TIỂU LUẬN thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cungcấp điện như : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ .... tính toán tổn thất côngsuất

Trang 1

Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN

Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế

tạo máy kéo

Giảng viên hướng dẫn:

Môn học:

Nhóm sinh viên thực hiện:

Nhóm 2 - 124696

Trang 2

Bài tập lớn môn học

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1.1 Xác định phụ tải tính toán cho xưởng sửa chữa cơ khí

1.1.1 Phân nhóm phụ tải của phân xưởng Sửa chữa cơ khí (PXSCCK)

1.1.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải

1.2 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại

1.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy – Biểu đồ phụ tải

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY

2.1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp của nhà máy

2.2 Sơ bộ chọn các thiết bị điện

2.3 Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế

2.4 Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn 2.4.1 Chọn dây dẫn từ TBA trung gian về TPPTT

2.4.2 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX

2.4.3 Tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CỦA NHÀ MÁY

3.1 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối

3.1.1 Chọn áp tô mát

3.1.2 Chọn cáp từ trạm biến áp B3 về tủ phân phối của phân xưởng

3.2 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí để kiểm tra cáp và áp tô mát

Nhóm 2 - 124696

Trang 3

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng phân nhóm phụ tải điện 4

Bảng 1.2 Danh sách thiết bị nhóm 1 7

Bảng 1.3 Bảng phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí 9

Bảng 1.4 Phụ tải tính toán của các phân xưởng 12

Bảng 1.5 Kết quả xác định R và αcs cho các phân xưởng 14

Bảng 2.1 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 1 22

Bảng 2.2 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 1. 24

Bảng 2.3 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 2 25

Bảng 2 5 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 3 26

Bảng 2 7 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 4 27

Bảng 2.9 Kết quả tính tổn thất trên các đường dây PA1 29

Bảng 2.10 Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 1 30

Bảng 2 11 Bảng chi phí vốn đầu tư xây dựng mạng điện 31

Bảng 2.13 Kết quả tính toán tổn thất điện năng trong các TBA của PA2 32

Bảng 2.18 Thông số của đường dây trên không và cáp 39

Bảng 2.19 Kết quả tính toán ngắn mạch 40

Bảng 3.1 Kết quả lựa chọn MCCB của Merlin Gerin cho tủ phân phối 46

Bảng 3.2 Kết quả chọn cáp từ TPP đến các TĐL 48

Bảng 3.3 Kết quả lựa chọn MCCB tổng trong các TĐL 52

Bảng 3.4 Bảng chọn đường cáp và áp tô mát mạng hạ áp của nhà máy 53

Nhóm 2 - 124696

Trang 4

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước, công nghiệp điện giữ một vai trò đặcbiệt quan trọng Bởi vì, công nghiệp điện là ngành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết cácngành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàngtrong nền kinh tế

Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân cư hay một thành phố mới thì việcđầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất vàsinh hoạt của nơi đó

Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy manh sự phát triểncông nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại Điều này có ýnghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp côngnghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật

Bài tập lớn này là sự tổng hợp kiến thức của nhóm trong quá trình học môn Hệ thốngcung cấp điện dưới sự chỉ dẫn của TS Nguyễn Hồng Nhung Bài tập này giúp chúng em tựrèn luyện lại các kiến thức đã học trong quá trình lên lớp và cũng là cơ hội để chúng em tựhọc được những kĩ năng mới như vẽ autoCAD, lập bảng excel để tính toán, v.v…

Đề tài của bài tập là: “Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo“ Với nỗ

lực của bản thân cũng như sự nỗ lực của các thành viên trong nhóm đồng thời với sự tưvấn góp ý của cô giáo TS Nguyễn Hồng Nhung qua các buổi học, nhóm đã hoàn thànhđược bài tập lớn Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với việc thiết kế hệ thống cung cấpđiện luôn là vấn đề rộng và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chuyên môncao nên trong quá trình làm bài tập lớn, nhóm em không tránh khỏi những sai sót Vì vậy,nhóm em rất mong được sự nhận xét góp ý của các cô giáo và các bạn

Hà Nội, Ngày tháng 7 năm 2020

Nhóm Sinh Viên

Đại diện nhóm 2: Phạm Tiến Đạt

Nhóm 2 - 124696

Trang 6

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế

về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác, phụ tải tínhtoán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọncác thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cungcấp điện như : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính toán tổn thất côngsuất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc củacác thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Vì vậy xác định chính xácphụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng Bởi vì nếu phụ tải tínhtoán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫnđến sự cố cháy nổ, rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết

bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãng phí

Do tính chất quan trọng như vậy nên từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu

và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiềuyếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toànchính xác và tiện lợi Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lạithiếu chính xác, còn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tốthì phương pháp tính lại phức tạp

Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệthống cung cấp điện:

 Phương pháp tính theo hệ số sử dụng lớn nhất.

 Phương pháp tính theo công suất đặt hệ số nhu cầu.

 Phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình.

 Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.

 Phương pháp tính theo hệ số đồng thời.

 Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất.

Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ

bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp

Để có kết quả tương đối chính xác, ta sử dụng phương pháp xác định phủ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại (Phương pháp số thiết bị hiệu quả)

Theo phương pháp này phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:

Trang 7

kmax = f ( nhq, ksd)

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

 ksd là hệ số sử dụng tratrong sổ tay kĩ thuật

 nhq là hệ số thiết bị hiệu quả

Hệ số thiết bị hiệu quả nhq

là số thiết bị giả thiết có côngsuất định mức và chế độ làmviệc như nhau và tiêu thụcông suất bằng đúng bằngcông suất tiêu thụ của nhómgồm n thiết bị thực tế Tính hệ

số thiết bị hiệu quả theo biểuthức sau:

có công suất lớn nhất cũngnhư sự khác nhau về chế độlàm việc của chúng.Tuy nhiên

nó chỉ được áp dụng khi n ≤5

Với n > 5, trình tự tính toán như sau:

 Trước tiên dựa vào sổ tay tra các số liệu ksd, cosϕ của nhóm, sau

đó từ số liệu đã cho xác định Pđmmax và

Trang 8

 Pđmmax: Công suất định mức của thiết bị

có công suất lớn nhất trong nhóm

thiết bị có công suất nhỏ nhất

trong nhóm Sau đó kiểm tra điều

kiện:

a Trường hợp: m ≤ 3 và ksd ≥ 0,4 thì nhq = n

Chú ý, nếu trong nhóm có n1 thiết bị

mà tổng công suất của chúng không lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì nhq = n - n1.

Trường hợp m > 3 và ksdp ≥ 0.2 , nhq sẽ được xác định theo biểu thức :

.∑

≤ n

b Khi không áp dụng được các trường hợp trên, việc xác định nhq phải được tiến hành theo trình tự:

 P và P1: Tổng công suất của n và của n1

Nhóm 2 - 124696

Trang 9

 Nếu n ≤ 3 và nhq > 4 phụ tải tính toán được tính theo công thức :

 Nếu n > 3 và nhq < 4 , phụ tải tính toán được tính theo công thức :

P tt = ∑

Trong đó :

 kti : hệ số phụ tải của thiết bị thứ i Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải

có thể lấy gần đúng như sau :

kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn

kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

 Nếu n>300 và ksd ≥ 0,5 phụ tải được tính toán theo công thức :

 Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, quạt nén khí ) phụ tảitính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình :

 Nếu trong mạng có các thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bị cho bapha của mạng , trước khi xác định nhq phải qui đổi công suất của các phụ tải 1 pha

về phụ tải 3 pha tương đương :

 Nếu các thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha : Pqd = 3.Ppha max

 Nếu các thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây : Pqd = 3

* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định nhq theo công thức :

Pqd = Pdm

Trong đó:εdm %-hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch máy

1.1 Xác định phụ tải tính toán cho xưởng sửa chữa cơ khí

1.1.1 Phân nhóm phụ tải của phân xưởng Sửa chữa cơ khí (PXSCCK).

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khácnhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện.Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên tắc sau:

 Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ

áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áptrong phân xưởng

 Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việctương tự nhau để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợicho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm

Nhóm 2 - 124696

Trang 10

 Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùngtrong phân xưởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũng không nênquá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường [(8412)

Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí, côngsuất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phânxưởng Sửa chữa cơ khí thành 5 nhóm Kết quả phân nhóm phụ tải điện được trình bàytrong bảng 1.1

Bảng 1.1 Bảng phân nhóm phụ tải điện

Nhóm I

Cộng nhóm I Nhóm II

I Đ M

(A)

7

Trang 11

Cộng nhóm II Nhóm III

Trang 12

9 Bàn thợ nguội

Cộng nhóm IV Nhóm V

Trang 13

1.1.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải

Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Danh sách thiết bị nhóm 1

Nhóm I

Trang 14

Itt =

Tính toán tương tự cho các nhóm 2, 3, 4,5 và kết quả ghi tại bảng 1.3

Nhóm 2 - 124696

Trang 15

mặt bằng

Trang 16

1.1.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí được xác định theo phương

pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích :

Pcs = p0.FTrong đó :

P0 - suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng [W/m2]

F - Diện tích được chiếu sáng [m2]Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng, tra bảng ta

tìm được p0 = 12 W/m2

Phụ tải chiếu sáng phân xưởng :

Pcs = p0.F = 12.300 = 3,6 kW

Qcs =Pcs.tgϕ = 0 ( đèn sợi đốt nên cosϕ =0 )

1.1.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng

* Phụ tải tác dụng của phân xưởng :

= = 0,9 ( 15,25 + 17,16 + 14,61 + 29,74 + 26,20) = 92,66

Trong đó : kđt - hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy kđt = 0,9

* Phụ tải phản kháng của phân xưởng :

Trang 17

1.2 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại

Do các phân xưởng này chỉ biết công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên phụ tải tính toán được xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

1.2.1 Xác định PTTT cho Ban quản lý và Phòng thiết kế.

Trang 18

Kết quả xác định PTTT của các phân xưởng được trình bày trong bảng 1.4

Nhóm 2 - 124696

Trang 20

1.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy – Biểu đồ phụ tải

1 Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy

Trong đó:

kdt = 0,7 là hệ số số đồng thời

2 Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy

3 Phụ tải tính toán toàn phần của toàn nhà máy

4 Hệ số công suất của toàn nhà máy

J

Chọn tỉ lệ xích m = 3 kVA/mm2, từ đó tìm được bán kính của biểu đồ phụ tải :

=

Góc phụ tải chiếu sáng được tính theo công thức :

Bảng 1.5 Kết quả xác định R và αcs cho các phân xưởng

Trang 21

Hình 1 – Biểu đồ phụ tải của nhà máy

Nhóm 2 - 124696

Trang 22

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY

Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề kinh tế kỹ thuậtcủa hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện được gọi là hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu kỹthuật sau :

 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

 An toàn cho người và thiết bị

 Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải

Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước sau :

 Vạch ra các phương án cung cấp điện

 Lựa chọn vị trí , số lượng , dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại , tiết diện đường dây cho các phương án

 Tính toán thiết kế kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý

 Thiết kế chi tiết các phương án lựa chọn

2.1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp của nhà máy

Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cho việc cấp điện áp hợp lý cho đường dây tải điện từ hệ thống về nhà máy

Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải là :

(kV)Trong đó :

 P - công suất tính toán của nhà máy [kW]

Trong đó Pi, li là công suất tiêu thụ và khoảng cách từ thiết bị thứ i tới tâm

Để xác định tâm phụ tải điện ta dùng công thức :

Nhóm 2 - 124696

= 4,34 + 0,016

Trang 23

 Si là công suất phụ tải thứ i

Trong thực tế người ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z =0

STT Tên phân xưởng

Trang 24

Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng

 Phương pháp dùng sơ đồ dẫn sâu

Đưa đường dây trung áp 35kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phânxưởng sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phốitrung tâm, giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải Nhưng nhược điểm của

sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng theo sơ đồ này rấtđắt và yêu cầu trình độ vận hành cao Nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn vàtập trung nên ta không xét đến phương án này

 Phương pháp sử dụng trạm biến áp trung gian

Nguồn 35kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian được hạ áp xuống 10kV đểcung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạngđiện cao áp trong nhà máy và trong các trạm biến áp phân xưởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện Song phải đầu tư để xây dựng trạmbiến áp trung gian, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp Nếu sử dụng phương án này, vì nhà máy thuộc hộ tiêu thu loại 1 nên tại trạm biến áp trung gian ta đặt hai máy biến áp với dung lượng được lựa chọn như sau :

⇒ ≥ O , = 4961,31

Ta chọn máy tiêu chuẩn Sdm = 7500kVA

Kiểm tra dung lượng của máy khi xẩy ra quá tải sự cố: khi xảy ra sự cố ở một máy biến áp ta có thể tạm ngừng cung cấp điện cho tất cả các phụ tải loại III trong nhà máy Do đó ta dễ dàng thấy được máy biến áp được chọn thoả mãn điều kiện khi xảy ra

sự cố

Vậy tại tạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 MBA Sdm = 7500kV - 35/10.5 kV do công

ty điện Đông Anh chế tạo

 Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm

Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua trạmphân phối trung tâm Nhờ vậy việc quản lý vận hành mạng điện cao áp của nhà máythuận lợi hơn, vốn đầu tư giảm, độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng, song vốn đầu tưcho mạng cũng lớn

Nhóm 2 - 124696

Trang 25

Phương án 1:

Phương án 2:

Nhóm 2 - 124696

Trang 26

Phương án 3:

Phương án 4:

Nhóm 2 - 124696

Trang 27

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, công suất của các phân xưởng, quyết định đặt 8 trạm biến áp phânxưởng

 Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và PX gia công 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 vàKho 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 toán sự cố

Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và phân xưởng Cơ khí số 1

Trạm được đặt hai máy biến áp làm việc song song

Trang 28

Bài tập lớn môn học GVHD:TS Nguyễn Hồng NhungKhi xảy ra sự cố ta cắt bỏ Khu nhà phòng ban quản lý và xưởng thiết kế ra khỏi MBAĐiều kiện: 1,3.SđmB ≥ Sttsc= Stt

S đmB ≥ % , & = 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

PX luyện kim màu

Phân xưởng luyện kim

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 máychế tạo máy kéo làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suấtlớn nhất là : Tmax = 4000h, tadùng dây nhôm lõi thep, tra bảng ta tìm được Jkt = 1.1 A/mm2

Dự án dùng dây nhốm lõi thép (AC) đặt treo trên không, có các thông số kỹ thuật cótrong phụ lục

 Chọn cáp từ TBATT đến B1

 Tiết diện kinh tế của cáp là :

Trang 29

Chọn cáp AC - 95 có tiết diện 95 mm2

Nhóm 2

Trang 30

 Chọn cáp từ TBATT đến B2

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 dòng 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 nênkhông 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 ápkhác nhau giữa các phương án Với phương án 1, ta chỉ tính đến đoạn cáp từ B6 đến PXsửa chữa cơ khí (PX6)

Cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép , độ dài cáp không đáng kểnên coi tổn thất trên cáp bằng 0, ta không cần xét đến điều kiện tổn thất điện áp chophép 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 đểcung cấp điện

2 Chọn cáp AC – 70 tiết diện 70 mm với I cp = 275A

≥

Nhóm 2 - 124696

Trang 31

 Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và PX gia công 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 B6: Cấp điện cho Phân xưởng nhiệt luyện và Kho vật liệu

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

Tính toán tương tự phương án 1 ta có kết quả:

Nhóm 2 - 124696

Trang 32

PX luyện kim màu

Phân xưởng sửa chữa

Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng, quyết định đặt 8 trạm biến áp phânxưởng

 Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và PX gia công cơ khí

Trang 33

Nhóm 2 - 124696

Trang 34

 Trạm B3: Cấp điện cho Phân xưởng luyện kim màu

 Trạm B6: Cấp điện cho Phân xưởng sửa chữa cơ khí, Phân xưởng nhiệt luyện vàKho vật liệu

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

PX luyện kim màu

Phân xưởng luyện kim

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 máychế tạo máy kéo làm việc 3 ca, thời gian sử dụng công suấtlớn nhất là : Tmax = 4000h, tadùng 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 không, có các thông số kỹ thuật cótrong phụ lục

Trang 35

Nhóm 2 - 124696

Trang 36

Tính toán 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 toán Phân xưởng (PX) Phụ tải tính toán TBAPX Chọn TBAPX PX

PX luyện kim màu

Phân xưởng sửa chữa

Trang 37

Nhóm 2 - 124696

Trang 38

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 dòng được đặt trên tất cả các lộ vào ra

của trạm có tác dụng biến đối dòng 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, không cần bảo trì, hệ

thống chống sét trong tủ có dòng định mức 1250A

Loại máy cắtF400

Trang 39

2.3 Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế

Xác định vốn đầu tư thiết bị: Ta lập bảng tổng kết khối lượng vật tư thiết bị (chỉ xét

MBA, dây dẫn và máy cắt cao áp)

Tổn thất điện năng trong mạng điện được tính theo công thức :

∆A = ∑∆P τTrong đó :

τ : thời gian tổn thất công suất lớn nhất ,h

∆P :tổn thất công suất trên đoạn đường dây.Ta có công thức:

Trong đó :

P ,Q : công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đường dây (hoặc cáp)

R: điện trở tác dụng của đoạn đưòng dây r=ro.l, ro và l lần lượt và điện trở đơn vị (ÔM/km) và chiều dài đoạn đường dây (km)

Udm: điện áp định mức của đường dây

Thời gian tổn thất công suất lớn nhất có thể được tính theo công thức:

τ= (0,124+ Tmax 10-4)2 8760trong đó Tmax là thời gian sử dụng công suất cực đại trong năm

Với Tmax = 4000 h ta có τ = 2405 h

Phương án 1:

- Tổn thất ∆P trên đoạn cáp TBATT-B1:

Bảng 2.9 Kết quả tính tổn thất trên các đường dây PA1

Đường cáp

TBATT-B1 TBATT-B2 TBATT-B3 TBATT-B4 TBATT-B5 TBATT-B6 TBATT-B7 TBATT-B8 B6-PX6

Nhóm 2 - 124696

Định dạng
Số trang	79
Dung lượng	2,3 MB