CUNG CẤP ĐIỆN TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế ( biến đổi ) mặt hiệu phát nhiệt mức độ hủy hoại cách điện Nói cách khác, phụ tải tính toán đốt nóng thiết bị lên tới nhiết độ tương tự phụ tải thực tế gây ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính toán đảm bảo an toàn cho thiết bị mặt phát nóng Phụ tải tính toán sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc thiết bị điện, trình độ phương thức vận hành hệ thống Vì xác định xác phụ tải tính toán nhiệm vụ khó khăn quan trọng Bởi vì: phụ tải tính toán xác định nhỏ phụ tải thực tế giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến cố cháy nổ, nguy hiểm; phụ tải tính toán lớn thực tế nhiều thiết bị điện chọn lớn so với yêu cầu, gây lãng phí Việc phân loại phụ tải cho phép lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phù hợp, đảm bảo cho thiết bị làm việc tin cậy hiệu Dưới góc độ tin cậy cung cấp điện, phụ tải chia thành ba loại sau: Phụ tải loại I: Là phụ tải mà có cố ngừng cung cấp điện dẫn đến: Nguy hiểm cho tính mạng người; Phá hỏng thiết bị đắt tiền; Phá vỡ quy trình công nghệ sản xuất; Gây thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân; Gây ảnh hưởng không tốt trị, ngoại giao Phụ tải loại II: Là loại phụ tải mà có cố ngừng cung cấp điện dẫn đến: Thiệt hại lớn kinh tế đình trệ sản xuất, phá hỏng thiết bị; Gây hư hỏng sản phẩm; Phá vỡ hoạt động bình thường đại đa số công chúng Phụ tải loại III: Gồm tất loại phụ tải không thuộc hai loại trên, tức phụ tải thiết kế với độ tin cậy cung cấp điện không đòi hỏi cao Do tính chất quan trọng nên từ trước tới có nhiều công trình nghiên cứu có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố trình bày nên chưa có phương pháp hoàn toàn xác tiện lợi Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán lại thiếu xác, nâng cao độ xác, kể đến ảnh hưởng nhiều yếu tố phương pháp tính lại phức tạp Vì phân xưởng biết công suất đặt hệ số nhu cầu nên phụ tải tính toán xác định theo công suất đặt hệ số nhu cầu 1.1 Xác định phụ tải xí nghiệp phụ tải 1.1.1 Phân xưởng điện phân 1.1.1.1 Phụ tải động lực: Theo bảng số liệu 1.1 ta có: Tổng công suất đặt : Hệ số nhu cầu : knc1 Hệ số công suất : P1∑ =1800 kW = 0,5 Cosϕ1 = 0,7 → Tanϕ1=1,02 Công suất tính toán phân xưởng : Pdl1 = knc1 P1∑ = 0,5.1800 = 900( kW) Qđl1= Pdl1 Tanϕ1 900.1,02=918(kVAr) 1.1.1.2 Phụ tải chiếu sáng thông thoáng: A.phụ tải chiếu sáng Để đảm bảo an toàn cho công nhân phân xưởng máy ta chọn bóng đèn sợi cho phân xưởng máy Còn với phân xưởng thiết kế, phòng thí nghiệm, nhà ăn, kho nhiên liệu , phòng hành ta dùng bóng tuypt Bóng đèn sợi đốt có : Cosϕ=1 ; Tanϕ=0→ Qcs=0 Bóng tuypt có : Cosϕ=0,8 ; Tanϕ=0,75→Qcs≠0 Như ta chọn đèn sợi đốt cho xưởng đúc Phụ tải chiếu sáng xác định theo công suất chiếu sáng đơn vị diện tích Công thức tính : Pcs = p0.S Qcs = Pcs.tanϕ Trong : + p0 : suất phụ tải chiếu sáng đơn vị diện tích (12 W /m2) + S : diện tích cần chiếu sáng (m2) + ϕ : hệ số công suất bóng đèn Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng : S = a.b = 30.150 = 4500 m2 Suất phụ tải tính toán chung cho toàn phân xưởng , chọn p0 = 12 (W/m2) Vậy ta : Pcs1 = 12.4500.0.001 = 54(kW) Qcs1 = (do dùng bóng sợi đốt) B phụ tải thông thoáng Trong phân xưởng nhà máy cần phải có phận thông thoáng làm mát đẻ cho giảm nhiệt độ cho phân xưởng trình xản suất thiết bị động lực chiêú sáng nhiệt độ thể người tỏa gây tăng nhiệt độ phòng ,nếu không dk trang thiiets bị hệ thống thông thoáng làm mát gây ảnh hưởng đến suất lao động ,sản phẩm trang thiết bị ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc phân xưởng Trong kho hàng kho nhiên liệu ta sử dụng hệ thống quạt thông gió nhằm giữ sản phẩm không bị ẩm ướt tranh gây hỏng sản phẩm điều kiện tốt đẻ đưa vào sử dụng.trong khu hành ta sử dụng quạt trần điều hòa tùy vào mục đích sử dụng phòng ban Lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là: L=K.V Trong : L:lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m 3/h) K:bội số tuần hoàn (lần/h) V:thể tích gian máy (m3) K=20 (lần/h) Chiều cao phân xưởng 4,7 m Thể tích gian máy phân xưởng 1:V= 4500.4,7=2 1150(m3) Từ tính lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là: L= K.V= 20.21150 = 423000 (m3/h) Chọn quạt DLHCV40-PG4SF có lưu lượng gió 4500 (m3/h) Từ đótính số quạt cần dùng cho phân xưởng là: N = =94 q Chọn Nq =94 quạt hút Ngoài phân xưởng cần trang bị thêm 53 quạt trần có công suất 120 (w) để làm mát với cos =0,8 Knc = ksd + − ksd nq = 0,731 1.2 Tính toán phụ tải toàn phân xưởng Tổng công suất tác dụng phân xưởng xác định sau: Ppxi = Pdli + Pcsi Trong đó: Pđli: Là phụ tải động lực phân xưởng Pcs : Công suất chiếu sáng phân xưởng Thay số vào ta : Ppx1 = Pdl1 + Pcs1 = 900 + 54 = 954 ( kW ) Từ ta có công suất phản kháng phân xưởng : Q px1 = Qdl1 + Qcs1 = 1080, 45 + = 1080, 45 ( kW ) Công suất biểu kiến : s1 = p px12 + q px12 = 9542 + 9182 = 1323,95 Vậy : S = 954 + j918(kVA) Tính toán tương tự cho phân xưởng lại phân xưởng 10,11,12,13,14,15 ta thay bóng đèn sợi đốt bóng đèn tuypt tính Tương tự ta có bảng sau: TT Tên Phân Xưởng Ptt Qtt Stt Pđ kW kVAr Kva kw 918 1323,95 1800 0.5 954 kyc tan phi S Pcs m2 kw 1,021 4500 54 phân xưởng đúc phận điện phân 854 185,74 873,965 400 0.71 0,654 47500 570 Lắp ráp sửa chữa 859, 538.067 797,844 850 0.62 1.021 27657 332,1 lò 177, 117,894 213,168 350 0.42 0,802 2550 30,6 khối phân xưởng phụ trợ 418, 300,174 514,777 700 0.42 1.201 10350 124,2 máy nén1 273, 363,3 454,62 750 0.35 1.384 900 10,8 máy nén2 325, 435,96 544,249 900 0.35 1.384 900 10,8 máy bơm1 41,1 20,666 46.003 85 0.41 0.593 525 6,3 máy bơm2 35,7 38.191 52.278 70 0.42 1.299 525 6,3 10 nhà hành chính,sinh hoạt 398, 54,292 402,082 60 0.59 0.593 3700 44,4 11 kho OKC 246, 88 184,669 308,305 32 0.59 0.724 19000 228 12 kho than 137, 99,952 169,666 30 0.61 0.593 9900 118,8 13 kho vật liệu xỉ 33 23,912 40,753 30 0.56 0.698 1350 16,2 14 kho dụng