máy
Đ3.2. Vạch các phơng án cung cấp điện
cho đờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34. l 0, 016.P+ [ ]kW (3 - 1) Trong đó:
P – công suất tính toán của nhà máy [ ]kW
l – khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [ ]km
U = 4,34. 6 0, 016.3788,5 35, 4+ = [ ]kW
Vậy chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 35 kV
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân x- ởng có thể đa ra các phơng án cung cấp điện:
3.2.1. Phơng án về các trạm biến áp phân xởng:
Các trạm biến áp ( TBA ) lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
1. Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải; thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn và kinh tế.
2. Số lợng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA đợc lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trờng hợp TBA chỉ đặt một MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao. Các TBA cung cấp cho hộ loại I và loại II nên đặt 2 MBA, hộ loại III có thể chỉ đặt một MBA.
3. Dung lợng các máy biến áp đợc chọn theo điều kiện: n. khc. SđmB ≥ Stt (3 - 2)
Và kiểm tra điều kiện sự cố một MBA ( trong trạm có nhiều hơn 1 MBA ):
( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc (3 - 3) Trong đó:
n – số MBA có trong TBA,
khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng, ta chọn loại máy biến áp chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1,
kqt - hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vợt quá 6 giờ và trớc khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải ≤ 0,93,
Sttsc – công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của các MBA, nhờ
vậy có thể giảm nhẹ đợc vốn đầu t và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thờng. Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên
Sttsc = 0,7. Stt
Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thaythế.
3.2.2. Xác định số lợng, dung lợng các trạm biến áp phân xởng
1. Ph ơng án 1: Đặt 6 trạm biến áp phân xởng
- Trạm biến áp B1: cấp điện cho phân xởng kết cấu kim loại và phân x- ởng nén khí, trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 1428 610,85 1019, 4 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 1250 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng kết cấu kim loại và phân xởng nén khí sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng: ( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt SđmB ≥ 0,7. 1428 610,85( ) 1019, 4 1, 4 + = [kVA]
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA Sđm =1250 [kVA]
- Trạm biến áp B2: cấp điện cho phân xởng rèn và phân xởng sửa chữa cơ khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song.
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 1344 140,7 742,35 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 [kVA]
bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng; còn phân xởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt 0,7.1484,7
742,35 1, 4 = 1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 MBA Sđm = 800 [kVA]
- Trạm biến áp B3: cấp điện cho phân xởng đúc và khu nhà xe, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 1062,6 46,32 554, 46 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 630 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng đúc sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng, còn khu nhà xe là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.1108,92 554, 46
1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 MBA Sđm = 630 [kVA]
- Trạm biến áp B4: cung cấp điện cho phân xởng lắp ráp cơ khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 944,89 472, 45 2 = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 500 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng lắp ráp cơ khí sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng.
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.944,89 472, 45 1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 MBA Sđm = 630 [kVA]
- Trạm biến áp B5: cấp điện cho trạm bơm và bộ phận KCS và kho thành phẩm, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 427 472 449,5 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 500 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của trạm bơm sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng, còn bộ phận KCS và kho thành phẩm là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cung cấp điện :
( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.899 449,5 1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B5 đặt 2 MBA Sđm = 500 [kVA]
- Trạm biến áp B6 : cấp điện cho phân xởng gia công gỗ và bộ phận hành chính và xởng thiết kế, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 277,56 75, 08 176,32 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 200 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng gia công gỗ sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng và xởng thiết kế là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cung cấp điện:
SđmB ( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.352,64 176,32 1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B6 đặt 2 MBA Sđm = 200 [kVA]
2. Ph ơng án 2 : Đặt 5 trạm biến áp phân xởng
- Trạm biến áp B1: cấp điện cho phân xởng lắp ráp cơ khí và phân x- ởng nén khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 944,89 610,85 777,87 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng lắp ráp cơ khí và phân xởng nén khí sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng:
SđmB ( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.1555,74 777,78 1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA Sđm = 800 [kVA]
- Trạm biến áp B2: cấp điện cho phân xởng kết cấu kim loại, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 1428 714 2 = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng kết cấu kim loại sau khi căt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng:
SđmB ( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.1428 714 1, 4 = [kVA]
- Trạm biến áp B3: cấp điên cho phân xởng rèn và phân xởng sửa chữa cơ khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song.
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 1344 140,7 742,35 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng rèn sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng; còn phân xởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt 0,7.1484,7
742,5 1, 4 = 1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 MBA Sđm = 800 [kVA]
- Trạm biến áp B4: cấp điện cho phân xởng đúc và khu nhà xe, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 1062,6 46,32 554, 46 2
+ = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 630 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân xởng đúc sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng, còn khu nhà xe là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.1108,92 554, 46 1, 4 = [kVA]
- Trạm biến áp B5: cấp điên cho trạm bơm, phân xởng gia công gỗ, bộ phận hành chính và xởng thiết kế, bộ phận KCS và kho thành phẩm, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n. khc. SđmB ≥ Stt
SđmB ≥ Stt
2 = 427 277,56 75, 08 472 625,82 2
+ + + = [kVA]
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 630 [kVA]
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của trạm bơm, phân xởng gia công gỗ khi đã cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng, bộ phận hành chính và kho thành phẩm, bộ phận KCS và kho thành phẩm là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cung cấp điện :
( n-1 ). Kqt. SđmB ≥ Sttsc = 0,7. Stt
SđmB ≥ 0,7.Stt
1, 4 = 0,7.1251,64 625,82 1, 4 = [kVA]
Vậy trạm biến áp B5 đặt 2 MBA Sđm = 630 [kVA].
Ta có bảng tổng kết chọn MBA cho các TBAPX trên bảng 3.1.
Bảng 3.1 Kết quả chọn máy biến áp cho các TBAPX.–
Phơng án TT Tên phân xởng Stt
Phơng án 1 14 Phân xởng kết cấu kim loại Phân xởng nén khí 2038,85 2 1250 B1 5 7 Phân xởng rèn Phân xởng SCCK 1484,7 2 800 B2 3 11 Phân xởng đúc Khu nhà xe 1108,92 2 630 B3 2 Phân xởng lắp ráp cơ khí 944,89 2 500 B4 6 10 Trạm bơmBphận KCS và kho thành phẩm 899 2 500 B5 8
9 Phân xởng gia công gỗB.phận h.chính và xởng t.kế 352,64 2 200 B6 Phơng án 2
2
4 Phân xởng lắp ráp cơ khíPhân xởng nén khí 1555,74 2 800 B1 1 Phân xởng kết cấu kim loại 1428 2 800 B2 5 7 Phân xởng rèn Phân xởng SCCK 1484,7 2 800 B3 3 11 Phân xởng đúc Khu nhà xe 1108,92 2 630 B4 6 8 9 10 Trạm bơm
Phân xởng gia công gỗ B.phận h.chính và xởng t.kế Bphận KCS và kho thành phẩm
1251,64 2 630 B5
3.2.3. Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng: Trong các nhà máy thờng sử dụng các kiểu TBA phân xởng:
* Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xởng có thể dùng loại liền kề có một tờng của trạm chung với tờng của phân xởng nhờ vậy tiết kiệm đợc vốn xây dựng và ít ảnh hởng đến công trình khác.
* Trạm lồng cũng đợc sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ một phân xởng vì có chi phí đầu t thấp, vận hành, bảo quản thuận lợi song về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xởng không cao.
* Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng nh mạng hạ áp phân xởng, giảm chi phí kim loại làm dây dẫn va giảm tổn thất. Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập, tuy nhiên vốn đầu t xây dựng trạm sẽ bị gia tăng.
Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong các loại trạm biến áp đã nêu. Để đảm bảo an toàn cho ngời cũng nh thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây sẽ sử dụng loại trạm xây, đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất.
Để lựa chọn đợc vị trí đặt các TBA phân xởng cần xác định tâm phụ tải của các phân xởng hoặc nhóm phân xởng đợc cung cấp điện t các TBA đó.
3.2.4. Phơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng:
1. Các ph ơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân x ởng:
a. Phơng án sử dụng sơ đồ dẫn sâu:
Đa đờng dây trung áp 35 kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân xởng. Nhờ đa trực tiếp điện áp cao vào các trạm biến áp phân xởng sẽ giảm đợc vốn đầu t xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm, giảm đợc tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng. Tuy nhiên nhợc điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bi sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải rất cao, nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn và tập trung nên ở đây ta không xét đến phơng án này.
b. Phơng án sử dụng trạm biến áp trung tâm (TBATT):
Nguồn 35 kV từ hệ thống về qua TBATT đợc hạ xuống điện áp 10 kV để cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng. Nhờ vậy sẽ giảm đợc vốn đầu t cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng nh trong các TBA phân xởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng đợc cải thiện. Song phải đầu t để xây dựng TBATT, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu sử dụng phơng án này, vì nhà máy đợc xếp vào hộ loại I nên trạm biến áp trung gian phải đặt 2 máy biến áp.
Nhà máy thuộc hộ loại I, nên đờng dây từ trạm biến áp trung gian về trung tâm cung cấp ( trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm ) của nhà máy sẽ dùng đờng dây trên không lộ kép.
Do tính chất quan trọng của các phân xởng nên ở mạng cao áp trong nhà máy ta sử dụng sơ đồ hình tia, lộ kép. Sơ đồ này có u điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng, các trạm biến áp phân xởng đều đợc cấp điện từ một đờng dây riêng nên ít ảnh hởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tơng đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ, tự động hoá và dễ vận hành. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, các đờng cáp trong nhà máy đều đợc đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân tích trên có thể đa