đồ án PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1 VÀ TOÀN BỘ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 8N3

PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1 VÀ TOÀN BỘ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 8N3

Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng thiếu lĩnh vực kinh tế quốc dân đất nước Như xác định thống kê khoảng 70% điện sản xuất dùng xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt cho sản xuất điện làm để cung cấp điện cho phụ tải Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa cách hiệu quả, tin cậy.Vì cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh quốc dân Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hoà yêu cầu kinh tế,độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa hỏng hóc phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức học môn cung cấp điện em nhận đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng khí nhà máy khí Là sinh viên ngành điện, thông qua việc thiết kế đồ án giúp em bước đầu có kinh nghiệm thiết kế hệ thống cung cấp điện thực tế Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với cố gắng thân, đồng thời với giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo, người trước có giàu kinh nghiệm Qua em xin cảm ơn thầy giáo VÕ TIẾN TRUNG, người tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án Song thời gian làm đồ án có hạn, kiến thức hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Do em kính mong nhận góp ý, bảo thầy cô giáo để em bảo vệ đồ án đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Nguyễn Thị Kim Thoa CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI Vị trí địa lý vai trò kinh tế Phân xưởng khí khâu quan trọng nhà máy khí công nghiêp, mắt xích quan trọng để tạo nên sản phẩm công nghiệp hoàn Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa chỉnh Loại phân xưởng chuyên môn hóa loại sản phẩm phát huy mặt mạnh mình, đóng góp vào việc thúc đẩy phát triển nghành công nghiệp nói chung nước nhà Trong thời kì công nghiệp hóa, đại hóa sản xuất công nghiệp trọng hết, đầu tư trang bị máy móc đại có khả tự động hóa cao để không bị lạc hậu so với nước khu vực giới Vì phân xưởng khí đòi hỏi phải có nguồn điện cung cấp tin cậy Do tầm quan trọng tiến trình CNH – HĐH đất nước đòi hỏi phải có nhiều thiết bị, máy móc Vì nhà máy có tầm quan trọng lớn Là nhà máy sản xuất thiết bị công nghiệp phụ tải nhà máy làm việc theo dây chuyền, có tính chất tự động hóa cao Phụ tải nhà máy chủ yếu phụ tải loại loại ( tùy theo vai trò quy trình công nghệ) Nhà máy cần đảm bảo cấp điện liên tục vần toàn Do nguồn điện cấp cho nhà máy lấy từ hệ thống điện quốc gia thông qua trạm biến áp trung gian Một số yêu cầu thiết kế cấp điện Điện dạng lượng có ưu điểm như: Dễ dàng chuyễn thành dạng lượng khác ( nhiệt năng, quang năng, năng…), dễ truyền tải phân phối Chính điện dùng rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Điện nói chung không tích trữ được, trừ vài trường hợp cá biệt công suất như pin, ắc quy, sản xuất tiêu thụ điện phải luôn đảm bảo cân Quá trình sản xuất điện trình điện từ Đặc điểm trình xẩy nhanh Vì đễ đảm bảo trình sản xuất cung cấp điện an toàn, tin cậy, đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng điều độ, thông tin, đo lường, bảo vệ tự động hóa vv… Điện nguồn lượng ngành công nghiệp, điều kiện quan trọng để phát triển khu đô thị, khu dân cư….Vì lý lập kế hoạch Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện phải trước bước, nhằm thỏa mãn nhu cầu điện giai đoạn trước mắt mà dự kiến cho phát triển tương lai năm 10 năm có lâu Khi thiết kế CCĐ cần phải đảm bảo yêu cầu sau: 2.1 Độ tin cậy cung cấp điện: Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại Trong điều kiện cho phép ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao tốt Theo quy trình trang bị điện quy trình sản xuất nhà máy khí việc ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gây thiệt hại kinh tế ta xếp nhà máy khí vào hộ phụ tải loại 2.2 Chất lượng điện Chất lượng điện đánh giá hai tiêu chuẩn tần số điến áp Chỉ tiêu tần số quan điều khiển hệ thống điều chỉnh Chỉ có hộ tiêu thụ lớn phải quan tâm đến chế độ vận hành cho hợp lý đễ góp phần ổn định tần số hệ thống lưới điện Vì người thiết kế cung cấp điện thường phải quan tâm đến chất lượng điện áp cho khách hàng Nói chung điện áp lưới trung áp hạ áp cho phép dao động quanh giá trị 5% điện áp định mức Đối với phụ tải có yêu cầu cao chất lượng điện áp máy móc thiết bị điện tử, khí có độ xác vv… điện áp cho phép dao động khoảng 2,5% 2.3 An toàn điện Hệ thống cung cấp điện phải vận hành an toàn người thiết bị Muốn đạt yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, mạch lạc để tránh nhầm lẫn vận hành, thiết bị phải chọn loại công suất Công tác xây dựng lắp đặt phải tiến hành đúng, xác cẩn thận Cuối việc vận hành, quản lý hệ thống điện có vai trò hết Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa sức quan trọng, người sử dụng tuyệt đối phải chấp hành quy định an toàn sử dụng điện 2.4 Kinh tế Khi đánh giá so sánh phương án cung cấp điện tiêu kinh tế xét đến tiêu kỹ thuật đảm bảo tiêu kinh tế đánh giá qua tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành, bảo dưỡng thời gian thu hồi vốn đầu tư Việc đánh giá tiêu kinh tế phải thông qua tính toán so sánh phương án từ lựa chọn phương pháp, phương án cung cấp điện tối ưu Tuy nhiên trình thiết kế hệ thống ta phải biết vận dụng, lồng ghép yêu cầu vào để tiết kiệm thời gian chi phí trình thiết kế 2.5 Phân loại hộ phụ tải điện Hộ tiêu thụ điện phận quan trọng hệ thống cung cấp điện Tùy theo mức độ quan trọng mà hộ tiêu thụ phân thành ba loại: - Hộ loại 1: hộ tiêu thụ mà ngừng cung cấp điện dẫn đến nguy hiểm tính mạng người, gây thiệt hại lớn kinh tế (hư hỏng máy móc, thiết bị, gây hàng loạt phế phẩm), ảnh hưởng lớn đến kinh tế, trị, an ninh quốc phòng… Đối với hộ loại 1, phải cung cấp từ hai nguồn điện độc lập, phải có nguồn dự phòng nóng - Hộ loại 2: hộ tiêu thụ mà ngừng cung cấp điện gây thiệt hại lớn kinh tế hư hỏng phận máy móc thiết bị, gây phế phẩm, ngừng trệ sản xuất Cung cấp điện cho hộ loại thường có thêm nguồn dự phòng Vấn đề phải so sánh vốn đầu tư cho nguồn dự phòng hiệu kinh tế đưa lại việc không bị ngừng cung cấp điện Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa - Hộ loại 3: hộ tiêu thụ điện lại khu dân cư, trường học, phân xưởng phụ nhà máy… Đối với hộ sử dụng điện loại cho phép điện thời gian ngắn để sửa chữa khắc phục cố Thông thường hộ tiêu thụ loại cấp điện từ nguồn Giới thiệu nhà máy khí Trong nhà máy khí có nhiều hệ thống máy móc khác đa dạng, phong phú phức tạp Các hệ thống máy móc có tính công nghệ cao đại Do vậy, việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng độ tin cậy cao Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế điện phải đảm bảo gia tăng phụ tải tương lai, mặt kỹ thuật kinh tế phải đề phương án cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản xuất không gây dư thừa dung lượng công suất dự trữ Toàn nhà máy khí 8N3 có quy mô lớn với 13 phân xưởng có số liệu phụ tải tính toán cho bảng 3.1 Phân xưởng điện Có nhiệm vụ sửa chữa bảo dưỡng thiết bị máy móc nhà máy Phân xưởng trang bị nhiều máy móc vạn có độ xác cao đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp nhà máy Mất điện phân xưởng gây lãng phí lao động 3.2 Phân xưởng khí 1,2 Phân xưởng khí khâu quan trọng nhà máy khí công nghiệp, mắt xích quan trọng để tạo nên sản phẩm công nghiệp hoàn chỉnh, có nhiệm vụ sản xuất nhiều sản phẩm khí đảm bảo yêu cầu kinh tế, kỹ thuật trình thực máy cắt gọt kim loại đại với dây chuyền tự Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa động cao Nếu điện không ổn định làm hỏng chi tiết gia công gây lãng phí lao động 3.3 Phân xưởng rèn, dập Phân xưởng trang bị máy móc lò rèn để chế tạo phôi chi tiết khác đảm bảo độ bền cứng 3.4 Phân xưởng đúc thép, đúc gang Đây loại phân xưởng mà đòi hỏi mức độ cung cấp điện cao nhất, ngừng cấp điện sản phẩm nấu lò trở thành phế phẩm gây ảnh hưởng lớn mặt kinh tế 3.5 Phân xưởng mộc mẫu Có nhiệm vụ tạo loại khuôn mẫu, chi tiết phục vụ cho sản xuất 3.6 Phân xưởng lắp ráp Có nhiệm vụ lắp ráp chi tiết để hoàn thiện sản phẩm 3.7 Phân xưởng kiểm nghiệm Có nhiệm vụ kiểm tra chất lượng sản phẩm chi tiêu kỹ thuật sản phẩm Trong phân xưởng sử dụng nhiều thiết bị đo, đếm có độ xác cao, mức độ ổn định quan trọng CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ TOÀN BỘ NHÀ MÁY CƠ KHÍ 8N3 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa 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 tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính toán đảm bảo cho thiết bị an toàn mặt phát nóng Các phương pháp tính toán phụ tải Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán Những phương pháp đơn giản, tính toán thuận tiện, thường kết không thật xác Ngược lại, độ xác nâng cao phương pháp tính phức tạp Vì tùy theo giai đoạn thiết kế, tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Trong đồ án trình bày số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng 1.