II .C NH CH CC HN ƯNG CN I:
3. XC NH PTTT CN NH:
Cụng suất tớnh toỏn phản khỏng của phõn xưởng cơ khớ chớnh:
Q
tt = Qđl = Ptt.tanφ = 111,5.0,75 = 83,63 (KVAR) Cụng suất tớnh toỏn toàn ph n của phõn xưởng cơ khớ chớnh:
√ √
2.9. Trạm ơm:
Với cụng suất đặt : 150 (kW) Diện tớch phõn xưởng : 300 (m2
) Tra bảng PL . knc= 0,8 & cos=0,8
Tra bảng PL . suất chiếu sỏng p0 = 15 (w/m2), ở đõy ta dựng đ n sợi đốt cú cos cs 1.
Cụng suất tớnh toỏn động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,8.150 = 120 (KW) Cụng suất tớnh toỏn chiếu sỏng:
Pcs = p0.F = 15.300 = 4500 (W) = 4,5 (KW) Cụng suất tớnh toỏn tỏc dụng của phõn xưởng cơ khớ chớnh:
P
tt = Pđl + Pcs = 124,5 + 4,5= 124,5 (KW)
Cụng suất tớnh toỏn phản khỏng của phõn xưởng cơ khớ chớnh:
Q
tt = Qđl = Ptt.tanφ = 120.0,75 = 93,38 (KVAR) Cụng suất tớnh toỏn toàn ph n của phõn xưởng cơ khớ chớnh:
√ √ 3. X ị PTTT : Ptt nm = kđt . 10 1 i tti P = 0,85 . 3913,77 = 3326,7 (KW) Qtt nm = kđt . 10 1 i tti Q = 0,85 . 3964,79 = 3370,07 (KVAR) √
Page | 32
4. X ị õ ồ ị n : 4.1 T m phụ t i điện :
Tõm phụ tải điện là điểm qui ước nào đú sao cho mụ men phụ tải P .li i đạt giỏ trị cực tiểu .
Trong đú :
Pi :Cụng suất của phụ tải th i.
i
l :Khoảng cỏch của phụ tải th i đến tõm phụ tải. Tọa độ tõm phụ tải M(x0,y0,z0) được xỏc định như sau :
x n n n i i i i i i i 1 i 1 i 1 0 n 0 n 0 n i i i i 1 i 1 i 1 S .x S .y S .z ; y ;z S S S
Trong đú :Si :Cụng suất toàn ph n của phụ tải th i .
(xi,yi,zi) :Tọa độ của phụ tải th i tớnh theo một hệ trục tọa độ tựy chọn. Trong thực tế thư ng ta ớt quan tõm đến tọa độ z n n ta chỉ xỏc định tọa độ x và y của tõm phụ tải .
Tõm phụ tải là điểm tốt nhất để đặt cỏc trạm biến ỏp, tủ phõn phối và tủ động lực nh m giảm vốn đ u tư và tổn thất tr n đư ng dõy.
4.2 i u đồ phụ t i điện :
Việc phõn bố hợp l cỏc trạm biến ỏp trong xớ nghiệp là một vấn đề quan trọng để xõy dựng sơ đồ cung cấp điện cú cỏc chỉ ti u kinh tế, k thuật cao, đảm bảo được chi phớ hàng năm nhỏ nhất. Để xỏc định được vị trớ đặt cỏc trạm biến ỏp, ta xõy dựng biểu đồ phụ tải tr n mặt b ng tổng của toàn xớ nghiệp .
Biểu đồ phụ tải là một vũng trũn vẽ tr n mặt phẳng, cú tõm trựng với tõm của phụ tải điện, cú diện tớch b ng phụ tải tớnh toỏn của phõn xưởng theo một t lệ lựa chọn.
M i phõn xưởng cú một biểu đồ phụ tải.Tõm đư ng trũn biểu đồ phụ tải trựng với tõm của phụ tải phõn xưởng, tớnh g n đ ng cú thể coi phụ tải của phõn xưởng đồng đều theo diện tớch phõn xưởng .
Biểu đồ phụ tải cho ph p h nh dung được r ràng sự phõn bố phụ tải trong xớ nghiệp M i vũng trũn biểu đồ phụ tải chia ra thành ph n :Ph n phụ tải động lực(ph n h nh quạt gạch ch o) và ph n phụ tải chiếu sỏng ( ph n h nh quạt để trắng).
Page | 33 Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho cỏc phõn xưởng, ta coi phụ tải của cỏc phõn xưởng phõn bố đều theo diện tớch phõn xưởng, n n tõm phụ tải cú thể lấy trựng với tõm h nh học của phõn xưởng tr n mặt b ng.
