cung cấp điện Đại học điện lực

Trường Đại Học Điện Lực LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với xu hội nhập, trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước diễn cách mạnh mẽ Trong trình phát triển đó, điện đóng vai trò quan trọng Do ngày điện sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực đời sống Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ kinh tế, đời sống xã hội ngày nâng cao, nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng Để đảm bảo nhu cầu to lớn đó, phải có hệ thống cung cấp điện an toàn tin cậy Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp”, sau thời gian làm đồ án, hướng dẫn thầy , đến em hoàn thành nội dung đồ án môn học Do thời gian có hạn nên tránh khỏi thiếu sót, em mong bảo, giúp đỡ thầy cô để đồ án hoàn thiện Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo giúp em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên Page Trường Đại Học Điện Lực CHƯƠNG TÍNH TOÁN PHỤ TẢI **Mục đích việc xác định phụ tải tính toán Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ hủy hoại cách điện.Nói cách khác, phụ tải tính toán đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt 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 chọn lựa kiểm tra thiết bị HTĐ 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 máy,chế độ vận hành chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành công nhân Vì xác định phụ tải tính toán nhiệm vụ khó khăn quan trọng.Bởi phụ tải tính toán xác định nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến cháy nổ nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị điện(đóng ngắt,máy biến áp…), tiết diện dây dẫn phải làm lớn so với yêu cầu làm gia tăng vốn đầu tư, gây lãng phí +)Các phương pháp xác định phụ tải tính toán Do tính chất quan trọng phụ tải tính toán nên 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 nên chưa thể có phương pháp tính toán cách toàn diện xác Những phương pháp đơn giản thuận tiên cho tính toán lại thiếu độ xác,còn nâng cao độ xác,xét đến ảnh hưởng nhiều yếu tố khối lượng tính toán lại lớn,phức tạp,thậm chí không thực thực tế Tùy thuộc đặc điểm loại phụ tải áp dụng phương pháp sau: - Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu - Phương pháp tính theo công suất trung bình - Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm - Phương pháp tính theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Page Trường Đại Học Điện Lực 1.