Đồ án môn cung cấp điện EPU

Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Phần I Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy khí địa Phơng Chơng I Giới thiệu chung xí nghiệp Loại ngành nghề, quy mô lực xí nghiệp 1.1 Loại ngành nghề: Ngày nay, kinh tế nớc ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân đợc nâng cao nhanh chóng Trong trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc loại hình doanh nghiệp Nhà nớc nói chung nhà máy khí địa phơng nói riêng mục tiêu hàng đầu việc sản xuất sản phẩm phát triển kinh tế quốc dân - Nhà máy khí mà em thiết kế nhà máy ch Nhiệm vụ sản xuất chủ yếu nhà máy chế tạo, lắp đặt kết cấu kim loại, gia công, sửa chữa lắp ráp khí phục vụ cho nghiệp khí hoá sản xuất nông nghiệp địa phơng, mặt hàng thiết yếu dùng xây dựng, sinh hoạt Ngoài mặt hàng nhà máy có dây chuyền sản xt bi gang, phơc vơ cho c¸c m¸y nghiỊn than nhà máy Xi măng nhà máy Nhiệt điện Để thực tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lợc mình, đòi hỏi tính chất công nghệ mà yêu cầu đảm bảo chất lợng độ tin cậy cao lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy 1.2 Quy mô, lùc cđa xÝ nghiƯp: - XÝ nghiƯp cã tỉng diƯn tích 22525m2 nhà xởng, bao gồm 10 phân xởng, đợc xây dựng tập trung tơng đối gần nhau, với tổng công suất dự kiến phát triển sau 10 năm sau 12MVA - Dự kiến tơng lai xí nghiệp đợc mở rộng đợc thay thế, lắp đặt thiết bị máy móc đại Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế cấp ®iƯn ph¶i ®¶m Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Th Minh Trang bảo gia tăng phụ tải tơng lai mặt kỹ thuật kinh tế, phải đề phơng pháp cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản xuất không để d thừa dung lợng mà sau nhiều năm xí nghiệp không khai thác hết dung lợng công suất dự trữ dẫn đến lÃng phí Quy trình công nghệ sản xuất xí nghiệp: PX SC khí PXKC Kim loại trạm bơm PX LRáp khÝ Bé phËn thÝ nghiƯm BPHC & QL s¶n phÈm px rèn Nén khí PX Đúc PC GC Gỗ * BPHC & QL - Bộ phận hành quản lý * PXCSCK - Phân xởng sửa chữa khí * PXLRCK - Phân xởng lắp ráp khí * PXR - Phân xởng rèn * PXĐ - Phân xởng Đúc * PXGCG - Phân xởng gia công gỗ * PXKCKL - Phân xởng kết cấu kim loại - Theo quy trình trang bị điện quy trình công nghệ sản xuất xí nghiệp, việc ngừng cung cấp điện ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm, gây thiệt hại kinh tế, ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II Phm Tin Dng Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lờ Th Minh Trang - Để quy trình sản xuất xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt phải đảm bảo chất lợng điện độ tin cậy cung cấp điện cho toàn xí nghiệp cho phân x ởng quan trọng xí nghiệp Giới thiệu phụ tải điện toàn xí nghiệp 3.1 Các đặc điểm phụ tải điện - Phụ tải điện xí nghiệp công nghiệp phân làm hai loại phụ tải: + Phụ tải động lực + Phụ tải chiếu sáng - Phụ tải động lực thờng có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với ®é lƯch ®iƯn ¸p cho phÐp ∆UCf = ± 5% Uđm Công suất chúng nằm dải từ đến hàng chục kw, đợc cấp tần số f=50Hz - Phụ tải chiếu sáng thờng phụ tải pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng, thay đổi thờng dùng dòng điện tần số f = 50Hz Độ lệch điện áp mạng điện chiếu sáng UCf = 2,5% 3.2 Các yêu cầu cung cấp điện xí nghiệp - Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi mức độ quan trọng thiết bị để từ vạch phơng thức cấp điện cho thiết bị nh cho phân xởng xí nhiệp, đánh giá tổng thể toàn xí nghiệp khí ta thấy tỷ lệ (%) phụ tải loại II 67% Phụ tải loại II lớn gấp lần phụ tải loại III, xí nghiệp đợc đánh giá hộ phụ tải loại II, yêu cầu cung cấp điện phải đợc đảm bảo liên tục Phạm vi đề tài - Đây ®Ị tµi thiÕt kÕ tèt nghiƯp, nhng thêi gian có hạn nên việc tính toán xác tỷ mỉ cho công trình khối lợng lớn, đòi hỏi thời gian dài, ta tính toán chọn cho hạng mục quan trọng công trình - Sau nội dung mà thiÕt kÕ sÏ ®Ị cËp ®Õn: Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang + ThiÕt kÕ m¹ng điện phân xởng + Thiết kế mạng điện xí nghiệp + Tính toán công suất bù cho xí nghiệp + Tính toán nối đất cho trạm biến áp phân xởng + Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa khí Phm Tin Dng Lp 5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Phần II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA TỒN NHÀ MÁY CƠ KHÍ §1 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí 1.1 Phụ tải tính tốn cho tất thiết bị phân xưởng: - Trong trình thiết kế cho ta biết thơng tin xác mặt bố trí thiết bị máy móc ,cơng suất q trình cơng nghệ thết bị tổng phân xưởng Do ta chia phụ tải thành nhóm xác định phụ tải cho nhóm sau ta xác định phụ tải tổng tồn phân xưởng sửa chữa khí - Ta xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí theo số thiết bị hiệu Ta có công thức: Ptt=kmax.ksd.Pdm Với kmax:Hệ số cực đại,dựa vào ksd n hiệu ksd :Hệ số sử dụng nhq :Số thiết bị hiệu - Để thuận tiện tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí ta chon hệ số sử dụng hệ số công suất ( Cosϕ ) theo giá trị kỹ thuật.(tra bảng PL1.1 trang 321 sách Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng) ksd=0,14 ÷ 0,2 Cosϕ =0,5 ÷ 0,6 Ta chọn thơng số kỹ thuật là: ksd=0,2 Cosϕ =0,6 - Để tiện tính tốn nhóm thiết bị chia ta dùng số kí hiệu quy ước sau đây: n: tổng số thiết bị nhóm n1: số thiết bị có cơng suất khơng nhỏ 1/2 cơng suất thiết bị có công suất lớn kt: hệ số tải kd%: hệ số dòng điện % Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang n*: (n*=n1/n) tỉ số số thiết bị có cơng suất lớn hoặc bằng 1/2 cơng suất thiết bị có cơng suất lớn tổng tỉ số thiết bị nhóm P1: tổng công suất ưng với n1 thiết bị P : tổng công suất định mức ứng với n thiết bị P*=P1/Pdm nhq: số thiết bị hiệu nhq=n*hq.n n*hq: tra bảng dựa vào n* P*,tra bảng PL 1.4 trang 326 kmax: hệ số cực đại,tra bảng PL 1.5 trang 327 ksd: hệ số sử dụng Tmax: thời gian sử dụng công suất cực đại Ptt: công suất tác dụng tính tốn Qtt: cơng suất phản kháng tính tốn Stt: cơng suất tính tốn Tính phụ tải tính tốn nhóm 1: Bảng số liệu phụ tải nhóm Stt Tên máy Sớ lượng Loại Cơng śt Tồn M-412 (kW) 10 4.5 (kW) 20 4.5 2.8 2.5 Búa để rèn Lò rèn Quạt lị Quạt thơng gió Đe mỏ 1 2.8 2.5 - 10 Bàn - 11 Dầm treo có palăng 4.85 4.85 12 14 điện Máy mài sắc Bàn 1 3.2 - 3.2 3M634 +Tổng cơng suất nhóm 1; Có P = 37.85 (kW) = 29.35 (kW) Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang +Tổng thiết bị nhóm Có n=11 =4 = = = = = 0.364 = 0.775 +Sử dụng phương pháp gần để xác định = = có =0.545 n = 0,545.11 +Xác định phụ tải tính tính tốn theo tiêu hao điện đvị sản phẩm Ksd = Ta có Tra bảng 1.4 ta có + Cơng suất tác dụng tính tốn nhóm máy : Ptt1=kmax.ksd.Pdm=2.64.0,2.37.85 =19.99 (kW) + Cơng suất phản kháng tính tốn nhóm máy : Cosφ=0,6 tgφ=1,33 Qtt1=Ptt1.tgφ=19.99.1,33 = 26.59 (kVAr) + Cơng suất tồn phần nhóm máy : Stt = Ptt21 + Qtt21 = 19.99 + 26.59 =33.266 (kVA) + Dịng điện tính nhóm máy : Itt1= Stt1 33.266 = =50.543 (A) 3.U đm 3.0,38 Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Tính phụ tải tính tốn nhóm 2: Bảng số liệu phụ tải nhóm Stt 13 17 Tên máy Số lượng Loại 2 1 1 M-413A Búa để rèn Lò rèn Lò rèn Máy ép ma sát Lò điện Quạt ly tâm Máy biến áp H-15 BBDM Công suất (kW) 28 4.5 10 15 2.2 Toàn (kW) 56 10 15 4.4 +Tổng cơng suất