BÀI tập lớn THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO NHÀ máy LUYỆN KIM ĐEN

Số liệu phụ tải - Bảng 1 và Hình 1 cho số liệu tổng quan của phụ tải toàn nhà máy bao gồm vị trí, diện tích, công suất đặt và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng trong nhà máy.. Yêu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN

1.1 Vai trò và vị trí địa lý

Nghành luyện kim đen là nghành công nghiệp nặng mang tầm quan trọngtrong sự phát triển chung của nền kinh tế nước ta, nó đóng vai trò quan trọng cungcấp nguyên liệu cho các ngành khác như : cơ khí chế tạo , giao thông , xây dựng …Hơn nữa chúng ta có thể dựa vào lượng tiêu thụ gang thép trên đầu người mà biếtđược tiềm lực phát triển của một nền kinh tế đang phát triển cụ thể như nước ta Với đặc điểm về công nghệ có nhiều khí bụi nên nhà máy luyện kim thườngđược bố trí ở những nơi xa thành phố , xa khu dân cư Nhà máy luyện kim đen mà

em được giao nhiệm vụ thiết kế có quy mô khá lớn với 7 phân xưởng , một trạmbơm và một ban quản lý

Bảng 1 : Phụ tải của nhà máy luyện kim

TT Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) Loại hộ tiêu thụ

10 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích

Hình 1 Sơ đồ mặt bằng nhà máy luyện kim đen

1.2 Danh sách thiết bị phân xưởng

Bảng 2 Danh sách thiết bị của PXSCCK

1 máy Toàn bộ

Bộ phận máy công cụ

TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy Pđm (kW)

TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy Pđm (kW)

1.3 Diễn giải yêu cầu thiết kế

1.3.1 Thông số ban đầu

1 Phụ tải điện của nhà máy (Hình 1 và Bảng 1)

2 Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí (Hình 2 và Bảng 2)

3 Điện áp nguồn: Uđm = 22kV hoặc 35kV

4 Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: 350 MVA

5 Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: Dùng dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo trên không

6 Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 12 km

7 Công suất của nguồn điện: Vô cùng lớn

8 Nhà máy làm việc: 3 ca, Tmax = 4000 giờ

1.3.2 Số liệu phụ tải

- Bảng 1 và Hình 1 cho số liệu tổng quan của phụ tải toàn nhà

máy bao gồm vị trí, diện tích, công suất đặt và yêu cầu cung

cấp điện của các phân xưởng trong nhà máy Tỷ lệ xích trên

Hình 1 cho phép tính chính xác kích thước thực tế của các

phân xưởng để từ đó tính diện tích của chúng

- Bảng 2 và Hình 2 cho số liệu của phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơkhí

- Thời gian sử dụng công suất lớn nhất của phụ tải nhà máy : Tmax = 4000giờ

1.3.3 Số liệu liên kết với nguồn

- Điện áp liên kết với nguồn : Cho biết điện áp của các lưới hệ

thống ở lân cận vị trí nhà máy cần thiết kế cung cấp điện Khi

thiết kế cần phải chọn cấp điện áp để liên kết HTCCĐ của

nhà máy với lưới hệ thống

- Khoảng cách và loại đường dây nối từ lưới hệ thống (trạm

biến áp trung gian) đến nhà máy Khoảng cách và công suất

phụ tải cho phép sơ bộ lựa chọn cấp điện áp liên kết với

nguồn điện

- Công suất ngắn mạch của hệ thống điện tại phía hạ áp của

trạm biến áp trung gian (tại nơi kết nối giữa lưới hệ thống với

nhà máy Mục đích để đi tính ngắn mạch và lựa chọn thiết bị

điện

1.3.4 Yêu cầu thiết kế cung cấp điện

- Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và toàn nhà máy

- Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

- Thiết kế mạng điện hạ áp động lực cho PXSCCK

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY

2.1 Tổng quan các phương pháp xác định phụ tải tính toán và phạm vi ứng dụng

2.1.1 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số nhu cầu (Knc)và công suất đặt

