Thiết kế và Phân tích Hệ thống Cấp điện cho Nhà máy Luyện kim

BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI

Ta bỏ qua không tính tới tọa độ Z của phụ tải vi nhà máy đặt trên mặt đất.

CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CẤP CHO NHÀ MÁY Ta có công thức kinh nghiệm

Số lượng các máy biến áp được lựa chọn dựa theo yêu cầu cung cấp điện của phụ tải.Nếu phụ tải loại I và loạiII thì cần đặt ít nhất 2 MBA ,với phụ tải loại III thì chỉ cần đặt 1 MBA. *Trạm biến áp B2 :Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng lò Mactin và phân xưởng cán phôi tấm,trạm bố trí 2MBA làm việc song song. *Trạm biến áp B5 :Cấp điện cho phụ tải0.4kV cho phân xưởng tôn,phân xưởng sửa chữa cơ khí và trạm bơm,trạm bố trí 2MBA làm việc song song.

*Trạm biến áp B2 :Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng lò Mactin và phân xưởng cán phôi tấm,trạm bố trí 2MBA làm việc song song. *Trạm biến áp B3:Cấp điện cho phụ tải 0.4kV của phân xưởng cán nóng và phân xưởng sửa chữa cơ khí ,trạm bố trí 2 MBA làm việc song song. *Trạm biến áp B4 :Cấp điện cho phân xưởng cán nguội ,ban quản lý và phòng thí nghiệm và phân xưởng tôn ,trạm bố trí 2MBA làm việc song song.

*Các trạm biến áp cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một cạnh của trạm trùng với một cạnh của phân xưởng , như vậy có thể tiết kiệm được vốn xây dựng ít ành hưởng tới các công trình khác. *Các trạm biến áp cấp điện cho nhiều phân xưởng thì vị trí của trạm được xác định theo tâm phụ tải sao cho gần tâm phụ tải nhất,như vậy có thể đưa điện áp cao đến các phân xưởng tiêu thụ ,rút ngắn mạng phân phối hạ áp ,giảm chi phí kim loại dây dẫn ,và giảm tổn thất.

PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG

• LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CHO MẠNG ĐIỆN CAO ÁP
• BẢN THIẾT KẾ CHI TIẾT PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN

Nguồn điện 35 kV được đưa vào trạm biến áp trung gian được hạ điện áp xuống 10kV sau đó được đưa xuống các trạm biến áp phân xưởng.Như vậy ta sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp của nhà máy và các trạm biến áp phân xưởng ,vận hànhtin cậy .Nhưng han chế là phải xây dượng trạm BATG gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Điện năng từ hệ thống cung cấp điện cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua trạm PPTT, nhờ vậy mà việc quản lý vận hành mạng điện cao ap sẽ thuận lợi tổn thất trong mạng cao áp sẽ giảm ,độ tin cậy của cung cấp điện sẽ tăng ,song vốn đầu tư cho mạng sẽ lớn hơn. Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên trong mạng cao áp ta sử dụng sơ đồ hỡnh tia ,lộ kộp để truyền tải điện .Sơ đồ này cú ưu điểm là rừ ràng ,cỏc trạm biến ỏp đều được cấp điện từ một đường dây riêng lên it ảnh hưởng tới nhau .độ tin cậy của lưới tương đối cao .dễ dàng vận hành và sửa chữa.

Trong mạng điện trung áp của nhà máy ,do khoảng cách từ trạm biến áp trung gian (trạm phân phối trung tâm )tới các trạm biến áp phân xưởng là ngắn nên ta chọn tiết diện dây dẫn theo Jkt. Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A. Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A.

Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A. Tra bảng phụ lục chọn cỏp tiờu chuẩn gần nhất là 50 mm2 ,cỏp đồng 3 lừi ,cỏch điện XLPE do FURUKAWA sản suất với Icp =200A. Vậy trong mạng cao áp của nhà máy ta sử dụng 14 máy cắt với cấp điện áp 10kV tại các trạm BAPX cộng thêm 1 máy cắt tại phân đoạn thanh của trạm BATG và 2 máy cắt phía hạ áp của trạm này ( máy cắt cho máy biến áp đo lường) .Vậy tổng cộng ta phải sử dụng 17 máy cắt.

