Thiêt kê cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Vậy nhiệm vụ đặt ra đĩi với người thiết kế hệ thống cung cấp điện phải nghiên cứu kỹ đặc điểm cơng ngheọ của nhà mỏy,xớ nghiệp cơng nghiệp,phải chú ý đến nhiều vấn đề chất lượng như tổn

LỜI NểI ĐẦU

Hiện nay nền kinh tế của đát nước ta đang phát triển một cách mạnh mẽ theo định hướng cơng nghiệp hố, hiện đại hố đaỏt nước Như vậy sự ra ủụứi của các nhà máy xí nghiệp la tất yếu gĩp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển

Một trong những quan tâm hàng đầu để xây dựng các nhà mỏy,xớ nghiệp

đĩ là việc thiết kê cung cấp điện cho nhà mỏy,vỡ điện năng là điều kiện tồn tại vàphát triển đối vớớ cỏc nhà mỏy,xớ nghiệp.Hệ thống cung cấp ủieọn được coi là phù hợp cĩ ý nghĩa rất quan trọng bởi lẽ nĩ làm giảm giá thành , vốn đầu tư, giảmchi phí vận hành hàng năm.Vỡ vaọy sẻ giĩm ủược chi phí năng lượng cho một đơn vị sản xuất

Vậy nhiệm vụ đặt ra đĩi với người thiết kế hệ thống cung cấp điện phải nghiên cứu kỹ đặc điểm cơng ngheọ của nhà mỏy,xớ nghiệp cơng nghiệp,phải chú ý đến nhiều vấn đề chất lượng như tổn thất cơng suất phải bố trí xây dựng caực trạm phân phối trung tâm gần tâm phụ tải,cỏc trạm biến áp phân xưỡng sao cho hợp lý.Những trạm biến áp cấp điện cho phân xưỡng cĩ cơng suất lớn thì phải đặt gần phân xưỡng đĩ để giảm tổn thất điện năng Đồng thời việc bố trí các trạm phân phối trung tâm và trạm biến áp phân xưỡng phải khơng ảnh hưỡng đếnviệc sản xuất của nhà máy, xí nghiệp

Tĩm lại , việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy ,xí nghiệp luơn luơn địi hỏi phải quan tâm đến rất nhiều vấn đề với khuơn khổ vaứ thụứi gian thieỏt keỏ đồ án này khơng thể nĩi hết được

Trong điều kieọn nước ta hiện nay, đeồ phát triển trên nền kinh tế vững mạnh ngang tầm với các nước tiên tiến trờn thờ giới thì địi hỏi chúng ta phải cĩ một cơ sở hạ tầng vững chaộc,do ủoự vieọc xãy dửùng các nhà máy ,xí nghiệp luơn địi hỏi điện năng cao vào những khấu mà cĩ thể thay thế,chớnh vỡ vaọy thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho từng nhà mỏy đĩ trở thành một địi hỏi

vơ cùng bức thiểt trong giai đoạn hiện nay

Trong thơỡ gian làm đồ án, em được phân công nhiệm vụ thiết kế hệ thốngcấp điện cho nhà máy cơ khí Nhà máy có tầm quan trọng trong neàn kinh tế quốc dân, cho các ngành công nghệp trong và ngoài nước.Vỡ vậy nhà máy cần phải đảm bảo cấp điện liên tục và an toàn, nguồn cung cấp điện cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp trung gian caựch nhà máy 1,7km.

Cuốn đồ án này gồm 7 phần và 5 bản vẽ A o

+ Phần I : Xác định phụ tải tính toán của nhà máy

Chương 1: Cơ sở lý thuyết cung cấp điện Chương 2: Xác định phụ tải tính toán cho từng phân xưỡng và toàn

bộ nha máy

Chương 3: Lựa chọn và tính toán phương án cấp điện cho nhà máy +Phần II: Thiết kế chi tiết mạng cao áp cho nhà máy

+ Phần III: Thiết kế mạng hạ áp phân xưỡng sửa chữa cơ khớ_PX6

+ PHần IV: Thiết kế hệ thống chiếu sáng PXSCCK_PX6

+ Phần V: Thớờt kế trạm biến áp phân xưỡng

+ Phần VI: Thiết kế đường dây trên không 22kV cấp điện cho nhà máy + Phần VII: Tính toán nâng cao hệ số công suất

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cơ trong Bộ mơn Thiết Bị Điện - Điện

Tử, khoa Điện, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt là cơ Lưu Mỹ Thuận đãdành nhiều thời gian quý báu, tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án này đúngthời hạn

Em xin chân thành cám ơn !