- Pđi, Pđmi : Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (kW)

- Ptt, Qtt, Stt : Công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán cảu nhómthiết bị (kW, kVAR, kVA)

- n : Số thiết bị trong nhóm

- Knc : Hệ số nhu cầu cảu nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu

Phương pháp này ưu điểm là đơn giản, thuận tiện Nhược điểm là kémchính xác, không xét được chế độ vận hành của các phụ tải, chỉ dùng trong tínhtoán sơ bộ khi biết số liệu rất ít về phụ tải như Pđ và tên phụ tải

2.1.2 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại (Kmax) và công suất trung bình (Ptb).

- Pđmi : Công suất định mức thiết bị thứ I trong nhóm

- Kmax : Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ

Kmax = f(nhq , Ksd )

- nhq : số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng côngsuất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhómphụ tải thực tế.( Gồm có các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau )Công thức nhq như sau :

+ Khi m¿ 3 và Ksd ¿ 0,2 thì nhq được xác định theo trình tự như sau :

• Tính n1 : số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pđm max

• Tính P1 : tổng công suất của n1 thiết bị trên :

Kd : hệ số đóng điện tương đối phần trăm

Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha + Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp 3 pha :

2.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Phân xưởng Sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng

nhà máy Trong phân xưởng có 70 thiết bị, công suất của các thiết bị rất

khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 30 kW ( Lò điện kiểu buồng và

Lò điện kiểu bể) song có những thiết bị có công suất rất nhỏ ( 1 kW) Các

thiết bị có chế độ làm việc dài hạn Những đặc điểm này cần được quan

tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phương

án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng

2.2.1 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp P tb và

K max

2.2.1.1 Phân nhóm phụ tải

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ

làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần

phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo

các nguyên tắc sau:

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc tương tự nhau

- Tổng công suất định mức của các nhóm phụ tải nên xấp xỉ nhau, hơn nữa

tổng số phụ tải của các nhóm cũng nên xấp xỉ nhau và nên trong khoảng 8

đến 12 phụ tải

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau

Các bảng phân chia theo nhóm

Nhãnmáy

íhiệu

1máy

Toànbộ

6 Máy tiện Rêvonve 1 IA-I8 2 2 6

Nhãnmáy

Pđm(kW)

Kíhiệu

1máy

Toànbộ

Nhãnmáy

íhi1

Pđm(kW)

Kíhiệu

1máy

Toànbộ

íhiệu

1máy

Toànbộ

57

Pđm(kW)

Kíhiệu

1máy

Toànbộ

Nhãnmáy

íhiệu

1máy

Toànbộ

íhiệu

1máy

Toànbộ

Bảng 1 Phụ tải nhóm 1

Chọn hệ số sử dụng K sd=0,2 và hệ số công suất cosφ=0,6.

Từ bảng ta có:

 Tổng số thiết bị của nhóm: n=13

 Công suất lớn nhất của thiết bị trong nhóm: P max=14 kW

 Công suất nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm: P min=2 kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 12P max=7kW là n1=2

Nhãnmáy

Pđm(kW)

Kíhiệu

1máy

Toànbộ

35 8 2

 Công suất lớn nhất của thiết bị trong nhóm: P max=14kW

 Công suất nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm: P min=2kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 12P max=7kW là n1=5

T

ốlượng

ãnmáy

íhiệu

1máy

Toànbộ

18

HC-12A

 Công suất lớn nhất của thiết bị trong nhóm: P max=9kW

 Công suất nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm: P min=1kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 12P max=4,5kW là n1=7

Pđm(kW)

Kíhiệu

1máy

Toànbộ

 Tổng số thiết bị của nhóm: n=4.

 Công suất lớn nhất của thiết bị trong nhóm: P max=30kW

 Công suất nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm: P min=10kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 12P max=15kW là n1=3

Nhãnmáy

íhiệu

1

máy

Toànbộ

44

46

5 Máy phay vạn năng 1 578 3 3 47

8 Máy biến áp hàn(cos=0.35) φ 1 CT32

4

8.4

 Công suất lớn nhất của thiết bị trong nhóm: P max=10kW

 Công suất nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm: P min=3kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 12P max=5kW là n1=5

T

Sốlượng

Nhãnmáy

Pđm(kW)

Kíhiệu

1máy

Toànbộ

 Công suất lớn nhất của thiết bị trong nhóm: P max= 10kW

 Công suất nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm: P min= 1kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 12P max=5kW là n1=4

n¿ =n1

n = 104 = 0,4

P1= 8.2+7+10 =38 (kW)

P ∑= 45 (kW)

íhiệu

1máy

Toànbộ

Từ bảng ta có:

 Tổng số thiết bị của nhóm: n=8

 Công suất lớn nhất của thiết bị trong nhóm: P max= 15kW

 Công suất nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm: P min= 1kW

Số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 12P max=7.5kW là n1=1

n

h q

K

m a x

P

t t

Q

t t

S

t t

I

t t

(kW)

(kVAr)

(kVA)

(A)

0.2

0

1.9

27.36

36.48

45.60

69.28

2

0

1.93

27.02

36.03

45.04

68.43

2 6 85 .0

1

.01

.01

.39

2

0.6

3.44

<

4

85.50

114

142.27

216.165

1.9

19.91

26.55

33.19

50.42

2

0

2.3

20.70

27.6

34.50

52.42

2

0.6

2.1

<

4

23.40

31.12

38.94

59.16

Bảng 8 Tổng hợp kết quả tính toán phụ tải các nhóm

2.2.1.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn PXSCCK

a Xác định phụ tải tổng hợp của toàn PXSCCK

b Xác định phụ tải chiếu sáng của PXSCCK

Phụ tải chiếu sáng của PXSCCK được xác định theo công thức: P cs = p0.S

Trong đó:

 p0: suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2)

 S: diện tích của phân xưởng được chiếu sáng (m2)

Hệ thống chiếu sáng dùng đèn sợi đốt (cosφ =1 => tanφ =0 ) và tra bảng

I px= ¿ S px

√3U đm=¿

318,53

√3 0,38 = 483,96 (A)Cos φ= 0,64

2.3 Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng còn lại

Côngsuấtđặt(kW)

Loạihộtiêuthụ

tích

2.3.1 Cách xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng

Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích của cácphân xưởng nên

ở đây sẽ sử dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ sốnhu cầu

Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Theo phương pháp này PTTT của phân xưởng được xác định theo cácbiểu thức :

P đi , P đmi- công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i

P tt , Q tt , S tt - công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toáncủa nhóm thiết bị

K nc - hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật

Cosφ – hệ số công suất trung bình của nhóm

2.3.2 Xác định PTTT của các phân xưởng

Phân xưởng luyện gang

P cs = p0 S = 0,015 x 4800 = 72 (kW)Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:

P px=P cs+P dl=2400 + 72 = 2472 (kW)

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:

Q px=Q dl= 1800 (kVAr)Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:

S px=√P2px +Q2px=√2472 2 +1800 2=3058 (kVA)Dòng điện tính toán:

I px= ¿ S px

√3U đm=I=¿ 3058

√3.0,38=4646,15 (A)Tổng hợp các phân xưởng

m2¿

P đl

(kW)

P cs

(kW)

P px

(kW)

Q px

(kVAr)

S px

(kVA)

2400

7

2 2472

1800

3057.905

2100

51.945

2151

945

1575

2666.738

9.44

19

15.597

1680

68.04

1748

04

1260

2154.819

1800

23.7

1823

7

1350

2269.005

P

- 0.6

4

15

184.72

17.625

202.35

246

008

318.53

0.8 0.7 12 80

0

15.552

815.552

816

163

1153.797

0.8 0.8

5

20

256

51.84

307.84

158

655

346.3188

Tổng cộng

12290.434

9230

826

15397.599

2.4 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy

 PTTT tác dụng của toàn nhà máy:

2.5 Xác định tâm của biểu đồ phụ tải

2.5.1 Tâm phụ tải điện

Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trị

P i và l i - công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải

Để xác định toạ độ của tâm phụ tải điện có thể sử dụng các biểu thức sau:

x i ; y i ; z i - toạ độ của tâm phụ tải thứ i theo một hệ trục toạ độ XYZ tuỳ

chọn

S i - công suất của phụ tải thứ i

Trong thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z Tâm phụ tải điện là vị trí

tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối nhằm mục

đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện

2.5.2 Biểu đồ phụ tải điện

Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm tâm

trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của

phụ tải theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn Biểu đồ phụ tải cho phép người

thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần

thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện Biểu đồ phụ

tải được chia thành 2 phần: phần phụ tải động lực ( phần hình quạt gạch

chéo ) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần hình quạt để trắng )

Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các

phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể

lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng

Bán kính vòng tròn phụ tải được xác định qua biểu thức:

R i=√ S i

mπ

Trong đó: m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 4 kVA/mm2

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công

P tt

(kW)

S tt

(kVA)

Tâm phụtải

R(

mm)

α cs

X(cm)

Y(cm)

1 PXluyện

gang

72

2472

3057

91

10.2

4 15.6

0

10.49

51

9

66

74

1219

4

1515

6

6

10.98

5.74

4 PX cánnóng

68.04

1748

2154

82

5.8

3.4

13.09

14.01

5 PX cánnguội

23.7

1823

7

2269

01

2.4

3.6

13.44

4.68

49.572

1549

6

1914

89

5.9

5.9

12.34

11.52

7 PX sửachữa cơ

khí

17.625

202

345

318

53

2.1

4.9

5

03

31.36

8 Trạmbơm

15.552

815

55

1153

8

10.5

6.1

9

58

6.86

307

346

.9

5

6

31

Bảng 9 Bán kính và góc phụ tải chiếu sáng các phân xưởng

Từ bảng trên ta tính được tâm phụ tải của nhà máy như sau:

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ

MÁY 2.6 Đặt vấn đề

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêukinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp

lý phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau:

1 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

2 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

3 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

4 An toàn cho người và thiết bị

5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện

6 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm cácbước:

1 Vạch các phương án cung cấp điện

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

3 Tính toán kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý

4 Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn

2.7 Thiết kế mạng điện cao áp nhà máy

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

Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cần lựa chọn 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:

U = 4,34.√L+0,016 P (kV)Trong đó:

P - công suất tính toán của nhà máy (kW)

L - khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km) Theo đề bàiL=12 km

Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:

U = 4,34.√12+0,016×9832,35 = 56,47 (kV)Trạm biến áp trung gian có các cấp điện áp ra là 22 kV và 35 kV Từ kết

quả tính toán ta chọn cấp điện áp để cung cấp cho nhà máy là 35 kV.

2.7.2 Đề xuất các phương án sơ đồ cung cấp điện của mạng cao áp

nhà máy

2.7.2.1 Chọn sơ đồ cung cấp điện từ nguồn điện nhà máy

Từ nguồn (tức là từ TBATG của hệ thống điện) có thể cấp điện đếnnhà máy theo các hình thức sau:

 Cách thứ nhất dẫn điện bằng một đường dây từ TBATG của hệthống điện đến tâm phụ tải (trạm trung tâm) của toàn nhà máy để từ

đó phân phối đến các phân xưởng Cách này áp dụng cho trườnghợp TBATG ở xa nhà máy Tâm phụ tải của nhà máy được xácđịnh như trên

Có thể có hai phương án kết cấu trạm trung tâm như sau:

 Tại tâm phụ tải của nhà máy đặt một trạm biến áp trung tâm (TBATT) hạđiện áp nguồn xuống một điện áp trung gian (ví dụ hạ từ 35kV hoặc 22kVxuống 10kV hoặc 6kV) rồi cấp điện cho các phân xưởng thông qua cáctrạm biến áp phân xưởng (TBAPX)

 Tại tâm phụ tải của nhà máy đặt một trạm phân phối trung tâm (TPPTT)không có máy biến áp, chỉ gồm các thiết bị đóng cắt phân phối tới cácTBAPX

 Cách thứ hai cấp điện trực tiếp từ trạm biến áp trung gian của hệthống điện đến các phân xưởng của nhà máy (sơ đồ "dẫn sâu")bằng nhiều đường dây Phương pháp này chỉ thực hiện nếuTBATG của hệ thống điện ở rất gần nhà máy và trong nhà máy cómột số phụ tải có công suất rất lớn và quan trọng

=> Qua phân tích hai phương án ta chọn phương án thứ nhất dẫn điệnbằng một đường dây từ TBATG của hệ thống điện đến tâm phụ tải (trạmtrung tâm) của toàn nhà máy để từ đó phân phối đến các phân xưởng Tâm phụ tải của nhà máy được xác định tại điểm M(6,4 ; 3,5) trùng vớiphân xưởng 4 theo trình bày ở chương II Nên ta dịch điểm đặt trạm tới vị

trí M(7,8 ; 3,6)

a Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm (TBATT):

Nguồn 35kV từ hệ thống về qua TBATT được hạ xuống điện áp 10kV

để cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng Nhờ vậy sẽ giảm được vốnđầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các TBA phânxưởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cảithiện , song phải đầu tư để xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trongmạng cao áp Nếu sử dụng phương án này vì nhà máy được xếp vào hộloại 1 nên trạm TBATG phải đặt 2 máy biến áp với công suất được chọntheo điều kiện:

N B : Số máy biến áp trong trạm.

k hc:Hệ số hiệu chỉnh S đmB theo nhiệt độ vận hành

S TBA sc : Phụ tải cực đại của trạm biến áp trong chế độ 1 trong N B MBA sự cố

không làm việc Khi đó cho phép cắt một số phụ tải không quan trọng(phụ tải loại III) để giảm nhẹ dung lượng MBA Đối với TBATT, có thểlấy S TBA sc  0,7.S TBA

k qt : Hệ số quá tải Trong thiết kế lấy k qt = 1,4.

N B : Số máy biến áp trong trạm.

Vậy chọn máy biến áp có công suất:

S đmB ≥ S TBA

N B k hc=12296,682 =6148,34 (kVA)Kiểm tra điều kiện sự cố:

(N¿¿B−1).k hc .k qt¿=0,7.12165,771,4 =6148,34 (kVA)Vậy tại trạm biến áp trung gian sẽ đặt hai máy MBA 6300 kVA - 35/10kV

b Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm (TPPTT) :

Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởngthông qua TPPTT Nhờ vậy việc quản lí , vận hành mạng điện cao áp củanhà máy sẽ thuận lợi hơn tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấpđiện được gia tăng , song vốn đầu tư cho mạng cũng lớn hơn Trong thực

tế đây là phương án thường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao ( ≤

35kV), công suất các phân xưởng tương đối lớn

2.7.2.2 Chọn phương án trạm biến áp phân xưởng

Nguyên tắc chọn phương án trạm biến áp phân xưởng

 Chọn ít chủng loại công suất máy biến áp, không nên chọn công suất máybiến áp phân phối (MBAPP) trên 1000kVA vì loại máy này không đượcsản xuất phổ biến

 Các phụ tải công suất lớn (trên 2000kVA) có thể được cấp điện từ 2TBAPX trở lên.

 Các phụ tải công suất nhỏ gần nhau có thể được cấp chung qua 1 TBAPX

Vị trí TBAPX trong trường hợp này nên đặt tại phân xưởng có công suấtlớn và yêu cầu cung cấp điện cao nhất

 Số máy biến áp trong một TBAPX được chọn theo yêu cầu cung cấp điệncủa phụ tải (phân xưởng) quan trọng nhất được cấp từ TBAPX đó Phụ tảiloại I và II đặt 2 máy, phụ tải loại III đặt 1 máy

a Xác định số lượng máy biến áp phân xưởng

 Chọn số lượng trạm biến áp có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng sơ

đồ cung cấp điện hợp lý

 Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA được lựa chọn vào 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 trường hợp TBA chỉ đặt 1 MBA

sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điệnkhông cao Các TBA cung cấp cho hộ loại I và loại II chỉ nên đặt 2MBA,

hộ loại III có thể đặt 1 MBA

 Dựa vào tính năng và mức độ quan trọng của các phân xưởng trong nhàmáy ta có thể phân ra hai loại phụ tải như sau:

Phân xưởng loại I gồm:

+ Phân xưởng luyện gang – kí hiệu trên mặt bằng: 1

+ Phân xưởng lò Martin – kí hiệu trên mặt bằng: 2

+ Phân xưởng máy cán phôi tấm – kí hiệu trên mặt bằng: 3

+ Phân xưởng cán nóng – kí hiệu trên mặt bằng: 4

+ Phân xưởng cán nguội – kí hiệu trên mặt bằng: 5

+ Phân xưởng tôn – kí hiệu trên mặt bằng: 6

+ Trạm bơm – kí hiệu trên mặt bằng: 8

Phân xưởng loại III gồm:

+ Phân xưởng sửa chữa cơ khí – kí hiệu trên mặt bằng: 7

+ Ban Quản lý và Phòng Thí nghiệm – kí hiệu trên mặt bằng 9

Số lượng máy biến áp cho mỗi trạm được chọn lựa như sau:

- Phân xưởng phụ tải loại I cần đặt 2 MBA cho trạm biến áp phânxưởng đó

- Phân xưởng phụ tải loại III cần đặt 1 MBA cho trạm biến áp phânxưởng đó

Từ đây ta nêu ra 2 phương án đặt trạm biến áp phân xưởng: Đặt 7 TBAphân xưởng và đặt 6 TBA phân xưởng

b Phương án 1: Đặt 7 TBA phân xưởng.

 Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng luyện gang

 Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng lò Martin

 Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng máy cán phôi tấm

 Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng cán nóng + Ban Quản lý vàPhòng thí nghiệm

 Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng cán nguội + Phân xưởng sửachữa cơ khí

 Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng tôn

 Trạm B7 cấp điện cho trạm bơm

Trong đó tất cả các trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 cấp điệncho các phân xưởng chính cấp loại I do đó cần đặt 2 MBA Các trạm dùngloại trạm kề, có một tường chung với tường phân xưởng

 Chọn dung lượng máy biến áp cho trạm biến áp phân phối:

Điều kiện chọn máy biến áp:

N B : Số máy biến áp trong trạm

k hc:Hệ số hiệu chỉnh S đmB theo nhiệt độ vận hành K hc=1−t−t0

100

- Điều kiện kiểm tra (chỉ áp dụng cho trạm biến áp có N B  2)

(N¿¿B−1).k hc .k qt¿Trong đó:

S TBA sc : Phụ tải cực đại của trạm biến áp trong chế độ 1 trong N B MBA sự

cố không làm việc Khi đó cho phép cắt một số phụ tải không quan trọng(phụ tải loại III) để giảm nhẹ dung lượng MBA Đối với TBAPX cũng giảthiết trong phụ tải loại I có khoảng 30% phụ tải loại III có thể cắt điện khi

sự cố Các phụ tải loại III được phép cắt điện khi sự cố Khi đó S TBA sc  0,7

S TBA I

Trong đó S TBA I là tổng công suất các phụ tải loại I được cấp điện từ

TBAPX đang chọn công suất

k qt : Hệ số quá tải Trong thiết kế lấy k qt = 1,4.

N B : Số máy biến áp trong trạm.

 Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng luyện gang

o Chọn máy biến áp có công suất: