Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng Cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí 01

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VÀ PHÂN TÍCH YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI I Giới thiệu chung nhà máy Cơ khí 1.1 Giới thiệu chung quy trình cơng nghệ nhà máy Cơ khí Trong cơng nghiệp ngày ngành khí ngành công nghiệp then chốt kinh tế quốc dân tạo sản phẩm cung cấp cho nghành công nghiệp khác nhiều lĩnh vực kinh tế sinh hoạt Đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, nhà máy khí chiếm số lượng lớn phân bố rộng khắp nước Nhà máy khí nhà máy mà phục vụ cho ngành khác : giao thông vận tải, nông nghiệp, xây dựng, cung cấp thiết bị máy móc, vật tư cho cơng nghiệp, quốc phịng an ninh quốc gia Với quy trình chủ yếu sản xuất, chế tạo, sửa chữa thiết bị máy móc Do việc cung cấp điện cho nhà máy phải phù hợp với hệ thống điện khu vực, phát triển chung kinh tế Chính điều mà mức độ tin cậy cung cấp điện cho nhà máy có tầm quan trọng định Là nhà máy sản xuất thiết bị cơng nghiệp phụ tải nhà máy làm việc theo dây chuyền, có tính chất tự động hóa cao Nếu lý mà phải ngừng cung cấp điện cho nhà máy dẫn đến tượng ngưng trễ trình sản xuất , lãng phí sức lao động gây thiệt hại lớn mặt kinh tế Do đó, ta nên xếp nhà máy thuộc vào hộ tiêu thụ loại loại Nhà máy xem xét đến nhà máy Cơ khí sản xuất thiết bị cung cấp cho nhà máy công nghiệp Nhà máy có 13 hộ phụ tải, bao gồm phân xưởng sản xuất nhà điều hành Nhà máy cần đảm bảo cấp điện liên tục Do nguồn điện cấp cho nhà máy lấy từ hệ thống điện quốc gia thông qua trạm biến áp trung gian 1.2 Các thơng số nhà máy Cơ khí BẢNG 1: SỐ LIỆU PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ STT Tên thiết bị 1 Máy khoan Máy doa Máy doa Máy tiện Máy tiện Máy tiện Máy bào Máy bào Ký hiệu 1 Công suất(kW,kVA) Đề A Đề B 3,8 15 3,0 14 12 18 6,5 10 12 7,5 12,5 12 10 Cos ksd 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Máy phay Máy phay Máy mài tròn Máy mài tròn Máy phay Máy chuốt Máy sọc Máy sọc Máy tiện Máy tiện Máy doa Máy doa Máy cưa thép Máy cắt thép Máy bào Máy tiện Máy tiện Tủ sấy 3pha Máy BA hàn 380/65 V Máy phay Máy phay 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 14 12 5,5 7,5 13 12 10 8,5 6,5 12 20 18 kVA (đm = 36%) 27 28 10 12 13 5,5 6,5 5,5 12 10 6,5 7,5 5,5 10 16 kVA (đm = 49%) 15 10 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,67 0,67 0,22 0,22 BẢNG 2: SỐ LIỆU PHỤ TẢI TÍNH TỐN CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY Đề A Stt 1 10 11 12 13 Tên phân xưởng Cơ điện Cơ khí Cơ khí Rèn, dập Đúc thép Đúc gang Dụng cụ Mộc mẫu Lắp ráp Nhiệt luyện Kiểm nghiệm Kho sản phẩm Kho vật tư Nhà hành Ptt (KW) 190 Ptt 180 120 270 380 225 280 150 480 350 40 60 85 Đề B Qtt (kVAr) 160 Qtt 160 110 170 340 200 250 100 