cụ 56,5 39,627 68,805 20 0.65 0.539 3625 43,5 15 kho khác 63,7 41,731 70 0.55 0.593 2100 25,2 16 ∑ 4874 ,35 3086,43 76,152 6337,052 1.3.tính toán bù hệ số công suất 1.3.1 Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất lên giá trị cosφ=0,9 Hệ số công suất cosφ tiêu để đánh giá xí nghiệp công nghiệp có hợp lý tiết kiệm không Hệ số cosφ nhà máy cao giảm giá thành sản phẩm suất kinh tế cao Vì xí nghiệp cần phấn đấu nâng cao hệ số công suất Công suất tác dụng tính toán : ∑Pttxn= 4874,35 (kW) Hệ số công suất cosφ1=0,769 Công suất phản kháng tính toán toàn xí nghiệp : ∑Qttxn =3086,435 (KVAr) Công suất cần thiết cho thiết bị bù nâng hệ số công suất lên giá trị cosφ2=0,9 ∑Qb = ∑Pttxn (tanφ1 - tan φ2) = 4874,35 (0,831-0,484) =1692,73(KVAr) ∑Qbttsb = ∑Qttxn - ∑Qb = 3086,435- 1692,73=1393,71(KVAr) 1.3.2.Đánh giá hiệu bù Hầu hết thiết bị sử dụng công suất tác dụng công suất phản kháng.sự tiêu thụ công suất phản kháng tryền tải lưới điện phía nguồn cung cấp công suất phản kháng, truyền tải công suất đường dây làm tổn hao lượng công suất làm tổn hao điện áp, đồng thời làm công suất biểu kiến tăng lên dẫn đến chi phí cho xây dựng đường dây tăng lên việc bù công suất phản kháng làm: + Giảm tổn thất công suất mạng điện +Giảm tổn thất điện áp mạng điện +Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp +Giảm tiết diện dây dẫn tiết kiệm chi phí 1.4 1Xác định phụ tải tính toán cho toàn xí nghiệp Công suất tính toán tác dụng toàn xí nghiệp : PXN = k dt ∑ Ppxi QXN = kdt ∑ Q pxi Trong kdt hệ số đồng thời, lấy kdt = 0,7 (do có n = 15>10) n : số phân xưởng xí nghiệp Pxn = K dt ∑ PPxi = 0, 7.4874,35 = 3412, 045 kw Công suất tính toán phản kháng toàn xí nghiệp: QXn = k dt ∑ QPxi = 0, 7.3086, 435 = 2160,504( k var) Công suất biểu kiến toàn xí nghiệp : S XN = Pxn + Qxn = 3412,0452 + 2160,504 = 4038,543 KVA Hệ số công suất trung bình toàn xí nghiệp: tanφ XN = Pxn 3412, 045 = = 1,579 Qxn 2160,504 1.4 2Xây dựng biểu diễn biểu đồ phu tải : Trạm biến áp phần tử quan trọng hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp Việc bố trí hợp lý trạm biến áp phạm vi nhà máy, xí nghiệp vấn đề quan trọng Để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có tiêu kinh tế kỹ thuật đảm bảo chi phí hàng năm nhất, hiệu cao Để xác định vị trí đặt biến áp, trạm phân phối chính, trạm biến áp xí nghiệp công nghiệp ta xây dựng biểu đồ phụ tải toàn mặt nhà máy Biểu đồ nhà máy có vòng tròn có diện tích phụ tải tính toán phân xưởng theo tỷ lệ chọn Để xác định biểu đồ phụ tải cho toàn nhà máy ta chọn tỉ lệ xích ( m = MVA/mm ) - Bán kính biểu đồ phụ tải xác định theo biểu thức : ri = S pxi π m Trong đó: + Spxi phụ tải tính toán phân xưởng thứ i (KVA) + ri bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng thứ i (cm,m) + m tỷ lệ xích (KVA/cm) hay (KVA/ m ) Mỗi phân xưởng có biểu đồ phụ tải tâm đường tròn biểu đồ phụ tải trùng với tâm phụ tải phân xưởng Các trạm biến áp đặt gần sát tâm phụ tải điện Góc chiếu sáng biểu đồ phụ tải : - α cs = 360.Pcs Ppx Với phân xưởng đúc : S px1 r1 = π m = 1323,95 = 9,183 3,14.5 α cs1 =  360.Pcs1 360.54 = = 21, Ppx1 900 Tính toán tương tự với xí nghiệp lại ta bảng sau TT Tên Phân Xưởng Pcs kW phân xưởng đúc 54 phận điện phân 570 Phân xưởng lắp ráp, sửa chữa Ptt kW Stt kVA ri ᾳcsi 1323,95 9,183 21, 854 873,965 7,46 197.802 332,1 859,1 797,844 7,128 332.421 lò 30,6 177,6 213,168 3,684 48.824 khối phân xưởng phụ trợ 124,2 418,2 514,777 5,726 93.110 máy nén1 10,8 273,3 454,62 5,381 10.736 máy nén2 10,8 325,8 544,249 5,887 12.514 máy bơm1 6,3 41,15 46.003 1.711 61.641 máy bơm2 6,3 35,7 52.278 1.825 70.820 10 nhà hành chính,sinh hoạt 44,4 398,4 402,082 5,061 270.943 11 kho OKC 228 246,88 308,305 4,431 335.973 12 kho than 118,8 137,1 169,666 3,287 295.601 13 kho vật liệu xỉ 16,2 33 40,753 1.611 181.593 14 kho dụng cụ 43,5 56,5 68,805 1,968 256.916 15 kho khác 18.9 63,7 2.202 118.537 954 4874,35 76,152 6337,052 Vị trí phân xưởng theo trục X Y là: ( Hàng ngang kí hiệu phân xưởng sơ đồ ) Bảng 1.3 Bảng tọa độ phân xưởng tọa độ Y 330 535 X 500 475 (m) 10 11 12 13 14 15 205 160 125 510 510 110 75 530 340 205 105 265 310 525 350 465 200 265 125 125 655 175 115 305 160 1090 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy 1.4 phương án cung cấp điện cho phân xưởng Từ số liệu tính toán ta thấy quy mô sản xuất nhà máy lớn ta dự định đặt 1trạm phân phối trung gian 22kv trạm biến áp trung gian 22/0,4 kv để phân phối điện áp cho máy ba phân xưởng Máy ba phân xưởng ta dự định đặt số trạm tuỳ theo phụ tải tính toán phân xưởng Vì nhà máy phân xưởng điện phân vai trò quan trọng lĩnh vực, đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao nên mạng điện nối từ trạm biến áp khu vực tới nhà máy ta dùng đường dây không lộ kép để đảm bảo mỹ quan an toàn mạng cao áp nhà máy ta dùng cáp ngầm Các trạm biến áp phân xưởng ta dùng loại trạm kề có mặt tường giáp với tường phân xưởng Trạm phân phối trung gian 22 kv trạm biến áp trung gian đặt tâm phụ tải toàn nhà máy điện kháng hệ thống điện quốc gia thông qua công suất cắt máy cắt đầu nguồn coi hệ thống có công suất vô lớn Theo giả thiết ta có: SN = Scắt MC = Uđm Icắt đm = 22.25 = 952,628 MVA Vì xí nghiệp xa nhà máy điện nên tính toán mạng điện xí nghiệp thường coi ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu độ I ” dòng điện ngắn mạch ổn định I∞ viết: U tb IN = I” = I∞ = 3Z ∑ I xk = k xk I N Trong đó: Hệ số kxk tra bảng 7.pl.BT mạng điện cao áp kxk =1,8 Utb - điện áp trung bình đường dây, Utb = 1,05.Uđm = 1,05.22 = 23,1 kV Z∑ - tổng trở từ hệ thống điện đến điểm ngắn mạch Vì tất cấp điện áp nên dùng trực tiếp hệ đơn vị có tên để tính toán dòng ngắn mạch Trong sơ đồ tính ngắn mạch nguồn thay điện kháng hệ thống XHT ∗ Điện kháng hệ thống tính theo công thức sau: U tb XHT = S N Trong đó: SN - công suất ngắn mạch phía hạ áp MBATG SN = Uđm Icắtđm U - điện áp đường dây, U = Utb = 1,05 Uđm = 23,1kV → U tb XHT = S N = 23,12 = 0,56Ω 952, 628 Ω Điện trở điện kháng đường dây: l RD = r0 Ω n l X D = x0 Ω n Trong đó: ∗ r0, x0 - điện trở điện kháng km dây dẫn [Ω/km] ∗ l - chiều dài đường dây [km] ∗ n – số đường dây song song Sơ đồ tính toán ngắn mạch Ta có bảng thông số đường dây không cáp Đường cáp Fmm2 roΩ/km R10-3.