ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thực hiện:………………………………………….. Lớp : I. Đề tài: Thiết kế mạng cao áp nhà máy sản xuất thiết bị điện II. Các số liệu kỹ thuật : 1. Mặt bằng nhà máy và danh sách phụ tải 2. Trạm biến áp trung gian 1103522 kVcách xa l(km) 3. Dòng cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn trạm BATG: 20 kA. 4.Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax; Giá thành tổn thất điện năng C∆=1000đkWh; tổn hao điện áp cho phép trong mạng ∆Ucp = 5%. 5. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế khác. III. Nội dung thuyết minh và tính toán 1. Xác định phụ tải tính toán của nhà máy 2. Lựa chọn phương án và thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy. IV. Các bản vẽ 1. Sơ đồ mặt bằng và đi dây cho các phân xưởng và cho nhà máy. 2. Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp toàn nhà máy. 3. Sơ đồ nguyên lí trạm biến áp phân xưởng V. Kế hoạch thực hiện 1. Ngày giao đề: 2. Ngày nộp đồ án:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thực hiện:………………………………………… Lớp : I Đề tài: Thiết kế mạng cao áp nhà máy sản xuất thiết bị điện II Các số liệu kỹ thuật : Mặt nhà máy danh sách phụ tải Trạm biến áp trung gian 110/35/22 kVcách xa l(km) Dòng cắt ngắn mạch máy cắt đầu nguồn trạm BATG: 20 kA 4.Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax; Giá thành tổn thất điện C∆=1000đ/kWh; tổn hao điện áp cho phép mạng ∆Ucp = 5% Các số liệu khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế khác III Nội dung thuyết minh tính tốn Xác định phụ tải tính tốn nhà máy Lựa chọn phương án thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy IV Các vẽ Sơ đồ mặt dây cho phân xưởng cho nhà máy Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp toàn nhà máy Sơ đồ nguyên lí trạm biến áp phân xưởng V Kế hoạch thực Ngày giao đề: Ngày nộp đồ án: Phụ tải điện nhà máy sản xuất máy kéo Phân xưởng N*600 1000 0,8 0,9 15 Phụ tải chiếu sáng cosϕcs Phân xưởng số L*550 1200 0,4 0,6 20 Phân xưởng số N*400 1000 0,4 0,6 20 Phân xưởng số M*550 800 0,4 0,6 20 Nhà Thí nghiệm M*90 300 0,8 0,8 40 0,8 Nhà Hành 50 400 0,8 0,8 25 0,75 Trạm bơm 70 40 0,8 0,8 20 0,8 Nhà xe 200 - 15 0,8 Nhà kho 200 0,8 20 0,8 Số hiệu mặt Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) Diện tích tính tốn (m2) 0,4 Hệ số nhu cầu knc Hệ số công suất cosϕ Suất chiếu sáng W/m2 Mỗi nhóm có thơng số (L,M,N,Tmax ) sau: L M N Tmax(h) l(km) N1 4,5 3,5 4000 3,5 N2 4,5 4500 N3 3 4850 N4 4,5 5000 N5 4,5 5500 N6 3,5 4500 3,5 N7 4 5300 4,5 N8 3 4200 N9 4 4750 N10 4 5000 N11 4,5 4200 3,5 N12 4,5 5500 2,5 N13 4,5 3,5 5200 Trong nhà máy có Nhà thí nghiệm, Trạm bơm, Nhà xe nhà kho hộ loại III, phân xưởng lại thuộc hộ loại I loại II Mặt bố trí phân xưởng nhà làm việc nhà máy trình bày hình vẽ, tỷ lệ 1:1500 Hướng cấp điện tới HƯỚNG DẪN I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Từ ký tự theo họ tên, xác định công suất đặt (Pđ) phân xưởng Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng: - Phụ tải động lực phân xưởng theo hệ số nhu cầu: Pđli = k nci * Pđi - Phụ tải chiếu sáng tính theo suất chiếu sáng đơn vị Pcsi = p0 csi * Apxi Apxi diện tích phân xưởng, tính tốn theo mặt - Phụ tải phân xưởng i: Ppxi = Pđli + Pcsi - Hệ số công suất trung bình phân xưởng i: cos ϕcsi * Pcsi + cos ϕ đli * Pđli cos ϕtbi = Pcsi + Pđli - Cơng suất tồn phần phân xưởng i: Ppxi S pxi = 2 ; Q pxi = S pxi − Ppxi cosϕ tbi Xác định phụ tải tính tốn tồn nhà máy theo hệ số đồng thời kđt = 0,8: n Pttnm = k đt * ∑ ( Ppxi + Pnhaxe ) i =1 n ∑ (cosϕ cosϕ tbnm = tbi * Ppxi + cosϕ nhaxe * Pnhaxe ) i =1 n ∑ (P pxi + Pnhaxe ) i =1 Sttnm = Pttnm cos ϕtbnm 2 Qttnm = S ttnm − Pttnm II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP NHÀ MÁY Xác định vị trí trạm phân phối trung tâm n n ∑xS i x= i =1 n ∑S i =1 ∑yS pxi i ; pxi y= pxi i =1 n ∑S pxi i =1 Trong xi, yi tọa độ phân xưởng thứ i Vị trí đặt trạm PPTT xê dịch để khơng gây cản trở ảnh hưởng tới cảnh quan chung nhà máy Xác định vị trí số lượng TBA phân xưởng - TBA phân xưởng đặt sát tường phân xưởng, gần với tâm phụ tải phụ tải cấp điện từ TBA - Cơng suất máy biến áp chọn theo cơng suất tính toán; - TBA cấp điện cho phân xưởng phụ tải loại ta đặt máy S sc 1,4 Nếu TBA cấp điện cho nhiều phân xưởng S sc = S tt = ∑ S tti S đmB ≥ - Nếu phụ tải TBA có phụ tải loại ( S tt ) S sc = ∑ S tti − Stt TBA cấp điện cho phân xưởng phụ tải loại ta đặt máy S đmB ≥ Stt = ∑ Stti Phương án dây mạng cao áp Chọn cấp điện áp theo công thức kinh nghiệm : U = 4,34 l + 16 P (kV) P=Pttnm -công suất truyền tải, MW l – khoảng cách truyền tải, km Vì nhà máy hộ loại nên ta sử dụng phương án cấp điện mạch đôi từ TBA trung gian Để đảm bảo mỹ quan an toàn, ta thiết kế mạng cao áp bên nhà máy mạng cáp điện ngầm Do vậy, từ TBATG đến tường rào nhà máy, ta thiết kế đường dây không sử dụng dây AC Tại ranh giới tường rào nhà máy, ta tiến hành hạ ngầm tuyến dây, sử dụng cầu dao phụ tải làm cầu dao phân đoạn điểm hạ ngầm Tiếp đoạn cáp ngầm vào đến tủ đầu vào trạm PPTT, thiết kế dạng trạm nhà, sử dụng tủ điện hợp Căn vào số lượng vị trí trạm biến áp phân xưởng, ta tiến hành vạch hai phương án: - Phương án 1:Các TBA cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT - Phương án 2: TBA xa trạm PPTT cấp điện qua TBA gần theo sơ đồ liên thông cao áp - 3.1 Chọn dây dẫn từ TBATG nhà máy Chọn dây dẫn cáp theo phương pháp Jkt Kiểm tra dây dẫn theo dòng cố cho phép tổn thất điện áp 3.2 Phương án Chọn cáp từ trạm PPTT TBA theo Jkt, Tính tốn tổn thất cơng suất điện đoạn; Tính tổng tổn thất điện tồn mạng điện; Tính tốn vốn đầu tư phương án (chỉ tính phần mạng cáp trung áp); Tính tốn hàm chi phí tính tốn hàm năm : Z1 3.3 Phương án Chọn cáp từ trạm PPTT TBA theo Jkt, Tính tốn tổn thất cơng suất điện đoạn; Tính tổng tổn thất điện tồn mạng điện; Tính tốn vốn đầu tư phương án (chỉ tính phần mạng cáp trung áp); Tính tốn hàm chi phí tính toán hàm năm : Z2 3.4 So sánh phương án Phương án có hàm chi phí tính tốn nhỏ chọn Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT Trạm PPTT chọn dùng hệ thống góp có máy cắt liên lạc, sử dụng tủ máy cắt hợp bộ, bao gồm tủ đầu vào, tủ máy cắt tủ phân đoạn Mỗi tuyến dây khỏi góp dùng tủ máy cắt hợp Để bảo vệ chống sét đánh lan truyền từ đường dây vào trạm, cấu hình tủ đầu vào loại có tích hợp chống sét van bên Ngoài ra, trang bị thêm cho trạm 02 tủ biến điện áp đấu phân đoạn Yêu cầu: Vẽ sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy Đối với trạm biến áp phân xưởng, lựa chọn cấu hình trạm xây, phía cao áp sử dụng dao cách ly kết hợp cầu chì ống, đấu nối gian riêng, bảo vệ ngắn mạch cho MBA Yêu cầu: Chọn Dao cách ly cầu chì phía cao áp trạm biến áp; Tài liệu tham khảo: [1] Thiết kế cấp điện, Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm [2] Cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp điện, Phan Đăng Khải ... cách truyền tải, km Vì nhà máy hộ loại nên ta sử dụng phương án cấp điện mạch đôi từ TBA trung gian Để đảm bảo mỹ quan an toàn, ta thiết kế mạng cao áp bên nhà máy mạng cáp điện ngầm Do vậy, từ... ra, trang bị thêm cho trạm 02 tủ biến điện áp đấu phân đoạn Yêu cầu: Vẽ sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy Đối với trạm biến áp phân xưởng, lựa chọn cấu hình trạm xây, phía cao áp sử dụng... PPTT cấp điện qua TBA gần theo sơ đồ liên thông cao áp - 3.1 Chọn dây dẫn từ TBATG nhà máy Chọn dây dẫn cáp theo phương pháp Jkt Kiểm tra dây dẫn theo dòng cố cho phép tổn thất điện áp 3.2 Phương