3

* 10 2

* 18

16

* 16 15

* 8

* 2 12

* 10

* 3 5 13

* 18 5 10

* 18 1

 (m)

16 2

* 8 3

* 10 2

* 18

19

* 16 5 13

* 8 5 10

* 8 14

* 10 5 10

* 10 6

* 10 2

* 5 2

* 18 1

* 4

4

* 5 6

* 11 4

* 16 6

* 10 6

* 4

*

* 3 2

16

* 5 18

* 11 19

* 16 5 10

* 10 5 7 5 10 9 6 2

* 2 7 18

* 2

4

* 5 6

* 11 4

* 3 6

* 12 4

* 12 6

* 7 6

* 18 4

* 18 3

* 2 7 18

* 2

51

* 5 49

* 11 48

* 3 45

* 12

* 2 39

* 7 36

* 18 5 37

* 18 3

Trang 21

X i 13.5 16.5 16.5 16.5 13.5 16.5 10.5 10.5 10.5 10.5 13.5

Y i 40.5 34.5 37.5 40.5 49.5 43.5 39 42 52 31.5 52

7

* 2 3

* 3 11 18 16

* 3 18

5 13

* 7 5 10

* 3

* 3 5 16

* 11 5 13

* 18 5 16

* 16

* 3 5 13

* 18 4

* 3 11 18 16

* 3 18

5 43

* 11 5 49

* 18 ) 5 40 5 37 5 34 (

* 16 5 40

* 18

* 3 11 18 16

* 3 18

) 52 5 31 (

* 7 ) 52 42 (

* 3

68 3668 348

118

* 6 14 86

* 5 46

* 96 4 98

* 14 13

118

* 38 40 86

* 07 41 46

* 65 15 98

* 09 9

Vì vậy, các tủ động lực được đặt ở vị trí như sau, như hình vẽ:

Trang 22

 Vị trí đặt phân phối chính: do tính chất cung cấp nguồn cho phân xưởng cơkhí, để tiện cho việc vận hành đóng cắt khi làm việc và nghỉ thì ta đặt tủ phânphối chính gần cửa ra vào chính Vị trí tủ phân phối chính:

X = 0 m

Y = 33 m

 Vị trí đặt tủ chiếu sáng: do tính chất chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí, giả

sử chúng ta chiếu sáng đồng đều cho toàn phân xưởng, để tiện cho việc vậnhành khi mở xưởng làm việc và đóng cắt khi nghỉ làm thì ta đặt tủ chiếu sánggần cửa ra vào chính Vị trí tủ chiếu sáng:

Xs = 0 m

Ys = 22.5 m

Trang 23

CHƯƠNG II CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

2.1 Vạch phương án đi dây

2.1.1 Đảm bảo các yêu cầu

- Đảm bảo chất lượng điện năng, tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vicho phép

- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cấp điện phù hợp với yêu cầu phụ tải

- An toàn trong vận hành

- Linh hoạt khi có sự cố, thuận tiện khi sửa chữa

- Đảm bảo kinh tế, ít tổn hao kim loại màu, đạt tiêu chuẩn kỷ thuật

- Sơ đồ nối dây đơn giản rõ ràng

- Ngoài ra, thì chúng ta còn phải chú ý đến: đặc điểm của quá trình công nghệ, yêucầu cung cấp điện của phụ tải, khả năng cung cấp vốn đầu tư và thiết bị, trình độ

kỹ thuật của công nhân…

2.1.2 Phân tích các phương án đi dây

- Có nhiều phương án đi dây nhưng ta xét hai phương án đi dây sau đây:

2.1.2.1 Phương án đi dây hình tia (không phân nhánh)

- Ưu điểm: sơ đồ nối dây

rõ ràng, mỗi tải được cung cấp từ một đường dây riêng Do đó, chúng ít ảnhhưởng lẫn nhau Độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện các biệnpháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành bảo quản Sụt áp thấp

BA

PP

Trang 24

- Nhược điểm: vốn đầu tư lớn vì phải dùng đến lượng dây lớn Mạng điện trở nênphức tạp khi số lượng tải lớn.

- Sơ đồ đi dây loại này dùng cho tải tiêu thụ loại 1 và loại 2 Cấp cho tải có côngsuất lớn

2.1.2.2 Phương án đi dây phân nhánh

Sơ đồ như hình vẽ:

Ưu điểm: vốn đầu tư nhỏ đảm bảo tính kinh tế vì

tiết kiệm đường dây

Nhược điểm: sơ đồ nối dây phức tạp, mỗi đường

dây cung cấp cho nhiều tải Do đó, chúng ảnh hưởng lẫn

nhau rất nhiều Độ tin cậy cung cấp điện không cao, khó

khăn trong khi thi công, thực hiện các biện pháp bảo vệ

và tự động hóa…Gặp khó khăn khi có sự cố vì có sự cố

thì phải tắt tất cả tải phía sau Phức tạp trong vận hành

và sửa chữa Các thiết bị điện ở cuối đường dây sẽ có sụt

áp rất lớn, khi một trong các thiết bị điện trên cùng

tuyến dây khởi động

Sơ đồ đi dây loại này dùng cho tải loại có công suất nhỏ và không yêu cầu độ tincậy cao

2.2 Vạch phương án đi dây trong phân xưởng

Sơ đồ nguyên lý đi dây trong

mạng phân xưởng:

Với Sttpx = 258.12 (kVA) đặt

một trạm biến áp, lấy điện từ đường

dây trung thế 22 (kV) gần nhất cung

cấp cho phân xưởng

Trong phân xưởng, đặt một tủ

phân phối chính, bốn tủ động lực,

và một tủ chiếu sáng

Tủ phân phối chính lấy nguồn

từ trạm biến áp về cấp điện cho bốn

Trang 25

tủ động lực cấp điện cho 36 thiết bị chia làm bốn nhóm phụ tải, và một tủ chiếu sángcấp điện cho thiết bị chiếu sáng trong phân xưởng.

Đường dây về xưởng đi bằng đường cáp ngầm Tủ phân phối chính của xưởngđặt một aptomat tổng và năm CB nhánh bảo vệ cho bốn tủ động lực và một tủ chiếusáng

Từ tủ động lực đến các thiết bị trong nhóm dùng sơ đồ hình tia không phânnhánh Đầu vào và các thiết bị đặt CB bảo vệ cho các thiết bị trong phân xưởng.Đường dây đi trong phân xưởng bằng đường cáp ngầm

2.2.1 Sơ đồ mặt bằng đi dây

Xem [PL 2]

Trang 26

CHƯƠNG III CHỌN VỊ TRÍ, DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP 3.1 Khái quát

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấpđiện Đây là nơi là nơi biến đổi điện áp lưới trung thế 22 (kV) xuống điện áp phù hợpvới tải 380 (V) / 220 (V) hay sang cấp khác

Dung lượng, vị trí, số lượng, và phương thức vận hành trạm biến áp có ảnh hưởnglớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện Nên việc lựa chọn vịtrí trạm biến áp phải dựa vào phương án cung cấp điện

Dung lượng và các tham số của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, cấpđiện áp của mạng, phương thức vận hành của máy biến áp Vì vậy, để chọn được trạmbiến áp tốt nhất thì phải xét tới nhiều mặt và phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế,

kỹ thuật giữa các phương án

Chọn vị trí trạm biến áp:

Việc chọn vị trí trạm biến áp cũng không kém phần quan trọng trong việc cungcấp điện Vì nó ảnh hưởng đến chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, nhất là khi xác định vị trítrạm ngay trên mặt bằng đã chọn sẵn Chính vì vậy trong khi thiết kế cần phải đưa ranhững phương án, sau đó tiến hành các phương án với nhau trên cơ sở phải đảm bảo

về mặt kinh tế, kỹ thuật, sau đó chọn phương án tối ưu

Vị trí đặt trạm biến áp phải thõa mãn các yêu cầu sau:

 An toàn và liên tục cung cấp điện cho phân xưởng

 Gần trung tâm phụ tải thuận tiện cho đường dây từ lưới trung thế xuống trạm

và đường dây từ trạm tới tải

 Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng

 Đảm bảo phòng chống cháy, nổ, bụi bặm, khí ăn mòn…

 Tiết kiệm được vốn đầu tư, chi phí vận hành thấp

Ngoài ra còn còn tùy thuộc vào công nghệ, khả năng đầu tư cơ bản và điều kiệnđất đai…

Lưu ý: các máy và trạm biến áp công suất lớn nên đặt gần trung tâm phụ tải Máybiến áp có tỷ số biến đổi nhỏ thì nên đặt gần nguồn và ngược lại Thông thường thì

Trang 27

việc lắp đặt trạm không đúng ở vị trí tâm phụ tải mà ta tính toán trên bản vẽ Do vậy,tùy thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà đặt trạm sao cho hợp lý nhất.

Vị trí trạm biến áp trung gian nên đặt gần trung tâm phụ tải nhưng cần chú ý,đường dây dẫn đến trạm thường có cấp điện áp 110 – 220 (kV), đường dây đó chiếmmột dải đất rộng mà trên đó không được xây dựng công trình gì khác Vì vậy, khôngnên đưa trạm biến áp vào sâu trong xí nghiệp ảnh hưởng đến giao thông và công trìnhxây dựng khác

Đặt trạm biến áp ngoài phân xưởng, cách trung tâm phụ tải 20 (m)

3.3 Xác định số lượng máy biến áp

Chọn số lượng máy biến áp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: yêu cầu về liên tục

cung cấp điện của hệ phụ tải, yêu cầu lựa chọn dung lượng máy biến áp cho hợp lý,yêu cầu về kinh tế khi vận hành trạm biếm áp Đối với hệ phụ tải loại một, thườngchọn hai máy biến áp trở lên Đối với hệ phụ tải loại hai, số lượng máy biến áp đượcchọn tùy thuộc vào việc so sánh các hiệu quả về kinh tế và kỹ thuật

Tuy nhiên để đơn giản trong vận hành, số lượng máy biến áp trong một trạm biếp

áp không nên quá ba máy và các máy biến áp này nên có cùng chủng loại và côngsuất

Dựa trên các điều kiện trên, khi ta xác định được loại phụ tải của phân xưởng làloại phụ tải loại hai và khi mất điện cũng không ảnh hưởng nhiều đến kinh tế và kỹthuật Nên ta quyết định chọn một máy biến áp

Phân xưởng tương đối nhỏ và các phụ tải phân bố tập trung trên một diện tíchtương đối nhỏ nên ta chỉ cần đặt một trạm biến áp là được

Căn cứ vào yêu cầu về tính liên tục trong cung cấp điện cho phân xưởng ta chọnmột máy biến áp

3.4 Xác định công suất máy biến áp

- Đồ thị phụ tải của phân xưởng:

Trang 28

Ta quy đồ thị phụ tải trên về đtpt với hai bậc S dt1 và S dt2 như sau:

t

t S S

* 200 4

* 240 4

* 220 6

Ta suy ra đồ thị phụ tải 2 bậc như sau:

Ta chọn MBA sao cho có dung lượng thỏa mãn S dt1 <S dm≤ S dt2

Dựa vào thực tế ta chọn MBA có dung lượng là 250kVA do ABB chế tạo.Kiểm tra điều kiện quá tải cho phép thông qua hai hệ số K1 va K2:



dm

dt S

160 S(kVA)

S

t (h)

Trang 29

Tra đường cong quá tải cho phép của MBA do ABB chế tạo ở nhiệt độ trungbình năm là 300C ta thấy

K2< K2cp =1.15

Vậy ta chọn MBA có Sdm=250kVA do ABB chế tạo

- Chọn máy biến áp do ABB chế tạo có thông số như sau:

- Với các thông số kỹ thuật ghi trong bảng 12.pl: thông số kỹ thuật máy biến áp doABB chế tạo, trang 469, [ 3 ]

3.5 Đo lường và kiểm tra trong trạm

3.5.1 Nguyên tắc chung

- Thiết bị đo lường và kiểm tra trong trạm biến áp nhằm các mục đíchsau:

- Đo lường các thông số: U, I, P, Q, Cos

- Giám sát tình trạng vận hành thiết bị và phán đoán trạng thái vận hànhtrạm

- Các thiết bị đo lường và kiểm tra phải đạt độ chính xác và tin cậy cầnthiết

 Các thiết bị đo lường và kiểm tra cần đặt ở vị trí dễ quan sát

 Số thiết bị đo lường cần đặt ít nhất nhưng đảm bảo vận hành tốt

3.5.2 Đo lường và kiểm tra trong trạm

- Ở đây ta gắn cơ cấu đo lường ở phía hạ áp

Sơ đồ nguyên lý TBA xem phụ lục 3

Trang 30

CHƯƠNG IV CHỌN KHÍ CỤ BẢO VỆ VÀ DÂY DẪN 4.1 Khái quát

- Dây dẫn cũng như các phần tử khác của mạng điện được lựa chọn căn cứ vào cácchỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế

- Về mặt kỹ thuật, dây dẫn phải thỏa mãn yêu cầu phát nóng và tổn thất điện áp làhai yêu cầu chung nhất, tiết diện dây dẫn của đường dây trên không phải đảm bảođiều kiện về hạn chế vầng quang điện và độ bền cơ, đối với cáp cần kiểm tra độ

- Các tủ phân phối cung cấp điện cho 35 thiết bị trong phân xưởng

- Có nhiều phương pháp chọn dây dẫn như là: chọn tiết diện dây dẫn theo mật độdòng kinh tế Jkt, chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp mật độ dòng không đổi

Jkđ, chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp tổn thất điện áp cho phép Ucp, chọntiết diện dây dẫn theo phương pháp điều kiện phát nóng cho phép

- Tuy nhiên, ứng với từng mạng điện cụ thể mà chọn tiết diện dây dẫn theo phươngpháp nào sao cho phù hợp

- Đây là mạng điện hạ áp cấp điện cho phân xưởng cơ khí, để đảm bảo tính an toànliên tục cung cấp điện trong quá trình vận hành nên ta chọn tiết diện dây dẫn theođiều kiện phát nóng cho phép

Trang 31

4.3 Xác định các hệ số hiệu chỉnh

- Trong quá trình lựa chọn dây dẫn ta cần chú ý đến hệ số hiệu chỉnh Khc Mạngđiện trong phân xưởng đi dây theo phương án chôn ngầm nên ta cần chú ý đếncác hệ số K4, K5, K6, K7, để từ đó tính Khc

- Toàn bộ số liệu tính toán dựa vào bảng: A5, A6, A7 trang 13, [ 2 ]

4.4 Chọn dây trong thực tế

- Trên cơ sở phụ tải tính toán xác định dòng làm việc lớn nhất Ilvmax, dây được chọn

theo điều kiện:

 Ilvmax = Idm cho một thiết bị hay bằng Itt cho một nhóm thiết bị

4.4.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính

- Ta có hệ số hiệu chỉnh: Khc 0.76

- Dòng làm việc lớn nhất của tủ phân phối chính: Ilvmaxtpp = Ittpx = 380 (A)

- Dòng cho phép của dây dẫn đến tủ phân phối chính: I’cpddtpp = 500 ( )

76 0

380

A

Trang 32

- Vậy: chọn cáp điện lực hạ áp CXV/DTA, CXV/WA cách điện XLPE và vỏ PVC

có giáp bảo vệ, chôn trong đất, loại 1 lõi đồng dẫn điện, 3 lõi cho ba pha + 1 lõitrung tính, tiết diện 300 (mm2) với mõi pha, dòng điện phụ tải cho phép 590 (A).Theo hãng CADIVI [PL 9]

4.4.2 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực

- Các số liệu tính toán chọn dây dẫn sau đây được tra theo CADIVI [PL 8, 9]

4.4.2.1 Từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 1

- Ta có hệ số hiệu chỉnh: Khc = 0.76

- Dòng điện làm việc lớn nhất của tủ động lực 1: Ilvmaxt1 = Itt1 = 120.82 (A)

- Dòng cho phép của dây dẫn đến tủ động lực 1: I’cpddt1 = 160 ( )

76 0

82 120

A

có giáp bảo vệ, chôn trong đất, loại 4 lõi đồng dẫn điện tiết diện 35(mm2), dòngcho phép 180A

76 0

95 67

A

có giáp bảo vệ, chôn trong đất, loại 4 lõi đồng dẫn điện tiết diện 25 (mm2), dòngcho phép 150A

76 0

97 104

A

Trang 33

76 0

12 147

A

4.4.3 Từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng

5 Ta có: Khc = 0.76

6 Dòng điện làm việc lớn nhất tủ chiếu sáng: Ilvmaxcs = Ittcs = 66.27 (A)

7 Dòng cho phép của dây dẫn đến tủ chiếu sáng: I’cpddcs = 88 ( )

76 0

27 66

A

- Vậy: chọn cáp điện lực hạ áp CVV/DTA, CVV/WA cách điện và vỏ PVC loại 2lõi đồng dẫn điện, có giáp bảo vệ, tiết diện 16 (mm2) với dòng điện phụ tải chophép 140 (A)

4.4.4 Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến các máy

4.4.4.1 Từ tủ động lực đến máy 1

- Dòng điện làm việc lớn nhất của máy 1: Ilvmax1 = Iđm1 = 1.79 (A)

- Dòng cho phép của dây dẫn đến máy 1: I’cpdd1 = 2 4 ( )

76 0

79 1 1

- Dòng điện làm việc lớn nhất của máy 2: Ilvmax2 = Idm2 = 17.9(A)

- Dòng cho phép của dây dẫn đến máy 2: I’cpdd2 = I Kmax2 170.76.9 24(A)

Trang 34

- Dòng điện làm việc lớn nhất của máy 3: Ilvmax3 = Idm3 = 14.3 (A).

- Dòng điện làm việc lớn nhất của máy 5: Ilvmax5 = Idm5 = 21.45 (A)

- Dòng cho phép của dây dẫn đến máy 6: I’cpdd6 = 46 ( )

76 0

7 34 6

hc

lv



Trang 35

- Chọn cáp điện lực hạ áp CVV/DTA, CVV/WA, cách điện và vỏ PVC loại 4 lõiđồng dẫn điện, có tiết diện 10 (mm2) với dòng điện phụ tải cho phép 64 (A).

4.4.4.8 Từ tủ động lực đến máy 8

76 0

4 30 8

76 0

36 5 9

- Dòng điện làm việc lớn nhất của máy 10:Ilvmax10 = Idm10 = 8.44 (A)

- Dòng cho phép của dây dẫn đến máy 10:I’cpdd10 = 12 ( )

76 0

44 8 10

- Dòng cho phép của dây dẫn đến máy 12: I’cpdd12 = I Kmax12 130..7629 18(A)

Trang 36

 Uđm: điện áp định mức của CB.

 Iđm: dòng điện định mức CB

 Icu: dòng cắt lớn nhất của CB

 Ir: dòng làm việc của CB

 Icatnhanh: dòng cắt nhanh của CB

- Điều kiện lựa chọn CB:

sự cố trong giới hạn cho phép

Trong thực tế thường gặp các dạng ngắn mạch sau:

U I



1.2* 2 * 1.7 *

Trang 37

 IđmCB = 400 (A) ≥ Ilvmax =380 (A).

 Khả năng cắt: IcatCB = 15 (KA)

 UđmCB = 220/380 (V)

 Kiểm tra sự phối hợp giữa CB và dây dẫn:

IđmCB = 400 (A) ≤ I’cp = 500(A)

- Vậy việc chọn CB trên là phù hợp

Trang 40

4.5.7 Chọn thiết bị bảo vệ cho các thiết bị trong phân xưởng

Đối với các thiết bị trong cùng một nhóm (cùng 1 tủ động lực) ta nên chọn CB cócùng dòng điện cắt định mức Ta tính dòng cắt định mức lớn nhất của thiết bị có côngsuất lớn nhất và gần thanh cái tủ động lực nhất

Đối với tủ động lực 1 là máy 3, l= 3m, R=40 m; X=0.3 m;

Vậy chọn Icắtdm CB cho các máy trong tủ 1 là 8 kA

Đối với tủ động lực 2 là máy 10, l= 3m, R=40m; X=0.3 m;

Đối với tủ động lực 3 là máy 5, l= 3m, R=15 m; X=0.27 m;

Đối với tủ động lực 4 là máy 6, l=3m, R=10 m; X=0.27 m;

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	2,64 MB