Ω xoΩ/km X10-3.Ω 2.(50 x 3) L m 225 TPPTT-B1 0.494 0.056 0.14 0.016 TPPTT-B2 2.(50 x 3) 490 0.494 0.121 0.14 0.034 TPPTT-B3 2.(50 x 3) 487 0.494 0.120 0.14 0.034 TPPTT-B4 2.(50 x 3) 670 0.494 0.165 0.14 0.047 TPPTT-B5 2.(50 x 3) 441 0.494 0.109 0.14 0.031 TPPTT-B6 2.(50 x 3) 501 0.494 0.124 0.14 0.035 TPPTT-B7 2.(50 x 3) 164 0.494 0.041 0.14 0.011 TBATGTPPTT 2(AC-70) 340 0.45 0.077 0.42 0.071 * Tính điểm ngắn mạch N góp trạm phân phối trung tâm: XHT = 0,56Ω R = Rdd = 0,077Ω X = Xdd + X HT = 0,071+ 0,56 = 0,631Ω IN = U tb 23,1 = = 20,98kA 2 3.Z N 0, 077 + 0,631 ixk = 1,8 2.I N = 1,8 2.20, 98 = 53, 406 kA * Tính điểm ngắn mạch N1 (tại trạm biến áp phân xưởng B1) XHT = 0,56 Ω R1 = Rdd + Rc1 = 0,077 + 0,056 = 0,133 Ω X1 = Xdd + X HT + Xc1 = 0,631+ 0,56 + 0,016 = 1,207 Ω I N1 = U tb 3.Z1 = 23,1 0,133 + 1, 207 2 = 10,986kA ixk = 1,8 2.I N1 = 1,8 2.10,896 = 27, 965kA R103Ω 0.056 Xo Ω/km 0.14 X103Ω 0.016 IN, kA Ixk, kA R X Ω Ω 225 Ro Ω/km 0.494 10.986 27.965 0.133 1.207 490 0.494 0.121 0.14 0.034 10.745 27.353 0.198 1.225 N2 487 0.494 0.120 0.14 0.034 10.748 27.360 0.197 1.225 N3 670 0.494 0.165 0.14 0.047 10.573 26.914 0.242 1.238 N4 441 0.494 0.109 0.14 0.031 10.791 27.469 0.186 1.222 N5 501 0.494 0.124 0.14 0.035 10.735 27.326 0.201 1.226 N6 164 0.494 0.041 0.14 0.011 11.038 28.099 0.118 1.202 N7 340 0.45 0.077 0.42 0.071 10.487 26.697 0.154 1.262 Điểm ngắn mạch N N1 lm 4.2 Lựa chọn kiểm tra dây dẫn, khí cụ điện Trong điều kiện vận hành khí cụ điện, sứ cách điện chế độ dẫn điện khác làm việc ba chế độ: Chế độ làm việc lâu dài; Chế độ tải; Chế độ ngắn mạch; Lựa chọn thiết bị điện việc làm thường nhật quan trọng kỹ sư điện trình quy hoạch, thiết kế, cải tạo hệ thống điện Lựa chọn thiết bị điện không gây hậu nghiêm trọng Chọn nhỏ làm tăng lượng tổn thất, gây tải, làm giảm tuổi thọ, dẫn đến cháy nổ hư hỏng công trình, làm tan rã hệ thống điện Chọn lớn gây lãng phí nguyên vật liệu, tăng vốn đầu tư Nếu tất thiết bị điện lựa chọn tạo cho hệ thống điện trở thành cấu đồng bộ, hoàn chỉnh, đảm bảo tiêu kinh tế – kỹ thuật, an toàn Lựa chọn kiểm tra dây dẫn, khí cụ điện cho TPPTT a.Lựa chọn kiểm tra máy cắt PPTT: Khi đường dây cung cấp điện bị cố, toàn phụ tải tính toán nhà máy truyền tải qua đường dây lại máy cắt đặt trạm PPTT I cb = Ilv max = Sttnm = 3.U đm 6455,983 = 169, 426 A 3.22 ∗ Máy cắt 8DC11 chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức : Dòng điện định mức : Uđm.MC =36 kV≥ Uđm.m = 22 kV Iđm.MC = 1250 A ≥ Icb = Ittnm = 338,852A Dòng điện cắt định mức : Iđm.cắt = 25 kA ≥ IN = 10,896 kA Dòng điện ổn định động cho phép : iđm.đ = 63 kA ≥ ixk = 27,963kA Công suất cắt định mức (MVA): '' Scắt đm = 3.36.25 = 1558,84 MVA > S = 3.22.10,896 = 415,193MVA Vậy chọn 13 tủ máy cắt 8DC11 cho TPPTT nhà máy b Lựa chọn kiểm tra máy biến điện áp BU: Máy biến áp đo lường gọi biến điện áp, ký hiệu BU, có chức biến đổi điện áp sơ cấp xuống 100V/ cấp nguồn áp cho mạch đo lường, điều khiển tín hiệu bảo vệ Các BU thường đấu theo sơ đồ V/V, Y/Y Ngoài có loại BU pha trụY / Y /∠ (đấu 0, 0, tam giác hở), chức thông thường cuộn tam giác hở báo chạm đất pha BU thường dùng cho mạng trung tính cách điện(6 kV, 22kV) BU chọn theo điều kiện: Điện áp định mức: Uđm.BU ≥ Uđm.m = 22 kV Chọn loại BU pha trụ 4MS36, kiểu hình trụ hãng Siemens chế tạo Kết có bảng sau : Thông số kỹ thuật Uđm (kV) U chịu đựng tần số công nghiệp 1(kV) U chịu đựng xung 1,2/50 µs U1đm U2đm Tải định mức (kV) (kV) (V) (VA) 4MS36 36 70 170 35/ 100/ 400 Bảng thông số kỹ thuật BU loại 4MS36 c Lựa chọn kiểm tra máy biến dòng điện BI: Máy biến dòng điện BI có chức biến đổi dòng điện sơ cấp xuống 5A ( 1A 10A) nhằm cấp nguồn dòng cho đo lường, tự động hoá bảo vệ rơle BI chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm.BI ≥ Uđm.m = 22 kV Dòng điện sơ cấp định mức:khi cố máy biến áp tải 30%, BI chọn theo dòng cưỡng qua máy biến áp có công suất lớn mạng 2500 kVA I đm.BI ≥ S BA I max kqtbtđm 1,3.2500 = = = 71,075 A 1, 1, 3.22 1, 3.22 Chọn BI loại 4ME16 , kiểu hình trụ hãng Siemens chế tạo Thông số kỹ thuật Uđm (kV) ' U chịu đựng tần số công nghiệp (kV) U chịu đựng xung 1,2/50 µs (kV) I1đm (A) I2đm (A) Iôđnhiệt 1s (kA) Iôđđông (kA) 4ME16 36 70 170 5-1200 80 120 Bảng thông số kỹ thuật BI loại 4ME16 d.Lựa chọn chống sét van: Chống sét van thiết bị chống sét đánh từ đường dây không truyền vào trạm biến áp trạm phân phối Chống sét van làm điện trở phi tuyến Với điện áp định mức lưới điện, điện trở chống sét có trị số vô không cho dòng điện qua, có điện áp sét điện trở giảm đến không, chống sét van tháo dòng điện xuống đất Người ta chế tạo chống sét van cấp điện áp Chống sét van chọn theo cấp điện áp Uđm.m = 35 kV Chọn loại chống sét van Nga sản xuất có U đm = 36 kV, loại PBC22T1 2.Chọn thiết bị cho trạm biến áp phân xưởng a Lựa chọn kiểm tra dao cách ly cao áp: Cầu dao hay gọi dao cách ly có nhiệm vụ chủ yếu cách ly phần mang điện không mang điện, tạo khoảng cách an toàn trông thấy, phục vụ cho công tác sửa chữa, kiểm tra, bảo dưỡng lưới điện Dao cách ly cắt đóng không tải máy biến áp công suất máy không lớn Cầu dao chế tạo cấp điện áp Ta dùng chung loại dao cách ly cho tất trạm biến áp để dễ dàng cho việc mua sắm, lắp đặt thay Dao cách ly chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức: Uđm.MC ≥ Uđm.m = 22kV Dòng điện định mức: Iđm.CL ≥ Ilvmax = Ittnm = 338,852 A Dòng điện ổn định động cho phép: iđm.đ ≥ ixk = 27,963kA Chọn loại 3DC hãng Siemens chế tạo Uđm (kV) Iđm (A) INt (kA) INmax (kA) 36 630 35 40 - 80 Bảng thông số kỹ thuật dao cách ly 3DC b.Lựa chọn kiểm tra cầu chì cao áp: Cầu chì thiết bị có nhiệm vụ cắt đứt mạch điện có dòng điện lớn trị số cho phép qua Vì chức cầu chì bảo vệ qua tải ngắn mạch Trong lưới điện áp cao( >1000 V) cầu chì thường dùng vị trí sau: Bảo vệ máy biến áp đo lường cấp điện áp Kết hợp với cầu dao phụ tải thành máy cắt phụ tải để bảo vệ đường dây trung áp Đặt phía cao áp trạm biến áp phân phối để bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp Cầu chì chế tạo nhiều kiểu, nhiều cấp điện áp khác nhau, cấp điện áp trung áp cao thường sử dụng loại cầu chì ống Cầu chì chọn theo điều kiện sau: Điện áp dịnh mức: Uđm.CC ≥ Uđm.m = 22 kV k qtbt S đmBA I đm.CC ≥ I max = 3.U đm Dòng điện định mức: A + Với trạm biến áp B1, có SđmBA=1250 kVA I đm.CC ≥ I max = kqtbtđmBA S 3.U đm 1,3.1250 = 42, 645 A 3.22 = Chọn cầu chì cao áp loại Π KT Nga chế tạo có thông số sau: Uđm (kV) 35 Iđm (A) 55 Icắt Nmin (A) 260 Icắt N (kA) 31,5 + Với trạm biến áp B2 có SđmBA=1000 kVA I đm.CC ≥ I max = kqtbtđmBA S 3.U đm = 1,3.1000 = 34,116 A 3.22 Chọn cầu chì cao áp loại Π KT Nga chế tạo có thông số sau: Uđm (kV) 36 Iđm (A) 55 Icắt Nmin (A) 120 Icắt N (kA) 31,5 Tính toán tương tự ta có bảng chọn cầu chì sau: TT Trạm biến áp chọn mba kVA Imax A chọn cầu chì Uđm (kV) Iđm (A) Icắt Nmin (A) Icắt N (kA) B1 1250 42.645 Π KT 36 55 120 31,5 36 55 120 31,5 36 20 120 31,5 36 55 120 31,5 B2 1000 34.116 B3 160 5.459 B4 1600 54.586 Nga Π KT Nga 3GD1 606-5D Siemen Π KT Nga B5 320 10.917 B6 560 19.105 B7 400 13.646 3GD1 606-5D Siemen 3GD1 604-5B 3GD1 604-5B 36 20 120 31,5 36 32 230 31,5 36 32 230 31,5 c Lựa chọn kiểm tra áptômát: Dùng cho cấp phụ tải 0,4 kV: Aptomat thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức bảo vệ tải ngắn mạch Do có ưu điểm hẳn cầu chì khả làm việc chắn, tin cậy, an toàn, đóng cắt đồng thời ba pha khả tự động hoá cao, nên Aptomatdù đắt tiềnvẫn ngày sử dụng rộng rãi lưới điện hạ áp công nghiệp lưới điện chiếu sáng sinh hoạt Aptomat tổng, Aptomat phân đoạn Aptomat nhánh chọn dùng Aptomat hãng Merlin Gerin chế tạo Aptomat chọn theo điều kiện sau: * Đối với Aptomat tổng Aptomat phân đoạn Điện áp định mức: Uđm.A ≥ Uđm.m = 0,4 kV Dòng điện định mức: Iđm.A ≥ Ilvmax k qtbt S dm.BA với: Ilvmax = +Trạm biến áp B1 Sđm.BA = 1250kVA 3.U dm, m I lv max = kqtbtđmBA S 3.U đm = 1,3.1250 = 2345, 485 A 3.0, Tính toán tương tự ta có bảng chọn aptomat sau: TT Trạm biến áp B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 chọn mba Imax Loại kVA 1250 1000 160 1600 320 560 400 A 2345.485 1876.388 300.222 3002.221 600.444 1050.777 750.555 M50 M20 M10 M50 M10 M20 M10 Số Uđm IđmA lượng V 3 690 690 690 690 690 690 690 5000 2000 1000 5000 1000 2000 1000 Icắt đmk A Số cực 75 55 40 75 40 55 40 3 3 3 * Đối với Aptomat nhánh Điện áp định mức: Uđm.A ≥ Uđm.m = 0.4kV S ttpx Dòng điện định mức: Iđm.A ≥ Itt = n 3.U dm, m TT Tên Phân Xưởng Stt kVA Itt (A) Loại Số lượng phân xưởng đúc 1215.571 M25 phận điện phân 1684.34 1170.22 844.535 xem liệu phân xưởng lò 175.975 126.999 353.992 255.472 khối