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt hệ số nhu cầu Công thức tính: Một cách gần lấy Pđ=Pđm, đó: Trong đó: Pđi, Pđmi – công suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i, kW; - Ptt, Qtt, Stt – công suất tác dụng, phản kháng, toàn phần tính toán nhóm thiết bị, kW, kVAr, kVA; - Knc – hệ số nhu cầu (có thể tra sổ tay ngành điện); - n – số thiết bị nhóm Nếu hệ số công suất thiết bị nhóm khác ta phải tính hệ số công suất trung bình (cosφtb) theo công thức sau: Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Phương pháp có ưu điểm đơn giản, thuận tiện Nhược điểm phương pháp xác Bởi hệ số nhu cầu tra sổ tay số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm 1.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Công thức tính: Ptt = p0.F Trong đó: P0 – suất phụ tải m2 diện tích sản xuất, kW/m2, (Tra sổ tay ngành điện); F – diện tích sản xuất, m2, (tức diện tích dùng để đặt máy sản xuất) Phương pháp cho kết gần đúng, thường dùng giai đoạn thiết kế sơ Nó dùng để tính toán phụ tải phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều, phân xưởng gia công khí, dệt, sản xuất ôtô v.v… 1.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản xuất Công thức tính: Trong đó: M - số đơn vị sản phẩm sản xuất năm (sản lượng); W0 – suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm, kWh/đơn vị sản phẩm; Tmax – thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h Phương pháp thường dùng để tính toán cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy nén khí, thiết bị điện phân Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa v.v… phụ tải tính toán gần phụ tải trung bình kết tương đối xác 1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax công suất trung bình Ptb (còn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) Khi số liệu cần thiết đề áp dụng phương pháp tương đối đơn giản nêu trên, cần nâng cao độ xác phụ tải tính toán nên dùng phương pháp Công thức tính: Ptt=kmax.ksd.Pđm Trong đó: Pđm – công suất định mức; Kmax , ksd – hệ số cực đại, hệ số sử dụng (tra sổ tay) Phương pháp cho kết tương đối xác xác định số thiết bị hiệu xét đến loạt yếu tố quan trọng như: ảnh hưởng số lượng thiết bị nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất, khác chế độ làm việc thiết bị … Khi tính toán theo phương pháp này, số trường hợp cụ thể dùng công thức gần sau: Trường hợp nhq< 4, phụ tải tính toán tính theo công thức: Trường hợp nhq< 4, phụ tải tính toán tính theo công thức: Trong đó: kpt – hệ số phụ tải máy; Nếu số liệu xác, kpt lấy gần sau: + kpt = 0,9 thiết bị làm việc chế độ dài hạn; + kpt = 0,75 thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại 10 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Tổng trở ngắn mạch điểm N2: RΣN = RΣ' N + RBA + R ATM + RTC ' ΣN R Với R∑N1 = RCD1 + RTC1 + RCD2 ; U  = RΣN 1.   U1  ⇒ R ' ΣN  0,4  −4 = (0,15 + 2,7 + 0,15).  = 4.10  35  mΩ R∑N2 = 4.10-4 + 3,38 + 0,37 + 0,155 = 3,9054 mΩ X ΣN = X Σ' N + X BA + X ATM + X TC X Với X∑N1 = XCD1 + XTC1 + XCD2 ; ' ΣN U  = X ΣN 1.   U1  2 ⇒ X ' ΣN  0,4  −4 = (0 + 2,0 + 0).  = 2,6.10  35  mΩ X∑N2 = 2,6.10-4 + 13,87 + 0,094 + 0,63 = 14,5 mΩ Z N = RΣ2N + X Σ2N = 3,9054 + 14,5 = 15,1 mΩ I N( 32) = I N'' = Ta có: U TBdm 3.Z ΣN = 400 = 15,3 3.15,1 A Lấy kxk = 1,3 Ta có ixkN2 = kxk.I’’N2 = 1,3.15,3 = 28,13 ( kA) I N'' + 2( k xk − 1) = 15,3 + 2(1,3 − 1) = 16,6 kA IxkN2 = 3.2.3 Tính ngắn mạch pha N3 (3) Ta có: R∑N3 = R∑N2 + RATM2 + Rcáp1 + RCD3 = 3,9054 + 0,55 + 21,75+ 0,15 = 26,35 (mΩ) X∑N3 = X∑N2 + XATM2 + Xcáp1 + XCD3 =14,5 + 0,1 + 4,5 = 19,1 (mΩ) 59 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Z ΣN = RΣ2N + X Σ2N = 26,352 + 19,12 = 32,54 mΩ I N( 33) = I N'' = U TBdm 3.Z ΣN = 400 = 7,09 ( A) 3.32,54 Ngắn mạch xa nguồn lấy Kxk =1,0 i xk = k xk I N" = 1,0.7,09 = 10,02 kA I xkN = I N" + 2( k xk − 1) = 7,09 + 2(1 − 1) = 7,09 kA 2 3.2.4.Tính ngắn mạch ba pha N4 (3) Ta có: R∑N4 = R∑N3 + Rcáp2 + RCD4 = = 26,35 + 199,8 + 0,15 = 226,3 (mΩ) X∑N4 = X∑N3 + Xcáp2 + XCD4 = 19,1 + 5,4 = 24,5 (mΩ) Z ΣN = RΣ2N + X Σ2N = 226,32 + 24,5 = 227,62 mΩ I N( 34) = I N" = U TBdm 3.Z ΣN = 400 = 0,98 3.227,62 A Ngắn mạch xa nguồn lấy kxk =1,0 i xk = k xk I N" = 1,0.0,98 = 1,3 kA I xkN = I N" + 2( k xk − 1) = 0,98 + 2(1 − 1) = 0,98 kA 2 3.2.5.Tính ngắn mạch ba pha N5 (3) Ta có: R∑N5 = R∑N4+ Rdâydẫn = = 226,3 + 40 = 266,3 (mΩ) X∑N5 = X∑N4 + Xdâydẫn = 24,5 + 0,14 = 24,64 (mΩ) Z ΣN = RΣ2N + X Σ2N = 266,32 + 24,64 = 267,43 mΩ 60 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Khi ngắn mạch đầu cực động cơ, động xem máy phát cung cấp điện cho điểm ngắn mạch, dòng điện tắt nhanh Cho nên tính toán người ta thường quan tâm đến giá trị dòng điện siêu độ (I” đ/cơ) I đ" / c = Eđ" / c 0,9 I đm.đc = I đm.đc = 4,5.I đm.đc " X đ /c 0,2 Trong : E”đ/c : Sức điện động tương đối động lấy 0,9 X”đ/c : Điện kháng siêu độ dọc trục động lấy 0,2 Iđmđ/c : Tổng dòng định mức động cung cấp điện cho điểm ngắn mạch Ở ta xét cho động máy cắt thép (Nhóm I) có công suất lớn Pđm = 13(KW) Iđm = 28 (A) = 0,028(KA) I”đ/c = 4,5.Iđmđ/c = 4,5.0,028 = 0,126 (KA) I N( 35) = I N" = U TBdm 3.Z ΣN = 400 = 0,86 3.267,43 A Lấy Kxk = i xk = k xk I N" = 1,0.0,86 = 1,21 kA I xkN = I N" + 2( k xk − 1) = 0,86 + 2(1 − 1) = 0,86 kA 2 Kiểm tra thiết bị 4.1 - Kiểm tra thiết bị điện cao áp a - Xác định thời gian giả thiết điểm ngắn mạch N1: Thời gian giả thiết điểm ngắn mạch N1 theo công thức : tgtN1 = tgtCKN1 + tgttdN1 Trong : tgtCKN1 : Là thời gian giả thiết thành phần chu kỳ tgttdN1 : Là thời gian giả thiết thành phần tắt dần Cả hai thành phần xác định dựa vào hệ số xung nhiệt 61 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa I" β = I∞ " Với nguồn có công suất vô lớn I” = I∞ →β” = Lấy tgtCKN1 = tN1 - Nếu tN1< (s) tgttd = 0,05.β” = 0,05 (s) - Nếu tN1> 1(s) tgttd bỏ qua Với nguồn có công suất nhỏ lúc ta phải tra đường cong tgtCk = f(tN,β”) Trong : I” : Dòng điện siêu độ I∞ : Dòng điện ngắn mạch ổn định  Tính tN: ( thời gian tồn ngắn mạch ) Đây khoảng thời gian kể từ xảy ngắn mạch đến thời điểm dòng ngắn mạch cắt hoàn toàn tN = tBV + tMC Trong : tBV : Là thời gian tác động bảo vệ rơle tMC : Là thời gian tác động máy cắt Khi ngắn mạch N1:  tN = tBV + tMCđd Với : tBV = tBV2 + ∆t tBV2 = tBV1 + ∆t → tN1 = tATM1 + 3.