nhóm P=107.4 (kW) = 71 ta có / P =0.66 +Tổng thiết bị nhóm Có n=10 ta có n = 0.3 + Tra bảng PL 1.5 trang 326 ta n*hq=0,6 + Số thiết bị hiệu : nhq=n*hq.n= 0,6.10 = (thiết bị) ksd=0,2 nhq=6 tra bảng PL 1.4 trang 327 ta : kmax=2,24 + Cơng suất tác dụng tính tốn nhóm máy : Ptt2=kmax.ksd.Pdm=2,24.0,2.107.4 =48.115 (kW) + Công suất phản kháng tính tốn nhóm máy : Qtt2=Ptt2.tgφ=48,115.1.33 =63.99 (kVAr) + Cơng suất tồn phần tính tốn nhóm máy : Stt = Ptt22 + Qtt22 = 48.1152 + 63.99 =80.06 (kVA) + Dịng điện tính nhóm máy : Itt2= Stt 80.06 = =121.64 (A) 3.U đm 3.U đm Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Tính phụ tải tính tốn nhóm 3: Bảng số liệu phụ tải nhóm Stt Tên máy Số lượng Loại 20 21 23 24 25 Lò điện Lò điện để rèn Lò điện Bể dầu Thiết bị để tơi bánh Bể dầu có tăng nhiệt Bể nước Thiết bị cao tầng Tủ Bàn Thiết bị đo bi Tủ đựng bi bàn 1 1 H-30 TH-30 B-20 26 27 34 35 36 37 38 39 Công suất (kW) 30 36 20 18 Toàn (kW) 30 36 20 18 3 1 80 80 23 23 Y3W AT-606 1 1 +Tổng cơng suất nhóm P=214 (kW) = 146 ta có / P =0.68 +Tổng thiết bị nhóm Có n=8 ta có n = 0.375 + Tra bảng PL 1.5 trang 326 ta n*hq=0,68 + Số thiết bị hiệu : nhq=n*hq.n= 0.68 ksd=0,2 nhq=5 (thiết bị) tra bảng PL 1.4 trang 327 ta : kmax=2,42 + Công suất tác dụng tính tốn nhóm máy : Ptt3=kmax.ksd.Pdm=2,42.0,2.214 =103.58 (kW) Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang + Cơng suất phản kháng tính tốn nhóm máy : Qtt3=Ptt3.tgφ=103,58.1,33 =137.76 (kVAr) + Cơng suất tồn phần tính tốn nhóm máy : Stt = Ptt23 + Qtt23 = 103.582 + 137.76 =172.36(kVA) + Dòng điện tính nhóm máy : Itt3= Stt 172.36 = =261.87 (A) 3.U đm 3.0,38 Tính phụ tải tính tốn nhóm 4: Bảng số liệu phụ tải nhóm Stt Tên máy Số lượng Loại 18 Lị băng chạy điện Lị điện để hóa cứng linh kiện Lị điện Máy đo độ cứng đầu Máy đo độ cứng đầu tròn bàn Bàn mài sắc Bàn Cẩu trục cánh có palang điện 19 22 28 29 30 31 32 33 W-30 Công suất (kW) 30 Toàn (kW) 30 W-90 90 90 1 C-20 TK 20 0.6 20 0.6 TW 1 330-2 0.25 0.25 1.3 1.3 +Tổng cơng suất nhóm P=142.1 (kW) = 120 ta có / P =0.84 +Tổng thiết bị nhóm Có n=6 ta có n = 0.333 + Tra bảng PL 1.5 trang 326 ta n*hq=0,39 Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 10 Đồ án Cung Cấp Điện ∆P= S2ttpx U dm GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang *R*103 (kV) Trong : R= *ro *l n n : Số đường dây song song l : Chiều dài đường dây *Tính giá thành : Giá thành đường dây = n*l*đơn giá 1dây Trong : n: số lộ đường dây l : chiều dài đường dây Bảng tổng kết Đường dây TG-B1 TG-B2 TG-B3 TG-B4 TG-B5 l (m) 337.5 253.13 178.13 346.88 150 r0 (Ω/km) 0.982 1.47 1.47 1.47 1.47 R0*10-3 (kW) 248.06 186.05 12.02 33.47 69.53 ∆P(kW) Đơn giá*103 Giá thành*103(đ) 1.94027831 5.06889571 2.85262023 6.14021929 3.59086538 38 38 300 237.5 60 25650 19237 106878 164768 18000 V Thiết kế chi tiết cho phương án chọn : Chọn phương án Ưu điểm - Tổn hao điện áp thấp - Dễ dàng vận hành sửa chữa khu vực phân xưởng 1.Chọn đường dây từ trạm biến áp trung gian trạm phân phối trung tâm: Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 55 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Đường dây cung cấp từ trạm biến áp trung gian hệ thống trạm phân phối trung tâm nhà máy dài 10 km sử dụng đường dâuy không, dây nhôm lõi thép, lộ kép * Với mạng cao áp có Tmax lớn, dây dẫn chọn theo mật độ dòng điện kinh tế jkt, tra theo bảng 4.1 ( trang 143 – TL.V) dây dẫn AC có thời gian sử dụng cơng suất lớn Tmax = 6000 h, ta có jkt = 2.7 A/mm2 Dịng điện tính tốn chạy dây dẫn: Sttnm Ittnm = (A) 3U dm Tiết diện kinh tế : I ttnm F kt = (mm2) j kt Bảng lựa chọn cáp cao áp 10 KV – cáp ruột Đường dây TG-B1 