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG 1.1.1 phụ tải động lực phân xưởng Qua khảo sát đo đạc mặt với kiên cho đề ta có bảng khảo sát khu xí nghiệp công nghiệp cần thiết kế cung cấp điện sau: ST T 10 11 Tên phân xưởng phụ tải Số lượng thiết bị điện Tổng công suất đặt Pd,kW Hệ số nhu cầu Knc Hệ số công suất cosφ tanφ Diện tích m2 Phân xưởng thiết bị cắt Phân xưởng 149 150 0.67 0.65 1.17 12950 190 100 0.78 0.65 1.17 10312.5 Phân xưởng dụng cụ Phân xưởng sữa chữa điện Phân xưởng làm khuôn Phân xưởng sữa chữa khí Nhà hành chính, sinh hoạt Khối nhà kho Phân xưởng thiết bị không tiêu chuẩn Nhà ăn 447 800 0.70 0.67 1.11 10250 250 50 0.62 0.78 0.80 5950 81 35 0.84 0.70 1.02 2250 315 30 0.77 0.62 1.27 2625 100 50 0.34 0.84 0.65 6750 100 35 0.37 0.77 0.83 8400 56 30 0.39 0.61 1.30 2025 23 260 0.45 0.86 0.59 5850 Phân xưởng gia công 18 162 0.45 0.78 0.80 3600 Bảng 1.1 Số liệu kháo sát khu xí nghiệp Với số liệu ta tính toán phụ tải động lực theo phương pháp hệ số nhu cầu Phụ tải tính toán phân xưởng xác định theo công thức sau: Pdl = Knc*Pd Qdl = Pdl*tanφ Trong đó: Page Trường Đại Học Điện Lực Knc : hệ số nhu cầu Tanφ suy từ hệ số công suất cosφ Ví dụ: tính toán phụ tải động lực phụ tải phân xưởng Phân xưởng thiết bị cắt + Công suất tính toán động lực: Pdl = knc*Pd =0.67*150=100.5 kW + Công suất phản kháng động lực: Qdl = Pdl*tanφ =100.5*1.17=117.585 kVAr Tính toán tương tự cho phân xưởng khác ta có bảng sau: ST T Tên phân xưởng phụ tải Tổng công suất đặt Pd,kW Phân xưởng thiết bị cắt Phân xưởng 150 0.67 1.17 100.5 117.585 100 0.78 1.17 78 91.26 Phân xưởng dụng cụ Phân xưởng sữa chữa điện Phân xưởng làm khuôn Phân xưởng sữa chữa khí Nhà hành chính, sinh hoạt Khối nhà kho Phân xưởng thiết bị không tiêu chuẩn Nhà ăn 800 0.70 1.11 560 621.6 50 0.62 0.80 31 24.8 35 0.84 1.02 29.4 29.988 30 0.77 1.27 23.1 29.337 50 0.34 0.65 17 11.05 35 0.37 0.83 12.95 10.749 30 0.39 1.30 11.7 15.21 260 0.45 0.59 117 69.03 10 11 Hệ số nhu cầu Knc tanφ Pdl kW Phân xưởng gia 162 0.45 0.80 72.9 công Bảng 1.2: phụ tải động lực phân xưởng xí nghiệp Page Qdl kVAr 58.32 Trường Đại Học Điện Lực 1.1.2 tính toán phụ tải chiếu sáng Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng chiếu sáng thị giác Ngoài độ rọi, hiệu chiếu sáng phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, lựa chọn hợp lý chao chóp đèn, bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kỹ thuật kinh tế, mỹ thuật.Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: - Không bị lóa - Không có bóng tối - Phải có độ rọi đồng - Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Nếu dùng đèn sợi đốt cosφ=1 →tanφ=0 Nếu dùng đèn huỳnh quang cosφ=0.8→tanφ=0.75 Hệ thống chiếu sáng chung cho toàn phân xưởng có loại đèn là: bóng đèn sợi đốt bóng đèn huỳnh quang Các phân xưởng sản xuất thường dung đèn huỳnh quang đèn huỳnh quang cí tần số 50Hz thường gây ảo giác gây nguy hiểm cho người vận hành thường gây tai nạn lao động Vì phân xưởng sản xuất dùng bóng đèn sợi đốt, khu nhà sinh hoạt, nhà kho chứa nên dùng bóng huỳnh quang Nếu dùng đèn sợi đốt cosφ=1 →tanφ=0 Nếu dùng đèn huỳnh quang cosφ=0.8→tanφ=0.75 Bố trí đèn: thường bố trí theo góc hình vuông hình chữ nhật Theo đề ta có: Các phân xưởng dùng đèn sợi đốt (theo STT mặt ):1,2,3,4,5,6,11 Các phân xưởng dùng đèn huỳnh quang (theo STT mặt ): 7,8,9,10 Ví dụ: tính toán phụ tải chiếu sáng phân xưởng Phân xưởng thiết bị cắt Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 100 (lux) nhiệt độ màu cần thiết m = 30000 K cho môi trường ánh sáng tiện nghi, dùng đèn sợi đốt với công suất 200 (W) với quang thông F = 3000 lumen ( Bảng 45.pl.BT ) Vì xưởng sửa chữa có nhiều máy điện quay nên ta chọn đèn sợi đốt Chọn độ rọi Eyc = 100 lx Chọn độ cao treo đèn: h1 = 0,5m Chiều cao mặt làm việc h2 = 0,9 m Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác là: h = H – h2 = 5– 0,9 = 4.1 m Page Trường Đại Học Điện Lực h1 h H h2 Tỉ số treo đèn : J= h1 h1 + h = 0.5 0.5 + 4.1 = 0,109 < => thỏa mản yêu cầu Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách đèn xác định L/h = 1,5 ( bảng 2.11 sách Bảo Hộ Lao Động thầy Trần Quang Khánh ) tức : L = 1,5*h = 1,5*4.1 = 6.15 Hệ số không gian : Kkg = a *b 140*92.5 = = 11.14 h *( a + b) 5*(140 + 92.5) Căn đặc điểm nội thất chiếu sáng coi hệ số phản xạ trần : tường: sàn 70:50:30 (bảng 2.12) Tra bảng 2.pl sách Bảo hộ lao động cảu thầy Trần Quang Khánh phụ lục ứng với hệ số phản xạ nêu hệ số không gian k kg = 11.4 ta tìm hệ số lợi dụng Kld = 1,9 ; hệ số dự trữ lấy kdl = 1,2 ; hệ số sủ dụng đèn ŋ = 0,62 Xác định quang thông tổng: E yc * S * kdt F� = η * kld Trong : Page Trường Đại Học Điện Lực Eyc : độ rọi yêu cầu S : diện tích phân xưởng Kdl : hệ số dự trữ, thường lấy 1,2 – 1,3 Ŋ : hiệu suất đèn Kld : hệ số lợi dụng quang thông đèn Thay số ta có F� = 100 *12950 *1.2 1554000 = = 1319185.1 0.62 *1.9 1.178 lm Số lượng đèn tối thiểu : N= F∑ Fd Trong : F� : Quang thông tổng Fd : Quang thông đèn F∑ 1319185.1 = = 440 Fd 3000 Thay số ta có N = bóng Căn vào kích thước nhà xưởng ta chọn khoảng cách đèn L n = 5.21 m Ld = 5.04 m từ tính khoảng cách p = ; q = 2,5 Ta 17 hàng đèn hàng 27 đèn > tổng cộng có 460 đèn Kiểm tra độ đồng ánh sáng: L d ≤q≤ 5.04 L L d ≤2≤ 5.04 n ≤ p≤ 5.21 L n ≤ 2≤ 5.21 Ngoài ta trang bị thêm cho phòng thay đồ phòng vệ sinh, phòng có bóng 60W Tổng công suất đèn là: Pcs = 460*200+ 4.60 = 13740 W = 92.24 kW Page Trường Đại Học Điện Lực STT 10 11 Tên phân Diện xưởng phụ tích tải m2 Phân xưởng 12950 thiết bị cắt Phân xưởng 10312 Phân xưởng 10250 dụng cụ Phân xưởng 5950 sữa chữa điện Phân xưởng 2250 làm khuôn Phân xưởng 2625 sữa chữa khí Nhà hành 6750 chính, sinh hoạt Khối nhà 8400 kho Phân xưởng 2025 thiết bị không tiêu chuẩn Nhà ăn 5850 Loại đèn Sợi đốt Cos Số φ đèn đèn 460 Sợi đốt Sợi đốt Pcs (kW) 92 Qcs (kVAr ) 92 365 73 73 365 73 73 Sợi đốt 210 42 42 Sợi đốt 85 17 17 Sợi đốt 95 19 19 F36W-CW-DT8 F36W-CW-DT8 F36W-CW-DT8 0.8 230 8.28 6.21 8.31 0.8 290 10.44 7.83 10.47 0.8 70 2.52 1.89 2.63 F36W-CW-DT8 Sợi đốt 0.8 200 7.2 5.4 7.24 Phân xưởng 3600 135 27 gia công Bảng 1.3 Bảng giá trị tính toán chiếu sáng phân xưởng Scs (kVA) 27 Ngoài ta phải tính toán phụ tải chiếu sáng trời cho đường công viên xung quang khu xí nghiệp với tổng diện tích đất trống đường đo đạc 179812.5 m2 Page Trường Đại Học Điện Lực Tra bảng phụ lục I.2 trang 253, THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN, Ngô Hồng Quang Vũ Văn Tẫm, NXB khoa học kỹ thuật 1998 ta chọn P0=0.15 W/m2 Vậy công suất chiếu sáng trời cho toàn nhà máy là: Pcsnt=0.15*179812.5 ≈27 kW 1.1.3 tính toán thông thoáng làm mát Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là: L=K*V (m 3/h) Trong đó: L : lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m 3/h) K: bội số tuần hoàn (lần/giờ) V: thể tích phân xưởng (m 3) V=S*h S diện tích phân xưởng ; chiều cao h=5m ; Bội số K xác định theo bảng sau: Phòng Bội số tuần hoàn K Lựa chọn Phòng kỹ thuật, sản xuất 20-30 20 Phòng máy phát điện 20-30 20 Trạm biến 20-30 20 Phòng bơm 20-30 20 1-2 11-20 14-15 Kho chứa bình thường Toilet công cộng Chọn quạt thông số có thông số sau: MODE L IMAGES Điện áp (V) 380 Tần số (Hz) Lượng gió (m3/h) Công suất (W) cosφ 50 32000 550 0.8 Ví dụ: tính toán phụ tải thông thoáng làm mát phân xưởng Phân xưởng thiết bị cắt Lưu lượng gió cấp vào phân xưởng : L=K*V=20*12950*5=1295000 (m3) Page Trường Đại Học Điện Lực Số lượng quạt cần dùng là: Nq=L/Lq=1295000/32000=41 quạt Tổng công suất thông thoáng làm mát : Pttlm=41*550=22550 W =22.55 kW Tính toán tương tự cho phân xưởng khác nhà máy, ta bảng giá trị công suất thông thoáng làm mát sau: STT Tên phân xưởng phụ tải Diện tích m2 Số quạt (chiếc) Bội số K Pttlm (kW) Qttlm (kVAr) Sttlm (kVA) Phân xưởng thiết bị cắt Phân xưởng 12950 41 20 22.55 16.913 28.188 10312.5 32 20 17.6 13.2 22 10250 32 20 17.6 13.2 22 5950 19 20 10.45 7.838 13.063 2250 20 3.85 2.888 4.813 2625 20 4.4 3.3 5.5 6750 21 20 11.55 8.663 14.438 8400 3.85 2.888 4.813 2025 1.1 0.825 1.135 5850 18 20 9.9 7.425 12.375 10 11 Phân xưởng dụng cụ Phân xưởng sữa chữa điện Phân xưởng làm khuôn Phân xưởng sữa chữa khí Nhà hành chính, sinh hoạt Khối nhà kho Phân xưởng thiết bị không tiêu chuẩn Nhà ăn Phân xưởng gia 3600 11 20 6.05 4.538 7.563 công Bảng 1.4: bảng giá trị tính toán thông thoáng làm mát phân xưởng 1.1.4 Tổng hợp phụ tải phân xưởng Phụ tải phân xưởng tổng phụ tải động lực phụ tải chiếu sáng phụ tải thông thoáng làm mát có xét thêm phát triển phụ tải sau t=10 năm: Pttpx =(Pdl + Pcs + Pttlm)*(1+α.t) (kW) cosφtbpxi = Pdli * cosφdli + Pcsi * cosφcs i + Pttlmi * cosφttlmi Ppxi Page 10 Trường Đại Học Điện Lực 3.2 HAO TỔN CÔNG SUẤT 3.2.1 Tổn thất công suất đường dây máy biến áp Nhà máy Vì đường dây từ nhà máy trạm biến áp nhà máy có cáp điện áp 110kV nên tính toán ta phải xét đến tổn thất tính theo kiểu xác ta tính tổn thất công suất máy biên áp nhà máy trước ++) Tổn thất công suất máy biến áp Nhà máy Tổn thất công suất trạm biến áp Nhà máy ta tính ( trang 32, 33) ∆S B = ∆S0 + ∆Scu = 10 + j135.27kVA = 135.64kVA Ta có kết sau: ++) Tổn thất công suất đường dây Nhà máy S2"2 1765.192 ∆Sdd = *( Rd + X d ) = *(0.29736 + j 0.2286)*10 −3 = 0.0754 + j0.05887 kVA U dm 110 3.2.2 Tổn thất công suất đường dây máy biến áp phân xưởng ++) Tổn thất công suất đường dây từ trạm biến áp Nhà máy phân xưởng Tổn thất công suất đường dây ta tính theo công thức sau: ∆ST1 = ∆Pddi + j∆Q ddi = Sddi * (R dd + jX dd ) U dm Ta có bảng kết sau: Lộ cáp ∆Pddi ∆Qddi 0.0396 kW 0.0524 kVAr 0.0366 0.044 0.0308 0.0063 0.0044 547.05 0.0817 0.0572 0.2659 0.1861 168.4 81.556 0.0817 0.0572 0.0421 0.0295 247.3 119.78 0.1179 0.0825 0.0184 0.0129 Pdd kVA Qdd kVAr Rd Ω Xd Ω TNM-T2 640 291.66 0.0566 T2-T1 273.8 114.32 TNM-T3 1130 TNM-T4 T4-T5 Page 42 Trường Đại Học Điện Lực Page 43 Trường Đại Học Điện Lực ++) Tổn thất công suất trạm biến áp phân xưởng Tổn thất công suất máy biến áp gồm thành phần tổn thất lõi thép tổn thất đồng Cách tính toán sau: Tổn thất công suất lõi thép máy biến áp nhà máy ∆S0 = ∆P0 + ∆Q0 = ∆P0 + Với n * I %* SdmB 100 ∆P0 , I0% tra theo cataloge máy biến áp n số máy biến áp Tổn thất công suất cuộn dây máy biến áp ∆PcuTi = ∆QcuTi = ∆Pn * S ptTi 2* S dmB U n %* S ptTi 2*100* S dmB (kW ) (kVAr ) ∆Scu = ∆Pcu + j∆Qcu (kVA) Tổn thất toàn máy biến áp ∆STBi = ∆S0 + ∆Scu = ∆PTBAi + j ∆QTBAi (kVA) Ta có bảng tính toán sau: TBA SdmB kVA n UN% ∆PN kW ∆P0 kW I0 % SttT i kVA ∆PTBAi ∆QTBAi T1 250 4.34 4.5 0.55 406.853 5.4 24.4 T2 180 4.02 4.5 0.51 262.27 3.5 14.9 T3 800 4.5 1.4 1254.977 16 81.2 Page 44 Trường Đại Học Điện Lực T4 160 4.6 4.5 0.51 224.901 3.3 13.7 T5 160 4.6 4.5 0.51 274.8 4.5 17.3 3.3 HAO TỔN ĐIỆN NĂNG 3.3.1 Tổn thất điện đường dây trạm biến áp Nhà máy ++) Tổn thất điện đường dây từ nguồn Nhà máy - Tổn thất điện đường dây từ nguồn trạm biến áp nhà máy: ΔA N −D = ∆PN −D * τ Với τ = (0,124+TM.10-4)2.8760 = (0,124+4480.10-4)2.8760 = 2866.14h ΔA N −D = 0.0754 * 0.138 *10−3 * 2886.14 = 184.66 kWh ++) Tổn thất điện trạm biến áp nhà máy ΔA BANM = ∆PBANM * τ = 10 * 2886.14 = 288.614kWh 3.3.1 Tổn thất điện đường dây trạm biến áp phân xưởng ++) Tổn thất điện đường dây cáp ngầm ΔA ddi = ∆Pddi * τ Từ thông số biết ta có bảng tính toán sau: Lộ cáp Pdd (kVA) ∆Pddi ΔA ddi (kWh) 151.23 TNM-T2 640 (kW) 0.0524 T2-T1 273.8 0.0063 18.183 TNM-T3 1130 0.2659 767.42 TNM-T4 168.4 0.0421 121.51 T4-T5 247.3 0.0184 53.105 0.3851 1111.5 TỔNG ++) Tổn thất điện máy biến áp phân xưởng Page 45 Trường Đại Học Điện Lực ΔA TBAi = ∆PTBAi * τ Từ thông số biết ta có bảng tính toán sau: TBA ∆PTBAi ∆ATBAi T1 5.4 15585 T2 3.5 10101 T3 16 46178 T4 3.3 9524.3 T5 4.5 12988 TỔNG 32.7 94377 Tổng hợp kết tính toán điện: LOẠI Đườn g dây Trạm biến áp TÊN ∆U ∆P ∆Q ∆A N-NM TNM-T2 0.003 0.0754 0.0589 184.66 0.0021 0.0524 0.0366 151.23 T2-T1 0.0006 0.0063 0.0044 18.183 TNM-T3 0.0056 0.2659 0.1861 767.42 TNM-T4 0.0022 0.0421 0.0295 121.51 T4-T5 0.0018 0.0184 0.0129 53.105 TBANM 2.1605 10 135.27 288.61 T1 1.121 5.4 24.4 15585 T2 1.005 3.51 14.9 10101 T3 1.1041 16.3 81.2 46178 T4 0.9215 3.34 13.7 9524.3 T5 1.2403 4.49 17.3 12988 7.56768 43.5005 287.0984 95961.02 TỔNG Page 46 Trường Đại Học Điện Lực Page 47 Trường Đại Học Điện Lực CHƯƠNG CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN 4.1 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TẠI CÁC ĐIỂM ĐẶC TRƯNG Mục đích việc tính toán ngắn mạch kiểm tra điều kiện ổn định động ổn định nhiệt thiết bị dây dẫn chọn có dòng ngắn mạch Các dạng ngắn mạch thường xuyên xảy hệ thống N 3; N(1,1); N(1) Trong ngắn mạch pha nghiêm trọng thực tế ta thường vào ngắn mạch pha để lựa chọn thiết bị điện Tính toán cho nhánh TBANM-T2-T1 Sơ đồ thay Page 48 Trường Đại Học Điện Lực -tính toán ngắn mạch N1 để chọn thiết bị cho phía 110 kV Trạm biến áp Nhà máy -tính toán ngắn mạch N2 để chọn thiết bị phía 22kV Trạm biến áp Nhà máy -tính toán ngắn mạch N3 để chọn thiết bị phía 22kV Trạm biến áp phân xưởng -tính toán ngắn mạch N4 để chọn thiết bị phía 0.4kV Trạm biến áp phân xưởng Phía 110 kV +Tính ngắn mạch N1 Chọn Ucb=100MVA, Ucb= Utb cấp Sơ đồ thay thế: Điện kháng hệ thống X HT = Scb 100 = = 0.323 Sk 310 Điện kháng đường dây: X day = X * L * Scb 100 = 0.4956 ∗ 0.6 ∗ = 0.0023 U 2tb 1152 → X ∑ = X HT + X day = 0.323 + 0.0023 = 0.3253 Vậy dòng ngắn mạch pha N1 là: * I(3) N1 = I N1 = Scb 100 = = 1.54(kA) X ∑ * * U tb 0.3253* *115 Dòng xung kích : i xk = k xk * * I (3) N1 = 1.8* *1.543 = 3.929(kA) Page 49 Trường Đại Học Điện Lực Phía 22 kV +Tính ngắn mạch N2 Sơ đồ thay X HT = 0.323 X TBANM X day = 0.0023 , U %N *Scb 10.5 *100 = = = 2.1 n *100 *SdmB *100 * 2.5 → X ∑ = X HT + X day + X TBANM = 0.323 + 0.0023 + 2.1 = 2.4253 Vậy dòng ngắn mạch pha N2 là: * I(3) N = IN = 2 Scb 100 = = 1.035(kA) X ∑ * * U tb 2.4253* * 23 Dòng xung kích : i xkN = k xk * * I (3) N = 1.8* *1.035 = 2.635(kA) 2 +Tính ngắn mạch N3 Sơ đồ thay Page 50 Trường Đại Học Điện Lực X cap1 = X 01 * X cap2 = X 02 * Lcap L cap2 * Scb 0.18 100 = 0.44 ∗ ∗ = 0.0075 U tb 23 * Scb 0.14 100 = 0.44 ∗ ∗ = 0.0058 U tb 23 → X ∑ = X HT + X day + X TBANM + X cap1 + X cap = 0.323 + 0.0023 + 2.1 + 0.0075 + 0.0058 = 2.386 Vậy dòng ngắn mạch pha N3 là: * I(3) N = IN = 3 Scb 100 = = 1.052(kA) X ∑ * * U tb 2.386 * * 23 Dòng xung kích : i xkN = k xk * * I (3) N = 1.8 * *1.024 = 2.607(kA) 3 +Tính toán ngắn mạch N5 → X ∑ = X HT + X day + X TBANM + X cap1 = 0.323 + 0.0023 + 2.1 + 0.015 = 2.4403 Vậy dòng ngắn mạch pha N5 là: Page 51 Trường Đại Học Điện Lực * I(3) N = IN = 5 Scb 100 = = 1.0287(kA) X ∑ * * U tb 2.4403* * 23 Dòng xung kích : i xkN = k xk * * I (3) N = 1.8 * *1.0287 = 2.619(kA) 5 Phía 0.4kV Để tính ngắn mạch phía 0.4kV ta bỏ qua thành phần điện trở đồng thời coi trạm biến áp nhà máy nguồn Tổng trở máy biến áp phân xưởng phải qui đổi phía hạ áp R H TBA =R C TBA U  *  H ÷ *103 (mΩ)  UC  X H TBA =X C TBA U  *  H ÷ *103 (mΩ)  UC  Ta có bảng giá trị điện trở điện kháng sau: Lộ cáp R mΩ X mΩ Trạm biến áp R CTBA R CTBA H R TBA H X TBA Ω 43.56 mΩ 4.16 mΩ 14.4 TNM-T2 56.6 39.6 T1 Ω 12.584 T2-T1 44 30.8 T2 17.552 60.5 5.802 20 TNM-T3 81.7 57.2 T3 4.7324 14.52 1.564 4.8 TNM-T4 81.7 57.2 T4 22.215 68.063 7.344 22.5 T4-T5 117.9 82.5 T5 22.215 68.063 7.344 22.5 +Tính ngắn mạch N4 Tổng trở ngắn mạch N4: ZN = R N4 + XN4 2 = ( R cap1 + R cap + R T1 ) + (X cap1 + X cap + X T1 ) = (56.6 + 44 + 4.16) + (39.9 + 30.8 + 14.4) 2 = 134.969(mΩ ) - Dòng điện ngắn mạch ba pha: Page 52 Trường Đại Học Điện Lực I(3) N4 = U tb 400 = = 1.711 kA 3.Z N 3.134.969 Dòng xung kích : i xkN = k xk * * I (3) N = 1.8* *1.711 = 4.356(kA) 4 +Tính ngắn mạch N6 Tổng trở ngắn mạch N6: ZN6 = R N6 + XN6 2 = ( R cap1 + R T ) + (X cap1 + X T ) = (56.6 + 5.802) + (39.9 + 20) 2 = 86.499(mΩ) - Dòng điện ngắn mạch ba pha: I(3) N6 = U tb 400 = = 2.67 kA * Z N6 *86.499 Dòng xung kích : i xkN = k xk * * I(3) N = 1.8 * * 2.67 = 6.797(kA) 6 Tính toán tương tự cho nhánh lại ta có kết bảng sau (kết ngắn mạch N1 N2 nhánh giống nhau): Nhánh IN3 kA IxkN3 kA IN4 kA IxkN4 kA IN5 kA IxkN5 kA IN6 kA IxkN6 kA TBANM-T2-T1 1.052 2.678 1.711 4.356 1.0287 2.619 2.67 6.797 TBANM-T4-T5 1.024 2.607 0.878 2.235 1.0304 2.623 1.933 4.895 1.0304 2.623 2.225 5.664 TBANM-T3 Page 53 Trường Đại Học Điện Lực 4.2 CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 4.2.1 Kiểm tra dây cáp chọn Riêng với dây cáp điện cấp điện áp ta phải thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch: Fα≥* I *∞ t Trong đó: α qd α hệ số nhiệt, với nhôm =11 , với đồng I∞ dòng ngắn mạch vô cùng, I∞ α =6 Cáp chọn cáp đồng = IN cao áp MBA phân xưởng t qd thời gian qui đổi ngắn mạch, với cấp trung áp 22kV t qd = t c = (0.5 ÷ 1)s t qd , chọn =1s ví dụ : kiểm tra điều kiện nhiệt độ lộ cáp TBANM-T3 Fnhiệt=6*IN5* t qd *1.0304 * = 6.1824mm < 35mm = (thỏa mãn) Kiểm tra lộ cáp khác tương tự ta có: Lộ cáp Loại dây Tiết diện I∞ Fnhiệt mm2 Ghi TNM-T2 C35 35mm2 1.0287 6.1722 Thỏa mãn T2-T1 C35 35mm2 1.052 6.312 Thỏa mãn TNM-T3 C35 35mm2 1.0304 6.1824 Thỏa mãn TNM-T4 C35 35mm2 1.0304 6.1824 Thỏa mãn T4-T5 C35 35mm2 1.024 6.144 Thỏa mãn 4.2.2 Lựa chọn máy cắt điện Nhiệm vụ máy cắt thao tác đóng cắt mạch điện cắt dòng ngắn mạch để bảo Page 54 Trường Đại Học Điện Lực vệ thiết bị điện khác khỏi bị hư hỏng Máy cắt làm điều kết cấu máy cắt có phận dập tắt hồ quang Máy cắt có nhiều loại nhiều nước sản xuất Có loại máy cắt dầu, nhiều dầu, máy cắt chân không, máy cắt không khí, máy cắt SF6… Máy cắt chọn kiểm tra theo bảng sau: Các điều kiện chon kiểm tra Điện áp định mức (kV) Điều kiện ≥ UdmMC UdmLD ≥ IdmMC Ilvmax Dòng điện định mức (kA) ≥ Dòng cắt định mức (kA) ICdm IN Công suất cắt đinh mức (MVA) " ≥ SN SCdm ≥ Iodd ixk Dòng điện ổn định động (kA) Dòng điện ổn định nhiệt (kA) ≥ i∞ * t qd t nh.dm Iodnh +)Chọn máy cắt tổng (MCT) cho nhà máy Dòng qua MCT dòng phụ tải lớn chịu toàn công suất nhà máy = Ilvmax SttNM 1694.09 = = 8.892A * U dm *110 Tra “sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện thầy Ngô Hồng Quang chọn máy cắt SF6 cao áp Schneider chế tạo có thông số sau : Loại Máy Cắt Udm (kV) Idm (A) INmax (kA) IN3S (kA) SF6 123 2000 100 40 Uxungset (kV) 550 Kiểm tra : Idm=2000A > 1000A không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Các điều kiện chon kiểm tra Điện áp định mức (kV) Dòng điện định mức (kA) Điều kiện ≥ UdmMC UdmLD ≥ IdmMC Ilvmax Page 55 Kết 123>110 2000>8.892 SCdm MVA 8522 Trường Đại Học Điện Lực ≥ Dòng cắt định mức (kA) 40>1.54 ICdm IN1 Công suất cắt đinh mức (MVA) " *115*1.54 = 306.75 ≥ SN 8522> 100>3.922 SCdm ≥ Iodd ixk Dòng điện ổn định động (kA) +) Chọn máy cắt hợp đầu trạm biến áp nhà máy: Ilvmax= SttNM 1694.09 = = 44.46A * U dm * 22 Tra “sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện thầy Ngô Hồng Quang chọn máy cắt SF6 cao áp Schneider chế tạo có thông số sau : Loại Tủ Udm (kV) Idm (A) INmax (kA) IN3S (kA) SCdm 8DC11 24 1250 63 40 1039 Kiểm tra : Idm=1250A > 1000A không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Các điều kiện chon kiểm tra Điện áp định mức (kV) Dòng điện định mức (kA) Dòng cắt định mức (kA) Công suất cắt đinh mức (MVA) Dòng điện ổn định động (kA) Điều kiện ≥ UdmMC UdmLD ≥ IdmMC Ilvmax ≥ ICdm IN2 " ≥ SN SCdm ≥ Iodd ixk 4.2.3 Lựa chọn Page 56 Kết 24>22 1250>44.46 40>1.035 * 23*1.035 = 41.23 1039> 63>3.922 ... Điện Lực T2 Page 28 Trường Đại Học Điện Lực Phương án 2: Trạm đấu nối liên thông qua trạm Trạm đấu nối liên thông qua trạm Page 29 Trường Đại Học Điện Lực T2 Page 30 Trường Đại Học Điện Lực 2.5.2... biến áp cấp điện cho phân xưởng , Trạm biến áp cấp điện cho phân xưởng chiếu sáng trời Trạm biến áp cấp điện cho phân xưởng , , 11 Trạm biến áp cấp điện cho phân xưởng 4, Trạm biến áp cấp điện cho... XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY 2.1 CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP PHÂN PHỐI Cấp điện áp phân phối cấp điện áp liên kết từ hệ thống nhà máy với Hệ thống điện Cấp điện áp phân phối tùy thuộc vào