CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
2.2 Sơ bộ chọn cỏc thiết bị điện
Phương ỏn 1: Phương ỏn này dựng TBATG lấy điện từ hệ thống về, hạ xuống 10KV sau đú cấp cho cỏc TBAPX. Cỏc trạm biến ỏp phõn xưởng hạ ỏp từ 10kV xuống 0.4kVđể cấp cho cỏc phõn xưởng.
Căn cứ vào vị trớ, cụng suất của cỏc phõn xưởng, quyết định đặt 7 trạm biến ỏp phõn xưởng.
Trạm B1: Cấp điện cho Phõn xưởng luyện gang. Trạm B2: Cấp điện cho Phõn xưởng lũ Martin. Trạm B3: Cấp điện cho Phõn xưởng cỏn núng.
Trạm B4: Cấp điện cho Phõn xưởng cỏn nguội, Ban Quản lý và phũng thớ nghiệm và Phõn xưởng sửa chữa cơ khớ.
Trạm B5: Cấp điện cho Phõn xưởng tụn.
Trạm B6: Cấp điện cho Phõn xưởng mỏy cỏn phụi tấm. Trạm B7: Cấp điện cho Trạm bơm.
Trong đú cỏc trạm B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 cấp điện cho phõn xưởng chớnh, xếp loại 1, cần đặt 2 mỏy biến ỏp. Cỏc trạm dựng loại trạm kề, cú tường trạm chung với tường phõn xưởng. Cỏc mỏy biến ỏp dựng mỏy do biến thế Đụng Anh sản xuất tại Việt Nam, khụng phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
n.khc.SđmB Stt
Và kiểm tra theo điều kiện sự cố một mỏy biến ỏp (với trạm cú nhiều hơn 1 MBA):
(n-1). khc. kqt.SđmBSttsc
Trong đú:
n: Số mỏy biến ỏp đặt trong trạm.
khc: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ mụi trường (ta lấy khc = 1)
kqt: hệ số quỏ tải sự cố, lấy kqt =1,4 nếu thoả món điều kiện MBA vận hành quỏ tải khụng quỏ 5 ngày đờm và thời gian quỏ tải 1 ngày đờm khụng quỏ 6h
Sttsc: cụng suất tớnh toỏn sự cố.
Trạm B4: Cấp điện cho Phõn xưởng cỏn nguội, Ban Quản lý và phũng thớ nghiệm và Phõn xưởng sửa chữa cơ khớ
Trạm được đặt hai mỏy biến ỏp làm việc song song. n.khc.SđmB Stt Trong đú: Sttpx Ppx 2 Q2 px (777,64 297,31 153,97)2 (1000 217,6 184,74)2 1864,6 kVA SđmB 1 8 6 4 , 6 = 932,3 kVA 2
Kiểm tra lại dung lượng MBA đó chọn theo điều kiện quỏ tải sự cố: Sttsc 25
Điều kiện: 1,4. SđmBSttsc= Stt
1864, 6
SđmB = 1331,8 kVA
Chọn dựng hai mỏy biến ỏp: 1600 – 10/0,4 cú Sđm = 1600 kVA. Cỏc trạm biến ỏp khỏc chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng
Bảng 2.1 Kết quả chọn biến ỏp cho cỏc trạm BAPX phương ỏn 1
Phõn xưởng (PX)
Tờn PX PX cỏn nguội Ban Quản lý và Phũng thớ nghiệm
PX sửa chữa cơ khớ
Phõn Xưởng (PX) luyện gang PX lũ Martin PX tụn PX mỏy cỏn phụi tấm Trạm bơm PX cỏn núng STT 5 9 7 153.97 184.74 1 1880.8 2 1560.8 6 1099.7 3 684.6 8 584.3 4 1120.5
Chọn tiết diện dõy dẫn:
a.Chọn tiết diện cỏp trung ỏp:
Cỏp cao ỏp được chọn theo chỉ tiờu mật độ kinh tế của dũng điện Jkt. Đối với nhà mỏy luyện kim đen làm việc 3 ca , thời gian sử dụng cụng suấtlớn nhất là : Tmax = 5500h, ta dựng cỏp lừi đồng , tra bảng ta tỡm được Jkt = 3.1 A/mm2
Dự ỏn dựng cỏp XLPE lừi đồng bọc thộp của hóng FURUKAWA Nhật Bản, cú cỏc thụng số kỹ thuật cú trong phụ lục.
Chọn cỏp từ TBATT đến B1
I
max
Tiết diện kinh tế của cỏp là : Fkt I
max 66,83 21.56 mm2
jkt 3,1
Chọn cỏp XLPE cú tiết diện 50 mm2 Chọn cỏp từ TBATT đến B4
Tiết diện kinh tế của cỏp là :
Fkt I
max 53,83 17,36 mm2
jkt 3,1
Chọn cỏp XLPE cú tiết diện 50 mm2 Icp = 200A.
Kiểm tra tiết diện cỏp đó chọn theo điều kiện phỏt núng : k
hcI
cp I
sc
Trong đú :
Isc là dũng điện xẩy ra khi sự cố đứt một dõy cỏp,Isc = 2.Imax khc = k1.k2
k1 là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, ta lấy k1 = 1
k2 là hệ số hiệu chỉnh số dõy cỏp cựng đặt trong một hào cỏp, trong mạng hạ ỏp, cỏc hào đều được đặt hai cỏp và khoảng cỏch giữa cỏc dõy là 300 mm. Theo PL 4.22[TL2] ta tỡm được k2 = 0,93.
Kiểm tra thộp đó chọn theo điều kiện phỏt núng:
0,93.Icp = 0,93.200 = 186 A > 2.Imax = 177,68 A (thỏa món).
Cỏc đường cỏp khỏc chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng, vỡ cỏp chọn vượt cấp nờn khụng cần kiểm tra theo ΔU và Icp.
b. Chọn cỏp hạ ỏp từ trạm biến ỏp phõn xưởng đến cỏc phõn xưởng
Vỡ ta đang so sỏnh kinh tế giữa cỏc phương ỏn nờn chỉ xột đến cỏc đoạn cỏp hạ ỏp khỏc nhau giữa cỏc phương ỏn. Với phương ỏn 1, ta chỉ tớnh đến đoạn cỏp từ B4 đến PX sửa chữa cơ khớ (PX6).
Cỏp hạ ỏp được chọn theo điều kiện phỏt núng cho phộp, độ dài cỏp khụng đỏng kể nờn coi tổn thất trờn cỏp bằng 0, ta khụng cần xột đến điều kiện tổn thất điện ỏp cho phộp .Chọn cỏp từ trạm biến ỏp B7 đến Ban quản lý và phũng thớ nghiệm (PX9).
Vỡ Ban quản lý và phũng thớ nghiệm thuộc hộ tiờu thụ điện loại 3 nờn ta dựng cỏp đơn để cung cấp điện:
I
max
Chỉ cú một cỏp đi trong hào nờn k2 = 1. Điều kiện chọn cỏp là: Icp Imax
Chọn cỏp đồng hạ ỏp 4 lừi (một lừi trung tớnh) cỏch điện PVC do hóng LENS chế tạo tiết diện (3.240+95) với Icp = 501A
Bảng 2.2 Kết quả chọn cỏp cao ỏp và hạ ỏp phương ỏn 1.Nhỏnh Nhỏnh TBATT-B4 TBATT-B1 TBATT-B2 TBATT-B5 TBATT-B6 TBATT-B7 TBATT-B3 B4-PX9 Phương ỏn 2:
Căn cứ vào vị trớ, cụng suất của cỏc phõn xưởng, quyết định đặt 7 trạm biến ỏp phõn xưởng.
Trạm B1: Cấp điện cho Phõn xưởng luyện gang. Trạm B2: Cấp điện cho Phõn xưởng lũ Martin. Trạm B3: Cấp điện cho Phõn xưởng cỏn núng.
Trạm B4: Cấp điện cho Phõn xưởng cỏn nguội và Phõn xưởng sửa chữa cơ khớ.
Trạm B5: Cấp điện cho Phõn xưởng tụn.
Trạm B6: Cấp điện cho Phõn xưởng mỏy cỏn phụi tấm và Ban Quản lý và phũng thớ nghiệm.
Trạm B7: Cấp điện cho Trạm bơm.
Trong đú cỏc trạm B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 cấp điện cho phõn xưởng chớnh, xếp loại 1, cần đặt 2 mỏy biến ỏp. Cỏc trạm dựng loại trạm kề, cú tường trạm chung với tường phõn xưởng. Cỏc mỏy biến ỏp dựng mỏy do biến thế Đụng Anh sản xuất tại Việt Nam, khụng phải hiệu chỉnh nhiệt độ. Tớnh toỏn tương tự phương ỏn 1 ta cú kết quả:
Bảng 2.3 Kết quả chọn biến ỏp cho cỏc trạm BAPX phương ỏn 2Phõn xưởng (PX) Phõn xưởng (PX)
Tờn PX PX cỏn nguội PX sửa chữa cơ khớ PX cỏn núng Phõn Xưởng (PX) luyện gang PX lũ Martin Ban Quản lý và Phũng thớ nghiệm PX mỏy cỏn phụi tấm Trạm bơm PX tụn PPX (kVA) 777.64 153.97 1120.5 1880.8 1560.8 297.31 624.6 584.3 1099.7
Bảng 2.4 Kết quả chọn cỏp cao ỏp và hạ ỏp phương ỏn 2.
Nhỏnh TBATT-B4 TBATT-B3 TBATT-B1 TBATT-B2 TBATT-B6 TBATT-B7 TBATT-B5 B6-PX9 Phương ỏn 3:
Phương ỏn này sử dụng trạm phõn phối trung tõm lấy điện từ hệ thống về cấp cho cỏc trạm biến ỏp phõn xưởng. Cỏc trạm biến ỏp phõn xưởng hạ ỏp từ 35kV xuống 0,4kVđể cấp cho cỏc phõn xưởng
Căn cứ vào vị trớ, cụng suất của cỏc phõn xưởng, quyết định đặt 7 trạm biến ỏp phõn xưởng.
Trạm B1: Cấp điện cho Phõn xưởng luyện gang. Trạm B2: Cấp điện cho Phõn xưởng lũ Martin. Trạm B3: Cấp điện cho Phõn xưởng cỏn núng.
Trạm B4: Cấp điện cho Phõn xưởng cỏn nguội và Ban Quản lý và phũng thớ nghiệm.
Trạm B5: Cấp điện cho Phõn xưởng tụn và Phõn xưởng sửa chữa cơ khớ.
Trạm B7: Cấp điện cho Trạm bơm.
Trong đú cỏc trạm B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 cấp điện cho phõn xưởng chớnh, xếp loại 1, cần đặt 2 mỏy biến ỏp. Cỏc trạm dựng loại trạm kề, cú tường trạm chung với tường phõn xưởng. Cỏc mỏy biến ỏp dựng mỏy do biến thế Đụng Anh sản xuất tại Việt Nam, khụng phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
Bảng 2. 5 Kết quả chọn biến ỏp cho cỏc trạm BAPX phương ỏn 3
Phõn xưởng (PX) Tờn PX PX cỏn nguội Ban Quản lý và Phũng thớ nghiệm PX cỏn núng Phõn Xưởng (PX) luyện gang PX lũ Martin Trạm bơm PX mỏy cỏn phụi tấm
PX sửa chữa cơ khớ PX tụn PPX (kVA) 777.64 297.31 1120.5 1880.8 1560.8 584.3 684.6 153.97 1099.7
Chọn tiết diện dõy dẫn:
a.Chọn tiết diện cỏp trung ỏp:
Cỏp cao ỏp được chọn theo chỉ tiờu mật độ kinh tế của dũng điện Jkt. Đối với nhà mỏy luyện kim đen làm việc 3 ca , thời gian sử dụng cụng suất lớn nhất là : Tmax = 5500h, ta dựng cỏp lừi đồng , tra bảng ta tỡm được Jkt = 3.1 A/mm2
Dự ỏn dựng cỏp XLPE lừi đồng bọc thộp của hóng FURUKAWA Nhật Bản, cú cỏc thụng số kỹ thuật cú trong phụ lục.
Chọn cỏp từ PPTT đến B1
I
max
Tiết diện kinh tế của cỏp là :
F Imax 19,09 6,16 mm2
kt jkt 3,1
Cỏc đường cỏp khỏc chọn tương tự, kết quả ghi trong bảng, vỡ cỏp chọn vượt cấp nờn khụng cần kiểm tra theo ΔU và Icp.
Bảng 2.6 Kết quả chọn cỏp cao ỏp và hạ ỏp phương ỏn 3.Nhỏnh Nhỏnh PPTT-B4 PPTT-B3 PPTT-B1 PPTT-B2 PPTT-B7 PPTT-B6 PPTT-B5 B5-PX9 Phương ỏn 4:
Tớnh toỏn tương tự phương ỏn 1, ta cú:
Bảng 2. 7 Kết quả chọn biến ỏp cho cỏc trạm BAPX phương ỏn 4
Phõn xưởng (PX)
Tờn PX PX tụn
PX sửa chữa cơ khớ PX cỏn núng Phõn Xưởng (PX) luyện gang PX lũ Martin Ban Quản lý và Phũng thớ nghiệm PX mỏy cỏn phụi tấm Trạm bơm PX cỏn nguội STT 6 7 4 1 2 9 3 8 5
Bảng 2.8 Kết quả chọn cỏp cao ỏp và hạ ỏp phương ỏn 4.
Nhỏnh PPTT-B5 PPTT-B3 PPTT-B1 PPTT-B2 PPTT-B6 PPTT-B7 PPTT-B4 B6-PX9
Chọn mỏy cắt cao ỏp:
Trạm phõn phối trung tõm là nơi nhận điện từ hệ thống về cung cấp cho nhà mỏy, do đú vấn đề chọn sơ đồ nối dõy cú ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà mỏy. Sơ đồ phải thoó món cỏc điều kiện như: cung cấp điện liờn tục theo yờu cầu của phụ tải, thuận tiện trong vấn đề vận hành và xử lý sự cố, an toàn lỳc vận hành và sửa chữa, hợp lý về kinh tế trờn cơ sở đảm bảo cỏc yờu cầu kỹ thuật.
Nhà mỏy chế tạo mỏy cơ khớ nụng nghi được xếp vào loại phụ tải loại 1, do đú trạm phõn phối trung tõm được cung cấp điện bằng đường dõy kộp với hệ thống thanh gúp cú phõn đoạn, liờn lạc giữa hai thanh gúp bằng mỏy cắt hợp bộ. Trờn mỗi phõn đoạn thanh gúp cú đặt một mỏy biến ỏp đo lường hợp bộ ba pha năm trụ cú cuộn tam giỏc hở bỏo chạm đất một pha trờn cỏp 35kV. Để chống sột từ đường dõy truyền vào trạm đặt chống sột van trờn cỏc phõn đoạn của thanh gúp . Mỏy biến dũng được đặt trờn tất cả cỏc lộ vào ra của trạm cú tỏc dụng biến đối dũng điện lớn (phớa sơ cấp ) thành dũng 5A cung cấp cho cỏc thiết bị đo lường và bảo vệ .
Chọn dựng cỏc tủ hợp bộ của Schneider, cỏch điện bằng SF6, khụng cần bảo trỡ, hệ thống chống sột trong tủ cú dũng định mức 1250A
Loại mỏy cắt Idm (A) Udm (kV) Icắt nmax (kA)
F400 1250 36 25