∆t + tMCđd tBV1 = tATM1 + ∆t Trong : tBV1 : Là thời gian tác động bảo vệ dòng cực đại cho MBA 62 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa tBV2 : Là thời gian tác động bảo vệ dòng cực đại cho máy cắt liên lạc (thanh 35 KV) tATM1 : Là thời gian cắt tức thời áptômát 1lấy 0,63(s) tMCđd : Với máy cắt tác động nhanh tMCđd = 0,1 (s) ∆t : cấp thời gian chọn lọc bảo vệ dòng cực đại ∆t = 0,4 (s) Đề tài có công suất vô lớn →β = Vậy tgtN1 = tN1 = 1,93 (s) b - Kiểm tra cách ly đầu vào 35 KV, dao cách ly máy cắt liên lạc dao cách ly đầu vào máy biến áp Các cầu dao cách ly chọn loại nên kiểm tra Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động  imax = iXKCD = 80 (KA) > ixkN1 = 16,66 (KA) Imax = IxkCD = 31 (KA) > IxkN1 = 3,57 (KA)  Vậy cầu dao cách ly thoả mãn điều kiện  Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt I ô.đn ≥ I ∞ I ô.đn ≥ 4,95 t gtN1 t ô.đn 1,93 = 2,17 10 kA Ta có Iô.đnMC(10s) = 12 (kA) > 2,17 (kA)  Vậy dao cách ly thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra c - Kiểm tra cao áp 35 KV  Theo điều kiện ổn định lực điện động σ≤σcp với σtt = M/w Tính σtt: 63 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Lực tính toán Ftt tác dụng dòng ngắn mạch gây F(3) = 1,76.i2xkN1.l.10-2/a (kg) Trong : l: Là khoảng cách sứ pha lấy l = 100 (cm) a: Là khoảng cách pha lấy a = 30 (cm) F(3) = 1,76.12,62.100.10-2/30 = 8,45 (kg) Xác định mô men uốn, mô men chống uốn : M = F(3)tt l/10 = 8,45.100/10 = 84,5 (kgcm) W = h2.b/6 = 0,3.(2,5)2 /6 = 0,3125 (cm2) σtt = 84,5 / 0,3125 = 270 (kg/cm2) σtt = 270 (kg/cm2) Sô.đn = 41,26 (mm2)  Vậy thoả mãn điều kiện  Kiểm tra theo điều kiện dao động cộng hưởng: Do tác động dòng ngắn mạch bị rung mạnh có dòng ngắn mạch chạy qua tần số dao động riêng tính công thức: fdđrTC1 = 3,62.105.b/l2 (Hz) Trong : b: Là bề rộng tiết diện theo phương dao động tính cm l: Khoảng cách hai sứ liên tiếp l = 100 (cm) → fdđrTC1 = 3,62.105.0,3/(100)2 = 10,86 (Hz) Để đảm bảo an toàn fdđrTC1≠ n.(f ± 10%f) = fch → fdđrTC1≠ n.( 50 ± 0,1.50) Với n số tự nhiên (n= 1,2 ) n =1 → fdđrTC1 = 10,86 (Hz) ≠ 55 (Hz) n = → fdđrTC1 = 10,86 (Hz) ≠ 110 (Hz) Tương tự cho giá trị n khác  Kết luận: Thanh thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra d - Kiểm tra máy cắt liên lạc máy cắt đầu vào máy biến áp: Các máy cắt kiểm tra theo điều kiện :  Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động: 65 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa imaxMC≥ i(3)xkN1→ 25,86 (kA) > 16,66(kA) ImaxMC≥ I(3)xkN1→ 13,3 (kA) > 3,57 (kA)  Kết luận: Máy cắt thoả mãn điều kiện chọn  Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt: t gtN1 I ô.đnMC ≥ I ∞N t ô.đn Trong : tôđn : thời gian ứng với dòng điện ổn định nhiệt định mức ứng với 10(s) I ô.đn ≥ I ∞ t gtN1 t ô.đn I ô.đn ≥ 4,95 1,93 = 2,17 kA 10 Ta có: Iô.đnMC(10s) = 12 (kA) > 2,17 (kA) Iô.đnMCcp = 7,1 (KA) > 2,1 (KA)  Kết luận: Máy cắt thoả mãn điều kiện chọn  Khả cắt dòng ngắn mạch : SCMC≥ SN Trong : SN: Là công suất cắt ngắn mạch → SCMC(chọn) = 400 (MVA) > 216,41 (MVA) e - Kiểm tra sứ đỡ cao áp (TC1): Sứ đỡ kiểm tra theo lực cho phép tác dụng lên đầu sứ : FCP≥ Ftt.Khc ( Khc = H’/H) Trong : 66 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Khc: Là hệ số hiệu chỉnh Với đặt nằm ngang lấy Khc≈ FCP = 0,6.Fph (Fph : Lực phá hỏng) = 0,6.1250 = 750 (kg) Ftt = 1,76.i2xkN1.10-2/a = 1,76.12,62 100 10-2/30 = 8,45 (kg) FCP = 750 (kg) > Ftt = 8,45 (kg)  Kết luận sứ thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra 4.2 - Kiểm tra thiết bị điện hạ áp: 1/ Xác định thời gian giả thiết điểm ngắn mạch N2 Khi ngắn mạch N2 : tgtN2 = tgtCkN2 + tgttdN2 tN2 = tbv + tMC = tATM1 + ∆t + tMC = 0,63 + 0,4 + 0,1 = 1,13 (s) tN2> 1(s) bỏ qua tgttdN2→ tgtN2 = tN2 = 1,13 (s) 2/ Kiểm tra áptômát bảo vệ đầu máy biến áp áptômát liên lạc: a/ áptômát đầu máy biến áp: Có ký hiệu M 40 có :  Iđm = 1600 (A) = 1,6 (kA); Icắt = 50 (KA) Kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động: ixkCP≥ ixktt ( IxkCP≥ Ixktt)  Kiểm tra độ nhạy: Knhạy = I(1)N / IđmATM≥ 1,3 Với ATM1 có: Iđm = 1600 (A) ixktt = ixkN2 = 35,7 (kA) Ixktt = IxkN2 = 20 (KA) IxkCP = 50 (kA) > Ixktt Knhạy = 13,24 / 1,6 = 8,3 > 1,3  Kết luận: áptômát chọn thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra b/ Tương tự cho áptômát bảo vệ cho phân xưởng khí I áptômát liên lạc : 3/ Kiểm tra hạ áp máy biến áp : 67 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa a/ Theo điều kiện ổn định lực điện động σ≤σcp với σtt = M/w Tính σtt: Lực tính toán Ftt tác dụng dòng ngắn mạch gây F(3) = 1,76.i2xkN2.l.10-2/a (kg) Trong : l: Là khoảng cách sứ pha (cm) lấy l = 80 (cm) a: Là khoảng cách pha lấy a = 30 (cm) F(3) = 1,76.35,72.80.10-2/30 = 59,8 (kg) Xác định mô men uốn, mô men chống uốn : M = F(3)tt l/10 = 59,8.80/10 = 478,4 (kgcm) W = h2.b/6 = 0,8.(8)2 /6 = 8,5 (cm2) σtt = 478,4 / 8,5 = 56,28 (kg/cm2) σtt = 56,28 (kg/cm2) Sô.đn = 132,73 (mm2)  Vậy thoả mãn điều kiện c/ Kiểm tra theo điều kiện dao động cộng hưởng: 68 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Do tác động dòng ngắn mạch bị rung mạnh có dòng ngắn mạch chạy qua tần số dao động riêng tính công thức: fdđrTC1 = 3,62.105.b/l2 (Hz) Trong : b: Là bề rộng tiết diện theo phương dao động tính cm.lấy 0,8 l: Khoảng cách hai sứ liên tiếp l = 80 (cm) → fdđrTC2 = 3,62.105.0,8/(80)2 = 45,25 (Hz) Để đảm bảo an toàn fdđrTC1≠ n.(f ± 10%f) = fch → fdđrTC1≠ n.( 50 ± 0,1.50) Với n số tự nhiên (n= 1,2 ) n =1 → fdđrTC2 = 45,25 (Hz) ≠ 55 (Hz) n = → fdđrTC2 = 45,25 (Hz) ≠ 110 (Hz) Tương tự cho giá trị n khác  Kết luận: Thanh thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra 4/ Kiểm tra sứ đỡ cao áp (TC2): Sứ đỡ kiểm tra theo lực cho phép tác dụng lên đầu sứ : FCP≥ Ftt.Khc ( Khc = H’/H) Trong : Khc: Là hệ số hiệu chỉnh Với đặt nằm ngang lấy Khc≈ FCP = 0,6.Fph (Fph : Lực phá hỏng) = 0,6.750 = 450 (kg) Ftt = 1,76.i2xkN1.10-2/a = 1,76.37,52.80.10-2/30 = 66 (kg) FCP = 450 (kg) > Ftt = 66 (kg)  Kết luận: Sứ thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra /Kiểm tra cầu chì bảo vệ cho tủ động lực T2 69 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Điều kiện kiểm tra : K nh = I N( 1)min >3 I dc IdcnhII = 100 (A) = 0,1 (KA) INmin(1) = IN4(1) = 0,64 (KA) K nh = Vậy: I N( 1)min 0,64 = = 6,4 > I dc 0,1 Vậy cầu chì thoả mãn điều kiện kiểm tra - Kiểm tra cáp (hạ áp) từ hạ áp đến tủ phân phối phân xưởng khí I: Do cáp chế tạo chắn nên không cần kiểm tra theo điều kiện ổn định lực điện động mà kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt Tiết diện ổn định nhiệt : Scp ≥ Sôđn ; Sôđn = α.I∞N3 t gtN (mm2) Trong : α : Là hệ số tính toán với cáp đồng α = tgtN3 = tgtck3 + tgttdN3 tgttdN3 = 0,05.(β’’)2 = 0,05.(I”N3/I∞N3)2 = 0,05.1 = 0,05 (s) tgtckN3 = tATM2 = 0,38(s) → tgtN3 =0,38 + 0,05 = 0,43 (s) → Sôđn = 7.5,47 0,43 = 25,1 (mm2) → Sôđncp = 70 (mm2) > 25,1 (mm2)  Vậy cáp1 thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra Kiểm tra cáp từ tủ phân phối phân xưởng khí I tới tủ động lực nhóm I Cáp có kí hiệu (cáp2) Scp ≥ Sôđn ; Sôđn = α.I∞N4 t gtN (mm2) 70 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa Lấy tgtN4 = 0,1(s) → Sôđn = 7.0,66 0,1 = 1,5 (mm2) → Sôđncp = (mm2) > 1,5 (mm2)  Vậy cáp thoả mãn điều kiện chọn kiểm tra 8/ Kiểm tra tổn thất điện áp Để biết việc tính toán, thiết kế có đảm bảo yêu cầu chất lượng điện hay không, ta tiến hành kiểm tra tổn thất điện áp Điểm tính chọn tổn thất điện áp đường dây từ nguồn đến phụ tải xa nhất, có công suất lớn Sơ đồ tính tổn thất sau: P1 = PttpxckI = 97 (KW) ; Q1 = QttpxckI = 99 (KVAR) P2 = PttnhI = 20,87 (KW) ; Q2 = QttnhI = 22,54 (KVAR) P3 = Ptt máy cắt thép = 13 (kW) ; Q3 = Qtt máy cắt thép = P3.tgϕ = 13.tg(arccos0,65) = 15 (KVAR) Xác định tổn thất điện áp (bỏ qua tổn thất công suất ) ∆U % mang = Trong : 100.10 −3 i [ P Ri + Qi X i ] ∑ i 1000.U đm Pi ,Qi : công suất chạy đoạn đường dây i (kW, kVAr) Ri,Xi: điện trở, điện kháng đoạn đường dây i (Ω) Uđm: điện áp định mức mạng (KV) 71 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa →∆U%mạng = 4,61% < [ ∆U ] = 5% Vậy mạng điện sau thiết kế đảm bảo chất lượng điện KẾT LUẬN Trên toàn nội dung tính toán sơ phương pháp để áp dụng tính toán hệ thống cung cấp điện xưởng gia công khí, xí nghiệp.Kết phần tính toán sơ làm sở tính toán thiết kế chi tiết việc cung cấp điện cho toàn xí nghiệp Trong thiết kế, việc thống kê phụ tải của phân xưởng gia công khí xí nghiệp có phụ tải thiếu chưa đưa vào tính toán, có phụ tải tính toán tương lai Nếu đem kết so với mặt hệ thống cung cấp điện phân xưởng nhiều sai khác Do để có kết qủa tính toán xác thiết kế chi tiết cần phải vào tình hình thực tế thời điểm thiết kế Vì trình độ, khả việc nghiên cứu tài liệu tham khảo nhiều hạn chế Phạm vi đề tài thiết kế rộng bao gồm toàn hệ thống cung cấp điện có 72 Đồ án cung cấp điện GVHD: TS_ Võ Tiến Trung SVTH: Nguyễn Thị Kim Thoa phụ tải phức tạp nên tính toán thiết kế không tránh khỏi thiếu sót Để đề tài đầy đủ, hoàn thiện hơn, xác áp dụng vào thực tế em mong đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh, ngày tháng năm 2016 Sinh Viên Nguyễn Thị Kim Thoa 73 ... thường dùng loại sơ đồ chình là: sơ đồ hình tia sơ đồ phân nhánh, kết hợp sơ đồ thành sơ đồ hỗn hợp Chọn sơ đồ dây: Sơ đồ hình tia, sơ đồ phân nhánh hay sơ đồ hỗn hợp loại sơ đồ có ưu nhược điểm... giúp em hoàn thành đồ án Song thời gian làm đồ án có hạn, kiến thức hạn chế nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Do em kính mong nhận góp ý, bảo thầy cô giáo để em bảo vệ đồ án đạt kết tốt Em xin... luận xác, lựa chọn phương án CCĐ hợp lý ta cần phải so sánh phương án tiêu kinh tế, kỹ thuật 1.3.3 So sánh phương án c) So sánh tiêu kỹ thuật • Phương án 1: Phương án dùng MBA máy có Sđm = 1000