phân xưởng phụ trợ máy nén1 720.618 1040.122 864.587 623.962 Iđm A Ick Uđ m V 690 2500 55 NS400 E 500 2500 18 C1001 N C1001 N C1001 N CM20 00N 500 400 25 500 1000 25 500 1000 25 500 2500 50 máy nén2 692.033 máy bơm1 46.854 10 52.897 175.597 11 máy bơm2 nhà hành chính,sinh hoạt kho OKC 12 kho than 126.172 182.114 13 14 kho vật liệu xỉ kho dụng cụ 41.875 55.148 60.441 39.800 15 kho khác 68.295 98.575 Trong đó: 353,506 998.864 NS693 0L 67.628 NC100 L 38.175 V40H 253.452 C1001 N 510241.96 V40H 690 630 50 440 100 20 240 500 40 1000 10 25 249 40 10 NC100 N V40H NS693 0L C1001 N 440 100 20 240 690 40 630 10 50 500 400 25 n - số Aptomat nhánh đưa điện phân xưởng d.Lựa chọn góp hạ áp : Thanh góp nơi nhận điện từ nguồn cung cấp đến phân phối điện cho phụ tải tiêu thụ Thanh góp phần tử thiết bị phân phối Tuỳ theo dòng phải tải mà dẫn có cấu tạo khác Khi nhỏ dùng dẫn hình chữ nhật Khi dòng lớn dung dẫn ghép từ hai hay ba dẫn hình chữ nhật đơn pha Nếu dòng điện lớn dùng dẫn hình máng để giảm hiệu ứng mặt hiệu ứng gần, đồng thời làm mát cho chúng Các góp chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép: khc I cp ≥ I cb = Stt 1556, 659 = = 2246,844 A 3.U đm 3.0, Chọn loại dẫn đồng tiết diện hình chữ nhật có kích thước (100x10) mm2, pha ghép với Icp = 2*3610 =7200 A K1 = với góp đặt đứng K2 = 1(hệ số điều chỉnh theo môi trường) Icp = 7200A > Icb = 2246,844A e, Lựa chọn sứ đỡ *Ta lựa chọn sứ theo tiêu chuẩn sau: + Điện áp định mức sứ (Usứ) không nhỏ điện áp mạng điện Usứ ≥ U=22kV + Kiểm tra ổn định nhiệt: Dòng ổn định nhiệt sứ phải lớn dòng ngắn mạch IôđN ≥ IN =10,986kA + Kiểm tra ổn định động: lực cho phép sứ lớn giá trị tính toán: Fcp ≥ k Ftt Fcp= 0,6 Fphá Trong đó: Fphá lực phá hủy sứ Ftt lực động điện tác động lên dầu sứ ngắn mạch pha, xác định i xk2 Ftt = 1,76.10 l , kG a theo biểu thức: −8 k hệ số hiệu chỉnh, xác định theo biểu thức: k= H' H Với: H’ chiều cao từ đáy sứ đến điểm đặt tải trọng học H chiều cao sứ *Theo bảng 34.pl ta chọn sứ OΦ − 35 − 750 có Un =35kV, lực phá hủy 750kG Lực cho phép đầu sứ: Fcp= 0,6.750 =450kG 27, 6952 Ftt = 1, 76.10 340 = 76, 4kG 60 −8 Lực tính toán: Hệ số hiệu chỉnh: k= H ' 17,5 = = 1,17 H 15 Lực tính toán hiệu chỉnh: k Ftt =1,17 76,4=89,388kG < Fcp =450 kG Vậy sứ đạt yêu cầu độ bền học, ta chọn sứ OΦ − 35 − 750 Kết luận: Các thiết bị lựa chọn cho mạng điện cao áp nhà máy thoả mãn điều kiện kỹ thuật cần thiết 4.3 Kiểm tra chế độ mở máy động Ta kiểm tra chế độ khởi động động lớn phân xưởng N Độ lệch điện áp khởi động động xác định theo biểu thức ∆U kd = Z mba + Z dd 100 Z mba + Z dd + Z dc Tổng trở động lúc mở máy Coi hệ số mở máy động Kmm= 4,5 Z dc = X dc = Un 380 = = 4, 438Ω 3.I n K1 3.10,986.4,5 Z ba + Z dd = (0, 056 + 0, 077) + (0,56 + 0, 631 + 0, 016) = 1, 214Ω Z ba + Z dd + Z dc = ∆U kd = (4, 438 + 0,133) + (4, 438 + 1, 207) = 7, 264Ω Z mba + Z dd 100 = 1, 214 100 = 16, 713% Z mba + Z dd + Z dc 7, 264 Vậy chế độ khởi động động ổn định 40 %