400 320 35 45 70 Ptt (kW) 150 Ptt 140 165 220 400 240 180 330 430 300 45 70 80 Qtt (kVAr) 130 Qtt 120 140 180 350 220 165 280 380 270 35 50 75 Loại hộ 1 1 2 1 2 1.2.1 Phân xưởng điện Có nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị máy móc điện nhà máy Phân xưởng trang bị nhiều máy móc vạn có độ xác cao nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp nhà máy 1.2.2 Phân xưởng khí 1, Có nhiệm vụ sản xuất nhiều sản phẩm khí đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật Quá trình thực máy cắt gọt kim loại đại với dây chuyền tự động cao Nếu điện không ổn định, điện làm hỏng chi tiết gia cơng gây lãng phí lao động Các thiết bị dùng điện có cơng suất trung bình từ 4,5 đến 17 kw Phân xưởng ta xếp vào hộ tiêu thụ loại (phân xưởng khí xếp vào loại 2, phân xưởng khí xếp vào loại 1) 1.2.3 Phân xưởng rèn, dập Có nhiệm vụ tạo hình sản phẩm theo u cầu 1.2.4 Phân xưởng đúc thép, đúc gang Đây hai loại phân xưởng mà đòi hỏi mức độ cung cấp điện cao Nếu ngừng cấp điện sản phẩm nấu lò trở thành phế phẩm gây ảnh hưởng lớn mặt kinh tế Phân xưởng đúc có lị điện cơng suất vài chục đến hàng trăm kw Các lò than với hệ thống quạt gió cơng suất từ đến kw, cầu trục công suất từ 15 đến 70 kw nhiệm vụ sản xuất phôi lớn vỏ máy… Ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.2.5 Phân xưởng dụng cụ, mộc mẫu Có nhiệm vụ tạo loại dụng cụ khuôn mẫu, chi tiết chủ yếu phục vụ cho q trình đúc thép đúc gang nên địi hỏi phải có độ xác cao Do chức nên phân xưởng dụng cụ xếp vào hộ tiêu thụ loại phân xưởng mộc mẫu xếp vào hộ loại 1.2.6 Phân xưởng nhiệt luyện Phân xưởng thực khâu cuối việc chế tạo thiết bị, nhiệt luyện để thay đổi vi cấu trúc chất rắn giúp đồng mặt cấu trúc vật chất sản phẩm, phân xưởng xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.2.7 Phân xưởng kiểm nghiệm Có nhiệm vụ kiểm tra chất lượng sản phẩm tiêu kỹ thuật sản phẩm Cần độ tin cậy cung cấp điện cao nên ta xếp vào hộ tiêu thụ loại2 1.2.8 Kho 1, Có nhiệm vụ bảo quản cất giữ sản phẩm (kho 1) vật tư (kho2) nhà máy trình chưa tiêu thụ sản phẩm sản xuất Yêu cầu cung cấp điện cho nhà kho chủ yếu cung cấp điện chiếu sáng sấy để bảo quản sản phẩm vật tư Xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.2.9 Khu nhà hành Nhà hành khu nhà cao tầng gồm nhiều phịng làm việc để lập kế hoạch, điều hành huy tồn nhà máy Các phịng làm việc trang bị thiết bị sinh hoạt thiết bị văn phịng máy tính, máy in, máy fax, điều hịa, quạt… II Phân tích yêu cầu cung cấp điện cho hộ phụ tải Điện dạng lượng có ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (cơ năng, quang năng, nhiệt năng…), dễ truyền tải phân phối Vì vậy, điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Điện nói chung khơng tích trữ sản xuất tiêu thụ điện đảm bảo cân bằng, trừ số trường hợp cá biệt như: pin, acquy v.v…Quá trình sản xuất điện trình điện từ, đặc điểm trình xảy nhanh Để đảm bảo trình sản xuất cung cấp điện an toàn, tin cậy phải áp dụng nhiều biện pháp đồng đo lường, tự động hóa v.v…Điện nguồn lượng ngành cơng nghiệp, điều kiện quan trọng để phát triển khu thị, khu dân cư… Do đó, lập kế hoạch 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 5-10 năm có lâu Khi thiết kế cung cấp điện 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 Trong 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 tiêu chuẩn tần số điện 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 để góp phần ổn định tần số hệ thống lưới điện Vì vậy, người thiết kế cung cấp điện thường phải quan tâm đến chất lượng điện áp 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 v.v… Điện áp cho phép dao động khoảng 2,5% Phụ tải điện nhà máy công nghiệp chủ yếu phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị 380/220V, công suất chúng nằm dải từ đến hàng chục kW cung cấp dòng điện xoay chiều tần số 50Hz 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 Các 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 trị 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 Chỉ 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 thơng qua tính tốn 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 phịng… Đối với hộ loại 1, phải cung cấp từ hai nguồn điện độc lập, phải có nguồn dự phịng 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 phịng Vấn đề phải so sánh vốn đầu tư cho nguồn dự phòng hiệu kinh tế đưa lại việc không bị ngừng cung cấp điện - 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 Kết luận:Phụ tải nhà máy có nhiều loại phụ tải khác Mỗi phụ tải có đặc điểm riêng tiêu xác định điều kiện việc khác nhau, đòi hỏi cung cấp điện cần phải thỏa mãn: - Công suất định mức nhà máy dải công suất toàn nhà máy - Điện áp định mức dải tần số - Điện áp định mức phụ tải toàn nhà máy phù hợp với điện áp hệ thống tần số thiết bị điện nhà máy phải phù hợp với tần số - hệ thống điện Đối với phụ tải tiêu thụ điện nhà máy thuộc hộ phụ tải loại có tầm quan trọng lớn ngùng cung cấp điện dẫn đến thiệt hại kinh tế Vì nhà máy cần cung cấp nguồn điện hoặchai nguồn điện cung cấp đồng thời để xảy ngừng cung cấp điện chuyển nguồn cách tự động tay - Đối với hộ chiếu sáng, nhà kho, phòng hành chính, phịng kiểm nghiệm sản phẩm thiết kế nhà máy hộ tiêu thụ loại mức độ tin cậy cung cấp điện thấp nên cho phép điện khoảng thời gian ngày đêm Các hộ thiết kế nguồn cung cấp CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ TỒN NHÀ MÁY Phủ tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài khơng đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Phụ tải tính tốn số liệu đầu vào quan trọng toán quy hoạch, thiết kế, vận hành hệ thống cung cấp điện Việc xác định