CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
2.2 Sơ bộ chọn các thiết bị điện
Phương án 1: Phương án này dùng TBATG lấy điện từ hệ thống về, hạ xuống 10KV
sau đó cấp cho các TBAPX. Các trạm biến áp phân xưởng hạ áp từ 10kV xuống 0.4kV để cấp cho các phân xưởng.
Căn cứ vào vị trí, cơng suất của các phân xưởng, quyết định đặt 8 trạm biến áp phân xưởng.
Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và PX gia cơng cơ khí. Trạm B2: Cấp điện cho Phân xưởng cơ lắp đặt.
Trạm B3: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim màu. Trạm B4: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim đen. Trạm B5: Cấp điện cho Phân xưởng rèn dập.
Trạm B6: Cấp điện cho Phân xưởng sửa chữa cơ khí, Phân xưởng nhiệt luyện và Kho vật liệu.
Trạm B7: Cấp điện cho Bộ phận nén khí. Trạm B8: Cấp điện cho Trạm bơm.
Trong đó các trạm B1, B2, B3, B4, B5, B6, B8 cấp điện cho phân xưởng chính loại 1, cần đặt 2 máy biến áp. Trạm B7 thuộc loại 3 đặt trạm biến áp 1 máy. Các trạm dùng loại trạm kề, có tường trạm chung với tường phân xưởng. Các máy biến áp dùng máy do biến thế Đông Anh sản xuất tại Việt Nam, không phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
Chọn dung lượng các máy biến áp.
Dung lượng các máy biến áp được chọn theo điều kiện: n.khc.SđmB ≥ Stt
Và kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (với trạm có nhiều hơn 1 MBA): (n-1).khc. kqt.SđmB ≥ Sttsc
Trong đó:
n: Số máy biến áp đặt trong trạm.
khc: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường (ta lấy khc = 1)
kqt: hệ số quá tải sự cố, lấy kqt =1,3 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải 1 ngày đêm không quá 2h
Sttsc: công suất tính tốn sự cố.
Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phịng thiết kế và phân xưởng Cơ khí số 1
Trạm được đặt hai máy biến áp làm việc song song. n.khc.SđmB ≥ Stt
Trong đó:
=8
SđmB ≥
Kiểm tra lại dung lượng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc
Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Khi xảy ra sự cố ta cắt bỏ Khu nhà phòng ban quản lý và xưởng thiết kế ra khỏi MBA
Điều kiện: 1,3.SđmB ≥ Sttsc= Stt
SđmB ≥ % , & = 1390,59 kVA
,
Chọn dùng hai máy biến áp: 1600 – 10/0,4 có Sđm = 1600 kVA. Các trạm biến áp khác chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng.
Bảng 2.1 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 1
Phân xưởng (PX)
Tên PX
Ban quản lý, phòng thiết kế
PX gia cơng cơ khí PX cơ lắp đặt PX luyện kim màu Phân xưởng luyện kim đen
Phân xưởng rèn dập Bộ phận nén khí Phân xưởng nhiệt luyện
Kho vật liệu
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Trạm bơm
Chọn tiết diện dây dẫn: a.Chọn tiết diện cáp trung áp:
Cáp cao áp được chọn theo chỉ tiêu mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy
chế tạo máy kéo làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suấtlớn nhất là : Tmax = 4000h, ta
dùng dây nhơm lõi thep, tra bảng ta tìm được Jkt = 1.1 A/mm2
Dự án dùng dây nhốm lõi thép (AC) đặt treo trên khơng, có các thơng số kỹ thuật có trong phụ lục.
Chọn cáp từ TBATT đến B1
Chọn cáp AC - 95 có tiết diện 95 mm2
Bài tập lớn mơn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Chọn cáp từ TBATT đến B2
Tiết diện kinh tế của cáp là :
Chọn cáp AC - 95 có tiết diện 95 mm2 với Icp = 335A. Kiểm tra tiết diện cáp đã chọn theo điều kiện phát nóng :
* ≥ , Trong đó :
Isc là dịng điện xẩy ra khi sự cố đứt một dây cáp,Isc = 2.Imax
kd là hệ số hiệu chỉnh theo theo điều kiện lắp đặt thực tế, ta lấy kd = 1; Kiểm tra thép đã chọn theo điều kiện phát nóng :
Icp = 335 A > 2.Imax =185,72 A (thỏa mãn).