KẾT LUẬN

Sau3 thaựng laứm ủồ aựn toỏt nghieọp cung caỏp ủieọn, vụựi sửù hửụựngdaĩn taọn tỡnh cuỷa Cõ Lửu Myừ Thuaọn ẹeỏn nay em ủaừ hoaứn thaứnh ủồ aựnnaứy Qua taọp ủồ aựn ủaừ giuựp em naộm vửừng về nhửừng kieỏn thửực cụbaỷn ủaừ ủửụùc hóc ủeồ giaỷi quyeỏt nhửừng vaỏn ủề trong cõng taực thieỏt keỏvaọn haứnh heọ thoỏng cung caỏp ủieọn

Taọp ủồ aựn naứy giaỷi quyeỏt ủửụùc nhửừng vaỏn ủề :

- Xaực ủũnh phú taỷi

- Xaực ủũnh dung lửụùng, soỏ lửụùng maựy bieỏn aựp

- Chón dãy daĩn vaứ thieỏt bũ baỷo veọ

- Tớnh toaựn về ủieọn vaứ ngaộn mách

- Buứ cõng suaỏt phaỷn khaựng

-Tớnh toaựn noỏi ủaỏt

-Thieỏt keỏ máng ủieọn cho phãn xửụỷng cú theồ

Vụựi kieỏn thửực taứi lieọu thõng tin coự hán, nẽn ủồ aựn naứy khõngtraựnh khoỷi nhửừng thieỏu soựt Raỏt mong ủửụùc sửù goựp yự chãn tỡnh cuỷacaực thầy cõ giaựo trong nhaứ trửụứng ủaởc bieọt laứ thầy cõ trong khoa ủieọnvaứ caực bán sinh viên nhaốm laứm cho baỷn thuyeỏt minh ngaứy caứng ủửụùchoaứn thieọn hụn

Moọt lần nửừa em xin chãn thaứnh caỷm ụn sửù giuựp ủụừ cuỷa Cõhửụựng daĩn Lửu Myừ Thuaọn vaứ caực thầy cõ trong khoa ủieọn cho vieọchoaứn thaứnh ủồ aựn toỏt nghieọp cuỷa em ủuựng thụứi hán

Sinh viẽn thửùc hieọn Ngõ Quoỏc BaỷoLụựp: ẹieọn Kyừ Thuaọt – K45

PHẦN 1

TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO NHÀ MÁY

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

I.NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN.

Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêuthụ có đủ lượng điện năng theo yêu cầu với chất lượng điện năng tốt nhất Do đó

có thể nêu ra một số yêu cầu khi cùng cấp điện như sau:

+ Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao

+ Nâng cao chất lượng điện và giảm tổn thất điện năng

+ An toàn trong vận hành, thuận tiện trong bảo trì và sửa chữa

+ Phí tổn về kinh tế hàng năm là nhỏ nhất

II CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.

Phụ tải điện phụ thuộc nhiều yếu tố như: công suất và số lượng cỏc mỏy chế

độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất và trình độ vận hành của côngnhân … Vì vậy việc xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khănnhưng rất quan trọng Bởi vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tảithực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị điện có khi dẫn tới cháy, nổ rất nguyhiểm Còn nếu phụ tải tính toán xác định lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết

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

Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính toán Những phươngpháp đơn giản tính toán thuận tiện nhưng thường cho kết quả không thật chính xác.Ngược lại, nếu độ chính xác được nâng cao thì phương phỏp tớnh sẽ phức tạp hơn

Do đó mà tuỳ theo yêu cầu và giai đoạn thiết kế mà ta có phương pháp thích hợp

Sau đõy là các phương pháp thường được sử dụng để xác định phụ tải tính toán:

1 Xác định phụ tải tính toán theo công xuất đặt (P đ ) và hệ số nhu cầu(k nc ):

Phương pháp này thường được sử dụng đối với các nhà máy khi đã thiết kế nhà xưởng (chưa có thiết kế bố trí các máy móc, thiết bị trên mặt bằng) lúc này mới chỉ biết duy nhất một số liệu cụ thể là công suất đặt của từng phân xưởng

Phụ tải tính toán của mỗi phân xưởng được xác định:

a.Phụ tải động lực.

Pđl= knc Pđ (kW)

Qđl = Pđl tgφ (kVAR)Trong đó:

Pđ - công xuất đặt của phụ tải

knc - hệ số nhu cầu, được tra trong sổ tay kĩ thuậtcosφ - hệ số công suất, được tra trong sổ tay kĩ thuậttgφ - được tính ra từ cosφ

b.Phụ tải chiếu sang.

Psc = Po S (kW)

Qcs = Psc tgφ (kVAR)Trong đó:

Po - xuất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m²)

S - diện tích cần được chiếu sáng (m²)

c.Phụ tải tính toán toàn phần mỗi phân xưởng.

CS dl CS

Trong đó:

kđt - hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải của cỏc nhúm khụngđồng thời

Có thể tạm lấy:

+ Nhược điểm: kém chính xác bởi knc tra trong sổ tay kỹ thuật

2.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K max và công suất trung bình

ksd - hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra được từ sổ tay

kmax - hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lượng

ksd và số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq

Trình tự tính số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq

+ Xác định n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửacông suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm

+ Xác định P1 là công suất của n1 thiết bị trên

P1 = 11

+ Từ nhq ta xác định được nhq theo công thức :

nhq = n nhq* Bảng tra kmax ở [ PL1.6 _ PL1 ] chỉ bắt đầu từ

nhq ≥ 4 còn khi nhq < 4 thì phụ tải tính toán được xác định theo công thức:

kti - hệ số tải, nếu không biết có thể lấy gần đúng

kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

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

* Nhận xét: Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, vì khi

xác định số thiết bị hiệu quả chúng ta đó xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng

3 Phương phỏp xỏc định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn

vị diện tích sản xuất:

Phụ tải tính toán được xác định bằng công thức:

Ptt = Po FTrong đó:

+ Po - suất phụ tải trên 1m² diện tích sản xuất ( kW/m² ) Giá trị Po có thể tra được trong các sổ tay, giá trị Po của từng loại hộ tiêu thụ do kinhnghiệm vận hành thống kê lại mà có

+ F - diện tích sản xuất (m²) tức là diện tích dùng để đặt máy sản xuất

* Nhận xét: Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng Vì vậy nó thường được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ Nó cũng được dùng để tính phụ tải cỏc phõn xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều như: gia công cơ khí, dệt, sản xuất ô tô, vòng bi …

4 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị

sản phẩm.

Phụ tải tính toán được xác định bằng công thức:

Ptt = MTmax.WoTrong đó :

M - số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm (sản lượng)

Wo - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ( kWh/đvsp)

Tmax - thời gian sử dụng công suất lớn nhất, tính bằng giờ (h)

* Nhận xét : Phương pháp này thường được dùng để tính toán cho các thiết bịđiện có đồ thị phụ tải ít biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy nén khớ,cỏc thiết

bị điện phân … khi đó phụ tải tính toán gần như bằng phụ tải trung bình và kếtquả tính tương đối chính xác

CHƯƠNG 2 TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TỪNG PHÂN XƯỞNG

VA TOÀN Bễ NHÀ MÁY

A TÍNH PHỤ TẢ TÍNH TOÁN CHO TỪNG PHÂN XƯỞNG

Cắn cứ vào dang sỏch cỏc phõn xưởng,cỏc thơng tin biết về các phân xưởng

ta thấy chỉ cĩ phân xưởng sửa chửa cơ khí đả bieỏt chính xác

Vị trí cơng suất đặt của caực thiết bị trong phân xưởng ta tự bố trí Ta ápdụng phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ sốcực đại

Phãn xửụừng reứn daọp PX5 182 550 10,5 14,3Phãn xửụừng SCCK PX6 243 Theo tính tốn 2,35 12,7

1.Phân nhóm phụ tải tính toán:

Căn cứ vào số liệu phân xưởng sửa chửa cơ khí gồm có 33 thiết bị,em quyếtđịnh chia làm 4 nhóm như sau:

Bảng 2.2 phụ tải 4 tủ động lưc PX6

Số thứ tự trên Tên thiết bị số Pđm (kw) Ghi chú

măt bằng lượng

Nhóm 1

2 Máy tiện ren vạn năng 1 4,5

1 Máy tiện ren CADIP 2 4,5

2 Máy tiện ren vạn năng 1 4,5

7 Máy mài hai đá 200 1 0,75

16 Máy cắt bằng tia plasma 1 3 ; Pqđ =9 Uđm=220v

+ Tổng số tiết bị trong nhóm n = 8

+ Tổng công suất của 8 thiết bị trong nhóm P  = 26,05 kW

+ Trong nhóm 1cần quy đổi máy cắt bằng tia plasma

i

 Pđmi (kW)Tra [PL1.1 TL1] có :

ksd = 0,2; cosφ = 0,6 → tgφ = 1,333Tra [PL1.6 TL1] với ksd = 0,2 và nhq = 5,12 có kmax = 2,24

Vậy:

+ Công suất tác dụng ĐL1

PĐL1 = 0,2 2,24 26,05 = 12,61(kW)

+ Cống suất phản kháng ĐL1

QĐL1 = PĐL1 tgφ = 14,34 1,333 = 19,07 (kVAr)+ Công suất biểu kiến tủĐL1

+Tổng công suất của 9 thiết bị trong nhóm P  = 30,41(kW)

+Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng ẵ công suất lớn nhất trong nhóm là: n2 = 3

P2 = 21,51 (kw)Tính được :

n* =

n

n2 = 3

9 = 0,333

 Pđmi (kW)Tra [PL1.1 TL1] có :

ksd = 0,2; cosφ = 0,6 → tgφ = 1,333Tra [PL1.6 TL1] với ksd = 0,2 và nhq = 5,04 có kmax = 2,42

Vậy:

+ Công suất tác dụng của tủ ĐL2

PĐL2 = 0,2 2,24 30,41 = 13,62 (kW)+ Công suất phản kháng tủ ĐL2

QĐL2 = PĐL2 tgφ = 13,62 1,333 = 18,16 (kVAr)+ Công suất biểu kiến tủ ĐL2

SĐL2 = 2 2

P Q = 13,62 2  18,16 2 = 22,7 ( kVA) + Dòng điện tính toán tủ Đl2

Tổng cộng 8 24,79Thiết bị tủ ĐL3 cú mỏy hàn cần quy đổi vê chế độ làm việc dài hạn:

+Tổng số tiết bị trong nhóm n = 8

+Tổng công suất của 9 thiết bị trong nhóm P  = 24,79 (kW)

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng 1/2công suất lớn nhất trong nhómlà: n3 = 1

P3 = 18,59 (kW)Tính được :

n* =

n

n3 = 1

i

 Kti Pđmi (kW)Trong đó :

Kti hệ số tải, gõn đỳng lấy Kti =o,9Vậy :

+Công suất tác dung tủ ĐL3

PĐL3 = 0,9 24,79 = 22,31 (kW)+Công suất phản kháng tủ ĐL3

QĐL3 = PĐL3.tg(kVAr)Tra [PL1.6 - TL1] lây cosφ = 0,6 → tgφ = 1,333

QĐL3 =22,31.1,333 =29,74 (kVAr)+ Công suất biểu kiến tủ ĐL3

SĐL3 = 2 2

P Q = 22,31 2  29,74 2 = 37,19 ( kVA )

buồng sấy STD

Pqđ =3.Pđm = 3.0,75 =2,25(kW) Máy khoan cầm tay

Pqđ = 3.Pđm = 3.2,2 = 6,6 (kW) Dầm treo có plăng điện

Pqđ =3.Pđm TD% =3.4,85 0,6 =11,27 (kW)+Tổng số tiết bị trong nhóm n = 8

+Tổng công suất của 8 thiết bị trong nhóm P  = 30,52( kW)

+ Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng 1/2 công suất thiết bị lớn nhất là:

n4 =2

P4 = 17,87(kW)Tính được :

n* =

n

n4 = 2

i

 Pđmi (kW)Tra [PL1.1 TL1] có :

ksd = 0,2; cosφ = 0,6 → tgφ = 1,333Tra [PL1.6 TL1] với ksd = 0,2 và nhq = 5,04 có kmax = 2,42