sai phụ tải tính tốn làm cho kết tốn vơ nghĩa Ví dụ: Nếu phụ tải tính tốn xác định lớn so với thực tế hệ thống cung cấp điện thiết kế dư thừa công suất dẫn tới lãng phí ứ đọng vốn đầu tư, chí cịn làm gia tăng tổn thất hệ thống Ngược lại, phụ tải tính tốn xác định nhỏ so với thực tế hệ thống cung cấp điện không đáp ứng yêu cầu điện phụ tải dẫn tới cố hệ thống làm giảm tuổi thọ Chính có nhiều nghiên cứu nhằm lựa chọn phương pháp tính phụ tải tính tốn thích hợp chưa có phương pháp hồn thiện Những phương pháp đơn giản cho kết tin cậy Ngược lại, phương pháp cho kết xác thường địi hỏi nhiều thơng tin phụ tải, khối lượng tính tốn lớn, phức tạp khơng áp dụng thực tế Vì nhiệm vụ người thiết kế phải lựa chọn phương pháp xác định phụ tải thích hợp với điều kiện tính tốn có độ tin cậy kết cuối I Các phương pháp tính phụ tải tính tốn 1.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Cơng 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 – cơng suất tác dụng, phản kháng, tồn phần tính tốn 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 cơng suất trung bình (cosφtb) theo cơng thức sau: 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 tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Cơng 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 tốn phụ tải phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều, phân xưởng gia cơng khí, dệt, sản xuất ơtơ v.v… 1.3 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản xuất Cơng 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 tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy nén khí, thiết bị điện phân v.v… phụ tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tương đối xác 1.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu ( phương pháp dùng để xác định phụ tải tính tốn phân xưởng khí ) Cơng thức tính: Trong đó: n: Số thiết bị điện nhóm Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i nhóm Kmax: Hệ số cực đại tra sổ tay theo quan hệ Kmax = f (nhq, Ksd ) nhq: số thiết bị sử dụng điện có hiệu số thiết bị giả thiết có cơng suất chế độ làm việc, chúng địi hỏi phụ tải phụ tải tính tốn nhóm phụ tải thực tế.( Gồm có thiết bị có công suất chế độ làm việc khác ) Cơng thức để tính nhq sau: Trong : Pđm : công suất định mức thiết bị thứ i n : số thiết bị có nhóm - Khi n lớn việc xác định n hq theo phương pháp phức tạp xác định nhq cách gần theo cách sau : a) Khi thoả mãn điều kiện: m= ≤3 Ksd ≥ 0,4 lấy nhq = n Trong Pđm min, Pđm max công suất định mức bé lớn thiết bị nhóm b) Khi m > Ksd ≥ 0,2 nhq xác định theo cơng thức sau: nhq = c) Khi m > Ksd< 0,2 nhq xác định theo trình tự sau : Tính n1 - số thiết bị có cơng suất ≥ 0,5Pđm max Tính P1- tổng cơng suất n1 thiết bị kể : P1 = Tính ; P: tổng cơng suất thiết bị nhóm: P= Dựa vào n*, P* tra bảng xác định nhq* = f (n*,P* ) biểu thức: Tính: nhq = n Cần ý nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại phải quy đổi chế độ dài hạn tính nhq theo cơng thức : % : hệ số đóng điện tương đối phần trăm Cũng cần quy đổi công suất pha thiết bị dùng điện pha d) Nếu thiết bị pha đấu vào điện áp pha:Pqd = 3.Pđmfa max e) Thiết bị pha đấu vào điện áp dây:Pqd = Pđm Chú ý : Khi số thiết bị hiệu bé dùng phương pháp đơn giản sau để xác định phụ tải tính tốn : g) Phụ tải tính tốn nhóm thiết bị gồm số thiết bị hay lấy cơng suất danh định nhóm thiết bị : n : số thiết bị tiêu thụ điện thực tế nhóm Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế nhóm lớn số thiết bị tiêu thụ hiệu nhỏ xác định phụ tải tính tốn theo cơng thức : Ptt = Trong : Kt hệ số tải Nếu khơng biết xác lấy sau : Kt = 0,9 thiết bị làm việc chế độ dài hạn Kt = 0,75 thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại Trong đó: tt/đ(AB-15) + t = tt/đ (bảo vệ Imax biến áp) = 0,48 tMC = 0,1 (s); s t = 0,4 (s)  tgtck4 = tN = 0,48 + 0,1 = 0,58 s  tgt4 = 0,58 + 0,05 = 0,63 s Vậy ta có: kA Kết là:  Iodn = 10 (kA) > 0,0,49 kA Kết luận Dao cách ly PB-35/600 chọn đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật VI Kiểm tra cao áp Kiểm tra theo điều kiện ổn định động Điều kiện kiểm tra: tt  [] Với nhơm, có [] = 900 kG/ cm2 Tính TT - Thanh đặt nằm nên: cm2 - Thanh từ nhịp trở lên có: , (kG cm) + L = 300 cm: khoảng cách hai sứ pha + a = 40 cm: khoảng cách pha gần kG = 3,29   kG = 98,7 = 315,84 kG.cm kG/cm2 Như vậy: tt = 315,84 kG/cm2 < [] = 900 kG/ cm2 Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt Điều kiện kiểm tra: Trong đó: + STC1 = 75 mm2: tiết diện cao áp chọn + Hệ số  = 11: ứng với góp nhơm + IN1: 1,96 (kA) + tgt4: thời gian giả thiết, có trị số thời gian giả thiết việc kiểm tra ổn định nhiệt dao cách ly PB-35/ 600 tgt4 = 0,63 (s) mm2 Như vậy: Kiểm tra theo điều kiện cộng hưởng Điều kiện kiểm tra: Tần số dao động riêng cao áp TG1 là: Như vậy: Với n số tự nhiên, 1, 2, Kết luận Thanh cao áp chọn đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật VIII Kiểm tra sứ đỡ cao áp, kiểu O-35-375 Điều kiện kiểm tra: [F]  Ftt Trong đó: + [F] = 0,6 Fph: lực tác động lên đầu sứ cho phép, kG Đối với sứ loại 0Ф-35-375 có Fph = 375 kG  [F] = 0,6 375 = 225 kG + FTT: lực tác động thực tế có dịng ngắn mạch chảy qua cao áp =3,28 kG Như vậy: kG > Ftt= =3,28 kG * Kết luận: Như sứ đỡ O-35-375 chọn đảm bảo điều kiện ổn định lực điện động CHƯƠNG : THIẾT KẾ HỆTHỐNG BẢO VỆ VÀ ĐO LƯỜNG CHO TRẠM BIẾN ÁP Thiết kế hệ thống bảo vệ Trong hệ thống cung cấp điện cho nhà máy phần tử quan trọng máy biến áp Vì việc thiết kế đắn hợp lí hệ thống bảo vệ cho MBA phạm vi cho phép, đảm bảo hệ thống bảo vệ tác động tin cậy tac đông nhanh nhậy chon lọc Căn vào MBA có Sđm = 1000 kva có điện áp sơ cấp 35kv điện áp thứ cấp 0,4kv đặc điểm sản xuất nhà máy ta thiết kế hệ thống bảo vệ  Bảo vệ rơle theo nguyên tắc dòng điện  Bảo vệ cắt nhanh: với mục đích loại trừ nhanh chóng ngắn mạch đầu vào MBA phía nguồn cung cấp  Bảo vệ cực đại: bảo vệ cắt nhanh bảo vệ phần máy biến áp ta phải trang bị thêm bảo vệ dịng cực đại tác động có thời gian trì cố phía thứ cấp MBA trường hợp ngắn mạch bảo vệ cắt nhanh không tác động  Bảo vệ rơle hơi: để bảo vệ ngắn mạch vòng dây, ngắn mạch pha bên MBA, bảo vệ lõi thép bị đối nóng cách điện thép mạch từ bị phá hủy  Bảo vệ rơle theo nguyên tắc điện áp Chính bảo vệ chống sét II Chọn khí cụ sơ đồ bảo vệ Chọn máy biến dòng cho bảo vệ Điều kiện chọn : UđmTI  Uđm mạng =35 kV, IđmTI  Ilvmax Trong : UđmTI , IđmTI dịng điện điện áp sơ cấp định mức máy biến dòng 1,4.SdmBA 1,4.1000 Ilvđm = 3.Udm = 3.35 = 23,09 A Trường hợp ngắn mạch nhẹ để bảo vệ cắt nhanh (BVCN) tác động dùng khởi động bảo vệ cắt nhanh: ' I  kI k d d t N m a x B V C N ( )U m I'N  I 2d m a x N 2 U d m ,4 ( )U m I  kI 2d  ,2 ,2  ,2 ( K A ) k d d t.N B V C N U d m Như để đảm bảo MBA xác dịng khởi động BVCN đến rơ le dòng I TI � ,2 (K A ) mắc vào phía thứ cấp ta chọn thỏa mãn điều kiện: dm Với Udm mạng = 35 KV ta chọn máy biến dịng loại có thơng số Ta chọn máy biến dịng Kiểu Uđm (KV) 35K Л-35 V T0 Iđm(A) Sơ cấp Thứ cấp 250 Cấp xác Phụ tải định Iơđđ mức (ohm) (KA ) 0,5 160 0,5 0,8 0,8 1.Chọn rơle dịng cho bảo vệ cắt nhanh Ta có sơ đồ bảo vệ cắt nhanh cho máy biến áp phân xưởng : Bội số ổn định nhiệt 100 Bội số ổn định động RG TH RI RI RI I KDBV = nTI ksd Tính dịng khởi động rơle: IKDR Trong đó: IKDBV dịng khởi động bảo vệ ksd hệ số sơ đồ ksd =1 I1dmTI 250 I nTI tỉ số biến đổi nTI = dmTI = = 50 IKDR I KDBV 0, 202 n = TI ksd = 50 = 0,00404 kA = 4,04 A Tra bảng ta chọn role có thông số Kiểu rơle Tham số đầu vào Tham số đầu P Giới hạn Klv ttd Số Dòng Áp ,V Cơng tiêu dịng A tiếp ,A suất ~ = ~ thụ Iđm Ikd điểm = ~ = PT40/6 0,5 10- 1,5 0,8 0,03 1Đ 2 220 220 60 300 20 - 0,85 0,1 1M Chọn dòng đặt cho rơle Iđặt R  2,3 A Chọn rơle dịng cho bảo vệ dịng cực đại Ta có sơ đồ bảo vệ dòng cực đại cho máy biến áp RG TH Rth MC RI * * RI * Tính dòng bảo vệ dòng bảo vệ kat kmm IKDBV = ktv Ilvmax Trong đó: kat hệ số an tồn kat = 1,11,2 kmm hệ số mở máy động kmm = 23 ktv hệ số trở rơle ktv = 0,70,85 1,4SttBA 1,4.1000 Ilv max = 3.Udm = 3.35 = 23,09 A kat kmm 1, 2.3 IKDBV = ktv Ilvmax = 0,85 23,09 = 97,79 A Tính dòng khởi động rơle RI I KDBV = nTI ksd IKDR Trong đó: IKDBV dịng khởi động bảo vệ ksd hệ số sơ đồ ksd =1 I1dmBI 220 nTI tỉ số biến đổi nTI = I dmBI = = 44 I KDBV 97, 79 n = TI ksd = 44 = 2,22 A IKDR Ta chọn rơle có thơng số Kiểu rơle Tham số đầu vào Tham số đầu P Giới hạn Klv ttd Số Dịng Áp ,V Cơng tiêu dịng A tiếp ,A suất = ~ = ~ thụ Iđm Ikd điểm = ~ PT40/6 1,8 10- 1,5 0,8 0,03 1Đ 2 220 220 60 300 20 -6 0,85 0,1 1M Chọn dòng đặt cho rơle Iđặt R  1,22 A Chọn rơle trung gian cho bảo vệ Rơle trung gian chọn chung cho bảo vệ Điều kiện UđmP = Uđm nguồn thao tác = 220 V Có hai tiếp điểm thường mở 1điểm có khả đóng dịng định mức cuộn cắt Ta chọn rơle có thơng số sau Kiểu rơle P C/S tiêu thụ Tham số đầu vào Giới hạn U Uđm Ukd 220 0,5 Uđm Chọn rơle tín hiệu cho bảo vệ UđmP = Uđm nguồn thao tác = 220 V PP U IđmPY = đmPY = 220 = 0,0227 A ttd 0.01 Tham số đầu Số tiếp Dòng điểm chiều 2Đ 2M Ta chọn Loại PY21/0,025 Iđm 0,025 Icp ngắn hạn 0,075 Điện trở 320 Chọn rơle thời gian cho bảo vệ Điều kiện UđmRt = Uđm nguồn thao tác = 220 V Có tiếp điểm thường đóng mở chậm Thời gian trì bảo vệ dịng cực đại, đầu dùng cảm biến để bảo vệ nên tmaxBA = tCB + rt với tCB thời gian tác động cảm biến cho theo li lịch CB rt = 0,5s Thời gian tác động tRt = tmaxBA – tPT - tP tP thời gian tác đọng dòng bảo vệ cực đại = 0,6 tPT thời gian tác động role dong điện = 0,05 tP thời gian tác độnng rơle trung gian = 0,01 tRt = tmaxBA – tPT - tP = 0,54 Ta chọn role có thông số Kiểu rơle C/S tiêu thụ 30 w DC B-112 Tham số đầu vào Uđm Ukd 24-220 0,7 Uđm Số tiếp điểm Tg trì 0,1-1,3 III Kiểm tra khí cụ sơ đồ Kiểm tra độ nhạy bảo vệ cắt nhanh I N knh = I KDBV 1,5 Trong : IKDBV dịng khởi động bảo vệ cắt nhanh INmin dòng ngắn mạch nhỏ cuối vùng bảo vệ 3 INmin = I3N1 = 3,89 = 3,37 kA I N knh = I KDBV = 34,46 1,5 bảo vệ cắt nhanh đảm bảo đọ nhạy 1Đ 1TC Kiểm tra độ nhạy bảo vệ dòng cực đại I N knh = I KDBV 1,5 ngắn mạch pha phía thứ cấp MBA phân bố dịng ngắn mạch sau  Phía thứ cấp 1, 2, 22 Ib = I1N2 = 8,37 kA Ia = Ic =0  Phía sơ cấp U2 2 0,38 1 U I N2 = I N2 = 8,37 35 = 0,06 kA Trong pha không bị cố U2 1 I1N2 = I1N2 U1 = 0,003 kA  Với sơ đồ vảo vệ hai role 1 I N 0, 03 n IR = T I = 44 =0,68 A Kiểm tra độ nhạy IR knh = I KDBV 0, 68 = 2.22 = 0,3 1,5 Vì ta phải đặt thêm bảo vệ thứ tự khơng ỏ phía 0,4 kV tác động có ngắn mạch pha Kiểm tra rơle trung gian Điều kiện UP  Ukd Điện trở cuộn dây U kd 220 RP = Stt = = 9680  Ukd điện áp khởi ddonhj role Ukd =220V Stt công suất tiêu thụ role trung gian Dịng qua role tín hiệu role trung gian U 220 I = RP RPY = 3209680= 0,022 A Trong U = 220 V RP điện trở cuộn dây role trung gian RPY điện trở cuộn dây role tín hiệu RPY = 320  Sụt áp role trung gian UPY = I RPY = 0,022.320 = 7,04 V Điện áp role trung gian UP = Uđm - UPY = 220 -7,04 = 212,96 V Ukd = 0,5 Uđm = 110 V Vậy UP  Ukd tỏa mãn điều kiện Kiểm tra rơle tín hiệu Điều kiện :UPY  Uđm nguồn thao tác - UkdP Trong đó: UPY = 7,04 V ; Uđm nguồn thao tác = 220 V UkdP điện áp khởi động role trung gian Vậy UPY = 7,04  220 – 110 = 110 V thỏa mãn điều kiện Thiết kế bảo vệ thứ tự không Sơ đồ P -220 TH MC Rth RI * Chọn TI cho bảo vệ UđmTI  Uđm lưới = 0,38 kV 1,4.1000 ITI  Ikcb ta có Ikcb = ( 0,250,5) Ilvmax = ( 0,250,5) 3.35 = 1063,5 A Ta chọn MSP Dh21 Dòng sơ cấp 1200 Dòng Số Dung thư cấp vòng lượng sơ cấp 1,5 Chọn role bảo vệ Dòng khởi động rơle kat ksd.Ikcb nTI = IKDR Trong kat hệ số an toàn ksd hệ số sơ đồ k = Đường kính 0,5 Kích thước dài Rộng cao 164 191 50 1200 nTI = = 240 IKDR kat ksd.Ikcb 1,2.1063,5 nTI 240 = = = 5,3 A Ta chọn kểu PT40/6 CS =0,5 W, Iđm = 1020 Ikd = 1,56, ktv = 0,80,85 Ikd = 0,03 0,1, số tiếp điểm 1Đ 1M, I = 2A, U = 220V S = 60 W Chọn role tín hiệu IđmPY = IđmP = 220 = 0,022 A Chọn role tín hiệu Loại PY21/0,025 Kiểm tra độ nhạy Iđm 0,025 Icp ngắn hạn 0,075 điện trở 320 I 1N 2min knh = I KDBV 1,5 ta có IKDBV = kat Ikcbmax , Ikcb = 1063,5A , kat = 1,2 IKDBV = 1,2 1063,5 = 1276,2 A IN = 17,02 ka 17020 IKDBV = 1276, =13,33 1,5 đảm bảo độ nhạy Bảo vệ rơ le Sơ đồ : MC P -220 TH Rth Tín hieu PH Ro le hoi Chọn role có : IKDR = kat Ikcb , kat = 1,251,3 , Ikcb = (0,25 0,5) Ilvmax IKDR = 1,25.1063,5 = 1329,375 A IV Thiết kế đo lường trạm biến áp Mục đích việc đặt dụng cụ đo lường để kiểm tra ,theo dõi chế độ làm việc thiế bị điện để kịp thời phát xử lí cố Vì dụng cụ đo lường cần đặt nơi dễ quan sát Đối với MBA TBA người ta thường đo đại lượng  Đo dòng phụ tải: dùng ampeke để kiểm tra cân pha có biện pháp phân tải cho pha  Đo điện áp: dùng vơn mét có khả chuyển đổi để đo điện áp pha điện áp dây  Đo công suất: ta dùng đồng hồ đo công suất, đồng hồ đo công suất tác dụng đồng hồ đo ccong suất phản kháng  Đo mức tiêu hao lượng kiểm tra chất lượng diện dùng công tơ tác dụng 1congo tơ phản kháng, phân phối hai công tơ để xác định Cos  phụ tải, công tơ tác dụng để toán tiền tiêu thụ  + Chọn biến dòng cho đo lường U dm ( mang )  0,38(kV ) I lv max(TI )   1, 4.SdmBA 1, 4.1000   2127( A) 3.U dm 3.0,38  => Ta chọn biến dòng loại sau Tên TC06 Udm(KV) 0,6 Idm(A) Sơ cấp 2500 Thứ cấp Ta có : Tên gọi Vơn mét điện từ Ampe mét điện từ Oát mét sắt điện động Kiểu 377 - Cấp CS tiêu thụ Giới hạn đo Trực tiếp Gián tiếp Kích thước Cuộn Cuộn xác dịng điện điện áp 2,6 1600 V 400450 120120 1,5 377 335/1 1,5 Vôn mét sắt 335/1 1,5 điện động CA3 0,25 0,5 0,5 0,5 120 V kV 5A15kA 57 120120 1,5 kw 800 57 120180 1,5 kw 1kva800 95 160160 kva 77 ... 1.2.1 Phân xưởng điện Có nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị máy móc điện nhà máy Phân xưởng trang bị nhiều máy móc vạn có độ xác cao nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp nhà máy 1.2.2 Phân... hành, bảo dưỡng sửa chữa Tủ phân phối trung gian đặt vị trí thoả mãn điều kiện sau: - Gần TTPT tủ động lực - Tiện lợi cho hướng dây - Tiện lợi cho thao tác vận hành, bảo dưỡng sửa chữa Đi dây... thời sơ đồ dây phải rõ ràng, mạch lạc, không chồng chéo, thuận tiện cho công tác thi công lắp đặt sửa chữa hỏng hóc cố gây nên trình vận hành, giảm nhỏ ảnh hưởng tác động xung quanh dẫn đến suy