Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp điện công nghiệp

Nhiệm Vụ Thiết kế I Tính toán phụ tải 1.1. Xác định phụ tải tính toán của từng phân xưởng Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng Xác định phụ tải chiếu sáng ( lấy p0 = 12Wm2 ) Tổng hợp phụ tải của mỗi phân xưởng. 1.2 Tổng hợp phụ tải xí nghiệp xây dựng biểu diễn đồ thị phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng hình tròn bán kính r II. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện 2.1 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp 2.2 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp 2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp đến các phân xưởng( so sánh ít nhất 2 phương án). 2.4 Chọn công suất và số lượng máy biến áp. III. Tính toán điện 3.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 3.2 Xác định hao tổn công suất 3.3 Xác định tổn thất điện năng. IV. Chọn và kiểm tra thiết bị điện 4.1 Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng( chọn điểm ngắn mạch phù hợp). 4.2 Chọn và kiểm tra thiết bị: Cáp điện lực; Thanh cái và sứ đỡ; Máy cắt, dao cách ly, cầu dao, cầu chảy, aptômát; Máy biến dòng và các thiết bị đo lường vv. 4.3 Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ. V. Tính bù hệ số công suất 5.1 Tính bù công suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên giá trị cosφ2 = 0,9 5.2 Đánh giá hiệu quả bù VI. Tính toán chiếu sáng cho một phân xưởng VII. Tính toán nối đất VIII. Hoạch toán công trình 8.1 Liệt kê thiết bị 8.2 Xác định các chỉ tiêu kinh tế: Tổng vốn đầu tư của công trình; Vốn đầu tư trên một đơn vị công suất đặt; Tổng chi phí trên một đơn vị điện năng vv.

TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in ỏn Cung Cp in Tờn ti: Thit k cp in cho mt xớ nghip in cụng nghip Giỏo viờn hng dn: thy PHM TRUNG HIU Sinh viờn thc hin: PHM VN CHI Lp: in k13 MSV:1331040154 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in Li núi u Trong s nghip cụng nghip húa hin i húa t nc ngnh in gi vai trũ c bit quan trng, in nng l ngun nng lng c s dng Vic thit k h thng cung cp in cho bt k i tng no cng ũi hi ngi thit k phi tớnh toỏn v a phng ỏn ti u nht nhm bo m v c cht lng cng nh kinh t cho phng ỏn chn Trong quỏ trỡnh tỡm hiu thit k cung cp in cho mt xớ nghip cụng nghip di s hng dn ca Thy Phm Trung Hiu, ging viờn khoa in Trng i Hc Cụng Nghp H Ni ó giỳp em hon thnh ỏn Do trỡnh cũn hn ch nờn khụng trỏnh nhng sai sút quỏ trỡnh lm ỏn, em mong nhn c gúp ý t thy em hon thin ỏn c tt hn Em xin chõn thnh cm n! H ni ngy 18 thỏng 12 nm 2013 Sinh viờn thit k CHI Phm Vn Chi TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in Nhim V Thit k I Tớnh toỏn ph ti 1.1 Xỏc nh ph ti tớnh toỏn ca tng phõn xng * Xỏc nh ph ti ng lc ca cỏc phõn xng * Xỏc nh ph ti chiu sỏng ( ly p0 = 12W/m2 ) * Tng hp ph ti ca mi phõn xng 1.2 Tng hp ph ti xớ nghip xõy dng biu din th ph ti trờn mt bng xớ nghip di dng hỡnh trũn bỏn kớnh r II Xỏc nh s ni dõy ca mng in 2.1 Xỏc nh v trớ t ca trm bin ỏp 2.2 Chn dõy dn t ngun n trm bin ỏp 2.3 La chn s ni in t trm bin ỏp n cỏc phõn xng( so sỏnh ớt nht phng ỏn) 2.4 Chn cụng sut v s lng mỏy bin ỏp III Tớnh toỏn in 3.1 Xỏc nh hao tn in ỏp trờn ng dõy v mỏy bin ỏp 3.2 Xỏc nh hao tn cụng sut 3.3 Xỏc nh tn tht in nng IV Chn v kim tra thit b in TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in 4.1 Tớnh toỏn ngn mch ti cỏc im c trng( chn im ngn mch phự hp) 4.2 Chn v kim tra thit b: - Cỏp in lc; - Thanh cỏi v s ; - Mỏy ct, dao cỏch ly, cu dao, cu chy, aptụmỏt; - Mỏy bin dũng v cỏc thit b o lng vv 4.3 Kim tra ch m mỏy ca ng c V Tớnh bự h s cụng sut 5.1 Tớnh bự cụng sut phn khỏng nõng h s cụng sut lờn giỏ tr cos = 0,9 5.2 ỏnh giỏ hiu qu bự VI Tớnh toỏn chiu sỏng cho mt phõn xng VII Tớnh toỏn ni t VIII Hoch toỏn cụng trỡnh 8.1 Lit kờ thit b 8.2 Xỏc nh cỏc ch tiờu kinh t: - Tng u t ca cụng trỡnh; - Vn u t trờn mt n v cụng sut t; - Tng chi phớ trờn mt n v in nng vv Bn v: S mt bng ca mng in nh mỏy S phng ỏn, ch tiờu kinh t- k thut TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in S chiu sỏng phõn xng YấU CU CHUNG 1.Cỏc bn v phi v trờn mỏy tớnh 2.Ni dung ỏn phi ỏnh mỏy bng phụng ch Times new Roman,c ch 14 3.Sinh viờn phi np mt quyn thuyt minh v mt file mm *Thit k cung cp in cho mt nh mỏy gm cỏc phõn xng vi cụng sut v ta cho bng,ly theo anphabe ca ngi thit k +Ngun in ỏp 110 KV,thi gian s dng cụng sut cc i 2500h GII M:Cỏc s liu c ly theo anphabe ca h tờn ngi thit k.trong ú tng s ch cỏi ca h,tờn m,v tờn l tng s phõn xng ng vi s liu t ct n ct 5(trong trng hp cú ch cỏi trựng thỡ ly theo dũng tip theo) Vớ d:sinh viờn thit k cú tờn:PHM TUN ANH.s phi thit k cho nh mỏy cú 11 phõn xng l.P+H+A+M+T+U++N+O++ễ +S liu v ngun in ly theo ch cỏi u tiờn ca tờn h +S liu v thit k chiu sang ly theo ch cỏi cui cựng ca tờn +S liu ca cos2 ly theo ch cỏi u tiờn ca tờn m Thit k cung cp in cho mt xớ nghip cụng nghip gm cỏc phõn xng vi cỏc d kin cho bng, ly theo alphabờ ca H v tờn ngi thit k Ngun in c ly t im u in ca li 110KV cú ta v cụng sut ngn mch ti im u in ng vi ch cỏi u tiờn ca tờn h Thi gian s dng cụng sut cc i l Tmax= 2500h Cỏc xớ nghip l ph ti loi I Giỏ thnh tn tht in nng C= 1000/Kwh; sut thit hi mt in gth= 4500/Kwh S liu v thit k chiu sỏng ly theo ch cỏi cui cựng ca tờn, s liu v ca cos2 ly theo ch cỏi u tiờn ca tờn m Cỏc s liu khỏc ly ph lc v cỏc s tay thit k in Gii mó ti theo tờn: Cỏc s liu c ly theo alphabờ ca h v tờn ngi thit k; Tng s ch cỏi ca h, tờn m v tờn l tng s phõn xng ng vi s liu gm ta , cụng sut tng mỏy, h s s dng v s lng mỏy TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in ( t ct n ct 6); trng hp cú ch cỏi trựng thỡ ly theo dũng tip theo Sinh viờn PHM VN CễNG s phi thit k cho nh mỏy cú 11 phõn xng: P + H+ A + M + V + + N + C + k+ i S liu v ngun in ly theo ch cỏi u tiờn ca tờn h ng vi dũng , s liu v ph ti ng lc ca mi phõn xng gm cụng sut nh mc, h s cos, h s s dng c ly (ct 4ữ6) c ly bt u t ch cỏi ca dũng tng ng tr xung S mt bng nh mỏy Bng s liu thit k cung cp in cho nh mỏy (ly theo anphalbe ca h tờn ngi thit k: Phm Vn Cụng cú 10 ch cỏi nh mỏy cú 11 phõn xng bao gm cỏc phõn xng l: TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in P,H,A,M,V,, C,K,I,) STT PX Ta X,m Y,m P 225 78 H 108 A 200 24 M 27 127 V 48 106 110 75 N 29 157 C 58 94 k 18 88 10 i 113 93 Mỏy s Thụng s P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos P,kw K,sd cos 32.67 0.6 0.66 65.18 0.6 0.82 143.2 0.6 0.78 59.43 0.6 0.65 57.06 0.6 0.78 62.59 0.6 0.67 70.15 0.6 0.74 84.3 0.6 0.82 62.17 0.6 0.78 37.54 0.6 0.85 37.54 0.6 0.85 62.17 0.6 0.78 62.59 0.6 0.67 70.15 0.6 0.74 57.79 0.6 0.77 62.17 0.6 0.78 85.44 0.6 0.77 77.82 0.6 0.8 32.67 0.6 0.66 62.59 0.6 0.67 62.59 0.6 0.67 82.33 0.6 0.75 62.17 0.6 0.78 85.44 0.6 0.77 66.74 0.6 0.79 68.6 0.6 0.69 62.59 0.6 0.67 31.15 0.6 0.79 37.54 0.6 0.85 46.78 0.6 0.68 62.17 0.6 0.78 64.49 0.6 0.76 62.59 0.6 0.67 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in PHN I:XC NH PH TI TNH TON CHO NH MY 1.1 Xỏc nh ph ti tớnh toỏn ca phõn xng Cỏc Phõn Xng cú h s s dng l 0,6 nờn cú h s nhu cu K sd n Knci= Ksd + Vi Knci:h s nhu cu ca phõn xng th i Ksd :h s s dng trung bỡnh vi nhúm thit b n : s thit b n P k Ksd = ta cú : ni i =1 n sdi n P i =1 = P k i i =1 sdi n Pi ni = 0,6 i =1 Vi s liu bng trờn ta cú kt qu Knci sau : STT 10 Tờn Phõn Xng P H A M V N C k i H s cos tb Ksd 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 S Thit B 3 3 4 (cos i ) trung bỡnh ca phõn xng n cos tb = Pd cos i i =1 n Pd i i ; n =arcCos tb i =1 n : l s thit b Pd i : L cụng sut t ca mi thit b Knci 0,71 0,755 0,755 0,83 0,83 0,755 0,755 0,83 0,71 0,755 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in Tờn S phõn Thit xng P H A M V N C k i N MễN HC Cung Cp in cos tb tg n B 3 3 4 0,82 0,78 0,7424 0,8 0,797 0,7832 0,7315 0,7432 0,73 0,7854 0,7953 0,9024 0,75 0,7578 0,794 0,9321 0,9 0,9362 0,788 0,7622 Cụng sut tớnh toỏn ng lc ca phõn xng n Pd Pdl i =Knc i i =1 (kw) i Pdl i : Cụng sut tớnh toỏn ng lc ca phõn xng th i n : l s thit b Pd i : L cụng sut t ca mi thit b Knc i : h s nhu cu ca phõn xng th i VD: Cụng sut tớnh toỏn ng lc ca phõn xng N Pdl=Knc Pd =0,71.( 70,15 + 85,44 + 62,59 + 62,17 )=199,0485 (kw) i =1 n=4 ; Knc N =0,71 Da vo cỏc bng trờn ta cú kt qu ca cỏc phõn xng Tờn S phõn Thit xng B P1(kw) P H A 70,15 56,21 63,05 P2(kw) 85,44 65,18 66,74 P3 (kw) 62,59 62,17 57,06 Knc i Pdl i (kw) 0,71 0,755 0,755 199,0485 138,5878 141,0717 P4(kw) 62,17 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in M V N C k i 3 4 66,74 62,59 85,44 31,15 66,74 84,3 81,87 N MễN HC Cung Cp in 143,2 56,21 62,59 64,49 57,06 77,82 63,05 62,17 62,17 62,17 62,59 62,17 31,15 0,83 0,83 0,755 0,755 0,83 0,71 0,755 62,17 66,74 64,49 174,2502 98,604 158,701 119,4636 102,754 183,01 159,8033 Cụng sut chiu sỏng ca phõn xng Pcs i =Po.S i Vi S i :din tớnh phõn xng th i Po=15(w/m2) VD: Cụng sut chiu sỏng ca phõn xng N Pcs=Po.S =15.308=4620(w)=4,62(Kw) Vi S:din tớnh phõn xng =14.22 =308 (m2) Po=15(w/m2) Da vo s liu ta cú bng sau : STT Tờn Po(w/m2) S i (m2) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 308 392 340 392 240 448 308 392 320 320 Pcs i (kw) phõn xn 10 g P H A M V N C k i 4,62 5,88 5,1 5,88 3,6 6,72 4,62 5,88 4,8 4,8 Cụng sut tớnh toỏn tỏc dng , phn khỏng v ton phn ca phõn xng 10 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in khc.Icp N MễN HC Cung Cp in I kdnhi ê t 1,5 Trong đó: Ilvmax - dòng điện tính toán động cơ,1 nhóm động phân xởng tuỳ theo vị trí dây chọn Icp - dòng điện phát nóng lâu dài cho phép ứng với loại dây chọn, A khc - hệ số hiệu chỉnh cáp chộn dới đất riêng tuyến nên khc = Ikđnhiệt - dòng điện khởi động thiết bị cắt mạch nhiệt Ikđnhiệt = 1,25.IđmA, A áp dụng điều kiện chọn dây dẫn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực 3.6.1 Cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực1 khc.Icp Ilvmax = Ittn1 = 115 A khc.Icp I kdnhi ê t 1,25.I dmA 1,25.125 = 104,16 A = = 1.5 1,5 1,5 Với khc = điều kiện chọn: Icp 115 A Icp 104,16 A Chọn cáp đồng lõi tiết diện F = 25 mm với Icp = 127 A CP(3x25 + 1x16) 3.6.2 Cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực khc.Icp Ilvmax = Ittn2 = 71,447 A khc.Icp 1,25.125 I kdnhi ê t 1,25.I dmA = = 1,5 =104,16 A 1,5 1,5 Với khc = điều kiện chọn : Icp 71,447 A Icp 104,16 A Chọn cáp đồng lõi tiết diện F = 25mm2 với Icp = 127 A CP(3x25 + 1x16) 3.6.3 Cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực khc.Icp Ilvmax = Ittn3 = 63,74 A 47 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in khc.Icp N MễN HC Cung Cp in 1,25.125 I kdnhi ê t 1,25.I dmA = = = 104,16 A 1,5 1,5 1,5 Với khc = điều kiện chọn : Icp 63,74 A Icp 104,16 A Chọn cáp đồng lõi tiết diện F = 25 mm với Icp = 127 A CP(3x25 + 1x16) 3.6.4 Cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực khc.Icp Ilvmax = Ittn3 = 134,8 A khc.Icp 1,25.125 I kdnhi ê t 1,25.I dmA = = = 104,16 A 1,5 1,5 1,5 Với khc = điều kiện chọn : Icp 134,8 A Icp 104,16 A Chọn cáp đồng lõi tiết diện F = 35 mm với Icp = 158 A CP(3x25 + 1x16) Bảng 4.3 Kết chọn cáp từ tủ PP đến tủ ĐL Tuyến cáp PP - ĐL1 PP - ĐL2 PP - ĐL3 PP - ĐL4 Itt , A F , mm2 Icp , A 101,4 25 127 114,7 25 127 115,03 25 127 134,8 35 158 48 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in PHN THIT K CHIU SNG CHO PHN XNG Ô (lấy theo chữ cuối tên ngời thiết kế) Trong công việc thiết kế chiếu sáng điều quan trọng phải đáp ứmg đợc yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng Ngoài độ rọi, hiệu chiếu sáng đợc định quang thông màu sắc ánh sáng đèn, lựa chọn chao đèn nh bố trí bóng đèn vừa đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật vừa mang tính mỹ quan Trong thiết kế chiếu sáng ngời ta phải ý cho làm việc ngời công nhân không bị loá mắt cờng độ sáng lớn hay phản xạ phải có độ rọi đồng để quan sát từ chỗ đến chỗ khác mắt điều tiết nhiều Trình tự thiết kế chiếu sáng nh sau 4.1 Xác định số lợng công suất bóng đèn 4.1.1 Chọn nguồn sáng Quyết định chọn nguồn sáng bóng đèn dây tóc có u điểm chế tạo đơn giản, lắp đặt dễ dàng, giá thành rẻ, có ánh sang gần với ánh sáng tự nhiên, chọn loại đèn vạn (ký hiệu Liên Xô (cũ) Y m) có chụp thuỷ tinh tán sắt Đèn dùng phân xởng sửa chữa khí nơi có bụi, nớc khói 4.1.2 Chọn hệ thống chiếu sáng Dùng hệ thống chiếu sáng chung tạo nên độ rọi đồng toàn phân xởng Nếu việc bố trí đèn bốn góc hình vuông nh hình dới mà độ rọi đạt yêu cầu công nghệ công suất chiếu sáng nhỏ nhất, đảm bảo tính kinh tế h1 L L L h H L h2 L 49 Hình 4.1: Bố trí mặt mặt đứng TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in 4.1.3 Tính toán chọn đèn ( theo phơng pháp quang thông ) Diện tích mặt phân xởng 12x20 m2,đèn sợi đốt cú độ rọi E = 45 lx Xác định độ treo cao đèn H = h - h1 - h2 Trong đó: h - độ cao nhà xởng; h1 - khoảng cách từ trần đến bóng đèn; h2- độ cao mặt bàn làm việc Căn vào trần nhà cao 4,5 m mặt công tác h = 0,8 m độ cao treo đèn cách trần h1=0,7 m ta có: H = 4,5 - 0,8 - 0,7 = m Tra bảng với đèn sợi đốt, bóng vạn có L/H = 1,8 Xác định đợc khoảng cách đèn: L =1,8H =1,8 x3 =5,4 m Căn vào bề rộng phòng (12 m) chọn L = m Đèn đợc bố trí làm4 dãy, cách 3m cách tờng 2m Tổng cộng 15 bóng, dãy bóng Xác định số phòng kích thớc a.b = 12.20 m2 = a.b 12.20 = 2,5 H (a + b) 3.(12 + 20) Lấy hệ số phản xạ tờng 50%, trần trần 30%, tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,44 lấy hệ số dự trữ k =1,3; hệ số tính toán Z = 1,1 Xác định ợc quang thông đèn là: F= k E.S Z 1,3.50.240.1,1 = =2600 n.k Sd 15.0,44 F = 2600 lumen Tra bảng chọn bóng 200 Wcó F = 3000 lumen Tổng cộng toàn xởng cần: 15 bóng x200 W=3 kW 4.2 Thiết kế mạng điện chếu sáng Đặt riêng tủ chiếu sáng cạnh cửa vào lấy điện từ tủ PP xởng, tủ gồm1 áptômát tổng pha và5 áptômát nhánh 1pha, áptômát nhánh cấp điện cho bóng đèn sơ đồ nguyên lý sơ đồ cấp điện mặt nh hình vẽ 4.2.1 Chọn cáp từ tủ PP tới tủ chiếu sáng IcS = Pcs 3.U dm = 3,6 0,38 = 5,47 A Chọn cáp đồng lõi, vỏ PVC LENS sản xuất tiết diện mm2 có Icp= 53 A PVC (3x4 + 1x2,5 ) 50 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in 4.2.2 Chọn áptômát tổng Chọn áptômát tổng 50A,3 pha Đài Loan sản xuất loại TO-50EC-50A 4.2.3 Chọn áptômát nhánh Các áptômát nhánh chọn giống nhau, áptômát cấp điện cho bóng Dòng qua áptômát (1pha): In= 3.0,2 = 2,723 A 0,22 Chọn áptômát pha Iđm=10A Đài Loan chế tạo loại 10QCE-10A 4.2.4 Chọn dây dẫn từ áptômát đến cụm đèn Chọn dây đồng bọc tiết diện 2,5 mm2 M (2x2,5) có Icp = 27A 4.2.5 Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với áptômát Kiểm tra cáp PVC(3x4 + 1x2,5) hệ số hiệu chỉnh k =1 45 A > 1,25.50 = 41,66 A 1,5 Kiểm tra dây 2,5 mm2 50A 1,25.10 = 8,33 1,5 ĐL1 lệch ĐL2 4.2.6 Kiểm tra độ chênh điện áp 27 A > ĐL3 ĐL4 ĐL5 Vì đờng dây ngắn, dây đợc chọn vợt cấp nên không cần kiểm tra sụt áp Sau sơ đồ nguyên lý sơ đồ mặt mạng điện chiếu sáng phân xởng G 51 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in Hỡnh 4.2:s nguyờn lý mng chiu sỏng phõn xng G Hỡnh 4.3: S mng chiu sỏng phõn xng G 52 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in PHN bù công suất phản kháng 5.1Đặt vấn đề Trong trình làm việc nhà máy tiêu thụ từ mạng điện công suất tác dụng P lẫn công suất phản kháng Q Các nguồn tiêu thụ công suất phản kháng là: động không đồng bộ, máy biến áp, đờng dây không, thiết bị điện khác Theo số liệu tính toán hệ số cos nh mỏy 0,775 Truyền tải lợng công suất phản kháng nh qua máy biến áp đờng dây lợi vì: Làm tổn thất thêm công suất tác dụng điện tất phần tử hệ thống cung cấp điện phải tải công suất phản kháng P2 + Q2 P2 Q2 R = R + R = PP+PQ P= U2 U U Phần tổn thất PQ gây tải công suất phản kháng Q tỉ lệ với bình phơng trị số Làm tổn thất thêm điện áp, đặc biệt mạng hạ áp U= P.R + Q X P.R Q X = + = UP+UQ U U U Phần tổn thất thêm UQ làm tăng độ chênh lệch điện áp cực thiết bị điện so với trị số danh định thay đổi phụ tải chế độ lới điện Điều yêu cầu tăng công suất, tăng giá tiền phơng tiện điều chỉnh điện áp Làm giảm khả tải đờng dây Khả tải đờng dây máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng Dòng điện chạy dây dẫn máy biến áp đợc tính nh sau: 2 I= P + Q 3.U Biểu thức chứng tỏ với tình trạng phát nóng định đờng dây máy biến áp ( tức I = const ) Q lớn P nhỏ tức khả truyền tải P giảm Vì lý trên, để có lợi kinh tế kỹ thuật, lới điện cần đa nguồn bù công suất phản kháng tới gần nơi tiêu thụ giảm lợng công suất phản kháng nhận từ hệ thống điện Để bù công suất phản kháng tiêu thụ nhà máy thiết kế dùng máy bù đồng bộ, tụ điện động điện đồng 53 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in Máy bù đồng bộ: động điện đồng có kết cấu giảm nhẹ không mang tải trục Nó làm việc chế độ phát công suất phản kháng tiêu thụ công suất phản kháng u điểm: có khả điều chỉnh trơn tự động giá trị công suất phản kháng phát ra, phục hồi sửa chữa h hỏng nhợc điểm: giá thành đắt, vận hành phức tạp gây tiếng ồn lớn thời gian làm việc giá tiền đơn vị máy bù đồng tăng lên đáng kể giảm công suất danh định Đồng thời tổn thất công suất tác dụng tăng lên Vì ta dùng loại công suất lớn đặt trạm lớn Động đồng bộ: có hệ số công suất cao, làm việc chế độ kích từ Nhng động đồng cấu tạo phức tạp giá thành đắt Tụ điện: thiết bị chuyên dùng để phát công suất phản kháng Chúng tơng đơng nh máy bù đồng kích thích phát công suất phản kháng Công suất tụ khoảng 10 - 75 kVAr Có thể ghép chúng thành tụ điện có công suất theo yêu cầu So nguồn công suất phản kháng tụ điện có nhiều u điểm : tổn thất công suất tác dụng (0,0025 ữ 0,005 kw/kVAr ) vận hành đơn giản (do phần quay) lắp đặt đơn giản (khối lợng nhỏ, không cần móng) sử dụng nơi khô để đặt tụ Tuy nhiên tụ điện có nhợc điểm nh nhạy cảm với biến động điện áp đặt lên cực tụ điện (Q tụ điện sinh tỉ lệ với bình phơng điện áp) tời gian phục vụ ngắn (8 ữh 10 năm ), độ bền (dễ bị h hỏng, đặc biệt ngắn mạch điện áp cao danh định ), công suất phản kháng phát theo bậc thay đổi Giá tiền đơn vị 1kVAr tụ phụ thuộc vào điện áp không phụ thuộc vào công suất tụ Vì vậy, để bù công suất phản kháng đến ữ10 MVAr nhà máy thờng dùng tụ điện 5.2 Xác định dung lợng bù vị trí đặt thiết bị bù 5.2.1 Dung lợng bù Hệ số cos trớc bù cos1 = 0,775 dự định nâng cos2 lên 0,9 (s liu v cos2 ly theo ch cỏi u tiờn ca tờn m : ) Dung lợng công suất phản kháng cần bù toàn nhà máy là: 54 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in Qb = P.( tg1- tg2) Trong đó: P - công suất tác dụng tiêu thụ nhà máy tg1- trị số tg ứng với cos trớc bù tg2- trị số tg ứng với cos sau bù Thay số ta đợc: Qb = 2001,1924.( 0,815 0,484 ) = 662,4 kVAr Với dung lợng bù nh ta chọn thiết bị bù tụ điện 5.2.2 Vị trí đặt thiết bị bù (tụ điện) Thiết bị bù đợc đặt phía điện áp cao phía điện áp thấp, nguyên tắc bố trí thiết bị bù đạt đợc chi phí tính toán nhỏ Có lợi mặt giảm tổn thất điện áp, điện cho đối tợng dùng điện đặt phân tán tụ bù cho động điện Tuy nhiên đặt phân tán lợi vốn đầu t, quản lý vận hành Vì đặt tụ bù tập trung hay phân tán, phân tán đến mức phụ thuộc vào cấu trúc hệ thống cấp điện đối tợng Nhà máy thiết kế có quy mô lớn gồm nhiều phân xởng, nhiều trạm biến áp, tính toán sơ thiếu số liệu mạng điện phân xởng, để nâng cao hệ số công suất toàn nhà máy, coi nh tụ bù đợc đặt tập trung hạ áp trạm biến áp phân xởng 5.3 Sơ đồ đặt thiết bị bù sơ đồ tính toán 55 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in Hỡnh 5.1 N MễN HC Cung Cp in S nguyờn lý cp in cho nh mỏy Hỡnh 5.2 s thay th mng cao ỏp xớ nghip dung tớnh toỏn cụng sut bự ti cỏi h ỏp cỏc trm BAPX 5.4 Xác định dung lợng công suất bù 5.4.1.Tính điện trở sơ đồ thay 56 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in Điện trở cáp tính phần trớc Điện trở máy biến áp RB = PN U dm 10 S dmB Trong đó: PN - tổn thất công suất MBA ngắn mạch UđmB - điện áp định mức MBA kV SđmB - công suất định mức MBA kVAr Trạm B1: máy 400 kVA tra PN = 5,75 kW 5,75.10 RB1 = 10 = 3,6 400 Trạm B2: máy 500kVA tra PN = kW 7.10 10 = 2,8 500 R B2 = Trạm B3: máy 315 kVA tra PN = 4,85 kW RB3 = 4,85.10 103 = 4,887 315 Trạm B4: máy 160 kVA tra PN = 2,95 kW 2,95.10 103 = 11,5 160 RB = Trạm B5: máy 250kVA tra PN = 4,1 kW RB5 = 4,1.10 10 = 6,56 250 Trạm B6: máy 500kVA tra PN = kW RB = 7.10 103 = 2,8 500 Bảng 5.4.1 Số liệu tính toán trạm biến áp phân xởng STT Tờn trm B1 B2 B3 B4 B5 (, N) (G , ễ ,C) (U,T) (O) (ấ , ) S tti S mỏy (KVA) SmB(KVA) RB, 331,35+j291,4634 474,3+j370,37 310,775+j220,764 2 400 500 315 3,6 2,8 4,887 165,421+j142,831 224,66+j209,33 2 160 250 11,5 6,56 57 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in B (A , , Y) N MễN HC Cung Cp in 494,6742+j395,33 500 2,8 Bảng 5.4.2 Số liệu tính toán đờng cáp cao áp 10 kV TT Đờng cáp Lộ kép PPTT - B1 Lộ kép PPTT - B2 Lộ kép PPTT- B3 Lộ kép PPTT B4 Lộ kép PPTT B5 Lộ kép Loại cáp F, mm2 l, m 16 Cáp Nhật lõi đồng 16 cách điện XLPE Vỏ 16 PVC có đai kép 16 206,6 99,48 95,36 r0 / km Rc, 1,47 1,47 0.303702 0.1462356 1,47 0.1401792 107,12 1,47 0.1574664 16 16 145,34 225,06 PPTT- B6 1,47 0.2136498 1,47 0.3308382 Bảng 5.4.3 Kết tính toán điện trở nhánh TT Tên nhánh RB , RC , R= RB + RC , PPTT-B1 3,6 0,303702 3,903702 PPTT-B2 2,8 0,1462356 2,9462356 4,887 PPTT-B3 0,1401792 5,0271792 11,5 PPTT-B4 0,1574664 11,6574664 6,56 PPTT-B5 0,2136498 6,7736498 PPTT-B6 2,8 0,3308382 3,1308382 Điện trở tơng đơng toàn mạng cáp 1 1 1 = 0,7422 Rtđ = + + + + + R1 R2 R3 R4 R5 R6 5.42.Xác định dung lợng bù trạm BAPX Xác định theo công thức: 58 TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in Rtd Qbi = Qi - (Q - Qb) R i Trong đó: Qbi - công suất bù đặt trạm biến áp phân xởng thứ i, kVAr Qi - công suất phản kháng tính toán với trạm thứ i, kVAr Q- công suất phản kháng tính toán xi nghiệp, kVAr Qb -công suất bù toàn xí nghiệp, kVAr Ri - điện trở nhánh thứ i, Rtđ - điện trở tơng đơng, 0,7422 QB1 = 291,4634- (1630,0949662,4) 3,903702 =107,478 kvar 0,7422 QB2 = 370,37- (1630,0949662,4) 2,9462356 = 126,6 kvar 0,7422 QB3 = 220,764-(1630,0949662,4) 5,0271792 =77,896 kvar 0,7422 QB4 = 142,831- (1630,0949662,4) 11,6574664 =81,22 kvar 0,7422 QB5 = 209,33- (1630,0949662,4) 6,7736498 = 103,3 kvar 0,7422 QB6 = 395,335-(1630,0949662,4) 3,1308382 =165,93 kvar Tại trạm biến áp có máy phía 0,4 kV dùng phân đoạn nên dung lợng bù đợc phân theo hai nửa cái, trạm máy đặt bình thờng Chọn dùng loại tủ điện bù 0,38 kV Liên Xô (cũ) có Việt Nam Bảng 5.4.4 Kết tính toán đặt tủ bù cos trạm biến áp phân xởng Tên trạm Qb, kVAr Loại tủ bù 59 Số pha Q, kVAr Số lợng TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in B1 107,478 KC2 - 0,38 - 50 - 3Y3 50 B2 126,6 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 50 B3 77,896 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 50 B4 165,22 KC2 - 0,38 - 50 - 3Y3 50 B5 103,3 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 50 B6 81,93 KC2 - 0,38- 50 - 3Y3 50 Tủ AT tổng Tủ AT Tủ AT Tủ bù cos phân đoạn nhánh 15x50kVAr Tủ bù cos Tủ AT 15x50kVAr nhánh Hình 5.3: Sơ đồ lắp đặt tủ bù cos trạm B2( trạm máy ) trạm khác tng t PHN 6: TNH TON NI T CHO TRM BIN P B2 (Theo ch cỏi cui cựng ca tờn m :C) Ni t trm bin ỏp: 60 Tủ AT tổng TRNG I HC CễNG NGHIP H NI Khoa in N MễN HC Cung Cp in H thng ni t trm bin ỏp thc hin c ba chc nng: lm vic, an ton v chng sột Theo quy phm in tr ni t (R ) ca h thng ni t phi t nh sau: + Vi trm bin ỏp phõn phi: R + Vi trm bin ỏp trung gian cú Um 35kV: R + Vi trm bin ỏp trung gian cú Um 110kV: R 0,5 Kt cu h thng ni t ca trm thng dng mch vũng gm cỏc cc di 2,5m úng ngp sõu 0,7m, cỏc cc cỏch 2,5m v c hn ni vi bng cỏc thộp to thnh mch vũng Cỏc bc tớnh toỏn ni t : Bc 1:xỏc nh tr s in tr ni t yờu cu Ryc , õy trm bin ỏp B2 cú mỏy bin ỏp cụng sut l 500 KVA l trm bin ỏp phõn phi nờn Ryc Bc 2:o in tr sut ca vựng t d kin ni t :theo vựng ni t l t cỏt pha in tr sut l 300m Xỏc nh hỡnh dỏng ,s lng ,kớch thc in cc Tớnh toỏn in tr ,sau ú so sỏnh vi in tr ni t yờu cu Nu R Ryc thỡ h thng ni t t yờu cu Nu R>Ryc thỡ cn tip tc thờm cc ,thanh n bao gi tr s in tr t yờu cu thỡ thụi Bc 3:kim tra bn nhit ca dõy dn ,hoc dn Tớnh toỏn Chn li ni t hỡnh ch nht cú chiu di l1=40m,chiu rng l2=30m mi chiu dựng in cc ngang ,s cc l 60 cc chn in cc ngang l thộp trũn CT3 16 cũn cc thộp l thộp gúc 60x60x6 di l=3m 61 [...]... cha do i tuyn cỏp hỡnh tia Thit k chi tit cho phng ỏn ti u S trm PPTT Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để cung cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy Sơ đồ cần phải thoả mãn các điều kiện cơ bản nh: đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng,... N7 : Điểm ngắn mạch phía cao áp các trạm PPTT để kiểm tra cáp và tủ cao áp các trạm Khi tính toán ta coi công suất nguồn cấp cho các điểm ngắn mạch bằng công suất ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn Sơ đồ tính toán ngắn mạch bắt đầu từ trạm BATG cấp điện cho đến điểm ngắn mạch Đây là sơ đồ một cấp điện áp U đm = 10 kV vì vậy ta có thể dùng đơn vị có tên để tính toán ngắn mạch Sơ đồ nguyên lý,và sơ đồ thay... bin ỏp cho cỏc phõn xng nh sau : Trm bin ỏp s 1 B 1 : Cp in cho 2 phõn xng : P, N Trm bin ỏp s 2 B 2 : Cp in cho 2 phõn xng : G , ễ , Trm bin ỏp s 3 B 3 : Cp in cho 2 Phõn xng : V,Q, Trm bin ỏp s 4 B 4 :Cp in cho 2 phõnn xng : A,M Trm bin ỏp s 5 B 5 : Cp in cho 1 phõn xng : H Trm bin ỏp s 6 B 6 : Cp in cho 2 phõn xng : C , 2.2.1 Chn dung lng cỏc mỏy bin ỏp : Trm bin ỏp s 1 B 1 :Cp in cho 2 phõn... ZC CD CC BAPX Ni HT Hình 2.7 Sơ đồ tính toán ngắn mạch Điện kháng của hệ thống đợc tính theo công thức sau: XHT = 2 U tb [] SN Trong đó: SN - công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn SN = 3.U.I MVA Utb - điện áp trung bình của đờng dây, Utb = 10,5 kV Điện trở và điện kháng của đờng dây: R = r0 l () X = x0 l () Trong đó: r0, x0 - điện trở và điện kháng trên 1 km dây dẫn (/km) li - chiều dài đờng... phân đoạn thanh góp Máy biến dòng đợc đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đổi dòng điện lớn (sơ cấp) thành dòng điện 5 A để cung cấp cho các dụng cụ đo lờng và bảo vệ MCLL TG 1 TG 2 25 Dao cách lycó 3 vị trí: hở mạch nối mạch và tiếp đất Tất cả các tủ hợp bộ cuủa hãng SIEMEN S, cách điện bằng SF6, loại 8DC11,k hôngcần bảo trì 26 Hìn h 2.4 Sơ đồ ghép nối trạm PPT T Tủ đầu M vào CáC... Đặt một cầu chì và dao cách ly phía cao áp vì các trạm BAPX đặt rất gần trạm PPTT Cụ thể đặt một tủ đầu vào 10 kV có dao cách ly 3 vị trí, cách điện bằng SF6, không bảo trì loại 8DH10 Bảng 13: Thông số kỹ thuật tủ hợp bộ do SIEMENS chế tạo Loại tủ Uđm, kV Iđm, kA Uchiụ đựng, kV IđmcắtN, kA 8DH10 12 200 25 25 Phía hạ áp chọn dùng các áptômát của hãng MERLIN GERIN đặt trong vỏ tủ tự tạo Với trạm một. .. kVA) NS630N 4 690 630 10 (2x400kVA) B2 (2x500 kVA) B3 (1x315 kVA) B4 (2x160 kVA) 3 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị điện đã chọn a, Tính toán ngắn mạch: Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thờng xảy ra trong hệ thống điện. Vì vậy để lựa chọn dây dẫn và các khí cụ điện trong hệ thống cần tính toán 8 điểm ngắn mạch sau : N : Điểm ngắn trên thanh góp trạm phân phối trung tâm để kiểm... 0,172+ 0,668 = 0,84 Dòng điện ngắn mạch : IN = U tb 10,5 = 3.Z N 3 0,668 2 + 0,84 2 = 5,648 kA Dòng điện ngắn mạch xung kích: ixk = 1,8 2.I N = 1,8 2 5,648= 14,377 kA Ngắn mạch điểm N1 ở phía cao áp trạm BAPX B1: Ta có sơ đồ thay thế : 2 HT 2 XU Z XH = H tb = 10,5 =d 0,668 SN 165 ZC N1 R1 = Rd + Rc1 = 0,18+ 0,152= 0,332 X1 = Xd + X H + Xc1 = 0,172 + 0,17 + 0,668= 1,01 Dòng điện ngắn mạch: IN1 = U... + 1,012 = 5,702 kA Dòng điện ngắn mạch xung kích: ixk1 = 1,8 2 I N 1 = 1,8 2 5,702 = 14,515kA Ngắn mạch điểm N2 ở phía cao áp trạm BAPX B2: Ta có sơ đồ thay thế : XH = HT 2 ZC U tbXH 10,5 Zd = = 0,668 SN 165 2 R2 = Rd +Rc2 = 0,18 + 0,073= 0,253 X2 = Xd + X H + Xc2 = 0,172+ 0,668+0,008 = 0,848 Dòng điện ngắn mạch: IN1 = U tb 3.Z N 2 = 10,5 3 0,253 2 + 0,848 2 = 6,85 kA Dòng điện ngắn mạch xung kích:... 0,668+0,008 = 0,848 Dòng điện ngắn mạch: IN3 = U tb 3.Z N 3 10,5 = 3 0,25 2 + 0,848 2 = 6,857 kA Dòng điện ngắn mạch xung kích: ixk3 = 1,8 2 I N 3 = 1,8 2 6,857 = 17,455kA Ngắn mạch điểm N4 ở phía cao áp trạm BAPX B4: Ta có sơ đồ thay thế : XH = XH 2 ZC Zd N4 U tb 10,5 2 = = 0,668 S N HT 165 R4 = Rd + Rc4 = 0,18 +0,078= 0,258 X 4= Xd + X H + Xc4 = 0,172+ 0,668+0,009 = 0,849 Dòng điện ngắn mạch: IN4 =