Bỏn kớnh vũng trũn phụ tải của phụ tải th i được xỏc định qua biểu th c :
i Si R m. Trong đú : m : là tỉ lệ xớch, ở đõy chọn m (kV mm2 )
Gúc của phụ tải chiếu sỏng n m trong biểu đồ được xỏc định theo cụng th c :
cs cs tt 360.P P STT Tờn phõn xƣở Pcs (kW) Ptt (kW) Stt (kVA) m (kVA/m m2) R (mm) 0cs 1 PX.Nhiệt luyện 37,5 650 812,5 3 9,29 20,77 2 PX.Nhiệt luyện 37,5 632,5 790,63 3 9,16 21,34 3 PX. Cơ khớ 35 535 891,66 3 9,73 23,55 4 PX. Lắp rỏp 35 535 891,66 3 9,73 23,55
5 PX. Sửa chữa cơ khớ 21 105,47 154,80 3 3,79 85,44
6 PX. Đ c 35 875 1250 3 11,52 14,4
7 Phũng thớ nghiệm 6 69 98,57 3 3,23 31,3
8 Trạm khớ n n 2,8 275,8 394 3 6,47 3,65
9 Nhà hành chớnh 7,5 111,5 139,38 3 3,85 24,22
Page | 34
Page | 35
CHƢƠNG III :
THIẾT KẾ M NG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY I. Đ T V N ĐỀ:
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến cỏc chỉ ti u kinh tế và kĩ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp l phải thỏa món những y u c u cơ bản sau:
- Đảm bảo cỏc chỉ ti u về mặt kĩ thuật. - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện - n toàn đối với ngư i và thiết bị
- Thuận lợi và d dàng trong thao tỏc vận hành và linh hoạt trong xử l sự cố. - D dàng phỏt triển để đỏp ng nhu c u tăng trưởng của phụ tải điện.
- Đảm bảo cỏc chỉ ti u về mặt kinh tế.
- Tr nh tự tớnh toỏn thiết kế mạng điện cao ỏp cho nhà mỏy gồm cỏc bước sau: - Vạch cỏc phương ỏn cung cấp điện
- Lựa chọn vị trớ, số lượng, dung lượng của cỏc trạm biến ỏp và lựa chọn chủng loại, tiết diện cỏc đư ng dõy cho cỏc phương ỏn.
- Tớnh toỏn kinh tế k thuật để lựa chọn phương ỏn hợp l . - Thiết kế chi tiết phương ỏn được chọn.
II. V CH CÁC PHƢƠNG ÁN CUNG C P ĐIỆN : 1. X ị ị ớ ạ ế õ xƣở
Trong cỏc nhà mỏy thư ng sử dụng cỏc kiểu TB phõn xưởng:
Cỏc TB cung cấp điện cho một phõn xưởng cú thể dựng loại liền kề, cú một tư ng của trạm chung với tư ng của phõn xưởng. Nh vậy, tiết kiệm được vốn xõy dựng và ớt ảnh hưởng đến cỏc cụng tr nh khỏc.
Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một ph n hoặc toàn bộ phõn xưởng v cú chi phớ đ u tư thấp, vận hành bảo quản dõy dẫn và giảm tổn thất. Cũng v vậy, n n dựng trạm độc lập tuy nhi n vốn đ u tư xõy dựng trạm sẽ bị gia tăng.
Tựy thuộc vào điều kiện cụ thể, cú thể lựa chọn một trong cỏc loại biến ỏp đó n u. Để đảm bảo an tồn cho ngư i sử dụng cũng như thiết bị, đảm bảo m quan cụng nghiệp, ở đõy sẽ sử dụng loại trạm xõy, đặt g n tõm phụ tải, g n cỏc trục giao thụng trong nhà mỏy, song cũng c n tớnh đến khả năng phỏt triển và mở rộng sản xuất.
V ở đõy, một TB cung cấp cho nhiều hơn một phõn xưởng n n cú thể chọn vị trớ lắp đặt TB là liền chung tư ng với một phõn xưởng cú cụng suất lớn nhất mà TB này cung cấp cho nú. Bởi thực chất, khoảng cỏch giữa cỏc phõn xưởng mà được cung cấp
Page | 36 thuận lợi, song về mặt an toàn khi cú sự cố trong trạm hoặc trong phõn xưởng th lại khụng cao.
Cỏc TB dựng chung cho nhiều phõn xưởng n n đặt g n tõm phụ tải, nh vậy, cú thể đưa điện ỏp cao tới g n hộ ti u thụ điện và r t ngắn khỏ nhiều chiều dài mạng phõn phối cao ỏp của xớ nghiệp cũng như mạng hạ ỏp phõn xưởng, giảm chi phớ kim loại làm chung bởi một trạm là khụng xa n n vị trớ đặt cỏc trạm là khụng lớn lắm.
1.1. Phương ỏn ung ấp điện ho ỏ T ph n ư ng:
Nguồn điện : trạm biến ỏp trung gian 110kV/10kV cỏch nhà mỏy 6 km : Sử dụng trạm phõn phối trung tõm (TPPTT).
Điện năng từ trạm biến ỏp trung gian cung cấp cho trạm biến ỏp phõn xưởng thụng qua TPPTT. Nh vậy, mà việc quản lớ và vận hành mạng điện cao ỏp nhà mỏy sẽ thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng, song vốn đ u tư cho mạng điện cũng lớn.
1.2. ỏ định vị trớ đ t trạm ph n ph i trung t m:
Từ hệ trục tọa độ x y đó chọn, cú thể xỏc định được tõm phụ tải điện của nhà mỏy như sau: n n i i i i i 1 i 1 0 n 0 n i i i 1 i 1 S .x S .y x ; y S S Trong đú:
Si: Là cụng suất tớnh toỏn của phụ tải th i.
Xi; yi: Là tọa độ tõm phụ tải th i. ∑ ∑
Page | 37 ∑ ∑
Khụng chỉ dựa vào một chỉ ti u là tõm phụ tải để chọn vị trớ đặt TPPTT mà cũn dựa vào rất nhiều yếu tố khỏc như ch c năng của phõn xưởng, hướng giú, đư ng giao thụng
N n cú thể chọn vị trớ đặt TB TG hoặc TPPTT tại điểm:
1.2.1. a h n ỏ phương ỏn đi d y a mạng ao ỏp:
Nhà mỏy thuộc hộ loại I, n n đư ng dõy từ TB TG về trung tõm cung cấp cho TPPTT của nhà mỏy sẽ dựng lộ k p .
Do tớnh chất quan trọng của một số phõn xưởng trong nhà mỏy n n mạng cao ỏp, ta sử dụng sơ đồ h nh tia, lộ k p. Sơ đồ này cú ưu điểm là:
Sơ đồ nối dõy r ràng, cỏc TB đều được cấp điện từ một đư ng dõy ri ng n n ớt ảnh hưởng đến nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, d thực hiện biện phỏp bảo vệ và tự động húa, d vận hành. Để đảm bảo an toàn cũng như m quan trong nhà mỏy, cỏc đư ng dõy cao ỏp trong nhà mỏy đều được đi ng m theo dọc cỏc tuyến giao thụng nội bộ. Từ những phõn tớch tr n, ta cú thể đưa ra cỏc phương ỏn thiết kế mạng cao ỏp như sau (nột màu xanh da tr i là đư ng dõy hạ ỏp):
Page | 38 Ta chọn cấp điện ỏp trung ỏp kV từ hệ thống cấp cho nhà mỏy. Căn c vào vị trớ, cụng suất và y u c u cung cấp điện của cỏc phõn xưởng, ta cú thể đưa ra cỏc phương ỏn cung cấp đớện như sau:
2. P ƣơ ề ạ ế õ xƣở :
Cỏc trạm biến ỏp (TB ) được lựa chọn tr n cỏc nguy n tắc sau: Vị trớ đặt TB phải thỏa món:
Page | 39 Thuận tiện cho vận chuyển, lắp đặt, quản lớ và vận hành sau này.
n toàn và kinh tế.
Số lượng mỏy biến ỏp (MB ) cú trong TB được lựa chọn căn c vào: Y u c u cung cấp điện của phụ tải (loại , loại hay loại )
Y u c u vận chuyển và lắp đặt Chế độ làm việc của phụ tải.
Dung ư ng TBA:
Điều kiện chọn:
hc đmB tt
n.k .S S
Điều kiện kiểm tra:
hc qt đmB ttsc
(n 1).k .k .S S
Trong đú:
n: Số mỏy biến ỏp cú trong một TB
khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ.Chọn loại MB do BB sản xuất tại Việt Nam nờn khụng c n phải hiệu chỉnh nhiệt độ, khc=1.
Kqtsc: Hệ số quỏ tải sự cố kqt , nếu thỏa món điều kiện MB vận hành quỏ tải khụng quỏ ngày đ m, th i gian quỏ tải trong một ngày đ m khụng vượt quỏ h và trước khi MB vận hành với hệ số quỏ tải .
Sqtsc: Cụng suất tớnh toỏn sự cố .Khi sự cố một MB cú thể loại bỏ một số phụ tải
khụng quan trọng để giảm nh dung lượng của cỏc MB , nh vậy, cú thể giảm nh được vốn đ u tư và tổn thất của trạm trong trạng thỏi làm việc b nh thư ng. Giả thiết trong cỏc hộ loại I cú là phụ tải loại III n n Sttsc=0,7Stt. Đồng th i cũng c n hạn chế chủng loại
MB để d dàng trong những l c thay thế, dung lượng cỏc MB được chọn n n nhỏ hơn (kV ) để tiết kiệm vốn đ u tư ban đ u và để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
- Căn c vào cụng suất tớnh toỏn của từng phõn xưởng trong nhà mỏy và sơ đồ mặt b ng nhà mỏy, ta cú thể đưa ra cỏc phương ỏn xõy dựng TB như sau:
2.1. Phương ỏn : Đ t trạm iến ỏp
2.2. Trạm iến ỏp ph n ư ng T P :
T ạ ế 1:
Cấp điện cho phõn xưởng nhiệt luyện , trạm đặt MB làm việc song song. Chọn dung lượng MB :
Page | 40
Chọn MB phõn phối do BB chế tạo ra loại -10/0,4 (kVA) .
Kiểm tra lại dung lượng MB đó chọn theo điều kiện quỏ tải sự cố : Sqtsc l c này chớnh là cụng suất tớnh toỏn của phõn xưởng cơ khớ chớnh sau khi cắt bớt một số phụ tải khụng quan trọng trong phõn xưởng.
Trạm biến ỏp B 1 đặt MB - , (kV ) là hợp l . T ạ ế 2:
Cấp điện cho phõn xưởng nhiệt luyện 2 và trạm bơm, trạm đặt MB làm việc song song. Chọn dung lượng MB :
Chọn MB phõn phối do BB chế tạo ra loại -10/0,4 (kVA) .
Kiểm tra lại dung lượng MB đó chọn theo điều kiện quỏ tải sự cố : Sqtsc l c này chớnh là cụng suất tớnh toỏn của phõn xưởng cơ khớ chớnh sau khi cắt bớt một số phụ tải khụng quan trọng trong phõn xưởng.
Trạm biến ỏp đặt MB - , (kV ) là hợp l . T ạ ế 3:
Cấp điện cho phõn xưởng cơ khớ và nhà hành chớnh, trạm đặt MB làm việc song song. Chọn dung lượng MB :
Page | 41
Chọn MB phõn phối do BB chế tạo ra loại -10/0,4 (kVA) .
Kiểm tra lại dung lượng MB đó chọn theo điều kiện quỏ tải sự cố : Sqtsc l c này chớnh là cụng suất tớnh toỏn của phõn xưởng cơ khớ chớnh sau khi cắt bớt một số phụ tải khụng quan trọng trong phõn xưởng.
Trạm biến ỏp B3 đặt MB - , (kV ) là hợp l . T ạ ế 4:
Cấp điện cho phõn xưởng lắp rỏp, trạm đặt MB làm việc song song. Chọn dung lượng MB :
Chọn MB phõn phối do BB chế tạo ra loại -10/0,4 (kVA) .
Kiểm tra lại dung lượng MB đó chọn theo điều kiện quỏ tải sự cố : Sqtsc l c này chớnh là cụng suất tớnh toỏn của phõn xưởng cơ khớ chớnh sau khi cắt bớt một số phụ tải khụng quan trọng trong phõn xưởng.
Trạm biến ỏp đặt MB - , (kV ) là hợp l . T ạ ế 5:
Cấp điện cho phõn xưởng sửa chữa cơ khớ và trạm khớ nộn, vỡ trạm khớ nộn và phõn xưởng sủa chữa cơ khớ là phị tải loại 3 nờn chỉ c n đặt MB .
Page | 42
T ạ ế B6:
Cấp điện cho phõn xưởng đ c và phũng thớ nghiệm, trạm đặt MB .
Chọn MB phõn phối do BB chế tạo ra loại -10/0,4 (kVA) .
Kiểm tra lại dung lượng MB đó chọn theo điều kiện quỏ tải sự cố : Sqtsc l c này chớnh là cụng suất tớnh toỏn của phõn xưởng cơ khớ chớnh sau khi cắt bớt một số phụ tải khụng quan trọng trong phõn xưởng.
Trạm biến ỏp đặt MB - , (kV ) là hợp l . Kết quả của phương ỏn được ghi trong bảng 3.1
Tờn TBA Số ƣợ MBA Cấ D ƣợ (kVA) B1 2 PX.Nhiệt luyện 500
B2 2 PX.Nhiệt luyện và trạm bơm 500
B3 2 PX.Cơ khớ và Nhà hành chớnh 630
B4 2 PX.Lắp rỏp 500
B5 1 PX.sửa chữa cơ khớ và trạm khớ n n 630
B6 2 PX.Đ c và Phũng thớ nghiệm 800
ng -Kết qu a phương ỏn .
2.3. Phương ỏn 2: Đ t 6 T ph n ư ng:
Từ trạm B1-B4 ta chọn như phương ỏn .
T ạ ế 5:
Cấp điện cho phõn xưởng sửa chữa cơ khớ và phũng thớ nghiệm và trạm khớ n n, trạm đặt 2 MBA.
Page | 43