Các đường cáp khác chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng, vì cáp chọn vượt cấp nên khơng cần kiểm tra theo ΔU và Icp.
b. Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng
Vì ta đang so sánh kinh tế giữa các phương án nên chỉ xét đến các đoạn cáp hạ áp khác nhau giữa các phương án. Với phương án 1, ta chỉ tính đến đoạn cáp từ B6 đến PX sửa chữa cơ khí (PX6).
Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép , độ dài cáp khơng đáng kể nên coi tổn thất trên cáp bằng 0, ta không cần xét đến điều kiện tổn thất điện áp cho phép .Chọn cáp từ trạm biến áp B6 đến PX sửa chữa sơ khí (PX6).
Vì phân xưởng Sửa chữa sơ khí thuộc hộ tiêu thụ điện loại 3 nên ta dùng cáp đơn để cung cấp điện
2 Chọn cáp AC – 70 tiết diện 70 mm với Icp = 275A
≥
Bài tập lớn môn học
Bảng 2.2 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 1.
Nhánh TBATT-B1 TBATT-B2 TBATT-B3 TBATT-B4 TBATT-B5 TBATT-B6 TBATT-B7 TBATT-B8 B6-PX6 Phương án 2:
Căn cứ vào vị trí, cơng suất của các phân xưởng, quyết định đặt 8 trạm biến áp phân xưởng.
Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phịng thiết kế và PX gia cơng cơ khí. Trạm B2: Cấp điện cho Phân xưởng cơ lắp đặt.
Trạm B3: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim màu và Phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Trạm B4: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim đen. Trạm B5: Cấp điện cho Phân xưởng rèn dập.
Trạm B6: Cấp điện cho Phân xưởng nhiệt luyện và Kho vật liệu. Trạm B7: Cấp điện cho Bộ phận nén khí.
Trạm B8: Cấp điện cho Trạm bơm.
Trong đó các trạm B1,B2, B3, B4, B5, B6, B8 cấp điện cho phân xưởng chính, xếp loại 1, cần đặt 2 máy biến áp. Trạm B7 thuộc loại 3 cần đặt 1 máy. Các trạm dùng loại trạm kề, có tường trạm chung với tường phân xưởng. Các máy biến áp dùng máy do ABB sản xuất tại Việt Nam, khơng phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
Tính tốn tương tự phương án 1 ta có kết quả:
Bài tập lớn mơn học
Bảng 2.3 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 2
Phân xưởng (PX)
Tên PX
Ban quản lý, phòng thiết kế
PX gia cơng cơ khí PX cơ lắp đặt PX luyện kim màu Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng luyện kim đen
Phân xưởng rèn dập Bộ phận nén khí Phân xưởng nhiệt luyện
Kho vật liệu Trạm bơm
Bảng 2.4 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 2.
Nhánh TBATT-B1 TBATT-B2 TBATT-B3 TBATT-B4 TBATT-B5 TBATT-B6 TBATT-B7 TBATT-B8 B3-PX6 Phương án 3:
Phương án này sử dụng trạm phân phối trung tâm lấy điện từ hệ thống về cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ áp từ 35kV xuống 0,4kVđể cấp cho các phân xưởng
Căn cứ vào vị trí, cơng suất của các phân xưởng, quyết định đặt 8 trạm biến áp phân xưởng.
Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung Trạm B3: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim màu.
Trạm B4: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim đen. Trạm B5: Cấp điện cho Phân xưởng rèn dập.
Trạm B6: Cấp điện cho Phân xưởng sửa chữa cơ khí, Phân xưởng nhiệt luyện và Kho vật liệu.
Trạm B7: Cấp điện cho Bộ phận nén khí. Trạm B8: Cấp điện cho Trạm bơm.
Trong đó các trạm B1, B2, B3, B4, B5, B6, B8 cấp điện cho phân xưởng chính, xếp loại 1, cần đặt 2 máy biến áp. Trạm B7 thuộc loại 3 cần đặt 1 máy. Các trạm dùng loại trạm kề, có tường trạm chung với tường phân xưởng. Các máy biến áp dùng máy do ABB sản xuất tại Việt Nam, không phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
Bảng 2. 5 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 3
Phân xưởng (PX)
Tên PX
Ban quản lý, phòng thiết kế
PX gia cơng cơ khí PX cơ lắp đặt PX luyện kim màu Phân xưởng luyện kim đen
Phân xưởng rèn dập Bộ phận nén khí Phân xưởng nhiệt luyện
Kho vật liệu
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Trạm bơm
Chọn tiết diện dây dẫn: a.Chọn tiết diện cáp trung áp:
Cáp cao áp được chọn theo chỉ tiêu mật độ kinh tế của dòng điện Jkt. Đối với nhà máy chế tạo máy kéo làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suấtlớn nhất là : Tmax = 4000h, ta dùng dây nhôm lõi thép, tra bảng ta tìm được Jkt = 1.1 A/mm2
Dự án dùng dây nhốm lõi thép (AC) đặt treo trên khơng, có các thơng số kỹ thuật có trong phụ lục.
Tiết diện kinh tế của cáp là :
Chọn cáp AC - 35 có tiết diện 35 mm2
Các đường cáp khác chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng, vì cáp chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo ΔU và Icp.
Bảng 2.6 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 3.
Nhánh TBATT-B1 TBATT-B2 TBATT-B3 TBATT-B4 TBATT-B5 TBATT-B6 TBATT-B7 TBATT-B8 B6-PX6 Phương án 4: Tính tốn tương tự phương án 1, ta có:
Bảng 2. 7 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 4
Phụ tải tính tốn
Phân xưởng (PX) Phụ tải tính tốn TBAPX Chọn TBAPX PX Tên PX
Ban quản lý, phịng thiết kế
PX gia cơng cơ khí PX cơ lắp đặt PX luyện kim màu Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng luyện kim đen
Phân xưởng rèn dập Bộ phận nén khí Phân xưởng nhiệt luyện PPX (kVA) 169,9 1092.9 974.03 1095.3 96.2 1519.5 1278 1196 2463.5
Bài tập lớn môn học Kho vật liệu
Trạm bơm
Bảng 2.8 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 4.
Nhánh TBATT-B1 TBATT-B2 TBATT-B3 TBATT-B4 TBATT-B5 TBATT-B6 TBATT-B7 TBATT-B8 B3-PX6 Chọn máy cắt cao áp:
Trạm phân phối trung tâm là nơi nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho nhà máy, do đó vấn đề chọn sơ đồ nối dây có ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ phải thoã mãn các điều kiện như : cung cấp điện liên tục theo yêu cầu của phụ tải, thuận tiện trong vấn đề vận hành và xử lý sự cố, an toàn lúc vận hành và sửa chữa, hợp lý về kinh tế trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật .
Nhà máy chế tạo máy kéo được xếp vào loại phụ tải loại 1, do đó trạm phân phối trung tâm được cung cấp điện bằng đường dây kép với hệ thống thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai thanh góp bằng máy cắt hợp bộ. Trên mỗi phân đoạn thanh góp có đặt một máy biến áp đo lường hợp bộ ba pha năm trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất một pha trên cáp 35kV. Để chống sét từ đường dây truyền vào trạm đặt chống sét van trên các phân đoạn của thanh góp . Máy biến dịng được đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có tác dụng biến đối dịng điện lớn (phía sơ cấp ) thành dòng 5A cung cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ .
Chọn dùng các tủ hợp bộ của Schneider , cách điện bằng SF6, khơng cần bảo trì, hệ thống chống sét trong tủ có dịng định mức 1250A
Loại máy cắt F400
Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung