Đồ án thiết kế phần trung áp hệ thống cung cấp điện của nhà máy giấy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta công công nghiệp hóa, đại hóa Sản lượng điện sản xuất năm phát triển mạnh Cụ thể, năm 2015 sản lượng điện cao gấp 7,2 lần so với năm 2000, tăng 11,9%/năm Kết tháng đầu năm 2013 ( đạt 119,2 tỷ kWh) tăng 7,8% riêng công nghiệp chiếm 4,1% Do đòi hỏi nhiều công trình cung cấp điện, đặc biệt công trình cung cấp điện có chất lượng cao, đảm bảo cung cấp điện liên tục, phục vụ tốt cho phát triển ngành kinh tế quốc dân Trong đó, lĩnh vực công nghiệp ngành kinh tế trọng điểm đất nước, Nhà Nước Chính Phủ ưu tiên phát triển để đưa nước ta thành nhà nước công nghiệp vào năm 2020 Thiết kế cung cấp điện cho ngành công việc khó khăn, đòi hỏi phát triển cao Một phương án cung cấp điện hợp lý phương án đảm bảo việc kết hợp hài hòa tiêu kỹ thuật tiết kiệm mặt kinh tế, đảm bảo đơn giản an toàn sửa chữa vận hành kỹ thuật điện, đảm bảo chất lượng điện Hơn cần áp dụng thiết bị thiết kế đại có khả mở rộng tương lai Đồ án “Thiết kế phần trung áp hệ thống cung cấp điện Nhà máy giấy” cách để em tìm hiểu việc cung cấp điện cho phụ tải quy mô lớn vận dụng kiến thức học vào thực tế Trong em phân thành chương bao gồm: Chương 1: Giới thiệu tổng quan nhà máy giấy Chương 2: Tính toán phụ tải Chương 3: Chọn phương án cấp điện Chương 4: Chọn phương án dây Chương 5: Tính toán ngắn mạch chọn thiết bị bảo vệ Chương 6: Tính toán chế độ mạng điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập LỜI CẢM ƠN Ngày nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, Các công trình xây dựng công nghiệp ngày nhiều yêu cầu cao sử dụng điện Thông qua tính toán thiết kế cung cấp điện đồ án, em vận dụng nhiều kiến thức vào tính toán thực tế, từ việc tính toán phụ tải, chọn nguồn, chọn máy biến áp, đến phương pháp chọn dây chọn thiết bị nhà máy … Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Anh Tuân bảo tận tình truyền đạt cho em nhiều kiến thức giúp em hoàn thiện đồ án lượng kiến thức tiếp cận thực tế với công việc Xin cảm ơn Công ty cổ phần tiết kiệm lượng Bách khoa cung cấp liệu hỗ trợ em nhanh chóng hoàn thiện số liệu phục vụ đồ án Do thời gian hạn hẹp kinh nghiệm thực tế chưa có, việc tìm số liệu em khó khăn Trong đồ án hạn chế, mong thầy cô xem xét góp ý kiến thêm để em thực tốt cho công việc sau em Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 06 tháng năm 2016 Sinh viên thực Đặng Văn Lập ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập MỤC LỤC Chương Giới thiệu Nhà máy giấy………………………………………… ……1 1.1 Giới thiệu chung Nhà máy…………………………………………… ……….1 1.2 Tổng quan Nhà máy giấy……………………………………………… …… 1.3 Phụ tải điện nhà máy.………………………………………… …………….3 Chương Tính toán phụ tải……………………………………………………… .6 2.1 Tính toán phụ tải tổng nhà máy phân nhóm phụ tải……………… … 2.1.1 Tính toán phụ tải.…………………………………………………………… … 2.1.2 Xác định phụ tải tính toán:…………………………………………………… 2.2 Tính toán chiếu sáng làm mát cho toàn nhà máy…………………… …… 2.2.1 Các yêu cầu thiết kế chiếu sáng……………………………………… … 2.2.2 Các nguồn sáng sử dụng.…………………………………………………… … 2.2.2 Các phương pháp thiết kế.………………………………………………… ……9 2.2.3 Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng phần mềm dialux… … 11 2.2.4 Tính toán thông thoáng cho khu vực ………………………………… 14 2.3 Tổng hợp công suất toàn nhà máy…………………………………………… 16 2.4 Tính toán bù công suất để nâng hệ số công suất lên giá trị 0.9…………… 16 2.5 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy……………………………………………… … 17 2.5.1 Lý thuyết tính toán thành lập phụ tải………………………………… …….17 2.5.2 Tính toán cho phân xưởng……………………………………………… ….18 2.6 Dự báo phụ tải tính toán nhà máy tương lai …………………… 20 Chương Chọn phương án cấp điện………………………………………… …….21 3.1 Đề xuất phương án cấp điện………………………………………… …… 21 3.2 Đề xuất phương án cấp điện:………………………………………… …….21 3.2.1 Vị trí đặt tủ phân phối chính………………………………………… …….21 3.2.2 Vị trí đặt trạm phân phối trung tâm .……………………………………………21 3.3 Đề xuất phương án cấp điện…………………………………………… … 22 3.4 Chọn thiết bị cho phương án……………………………………… …… 22 3.4.1 Phương án 1……………………………………………………… ………… 22 3.4.2 Phương án 2………………………………………………………… ……… 25 3.5 Lựa chọn phương án cấp điện……………………………………………… ….26 3.5.1 Hàm chi phí tính toán.…………………………………………………… … 26 3.5.2 Tính toán cho phương án 1………………………………………………… .28 3.5.3 Tính toán cho phương án 2.……………………………………………… … 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập 3.5.4 Kết luận:…………………………………………………………………… .34 Chương 4: Chọn phương án dây 35 4.1 Lý thuyết chung…………………………………………………………… ……35 4.2 Đề xuất phương án dây…………………………………………… …… 38 4.3 Chọn dây cho phương án………………………………………… ………40 4.4 Lựa chọn phương án dây……………………………………………… …….43 4.4.1 Tính toán cho phương án 1.…………………………………………… …… 43 4.4.2 Tính toán cho phương án 2…………………………………………… …… 45 4.4.3 Tính toán cho phương án 3………………………………… ……………… 47 4.4.4 Kết luận………………………………………………………… ……………48 Chương Tính toán ngắn mạch chọn thiết bị bảo vệ……………………… ….49 5.1 Tính toán ngắn mạch………………………………………………………… ….49 5.1.1 Sơ đồ điểm ngắn mạch…………………………………………… …… 49 5.1.2 Tính thông số sơ đồ thay thế……………………………………… …50 5.1.3 Tính dòng ngắn mạch pha đối xứng điểm ngắn mạch………… …… 52 5.2 Chọn kiểm tra thiết bị điện…………………………………………… …… 54 5.2.1 Chọn máy cắt (MC)…………………………………………………… …… 55 5.2.2 Chọn dao cách ly (DCL)…………………………………… ……………… 56 5.2.3 Chọn máy biến dòng điện (TI)…………………………………………… … 56 5.2.4 Chọn máy biến điện áp (TU)…………………………………………… ……57 5.2.5 Chọn chống sét van (CSV)…………………………………………… …… 58 5.2.6 Lựa chọn cho TBA………………………………… ……………… 58 5.2.7 Chọn Aptomat tổng (AT) cho TBAPX…………………………… ……………60 Chương Tính toán chế độ mạng điện………………………………… ……… 62 6.1 Tổn thất điện áp……………………………………………………… ………….62 6.2 Tổn thất công suất……………………………………………………… ……….63 6.3 Tổn thất điện năng……………………………………………………… ……….64 Tổng kết……………………………………………………………………… …… 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Danh sách phân xưởng nhà máy giấy Bảng 2.1 : Bảng tổng hợp phụ tải tính toán Bảng 2.2 Phụ tải chiếu sáng toàn nhà máy 13 Bảng 2.3 Phụ tải làm mát toàn nhà máy 15 Bảng 2.4 Tổng hợp phụ tải 16 Bảng 2.5 Bảng thiết kế chọn tụ bù công suất phản kháng 17 Bảng 2.6 Bảng tổng hợp phụ tải 19 Bảng 3.1 Thông số máy biến áp trạm biến áp trung tâm 24 Bảng 3.2 Thông số máy phát điện dự phòng 24 Bảng 3.3 Thông số dây dẫn phương án 25 Bảng 3.4 Thông số MBA TBA trung tâm 26 Bảng 3.5 Thông số máy phát dự phòng 26 Bảng 3.6 Thông số cáp cho phương án 26 Bảng 3.7 Vốn đầu tư trạm biến áp 29 Bảng 3.8 Vốn đầu tư cáp 29 Bảng 3.9 Vốn đầu tư MF 29 Bảng 3.10 Vốn đầu tư trạm biến áp 31 Bảng 3.11 Vốn đầu tư MF 32 Bảng 3.12 Vốn đầu tư dây dẫn cáp 32 Bảng 3.13 Tổng hợp phương án 34 Bảng 4.1 Bảng thống kê số lượng công suất TBAPX 37 Bảng 4.2 Thông số MBAPX 37 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp chọn dây cho phương án 41 Bảng 4.4 Bảng tổng hợp chọn dây cho phương án 42 Bảng 4.5 Bảng tổng hợp chọn dây cho phương án 43 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Bảng 4.6: Vốn đầu tư đường dây phương án 43 Bảng 4.7 Tổn thất điện đường dây phương án 44 Bảng 4.8 Vốn đầu tư đường dây phương án 45 Bảng 4.9 Tổn thất điện lộ đường dây phương án 46 Bảng 4.10 Vốn đầu tư mua dây cho phương án 47 Bảng 4.11 Bảng tính toán tổn thất điện phương án 47 Bảng 4.12 Bảng tính toán chi phí phương án 48 Bảng 5.1 Thông số lộ đường dây 22kV 51 Bảng 5.2 Tính toán ngắn mạch đoạn đường dây 22kV 53 Bảng 5.3: Thông số kỹ thuật máy cắt SF6 phía 110kV 55 Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật máy cắt 3AF phía 22kV 56 Bảng 5.5: Thông số kỹ thuật DCL phía 110kV 56 Bảng 5.6: Thông số kỹ thuật TI phía 110kV 57 Bảng 5.7: Thông số kỹ thuật TI phía 22kV 57 Bảng 5.8: Thông số kỹ thuật TU phía 110kV 58 Bảng 5.9: Thông số kỹ thuật TU phía 22kV 58 Bảng 5.10: Thông số kỹ thuật CSV phía 110kV 58 Bảng 5.11: Thông số kỹ thuật CSV phía 22kV 58 Bảng 5.12: Thông số kỹ thuật phía 110kV 59 Bảng 5.13: Thông số kỹ thuật phía 22kV 60 Bảng 5.14: Thông số kỹ thuật Aptomat 60 Bảng 5.15: Thông số kỹ thuật Aptomat 61 Bảng 6.1 Tổn thất điện áp đoạn đường dây 62 Bảng 6.2 Tổn thất công suất đoạn đường dây 22kV 63 Bảng tổng kết: Tổng hợp thông số 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ minh họa dây chuyền sản xuất giấy Hình 1.2 Sơ đồ mặt bố trí phân xưởng Hình 1.3 Sơ đồ liên kết điện xung quanh nhà máy Hình 2.1 Các độ cao treo đèn 10 Hình 2.2: Hình vẽ mô tả đường đẳng rọi kho giấy 12 Hình 2.3: Mô bố trí đèn phòng 13 Hình 2.4: Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy 19 Hình 3.1 Sơ đồ cấp điện phương án 23 Hình 3.2 Sơ đồ cấp điện phương án 25 Hình 4.1 Sơ đồ dây phương án 38 Hình 4.2 Sơ đồ dây phương án 39 Hình 4.3 Sơ đồ dây phương án 40 Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý tính toán ngắn mạch 50 Hình 5.2 Sơ đồ thay tính toán ngắn mạch 50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TBATT: Trạm biến áp trung tâm TBAPX: Trạm biến áp phân xưởng MBA : Máy biến áp MC : Máy cắt DCL : Dao cách ly BI : Máy biến dòng điện BU : Máy biến điện áp CSV : Chống sét van AT : Aptomat 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập TBATT có công suất 10MVA.Ta tính toán thông số sau: RB  PN U đm Scb 72.1152 100  103  0, 036 2.Sđm U cb2 110 2.102 1152 XB  U N %.U đm S 10,5.1152 100 2cb   0,525 2.100.Sđm U cb110 2.100.10 1152 ZB = RB + XB = 0,036 + j.0,525 b) Đối với MBA nhà máy Tính toán tương tự ta có: - MBA có công suất 560kVA: ZB = RB + XB = 1,89+ j.5,809 - MBA có công suất 630kVA: ZB = RB + XB = 2,22+ j.6,5 - MBA có công suất 250kVA: ZB = RB + XB = 4,9 + j.14,64 5.1.3 Tính dòng ngắn mạch pha đối xứng điểm ngắn mạch Coi nguồn có công suất vô lớn Ta tiến hành tính toán gần hệ đơn vị tương đối Ở ta xét ngắn mạch pha đối xứng - Dòng ngắn mạch hệ đơn vị tương đối: I N*  U HT  ZN ZN Với N tổng trở ngắn mạch hệ đơn vị tương đối - Dòng điện ngắn mạch hệ đơn vị có tên: Scb I N(3)  I N* 3.U cb , kA - Dòng điện ngắn mạch xung kích (ixk): ixk  kxk 2.I N(3) Với kxk = 1,8 hệ số xung kích ngắn mạch xa nguồn 1) Dòng ngắn mạch điểm N1 Ta có: XHT = 0,25; ZD1 = 0,004 + j.0,004; Z N1  X HT  Z D1  j 0, 25  (0,004  j.0,004)  0,004  j.0, 254 I N*  U HT 1    3,94 Z N1 Z N1 0, 002  0, 2252 I N(3)1  I N* Scb 3.U cb110  3,94 100  1,97kA 3.115 52 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập ixkN1  kxkN1 2.I N(3)1  1,8 2.1,97  5,03kA 2) Dòng ngắn mạch điểm N2 Z N  Z N1  Z B  (0,004  j.0, 254)  (0,036  j 0,525)  0,04  j 0,78 I N*  U HT 1    1, 28 ZN ZN 0, 042  0, 782 I N(3)2  I N* Scb 3.U cb 22  1,33 100  3, 21(kA) 3.23 ixkN  kxk 2.I N(3)2  1,8 2.3, 21  8,18(kA) 3) Dòng ngắn mạch điểm N3 Z N  Z N  Z D  (0,04  j 0,78)  (0,08  j.0,017)  0,12  j.0,797 I N*  U HT 1    1, 24 ZN ZN 0,12  0, 7972 I N(3)3  I N* Scb 3.U cb 22  1, 24 100  3,12kA 3.23 ixk  kxk 2.I N(3)3  1,8 2.3,12  7,941kA Tương tự ta có bảng tổng kết tính toán ngắn mạch điểm N3 sau: Bảng 5.2 Tính toán ngắn mạch đoạn đường dây 22kV STT Đoạn dây cáp RD Ω) XD Ω) I* N L1 0.080 0.015 L2 0.060 L3 1.242 I(3)N ( kA ) 3.119 7.941 0.011 1.253 3.145 8.007 0.046 0.009 1.259 3.162 8.049 L4 0.060 0.011 1.253 3.145 8.007 L5 0.066 0.013 1.249 3.137 7.985 L6 0.020 0.004 1.271 3.192 8.127 L7 0.026 0.005 1.268 3.185 8.108 L8 0.026 0.005 1.268 3.185 8.108 L9 0.060 0.011 1.253 3.145 8.007 10 L10 0.040 0.007 1.262 3.170 8.069 Ixk (kA) Ta thấy điểm ngắn mạch đoạn dây N7 lớn Do ta lấy kết ngắn mạch N7 để tính toán chọn thiết bị 53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập 4) Dòng ngắn mạch điểm N4, N5, N6 a Điểm ngắn mạch N4 Ta có: Z N  Z N  Z MBA630  (0,12  j.0.797)  (1,89  j.5,809)  2,01  j.6,606 U HT 1    0,144 ZN ZN 2, 01  6, 6062 I N*  I N(3)4  I N* Scb 3.U cb 22  0,144 100  0,36kA 3.23 ixk  kxk 2.I N(3)4  1,8 2.0,36  0,93kA b Điểm ngắn mạch N5 Ta có: Z N  Z N  Z MBA560  (0,12  j.0.797)  (2, 22  j.6,5)  2,34  j.7, 297 I N*  U HT 1    0,13 ZN ZN 2,342  7, 297 I N(3)5  I N* Scb 3.U cb 22  0,13 100  0,33kA 3.23 ixk  kxk 2.I N(3)5  1,8 2.0,33  0,83kA c Điểm ngắn mach N6 Ta có: Z N  Z N  Z MBA250  (0,12  j.0.797)  (4,9  j.14,64)  5,02  j.15, 437 I N*  U HT 1    0, 06 ZN ZN 5, 02  15, 437 I N(3)5  I N* Scb 3.U cb 22  0, 06 100  0,15kA 3.23 ixk  kxk 2.I N(3)5  1,8 2.0,15  0,39kA 5.2 Chọn kiểm tra thiết bị điện Trong thực tế, việc lựa chọn thiết bị không hợp lý gây hậu nghiêm trọng Nếu thiết bị chọn không đáp ứng so với yêu cầu gây tải, giảm tuổi thọ, gây cố… Nếu thiết bị chọn vượt yêu cầu gây lãng phí, làm tăng vốn đầu tư Vì vậy, việc lựa chọn thiết bị công việc quan trọng thiết kế hệ thống cung cấp điện 54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập 5.2.1 Chọn máy cắt MC) - Điện áp định mức: UđmMC ≥ Uđm - Dòng điện lâu dài định mức: I đmMC  I cb  Stt 3.U dm - Dòng điện cắt định mức: Iđm.cắt ≥ IN - Công suất cắt định mức: Scđm≥ S’’N - Dòng ổn định động: Iđm.đ ≥ ixkN - Dòng ổn định nhiệt: I đm.nh  I  tqđ tđm.nh a) Chọn máy cắt phía 110kV Căn vào điều kiện ta chọn máy cắt SF6 cao áp Schneider chế tạo có thông số kỹ thuật bảng sau, tra bảng 5.14 [3] Bảng 5.3: Thông số kỹ thuật máy cắt SF6 phía 110kV Loại MC Uđm (kV) Iđm (A) INmax (kA) IN3S (kA) SF6 123 2000 100 40 Máy cắt có dòng định mức Iđm> 1000A kiểm tra dòng ổn định nhiệt Kiểm tra: Đại lƣợng chọn kiểm tra Điều kiện Kết Điện áp định mức,kV Udmmc ≥ UdmLĐ 123 > 110 Dòng điện định mức,A Iđmmc ≥ Icb 2000 > 132,41 Dòng điện cắt định mức,kA Icđm ≥ I’’N1 40 > 1,97 Công suất cắt định mức,MVA Scđm≥ S’’N 8521 > 425,4 Dòng điện ổn định động,kA Iodd≥ ixk 100 > 5,03 c) Chọn máy cắt phía 22kV Tương tự chọn MC phía 110kV ta có bảng tổng hợp chọn máy cắt hợp 3AF phía 22kV ABB chế tạo sau: 55 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật máy cắt 3AF phía 22kV Mã hiệu Uđm (kV) Iđm (A) IN (kA) 3AF 24 kV 630 13 5.2.2 Chọn dao cách ly (DCL) Chọn DCL phía 110kV Điều kiện chọn kiểm tra: - Điện áp định mức: UđmDCL ≥ Uđm - Dòng điện lâu dài định mức: Iđm.DCL ≥ Icb - Dòng ổn định động: Iđm.đ ≥ ixkN1 2 - Dòng ổn định nhiệt: tđm.nh I đm nh  tqđ I  Căn vào điều kiện trên, tra bảng ta chọn dao cách li đặt trời, lư i dao quay mặt phảng nằm ngang loại 3DP2 SIEMENS chế tạo có thông số sau: Bảng 5.5: Thông số kỹ thuật DCL phía 110kV Loại DCL Uđm, kV Iđm,V INt,kA INmax,kA 3DP2 123 630 20 60 Kết kiểm tra DCL chọn bảng sau: Đại lƣợng chọn kiểm tra Điều kiện Kết Điện áp định mức ,kV UdmMCPT ≥ UdmLĐ 123 > 110 Dòng điện định mức ,A IđmDCL ≥ Icb 630 > 132,41 Dòng ổn định động ,kA Icđm ≥ ixk 60 > 5,03 Dòng ổn định nhiệt ,A Inh,đm≥ I  5.2.3 Chọn máy biến dòng điện TI) Điều kiện chọn máy biến dòng: - Điện áp định mức: UđmBI ≥ Uđm 56 tqd tnh ,dm 20> 5,81 0,8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập - Dòng điện định mức: IđmBI ≥ Icb - Phụ tải thứ cấp: 2đmBI ≥ - Dòng ổn định động: Iôđđ ≥ ixkN1 - Dòng ổn định nhiệt: (knhđm.I1đn)2.tnh ≥ BN a) Chọn máy biến dòng điện (TI) phía 110kV Căn vào điều kiện ta chọn máy biến dòng có mã hiệu TPH-110M Siemens chế tạo có thông số sau: Bảng 5.6: Thông số kỹ thuật TI phía 110kV Loại TI Uđm (kV) IđmS (A) IđmT (A) Cấp TPH-110M 110 400-8000 xác Z2đm Ω) Kd 0,5 30 75 Vì dòng điện định mức sơ cấp máy biến dòng lớn 1000A nên ta không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt b) Chọn máy biến dòng điện (TI) phía 22kV Tương tự, ta chọn máy biến dòng phía 22kV Siemens chế tạo có thông số sau: Bảng 5.7: Thông số kỹ thuật TI phía 22kV Loại TI Uđm (kV) IđmS (A) IđmT (A) Cấp 4MA74 24 20-2500 0,5 xác Z2đm Ω) Kd 30 75 5.2.4 Chọn máy biến điện áp TU) BU chọn theo điều kiện về: điện áp, sơ đồ đấu dây, kiểu máy, cấp xác, công suất định mức a) Chọn máy biến điện áp (TU) phía 110 kV Trên phía cao áp TBATT ta đặt máy biến điện áp đo lường pha đấu theo sơ đồ Tra TL [3]ta chọn loại máy biến điện áp loại HK-110-57 Siemens chế tạo có thông số kỹ thuật sau: 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Bảng 5.8: Thông số kỹ thuật TU phía 110kV Loại TI Cấp điện áp (kV) UđmS (kV) UđmT (kV) Sđm (VA) Cấp HK-110-57 110 110/ 100/ 400 0,5 xác b) Chọn máy biến điện áp (TU) phía 22 kV Tra TL [3] ta chọn loại TU loại hình trụ Siemens chế tạo có thông số kỹ thuật sau: Bảng 5.9: Thông số kỹ thuật TU phía 22kV Loại TI Cấp điện áp (kV) UđmS (kV) UđmT (kV) Sđm (VA) Cấp 4MS44 24 22 110 500 0,5 xác 5.2.5 Chọn chống s t van CSV) Chống sét van chọn theo điều kiện: UđmCSV UđmLĐ a) Chọn chống sét van cho TBATT phía 110kV Tra bảng[8.4-TL3] chọn chống sét van Siemens chế tạo: Bảng 5.10: Thông số kỹ thuật CSV phía 110kV Loại Udm(kV) Số cực Dòng tháo sét(kA) Khối lƣợng kg) PBC-110 110 200 212 b) Chọn chống sét van cho TBATT phía 22kV Tra bảng [8.3 – TL3] chọn loại chống sét van hãng Cooper chế tạo loại AZP519C24 có Uđm = 24 KV Bảng 5.11: Thông số kỹ thuật CSV phía 22kV Loại Udm(kV) Số cực Dòng tháo sét(kA) Khối lƣợng kg) AZP519C24 24 100 34 5.2.6 Lựa chọn cho TBA: a) Chọn phía 110kV trạm BATT - Điều kiện dòng điện: 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Theo điều kiện chọn dây dẫn mềm : I cp  I cb 0,132   0,15(kA) khc 0,88 Ta chọn sơ dẫn cấp điện áp 110kV dây nhôm lõi thép ACO loại trời có thông số: Bảng 5.12: Thông số kỹ thuật phía 110kV Tiết diện mm2) Tiết diện chuẩn - Đƣờng kính mm) Icp (A) nhôm /thép nhôm thép Dây dẫn Lõi thép 95/16 95 16 23,1 5,1 260 Kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch: Để đảm bảo ổn định nhiệt dây dẫn chọn có tiết diện nhỏ Schon  Smin = BN C 4,68.106 =27,36 mm2 79 = C-hệ số (CCU=171 A2s; CAl=79 A2s) Ta thấy Schọn = 95 mm2> Smin = 27,36 mm2 Vậy dây dẫn chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt - Kiểm tra điều kiện vầng quang: U vq  U đmHT Trong : Uvq- điện áp tới hạn phát sinh vầng quang, kV ; U vq  84.mr.lg a 500  84.0,95.1,16.log  234,9kV  U đmHT  110kV r 1,16 Vậy điều kiện vầng quang thỏa mãn b) Chọn dẫn phía 22kV trạm BATT: Dòng điện làm việc max mà phải chịu bị cố: Icb = 132,41A - Chọn dẫn đồng 40x4 mm có Icp =405 (A); đặt ngang k1 = 0,95; ∂cp = 1400 (kG/cm2); l = 90(cm); a = 24 (cm) Vậy ta có: 90 l Ftt  1,76 *10 2 * * i xk = 1,76*102 * *5,812  2, 23 (kG); a 24 90 30*32  20, 07 (kG.cm); W =  0, 045 (cm3) M = 2, 23* 10 → ∂tt = M/W = 446(kG/cm2); Với  = 6; tc = 0,8 (s) kết kiểm tra dẫn cho bảng đây: 59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Đại lƣợng chọn kiểm tra Điều kiện Dòng phát nóng lâu dài cho phép, A k1.k2.Icp = 0,95.1.405 > Icb = 89,87 Khả ổn định động, kG/cm2 ∂cp = 1400 > ∂tt = 446 F= 40.4 = 160 >  i  t c = 31,3 Khả ổn định nhiệt, mm2 Tra bảng [7.2 – TL2] chọn có thông số sau: Bảng 5.13: Thông số kỹ thuật phía 22kV Kích thƣớc mm 40x4 Tiết diện mm2) Chất liệu 160 Đồng Khối lƣợng kg/m) Icp (A) 0.8 405 5.2.7 Chọn Aptomat tổng AT) cho TBAP Aptomat chọn theo điều kiện sau: - Điện áp định mức: UđmA ≥ UđmLĐ - Dòng điện định mức: IđmA ≥ Itt - Dòng cắt định mức: ICđm ≥ IN Chọn AT cho trạm biến áp 1x560kVA - Dòng điện định mức máy biến áp: I đmBA  SđmB1 3.U đmBA  560  808,3 A 3.0, Chọn Aptomat không khí Merlin Gerin chế tạo với thông số kỹ thuật ghi bảng sau: Bảng 5.14: Thông số kỹ thuật Aptomat Áptomat Loại Uđm (V) Iđm (A) ICdm (kA) Merlin Gerin M10 690 1000 40 Tính toán tương tự cho MBANM lại ta có bảng sau: 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Bảng 5.15: Thông số kỹ thuật Aptomat Trạm BA (kVA) Loại Udm (V) Idm (A) ICđm (kA) 1x560 M10 690 1000 40 1x630 M10 690 1000 40 1x250 M10 690 1000 40 61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập CHƢƠNG TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 6.1 Tổn thất điện áp Tổn thất điện áp xác định theo công thức: U  P  r0  Q  x l U Tổn thất điện áp đoạn dây từ nguồn cấp 110kV đến TBATT: U  P  r0  Q  x 8998.1,5.0,33  4278.1,5.0,37 l   62, 08 (V) U 110 Tổng hợp toàn tổn thất điện áp ta có bảng: Bảng 6.1 Tổn thất điện áp đoạn đường dây STT Đoạn dây L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 10 L10 Pi Qi Li r0 x0 1200 1950 600 720 1540 1125 1680 1680 600 40 1600 2279.8 529.15 960 1571.11 992.157 2240 2240 800 127.192 0.12 0.09 0.07 0.09 0.1 0.03 0.04 0.04 0.09 0.06 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 Tổn thất công suất lớn nằm đoạn L2 có giái trị: U max  6,54 (V) 6.2 Tổn thất công suất Tổn thất công suất tác dụng: P  Q2 P   r0  l U2 Tổn thất công suất phản kháng: Q  P  Q2  x0  l U2 62 5.50 6.54 1.49 2.47 5.60 1.20 2.56 2.56 2.06 0.11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Tổn thất công suất đường dây 110kV đến trạm biến áp trung tâm: P  P  Q2 8998,752  4278,542  r  l   0,33 1,5  4061,59(W) U2 1102 Q  P  Q2 8998,752  4278,542  r  l   0,37 1,5  4553,9(W) U2 1102 Với đường dây 22kV từ TBATT đến TBAPX ta có số liệu tính toán bảng: Bảng 6.2 Tổn thất công suất đoạn đường dây 22kV STT Đoạn dây L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 10 L10 Pi Qi Li r0 x0 1200 1950 600 720 1540 1125 1680 1680 600 40 1600 2279 529 960 1571 992 2240 2240 800 127 Tổng 0.12 0.09 0.07 0.09 0.1 0.03 0.04 0.04 0.09 0.06 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.668 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 i Qi 0.66 0.12 1.11 0.21 0.06 0.01 0.17 0.03 0.66 0.12 0.09 0.01 0.43 0.08 0.43 0.08 0.12 0.02 0.001 0.00 3.77 0.73 Tổn thất công suất hệ thống tụ bù: - Ta có tổn thất công suất tụ: Ptu  0,003 (kW/kVAr) - Tổng tổn thất hệ thống tụ là: P  Qbu  0, 003  6250.0, 003  18, 75 (kW)  Tổn thất công suất tác dụng TBATT: PTBATT  P  Q2 PN Ucdm 8998, 752  4278,542 72.1102.103     35, 73(kW) U2 2.Sdm 1102 2.102 Vậy tổng tổn thất công suất tác dụng mạng lưới trung áp là: ∑ = PTBATT+ Pbù+ Plưới=62,8(kW) 63 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập 6.3 Tổn thất điện n ng Áp dụng công thức tính tổn thất điện A  PMBA  MBA  Pcap   cap Lấp kết từ chương ta có: A   PTBATT   TBATT  Pcap110   cap110  Pcap22   cap22  P0TBATT  8760  322014  32762,38  10065,38  245286  610121,68 (kWh) Vậy tổng tổn thất điện là: ∆A∑= 364841,68 (kWh) 64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập TỔNG KẾT Qua trình tính toán thiết kế cho mạng điện ta tổng hợp lại thông số bảng sau: Bảng tổng kết: Tổng hợp thông số STT Danh mục Số lƣợng Thông số Tổng công suất tải Tổng công suất MBA 10000 kVA Công suất máy phát 9000 kVA Công suất tụ bù 17450 kVA 6250 kVAr Tổng chiều dài đường dây Al/AC-95 L1-Cu/XLPE-35 L2-Cu/XLPE-35 L3-Cu/XLPE-35 L4-Cu/XLPE-35 L5-Cu/XLPE-35 L6-Cu/XLPE-35 L7-Cu/XLPE-35 L8-Cu/XLPE-35 L9-Cu/XLPE-35 L10-Cu/XLPE-35 1.5 km 120 m 90 m 70 m 90 m 100 m 30 m 40 m 40 m 90 m 60 m 6,54V Umax Tổng tổn thất công suất 62,8 kW Tổng tổn thất điện 610121 kWh 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập 66 [...]... Phương án cung cấp điện là phương án thiết kế cung cấp điện từ hệ thống lưới quốc gia đến các điểm tải Ở đây ta thiết kế cung cấp điện từ lưới 110kV hay 22kV đến trạm biến áp trung tâm của nhà máy Phương án cung cấp điện phải thoả mãn các điều kiện cơ bản sau: - Đảm bảo chất lượng điện năng, tức là đảm bảo được tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép - Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện. .. thế của chúng ta nên các nhà máy giấy có điều kiện rất tốt để xây dựng Với điều kiện thực tế và nguyện vọng bản thân, em đã xin phép được thực hiên đề tài Thiết kế phần trung áp Hệ thống cung cấp điện của Nhà máy sản xuất giấy có dây chuyền sản xuất hiện đại Hệ thống cung cấp điện đảm bảo liên tục và an toàn cho nhà máy, đảm bảo khả năng phát triển tương lai của nhà máy 1.2 Tổng quan về nhà máy giấy. .. điện I.2.39) b Các yêu cầu với cung cấp điện nhà máy Dựa theo phạm vi và mức độ quan trọng của phụ tải thì thiết bị phải thỏa mãn 2 diều kiện sau: - Công suất định mức của toàn nhà máy - Điện áp định mức và tần số của nhà máy phải phù hợp với điện áp và tần số hệ thống điện 1.4 Liên kết điện xung quanh nhà máy : Tổng công suất của nhà máy là 17450 kVA Là nhà máy có công suất lớn sản xuất phục vụ sự... biểu đồ phụ tải điện 3.3 Đề xuất các phƣơng án cấp điện Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ cung cấp điện Do vậy, ta phải thiết kế sao cho sơ đồ cung cấp điện có chi phí nhỏ nhất nhưng đồng thời phải đảm bảo yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện và yêu cầu về chất lượng điện năng Căn cứ vào những yêu cầu trên, ta đề xuất 3 phương án cấp điện từ lưới đến nhà máy. .. Tính toán chiếu sáng và làm mát cho toàn nhà máy 2.2.1 Các yêu cầu của thiết kế chiếu sáng Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Không bị lóa mắt - Không lóa do phản xạ - Không có bóng tối - Không có độ rọi đồng đều - Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định - Phải tạo ra được ánh sáng gần giống với ánh sáng ban ngày Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung (chiếu sáng cho toàn nhà máy) ,... cung cấp điện cao Nguồn điện trong khu vực: - Trạm biến áp 22/0,4 kV khu vực cách 2500m - Đường dây 22 kV đi ngang qua nhà máy cách 200m - Đường dây 110 kV chạy gần nhà máy với khoảng cách 500m 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Hình 1.3 Sơ đồ liên kết điện xung quanh nhà máy 4 1 2 9 8 7 5 3 5 6 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 2.1 Tính toán phụ tải tổng của nhà máy. .. 0.6 600 800 10 Kho giấy 150 0.9 135 65 11230 13277 Tổng công suất 17300 Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng bố trí các phân xưởng 4 1 2 5 9 8 7 3 6 10 1.3 Phụ tải điện của nhà máy a Các đặc điểm của phụ tải điện Các thiết bị của nhà máy đều được sử dụng điện áp cấp 0,4kV và được chia làm 2 loại đó là: 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - SVTH:Đặng Văn Lập Phụ tải động lực Phụ tải động lực của nhà máy hầu hết là thiết bị ba pha có...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài tập cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật [2] Giáo trình cung cấp điện – TS Trần Quang Khánh, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật [3] Lưới điện và hệ thống điện - Trần Bách, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội năm 2002 [4] Ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện - PGS TS Phạm Văn Hòa, Nhà. .. thông số máy phát dự phòng Ở chế độ bình thường đường dây 110kV cung cấp điện cho toàn nhà máy hoạt động Khi sự cố xảy ra hệ thống máy phát tự động đóng điện cung cấp điện cho phụ tải rất quan trọng của nhà máy Sptqt=13200 (kVA) Căn cứ vào số liệu phụ tải quan trọng ta chọn được hệ thống máy phát điện như sau: Bảng 3.2 Thông số máy phát điện dự phòng MFĐ Mitsubishi Sđm Uđm Tần số Vốn đầu tƣ (kVA) (kV)... nhà máy giấy Nhà máy giấy được xây dựng trên diện tích 30ha Sản xuất và kinh doanh: giấy, bột giấy, hóa chất, phân bón vi sinh … Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca sản xuất 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập Hình 1.1: Sơ đồ minh họa dây chuyền sản xuất giấy PX Xeo I PX Xeo II Dưới đây là danh sách và vị trí phân bố các phân xưởng của nhà máy giấy với công suất tiêu thụ và yêu cầu cung cấp điện từng phụ ... j5432,98 (kVA) 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Đặng Văn Lập CHƢƠNG 3: CHỌN PHƢƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 3.1 Đề xuất phƣơng án cấp điện Phương án cung cấp điện phương án thiết kế cung cấp điện từ hệ thống lưới quốc... đại Hệ thống cung cấp điện đảm bảo liên tục an toàn cho nhà máy, đảm bảo khả phát triển tương lai nhà máy 1.2 Tổng quan nhà máy giấy Nhà máy giấy xây dựng diện tích 30ha Sản xuất kinh doanh: giấy, ... rẻ ưu nên nhà máy giấy có điều kiện tốt để xây dựng Với điều kiện thực tế nguyện vọng thân, em xin phép thực hiên đề tài Thiết kế phần trung áp Hệ thống cung cấp điện Nhà máy sản xuất giấy có