Trong mạng điện trung áp của nhà máy ,do khoảng cách từ trạm biến áp trung gian (trạm phân phối trung tâm )tới các trạm biến áp phân xưởng là ngắn nên ta chọn tiết diện dây dẫn theo Jkt. Vậy trong mạng cao áp của nhà máy ta sử dụng 12 máy cắt với cấp điện áp 10kV tại các trạm BAPX cộng thêm 1 máy cắt tại phân đoạn thanh của trạm BATG và 2 máy cắt phía hạ áp của trạm này( máy cắt cho máy biến áp đo lường) .Vậy tổng cộng ta phải sử dụng 15 máy cắt. Trong mạng điện trung áp của nhà máy ,do khoảng cách từ trạm biến áp trung gian (trạm phân phối trung tâm )tới các trạm biến áp phân xưởng là ngắn nên ta chọn tiết diện dây dẫn theo Jkt.

Trong mạng điện trung áp của nhà máy ,do khoảng cách từ trạm biến áp trung gian (trạm phân phối trung tâm )tới các trạm biến áp phân xưởng là ngắn nên ta chọn tiết diện dây dẫn theo Jkt. *Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm tới trạm biến áp phân xưởng Đối với nhà máy luyện kim đen do làm việc 3 ca ,thời gian sử dung công suất lớn nhất là 5500h ,cỏp chọn là cỏp lừi đồng. Tính toán ngắn mạch là điều kiện để kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn khi có ngắn mạch trong hệ thống .Dòng điện ngắn mạch để tính toán lựa chọn khí cụ điện là dòng điện ngắn mạch 3 pha .Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết cấu trúc cụ thể của lưới điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng điện kháng lưới điện hệ thống thông qua công suất ngắn mạch về phía hạ áp của trạm phân phối trung tâm và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn.

Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhân điện từ lưới điện và cấp cho các trạm biến áp phân xưởng ,nên việc chọn các thiết bị trong trạm ảnh hưởng trực tiếp tới vấn đề cấp điện cho toàn nhà máy. Nhà máy Luyện kim đen thuộc hộ tiêu thụ loại 1 ,do tính chất quan trọng của nhà máy nên trạm phân phối được cấp điện từ 2 đường dây nối với hệ thống qua một thanh góp có phân đoạn ,liên lạc giữa 2 phân đoạn là một máy cắt hợp bộ.Trên mỗi phân đoạn có đặt một máy biến áp đo lường ba pha năm trụ có cuộn tam giác hở báo trạm đất một pha trên cáp 35 kV.

LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG CÁC TỦ ĐỘNG LỰC VÀ DÂY DẪN ĐẾN CÁC THIẾT BỊ CỦA PHÂN XƯỞNG

Icp – dòng điện phát nóng cho phép tương ứng với từng loại cây Knc lấy bằng 1. Và kiểm tra thiết bị bảo vệ của cáp khi bảo vệ bằng ấptômát Icp ≥. Kết hợp hai điều kiện trờn ta chọn cỏp đồng bốn lừi cỏch điện PVC do hóng LENS chế tạo tiết diện 4G1,5 với Icp = 31A.

Các áptômát và các đường cáp khác được chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng 4.4. Do công suất của các thiết bị không lớn và đều được bảo vệ bằng áptômat nên ở đây không tính toán ngắn mạch trong phân xưởng để kiểm tra thiết bị theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt. Kết quả chọn aptômát trong các tủ động lực và cáp đến các thiết bị.

CHỌN THIẾT BỊ BÙ

 Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên: là tìm biện pháp để các hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: Hợp lí hoá qui trính sản xuất, giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thay thế các động cơ thường xuyên làm việc non tải bằng các động cơ có công suất hợp lí hơn …Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên rất có lợi vì đưa lại hiệu quả kinh tế lâu dài mà không phải đặt thêm các thiết bị bù.  Nâng cao hệ số công suất cosφ bằng biện pháp bù công suất phản kháng. Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu thụ điện để cung công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng, nhờ vậy sẽ giảm được lượng lớn công suất phản kháng phải truyền tải trên đường dây.