TG-B2 TG-B3 Stt(kVA) Imax(A) Fkt(mm2) Ftc(mm2) Isc(A) Icp(A) 2828.65 1719.69 2287.89 81.66 49.64 66 30.2 18 24.5 50 25 35 163.32 99.28 132 200 135 165 Bảng lựa chọn cáp cao áp 0.4 KV – 3pha_4 dây Đường dây B1-1 B1-2 B1-4 B1-9 B2-3 B2-6 Stt(kVA) Imax(A) Fkt(mm2) Ftc(mm2) Isc(A) Icp(A) 1045.2 998.4 725 60.5 1244.69 450 974 758.46 550.1 45.96 954.56 341.85 294 208.1 204 17 350 126.6 400 300 240 35 400 120 649 505.6 336.7 30.46 630 227.41 650 590 501 174 650 343 Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 56 Đồ án Cung Cấp Điện B2-11 B3-5 B3-7 B3-8 B3-10 25 1253.33 157 449.4 428.16 GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang 18.99 925.12 119.27 341.4 320.3 352.63 44.17 126 120 35 400 50 120 120 12.66 616.75 79.5 227.36 221.36 174 650 206 343 343 2.Tính tốn ngắn mạch lựa chọn thiết bị điện : Ngắn mạch tình trạng cố nghiêm trọng thường xảy hệ thống cung cấp điện Tính tốn ngắn mạch phần thiếu thiết kế cung cấp điện Các số liệu tình trạng ngắn mạch quan trọng để giải vấn đề : +Lựa chọn thiết bị điện +Thiết kế kế hệ thống bảo vệ rơle +Định phương thức vận hành … Mục đích tính tốn ngắn mạch kiểm tra điều kiện ổn định động ổn định nhiệt thiết bị dây dẫn chọn có ngắn mạch hệ thống Các dạng ngắn mạch thường xảy hệ thống cung cấp điện : ngắn mạch pha , ngắn mạch pha pha chạm đất.Trong ngắn mạch pha nghiêm trọng người ta vào dòng điện ngắn mạch pha để lựa chọn thiết bị điện Khi tính tốn ngắn mạch phí cao áp khơng biết cấu trúc cụ thể hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính gần điện kháng hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn mạch máy cắt đầu nguồn coi hệ thống có cơng suất vơ lớn Sơ đồ ngun lí sơ đồ thay để tính tốn ngắn mạch thể hình 3.5 Hình 3.5 Để lựa chọn , kiểm tra dây dẫn khí cụ điện cần tính tốn điểm ngắn mạch sau : + N : Điểm ngắn mạch trạm phân phối trung tâm để kiểm tra máy cắt góp + N1,N2…N6 : Điểm ngắn mạch phía cao áp trạm biến áp phân xưởng để kiểm tra cáp thiết bị cao áp trạm *Điện kháng hệ thống tính theo cơng thức sau : Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 57 Đồ án Cung Cấp Điện X HT = GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang U2 ( Ω) SN Trong : S N : Công suất ngắn mạch phái hạ áp máy biến áp khu vực U : Điện áp đường dây kV *Điện trở điện kháng đường dây: R = ro.l ( Ω ) n X= xo.l ( Ω ) n Trong : ro , xo : Điện trở điện kháng 1km dây dẫn l : Chiều dài đường dây , km n : Số lộ đường dây *Do ngắn mạch xa nguồn nên dòng điện ngắn mạch siêu độ I’’ dòng điện ngắn mạch ổn định I∞ nên viết : U IN = I’’ = I∞ = 3Z N Trong : ZN : Tổng trở hệ thống đến điểm ngắn mạch thứ i ( Ω ) U : Điện áp đường dây kV *Trị số dịng điện ngắn mạch xung kích tính theo biểu thức: i xk = 1.8 IN (kA) Trị số IN ixk dùng để kiểm tra khả ổn định nhiệt ổn định động thiết bị điện trạng thái ngắn mạch Áp dụng cơng thức ta có : *Tính điểm ngắn mạch N góp trạm phân phối trung tâm : U 35 X HT = = = 4.9 ( Ω ) SN 250 Điện trở điện kháng đường dây: Rdd = 0.5*l.ro = 0.5*10*02.06=10.3 ( Ω ) X dd =0.5* l.xo = 0.5*10*0.403=2.015( Ω ) Z N = R + (X+XHT)*j =10.3 + 6.92*j ( Ω ) Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 58 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang 35 U = =1.63 kA (10.3 + 6.92 ) 3Z N ixk = 1.8 IN = 1.8* *1.63 = 4.15 kA *Tính điểm ngắn mạch N1 (Tại trạm biến áp phân xưởng B1) X HT = 4.9 ( Ω ) R = Rdd + RC1 = 10.3 + 0.029 = 10.329( Ω ) Các dây từ trạm phân phối trung tâm đến trạm biến áp phân xưởng dây có F = 50mm2 có ro = 0.387( Ω /km) ; xo = 0.13 ( Ω /km) XCi = 0.5*l*xo : l : Chiều dài đường dây từ trạm PPTT đến trạm biến áp phân xưởng (km) XC1=0.5*0.15*0.13 = 0.0098 ( Ω ) X = Xdd + XHT + XC1 = 2.015 + 4.9 + 0.0098 = 6.925 ( Ω ) 35 U IN = = = 1.63 kA (10.329 + 6.925 ) 3Z N ixk = 1.8 IN = 1.8 *1.63 = 4.14 kA IN = Tính tương tự ta có bảng tổng kết Điểm ngắn mạch IN(kA) IXK(kA) N 1.63 4.15 N1 1.63 4.14 N2 1.62 4.13 N3 1.62 4.13 3.Lựa chọn kiểm tra thiết bị điện : a Trạm phân phối trung tâm : Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 59 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Trạm phân phối trung tâm nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống cung cấp điện cho nhà máy , việc lựa chọn sơ đồ nối dây trạm có ảnh hưởng lớn trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho toàn nhà máy Sơ đồ cần phải thoả mãn điều kiện : +Đảm bảo nhu cầu cung cấp điện liên tục theo yêu cầu phụ tải +Phải rõ ràng thuận tiện vận hành sử lí cố +An tồn lúc vận hành sửa chữa +Hợp lí mặt kinh tế sở đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Do tính quan trọng nhà máy nên trạm phân phối cung cấp hai lộ đường dây nối với hệ thống góp có phân đoạn , liên lạc hai phân đoạn góp máy cắt hợp Trên phân đoạn góp đặt máy biến áp đo lường pha năm trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất pha cáp 35kV Để chống sét truyền từ đường dây vào trạm đặt chống sét van phân đoạn góp Máy biến dịng đặt tất lộ vào của trạm có tác dụng biến đổi dòng lớn (sơ cấp)thành dòng điện 5A để cung cấp cho dụng cụ đo lường bảo vệ a1.Lựa chọn , kiểm tra máy cắt , dẫn trạm phân phối trung tâm: Các máy cắt đặt trạm PPTT gồm có hai máy cắt nối đường dây không cấp điện cho trạm phân đoạn góp Trên phân đoạn có máy cắt nối góp với tuyến cáp cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng Mỗi máy cắt nối hai phân đoạn góp Các máy cắt có nhiệm vụ đóng cắt mạch điện cao áp , cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành , máy cắt cịn có chức cắt dịng ngắn mạch để bảo vệ phần tử hệ thống Căn vào số liệu tính tốn nhà máy ta chọn tủ cắt hợp SIEMENS loại 8DC11 cách điện SF6 , khơng càn bảo trì Hệ thống góp đặt sẵn tũ có dịng định mức 1250A *Máy cắt 8DC11 chọn theo điều kiện sau : Điện áp định mức : U dmMC ≥ U dm mạng = 35kV Dòng điện định mức : I dmMC =1250 ≥ I lvmax = 2.I ttnm = 213 A Dòng điện cắt định mức : I dm cắt = 25kA ≥ IN = 1.63 kA Dòng điện ổn định cho phép : i dm d =63 kA ≥ ixk =4.15 kA *Thanh dẫn chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra ổn định động Loại máy cắt Cách điện Idm(A) Udm(kV) Icăt3s(kA) Icắt Nmax(kA) 8DC11 SF6 1250 36 25 63 a2.Lựa chọn kiểm tra BU : Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 60 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Máy biến áp đo lường gọi máy biến điện áp , kí hiệu BU có chức biến đổi điện áp sơ cấp xuống 100V 100/ cấp nguồn áp cho mạch đo lường , điều khiển tín hiệu , bảo vệ Các BU thường đấu theo sơ đồ Y/Y , ∆ / ∆ Ngồi cịn có loại BU pha trụ (đấu Yo/Yo , tam giác hở )ngồi chức thơng thường cuộn tam giác hở có nhiệm vụ báo chạm đất pha ,BU thường dùng cho mạng trung tính cách điện (10kV , 35kV) BU chọn theo điều kiện : Điện áp định mức : Udm BU ≥ Udm.m = 35kV Chọn loại BU pha trụ 4MS36 , kiểu trụ hãng Siemenschế tạo : Thông số kĩ thuật BU loại 4MS36 Thông số kĩ thuật 4MS36 Udm(kV) 36 U chịu đựng tần số cơng nghiệp 1(kV) 70 µ s U chịu đựng xung 1.2/50 (kV) 170 U1dm (kV) 35/ U2dm(kV) 100/ Tải định mức (VA) 400 a3.Lựa chọn kiểm tra máy biến dòng điện BI : Máy biến dịng điện BI có chức biến đổi dịng điện sơ cấp có trị số xuống 5A (Đôi 1A 10A) nhằm cấp nguồn dịng cho đo lường , tự động hố bảo vệ rơle BI chọn theo điều kiện sau : Điện áp định mức : U dm BI ≥ Udm m = 35kV Dòng điện sơ cấp định mức : cố máy biến áp tải 30% , BI chọn theo dòng cưỡng qua máy biến áp có cơng suất lớn mạng 1800 kVA IdmBI ≥ I max k qtbt S dmBA 1.3 *1800 = = = 32.17 A 1.2 1.2 3.35 1.2 3.35 Chọn BI loại 4MS36 , kiểu hình trụ hang Siemens chế tạo *Thơng số kĩ thuật BI loại 4MS36 Thông số kĩ thuật 4MS36 Udm(kV) 36 U chịu đựng tần số công nghiệp 1(kV) 70 Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 61 Đồ án Cung Cấp Điện U chịu đựng xung 1.2/50 µs (kV) I1dm(kA) I2dm(A) Iổn định nhiệt 1s(kA) Iổn định động (kA) GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang 170 5-1200 hoặc5 80 120 a4 Lựa chọn chống sét van : Chống sét van thiết bị có nhiệm vụ chống sét đánh từ đường dây không vào trạm biến áp trạm phân phối Chống sét van điện trở phi tuyến : +Với điện áp định mức lưới điện : điện trở chống sét có trị số vơ , khơng cho dịng điện qua +Với 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 U dm.m = 35kV Chọn loại chống sét van hang COOPER chế tạo có U dm = 36kV , loại đỡ ngang AZLP501B36 b Trạm biến áp phân xưởng : Các trạm biến áp phân xưởng đạt máy biến áp công ty Thiết bị điện Đông Anh sản xuất Việt Nam theo đơn đặt hàng Vì trạm biến áp phân xưởng không xa trạm phân phối trung tâm nên phía cao áp cần đặt cầu dao cầu chì Dao cách li dùng để cách li máy biến áp sửa chữa Cầu chì dùng để bảo vệ ngắn mạch tải cho máy biến áp Phía hạ áp đặt aptomat tổng aptomat nhánh Thanh hạ áp phân đoạn aptomat phân đoạn Mục đích : giảm dịng ngắn mạch phía hạ áp trạm làm đơn giản việc bảo vệ , ta lựa chọn phương thức cho máy biến áp làm việc độc lập (aptomat phân đoạn hạ áp trạng thái cắt) Chỉ máy biến áp bị cố sử dụng aptomat phân đoạn để cấp điện cho phụ tải phân đoạn với máy biến áp cố b1.Lựa chọn kiểm tra dao cách li cao áp: Cầu dao hay gọi dao li có nhiệm vụ chủ yếu cách li phần mang điện phần không mang điện , tạo khoảng cách an tồn trơng thấy , phục vụ cho công Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 62 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang tác sửa chữa , kiểm tra , bảo dưỡng lưới điện Dao cách li dùng cắt dịng khơng tải máy biến áp cơng suất máy không lớn lám Cầu dao chế tạo cấp điện áp Ta dùng chung loại dao cách li cho tất trạm biến áp để dễ dàng cho việc mua sắm lắp đặt thay Dao cách li chọn theo điều kiện sau : +Điện áp định mức : U dmMC ≥ Udm.m = 35 kV +Dòng điện định mức : IdmCl ≥ Ilvmax = 2.Ittnm = 213 A +Dòng điện ổn định cho phép : idm.d ≥ ixk = 4.15 kA Chọn loại 3DC hang siemens chế tạo *Thông số kĩ thuật dao cách li 3DC : Udm(kV) Iđm(A) IN(kA) INMAX(kA) 36 630 35 50 b2.Lựa chọn kiểm tra cầu chì cao áp: Cầu chì thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ cắt đứt mạch điện có dịng điện lớn q trị số cho phép qua Vì chức cầu trì bảo vệ tải ngắn mạch Trong lưới điện cao áp (>1000V) 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 dể bảo vệ đường dây trung áp +Đặt phía cao áp trạm biến áp phân phối để bảo vệ ngắn mạch máy biến áp Cầu chì chế tạo nhiều kiểu , nhiều cấp điện áp khác Ở cấp điện áp trung cao thường dùng loại cầu chì ống *Ta sử dụng chung loại cầu chì cao áp cho trạm biến áp có cơng suất lớn: B1 ,B2, B3 , B4.(SdmBA = 1800 kVA , 1250kVA 1000kVA) Điện áp định mức : U dmCC ≥ U dm.m = 35kV Dòng điện định mức : Khi cố máy biến áp máy cịn lại q tải 30% I dm.CC ≥ I lvmax = k qtbt S dmBA 3.35 = 1.3.1800 3.35 = 38.6 A Dòng điện cắt định mức : I dm cắt ≥ I N3 = 1.63 kA Chọn loại cầu chì ống cao áp hang Siemens chế tạo loại : 3GD1 606-5B Udm(kV) Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Idm(A) I cắt N (A) I cắt N (kA) Page 63 Đồ án Cung Cấp Điện 36 GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang 32 230 31.5 *Ta sử dụng chung loại cầu chì cao áp cho trạm biến áp có công suất nhỏ: B5 , B6.(SdmBA = 560 kVA , 750 kVA) Điện áp định mức : U dmCC ≥ U dm.m = 35kV Dòng điện định mức : Khi cố máy biến áp máy cịn lại tải 30% k qtbt SdmBA 1.3 * 750 = I dm.CC ≥ I lvmax = = 16 A 3.35 3.35 Dòng điện cắt định mức : I dm cắt ≥ I N3 = 2.8 kA Chọn loại cầu chì ống cao áp hang Siemens chế tạo loại : 3GD1 603-5B Udm(kV) 36 Idm(A) 16 I cắt N (A) 62 I cắt N (kA) 31.5 b3.Lựa chọn kiểm tra aptomat: 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 tồn , đóng cắt đồng thời pha khả tự động hoá cao , nên aptomat dù đắt tiền ngày sử dụng rông rãi lưới điện hạ áp công nghiệp lưới điện ánh sáng sinh hoạt Aptomat tổng , aptomat phân đoạn aptomat nhánh chọn dùng aptomat hãng Merlin Gerlin chế tạo Aptomat chọn theo điều kiện sau : *Đối với aptomat tổng aptomat phân đoạn : +Điện áp định U dmA ≥ U dm.m = 0.38 kV k qtbt SdmBA +Dòng điện định mức : I dm A ≥ I lvmax = 3.Udm.m +Trạm biến áp : B3: S dmBA = 1250 kVA k qtbt SdmBA 1.3 * 1250 I lvmax = = = 2468.93 A * 0.38 3.Udm.m +Trạm biến áp : B2 : S dmBA = 1000 kVA k qtbt SdmBA 1.3 *1000 I lvmax = = = 1975.15 A * 0.38 3.Udm.m +Trạm biến áp : B1: Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 64 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang S dmBA = 1800 kVA k qtbt SdmBA 1.3 *1800 I lvmax = = = 3555.26 A * 0.38 3.Udm.m Kết chọn aptomat tổng : Tên trạm Loại Số lượng Udm(V) Idm(A) I cắt N(kA) Số cực B1 M40 690 4000 75 B2,B3 M25 690 2500 55 *Đối với aptomat nhánh : +Điện áp định mức : U dmA ≥ U dm.m = 0.38 kV Sttpx +Dòng điện định mức : I dmA ≥ Itt = n 3.U dm.m Trong : n : Số aptomat nhánh đưa điện phân xưởng Tính theo cơng thức ta có kết sau : STT PX Phân xưởng kết cấu kim loại Phân xưởng lắp ráp khí Phân xưởng đúc Phân xưởng nén khí Phân xưởng rèn Trạm bơm Phân xưởng sửa chữa khí Phân xưởng gia cơng gỗ Bộ phận hành Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Itt Idm Udm In 1343.72 SL Loại M16 1600 690 40 1979.28 M20 2000 690 55 2482.5 970.25 2175.5 383.54 M25 2500 690 55 2 M10 M25 M08 1000 2500 800 690 690 690 40 55 40 227.37 800 690 40 800 690 40 247.29 M08 M08 Page 65 Đồ án Cung Cấp Điện 10 11 12 xưởng thiết kế Bộ phận KCS kho thành phẩm Khu nhà xe Chiếu sáng phân xưởng GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang 302.2 M08 800 690 40 - - - - - - b4.Lựa chọn góp : Thanh góp nơi nhận điện từ nguồn cung cấp điện phân phối điện cho phụ tải tiêu thụ Thanh góp phần tử thiết bị phân phối Thanh góp cịn gọi hay dẫn Tuỳ theo dòng phải tải mà dẫn có cấu tạo khác Khi dịng nhỏ dùng cứng hình chữ nhật Khi dịng điện lớn dùng dẫn ghép từ hay dẫn chữ nhật đơn pha Nếu dịng điện q lớn dùng dẫn hình máng để giảm hiệu ứng mặt ngồi hiệu ứng gần , đồng thời tăng khả làm mát cho chúng Các dẫn chọn theo điều kiện phát nóng cho phép Dịng điện cưỡng tính với trạm biến áp B6 có Sdm =1311.4 kVA S tt 1311.1 k1.k2.I cp ≥ I tt = = = 1992.01 A 3.U dm 0.38 Trong : k1 = với góp đặt đứng k2 = : hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ theo môi trường b5.Kiểm tra cáp chọn : Để đơn giản ta cần kiểm tra với tuyến cáp có dịng ngắn mạch lớn IN3=2.8kA Kiểm tra tiết diện cáp chọn theo điều kiện ổn định nhiệt : F ≥ α I ∞ t qd Trong : α : Hệ số nhiệt độ cáp lõi đồng α = I ∞ : Dòng điện ngắn mạch ổn định t qd : Thời gian quy đổi xác định tổng thời gian tác động bảo vệ đặt máy cắt điện gần điểm cố với thời gian tác động toàn phần máy cắt điện t qd = f( β' ' , t ) Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 66 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang t : Thời gian tồn ngắn mạch (thời gian cắt ngắn mạch) , lấy t = 0.5s I' ' β' ' = ngắn mạch xa nguồn (I N = I’’ = I ∞ ) nên β' ' = I∞ Tra đồ thị (trang 109 , TL.IV) tìm t qd = 0.4 Tiết diện ổn định nhiệt cáp : F ≥ α I ∞ t qd = 6*2.8* 0.4 = 10.63 mm2 Vậy chọn cáp 50mm2 hợp lí CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ I Đặt vấn đề : Trong nhà máy xí nghiệp cơng nghiệp , hệ thống chiếu sáng có vai trị quan trọng việc đảm bảo suất lao động , an toàn sản xuất sức khoẻ người lao động Bên cạnh hệ thống chiếu sáng tự nhiên ln địi hỏi hệ thống chiếu sáng nhân tạo Trong hệ thống chiếu sáng nhân tạo hệ thống chiếu sáng sử dụng điện thường thuận tiện hiệu Yêu cầu thiết kế hệ thống chiếu sáng : Khơng bị lố mắt Khơng bị lố mắt phản xạ Không tạo khoảng tối vật bị che khuất Tạo độ rọi tương đối đồng toàn mặt chiếu sáng Tạo ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên tốt Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 67 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang II.Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung : Trong đồ án , hệ thống chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí dùng bóng đèn sợi đốt , sản xuất Việt Nam Phân xưởng sửa chữa khí có : Chiều dài : a = 75 m Chiều rộng : b = 47 m Tổng diện tích : 3516 mm Nguồn điện sử dụng : U = 220V lấy từ tủ chiếu sáng cuả trạm biến áp phân xưởng B6 Độ rọi đèn yêu cầu : E = 30 lx Hệ số dự trữ : k= 1.3 Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác : H = h – hc – hlv = 7-0.7-0.8 = 5.5m Trong : h : Chiều cao phân xưởng (Tính đén trần phân xưởng) h = 7m hc : Khoảng cách từ trần đến đèn , hc = 0.7 m hlv : Chiều cao từ phân xưởng đến mặt công tác , hlv = 0.8m Hệ số phản xạ tường : ρ tg = 30% Hệ số phản xạ trần : ρ tr = 50% Sơ đồ tính tốn chiếu sáng : *Để tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí đay áp dụng phương pháp hệ số sử dụng : Cơng thức tốn : E.S.Z.k F= lumen n.k sd Trong : F : Quang thơng đèn (lumen) E : Độ rọi yêu cầu (lux) S : Diện tích cần chiếu sáng (m2) k : Hệ số dự trữ n : Số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng chung ksd : Hệ số sử dụng tra sổ tay kĩ thuật theo quan hệ : ksd = f( ϕ ) a.b với ϕ hệ số phòng : ϕ = H (a + b ) Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 68 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Z : Hệ số phụ thuộc vào loại đèn tỉ số L/H thường lấy Z=0.8-1.4 Ta chọn L/H = 1.8 suy : L = 1.8H = 1.8*5.5 = 9.9 chọn L=10m có a = 75m ; b = 47m Ta bố trí : dãy đèn , dãy bóng ,khoảng cách đèn 10m Khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần theo chiều dài chiều rộng phân xưởng 2.5m Tổng số bóng cần dùng : n = 35 bóng Chỉ số phịng : a.b 75 * 47 = =5.2 H(a + b) 5.5(75 + 47) tra bảng ta có hệ số sử dụng ksd = 0.48 , lấy kdt = 1.3 , Z = 1.2 Quang thông đèn : E.Z.S.k 30 * 3516 *1.3 *1.1 = F= =8978.36 lm n.k sd 35 * 0.48 ϕ= Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 69 ... tải chiếu sáng phẳng, thay đổi thờng dùng dòng điện tần số f = 50Hz Độ lệch điện áp mạng điện chiếu sáng UCf = 2,5% 3.2 Các yêu cầu cung cấp điện xí nghiệp - Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa... Dũng – Lớp Đ5H5B Page 24 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang Chú thích: Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 25 Đồ án Cung Cấp Điện CHƯƠNGIII: GVHD :... Minh Trang THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY I Đặt vấn đề: Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế kỉ thuật hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện coi hợp lí phải thoả