Vậy:

+ Công suất tác dụng tủ Đl4

PĐL4 = 0,2.2,42.30,52 = 14,77 (kW)+Công suất phản kháng tủ ĐL4

QĐL4= PĐL4 tgφ = 14,77 1,333 = 19,69 (kVAr)+ Công suất biểu kiến tủ ĐL4

SĐL4= 2 2

P Q = 14,77 2  19,69 2 = 24,61 (kVA) + Dòng điện tính toán tủ ĐL4

3 Phụ tải chiếu sáng phân xưởng 6 (PX6)

Phân xưởng SCCK có nhiều máy móc chuyển động, các chi tiết cần có độ giacông chính xác cao, đòi hỏi ánh sáng gần như ban ngày có chỉ số màu cao

( IRC = 100 ) nên em quyết định chọn đốn sợi đốt (đốn tròn) cú cosφ = 1 đểthực hiện chiếu sáng cho phân xưởng này

Công suất chiếu sáng được xác định theo:

4 Công suất tính toán toàn phân xưởng SCCK – Phân xưởng 6 (PX6).

+ Công suất tác dụng tính toán của 4 tủ ĐL:

PĐL4 = kđt

4 1

i

 QĐLi

QĐL 4 = 0,85(16,8 + 18,16 + 29,74+ 19,16 ) = 71,33(kVAr).+ Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng SCCK:

Bảng 2.7 Kết quả tính toán phân xưởng 6 (SCCK).

Tên tủ Ký hiệu P i (kW) Q i (kVAr) S i (kVA)

Tủ động lực 1 ĐL1 12,61 16,81 21

Tủ động lực 2 ĐL2 13,63 18,16 22,7

Tủ động lực 3 ĐL3 22,31 29,74 37,19

Tủ động lực 4 ĐL4 14,77 319,96 24,61

Ptt = knc Pđ (kw)

1.Phân xưởng cơ khí (PX1).

- Diện tớch phân xưởng S1 = 357 m²

Ptt1= knc Pđ1 = 4.800 = 320 (kW)+ Công suất phản kháng tính toán PX1:

Qtt1 = Ptt1 tgφ = 320 1,333 = 426,56 ( kVAr)+ Công suất tác dụng chiếu sáng tính toán PX1:

PCS1 = Po S1 = 15 357 =5355 (W) = 5,36( kW) + Công suất tính toán toàn phân xưởng PX1:

Tra [PL1.3_ TL1] chọn suất chiếu sáng PX2 :Pcs =15 w/m2

+Công suất tác dụng tính toán PX2:

Ptt2 = knc Pđ2 = 0,3.670 =201 (kW)+ Công suất phản kháng tính toán PX2

Qtt2 = Ptt2 tgφ =201.1,333 =267,93(kVAr)+ Công suất tính toán chiếu sáng PX2

PCS2 = Po S2 = 15.391 = 5856 (W) =5,86 (kW)+ Công suất tính toán toàn phân xưởng PX2

3 Phân xưởng điện hoá (PX3).

- Diện tích phân xưởng S3 = 350 m²

- Dùng đốn sợi đốt chiếu sáng cho nhà kho K4 nên cosφ = 1 và

QCS4 = 0

Tra [PL1.2 _ TL1] chọn suất chiếu sáng cho K4

Po = 10 w/m²+ Công suất tính toán chiếu sáng K4;

Ptt5 = knc Pđ5 = 0,6 550 = 330 (kW)+ Công suất phản kháng tính toán PX5:

Qtt5 = Ptt5 tgφ = 550 1,02 = 336,6(kVAr)+ Công suất tính toán chiếu sáng PX5:

PCS5= Po S5 = 15 182 = 2730(W) = 2,73(kW)+ Công suất tính toán toàn phần PX5

Po = 12W/m²+ Công suất tác dụng tính toán TB7:

Ptt7= knc Pđ7= 0,6 150 = 120 (kW)+ Công suất phản kháng tính toán TB7:

Qtt7= Ptt7 tgφ = 120 0,62 = 74,4 (kVAr)+ Công suất tính toán chiếu sáng TB7:

PCS7= Po S7 = 12 45 = 540 (W) = 0,54 (kW)+ Công suất tính toán toàn phần của TB7

Ptt8= knc Pđ8 = 0,8 200 = 160 (kW)+ Công suất phản kháng tính toán NHC8:

Qtt8= Ptt8 tgφ = 160 0,75 = 120 (kVAr)+ Công suất tính toán chiếu sáng NHC8:

PCS8 = Po S8 = 15 193 = 2980 (W) = 2,98 (kW)+Công suất phản kháng chiếu sáng NHC8:

Qcs8 = Pcs8 tg =2,98 0,75 = 2,17 (kVAr)+ Công suất tính toán toàn phần của NHC8:

(P P )² Q   Q cs

Stt8 = (160 2,98)² 120+2,17 ² 203,61      (kVA)

III.XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN TOÀN NHÀ MÁY

Dựa vào số liệu bảng 2.8 xác định :

1 Công suất tác dụng tính toán toàn nhà máy.

2.Công suất tính toán phản kháng toàn nhà máy

P

IV.XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI NHÀ MÁY

Biểu đồ phụ tải của nhà máy cho biết mức độ phân bố phụ tải động lực vàphụ tải chiếu sáng trong từng phân xưởng, để từ đó làm cơ sở cho việc đặt vị trícủa các trạm biến áp một cách hợp lý

Phụ tải tính toán mỗi phân xưởng được biểu diễn bằng vòng tròn có bán kính Rđược xác định theo công thức:

Stti = 2

i

R

m  → Ri =

 m

(mm)Trong đó :

m – tỷ lệ xích (KVA/mm²); tuỳ chọn, ta chọn m = 0,75kVA/mm²

Stti – công suất toàn phần tính toán phân xưởng i

Ri – bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng i (mm)Phụ tải chiếu sáng trong từng phân xưởng được biểu diễn bằng góc chiếu sáng

CS

 được xác định:

CSi CSi

P

P 360





Trong đó:

Pcsi : phụ tải chiếu sáng tính toán phân xưởng i

Ptti : phụ tải tác dụng tính toán phân xưởng i

1 Xác định các giá trị R i của các phân xưởng.

o CS

CS

tt

P P

+ 2 2

2

10, 2 206,86

o CS

CS

tt

P P

o CS

CS

tt

P P

CS

tt

P P

o CS

CS

tt

P P

o CS

CS

tt

P P

o CS

CS

tt

P P

o CS

CS

tt

P P

o CS

CS

tt

P P

Phân xưởng rèn dập PX5 2,73 332,73 473,29 14,2 2,95Phân xưởng SCCK PX6 3,96 57,78 89,33 6,2 24,67Trạm bơm TB7 0,54 120,54 141,65 7,8 1,61Nhà hành chính PX8 12,98 162,98 203,61 39,3 8,52

5 110 3

7 504

8 431

10 380

- Phần gạch chéo là phú taỷi ủoọng lửùc.

- Phần khõng gách laứ phú taỷi chieỏu saựng

PHẦN II THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY

CHƯƠNG 1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

I XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM PHÂN PHỐI TRUNG TÂM (PPTT).

Công suất của nhà máy Snm = 1812 kVATheo kinh nghiệm Snm 2000 kVA mơi đặt trạm PPTT, nhưng với cụng suõt

Snm =1812 kVÂt củng có thể đăt trạm PPTT nhận điện từ trạm biến áp trung gian(BATG) về rồi phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng (BAPX) Hoặc đaởt trạmbiến áp phân xưởng (BAPX) nhận điện từ biến áp trung gian (BATG), rồi đưa đếncác trạm phân phối phân xưởng (PPPX)

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy hình I-2 vẽ hệ toạ độ XOY, vị trí đặt trạm(PPTT) hoặc (BAPX) là trọng tâm phụ tải của nhà máy được xác định theo toạ độM(X,Y) sau:

10 1 i

i ttiS

X.S

10 1 i

i ttiS

Y.S

Trong đó:

Stti : Công suất tính toán phân xưởng thứ i

Xi, Yi : Toa độ phân xưỏng thứ i

536, 48.9,6 338,5.15,1 379,1.22,1 2,63.20, 4 473, 29.10,5 89,33.2,35 141,65.2, 25 203,61.3,3 2,96.14,5

2167,55

=11,5

II VẠCH PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN

Số lượng trạm biến áp trong nhà máy liên quan chặt chẻ ủeỏn phương an cấpđiện.Nếu chọn không hợp lý sẻ dẩn đến vốn đầu tư cao, tổn thất điện năng cao.Do đó trửụực khi thiế kế chi tiết cung caỏp điện cho nhà máy ta vạch ra 4 phương án

(hình veừ I.2)

Theo kinh nghiệm với Stt>200 kVA nên đặt trạm phân phối trung

tõm.Nhưng với đồ án em đang thiết kế công suất nhà máy chỉ có Stt =1812 kVA

Ta có thể

có 2 phương án đặt ra là:

- Phương án không đặt tram phân phối trung tõm(PPTT)

- Phương án có đặt trạm phân phối trung tõm(PPTT)

Để chọn phương án tối ưu em quyết định đặt ra 4 phương án cung cõp điện cho nhà máy sau đó tiến hành tính toán cho 4 phương ỏn.Vấn đề đặt ra là cần

so sánh tính kinh tế ,kỹ thuật của từng phương án va chọn ra phương an tối ưu nhất.Phương án tối ưu là phương án có chi phí tính toán hàng năm nhỏ nhất

Các phương án phải thoả mãn:

+ Đảm bảo chất lượng điện, nghĩa là đảm bảo tần số và điện áp nằm trongphạm vi cho phép

+ Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải

1 Phương án 1 – PA1.

Không dùng trạm PPTT chỉ đặt mụt trạm biến áp phân xưởng (BAPX)

(Hình vẽ I.3)

Các phân xưởng được cấp điện trực tiếptừ BANM_phương an hình tia

2 Phương án 2 – PA2.

Không dùng trạm PPTT chỉ đặt một trạm biến áp phân xưởng (BAPX)

(Hình vẽ I.4)Cỏc phân xưỡng ở xa nhận điên từ phân xưỡng gân trạm_phương an liênthông

III THIẾT KẾ DÂY TỪ TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN VỀ NHÀ MÁY 1.Lựa chọn cấp điện áp trung áp để cấp cho nha máy:

Lựa chọn hợp lý điện áp định mức lá một trong nhửng nhiệm vụ rất quantrọng khi thiết kế cấp điện bơi vì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế ,kỹ thuật như : vốn đầu tư,tổn thất điện năng, phí tổn kim loại màu,chi phí vận hành….xuất phát tư trị số phụ tải đã cho và điện áp được chọn

ta tiến hành lựa chọncỏc thiết bị của hệ thống cung cấp điện

Trị số điện áp định mức lựa chọn lớn sẻ nâng cao khả năng tả của đường dõy,làm giảm tổn thất điện áp vaứi ủieọn năng, giĩm phí tổn kim loại màu , song nĩ làm tăng giá thành cơng trình đường dãy và các thiết bị khỏc.Trị sụ điện áp định mức hợp lý nhất đĩ là trị số làm cho mạng điện cĩ chi phí tính tốn bé nhất

Trong thực tế ,để sơ bộ xác định trị số điện áp người ta thường sử dung một số cơng thức kinh nghiệm.Cỏc cơng thức này cho thấy rằng,trị số điện áp chủ yếu phụ thuộc vào chiều dài l và cơng suất S

+Cơng thức Still(Mỹ)

U =4,34 l  0 , 016 P (kV)Trong đĩ:

P – cơng suất truyền tải (kW)

l –Khoảng caựch truyền tải (km)Cơng thức naứy cho kết quả khá tinh cậy với l  25 km và S  60 MVA

+ Cơng thức Zeles ki (Nga)Khi khoảng cách l  250 km và S  60 MVA ta nờn dựng cơng thức này

+Cơng thức Vay kẻt (Đức)

U =3 3+0,5l (kV)Theo đề tài cho l =1,7 km , S =1812 kVA nên ta chọ cơng thức Still

0,016 4,34 1,7 0,016.1321,3 22,8

Dựa vào kinh nghiệm Still chọn cấp trung áp cho nhà máy là 22 kV, phụ tảinhà máy là phụ tải có điện áp 380/220 v.Khong co phụ tải điện áp cao Do đo tachỉ cần chọn cỏc mỏy biến áp có hai cấp điện áp là 22/0,4 kV phù hơp với nguồn trung áp cấp cho nhà máy là 22kV

2.Chon dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm PPTT hoặc trạm BAPX

Nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại một đửụứng dây cáp từ trạm BATG về trạm PPTT hoặc BAPX dài 1,7 km nên em chọn đường dây trên không , lộ kép

Để đóm bảo an toàn và mỹ quan của nhà máy cáp hạ áp và trung áp ủeàu dựng cáp ngầm

Đường dây cao áp từ trạm BATG về trạm PPTT hoăc BAPX tai toàn bộ công suất nhà máy

I

Tra [PL4.6_TL2] chọn dây AC có tiết diện 25mm²

Để đam bảo độ bền cơ cần tăng tiét diện dây lên,tiết diện tối thiểu dùng chomạng trung áp là AC_35

AC_35 cú cỏc thông số sau : [PL4.12_TL2]

Loại dây r o (Ω/km) x o (Ω/km) I cp (A) D tbhh (m)

*Kiểm tra dây dẫn đã chọn:

a Kiểm tra theo điều kiện sự cố:

Đứt một đưũng dây, đưũng dây còn lại phải mang toàn bộ tải của nhà máy

Isc = 2.Ittnm < Icp

2.23,78 = 47,55 A < 170 A

AC_35 thỏa mãn điều kiện khi có sự cố

b kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép:

∆Ucp = 5% Uđm =

100

5

22,10³ = 1100 VTổn thất điện ỏp trờn đường dây được xác định:

∆U =

m d

ttnm ttnm

U

X Q R

7 , 1240 85

, 0 3 , 1321

Do 9 phân xưởng của nhà máy có công suất chênh lệch nhau nhiều, phân bốkhông tập trung Nhà máy chỉ công suất Snm =1812 (kVA) ta chỉ cõn dựng mộttrạm biến ỏp,nguồn cấp cho trạm là nguồn 22 kV từ trạm biến áp trung gian vềtrạm biến áp phân xưởng

Từ trạm biến áp phân xưởng cấp điện cho các trạm phân phối phân xưởngtheo sơ đồ hình tia (Hình vẽ 2.2)

Để đảm bảo an toàn cung cấp điện mỗi trạm đặt 2 máy biến áp (MBA), cácMBA được chọn của Công Ty Thiết Bị Điện Đông Anh sản xuất, nên khôngphải hiệu chỉnh nhiệt độ

II CHỌN DUNG LƯỢNG CÁC MÁY BIẾN ÁP PA1.

Toàn nhà máy chỉ có một trạm biến áp Ta đặt 2 máy biến áp trong một trạmnhằm mục đích : khi sự cố một mỏy ,mỏy còn lại có khả năng chạy quá tảitrong 5 ngày đêm liên tục, mổi ngày không quá 6h để sửa chữa thay thế, đồngthời cắt bớt các phụ tải không quan trọng Trong trường hợp này công suất máybiến áp được xác định theo điều kiện và công thức kinh nghiệm sau:

1, 4 S

S

 60%

Trong đó:

- Sđm B : công suất định mức của Máy biến áp chọn

- Stt : công suất tính toán của trạm

- Ssc : công suất phải cấp khi một Máy biến áp bị sự cố

1.Tính chọn Máy biến áp cho trạm BAPX_PA1.

Công suất định mức máy biến áp chọn

SđmB ≥ 1812 906

ttnm S

  (kVA)Tra [ PL11.2_ TL1 ] chọn 2 Máy biến áp do công ty thiết bị điện Đông Anhsản xuất có thông số:

Sđm = 1000 kVA

Uđm = 22/0,4 kV

Po = 1750 (W)

PN = 13000 (W)

UN% = 5

*Kiểm tra: Khi xảy ra sự cố một mỏy, mỏy còn lại được phép quá tải 40%

công suất địmh mức của máy biến áp trong vòng 5 ngày đêm liên tục, mỗi ngàykhông quá 6 giờ Khi đó cấp hơn 60% công suất phụ tải cần cấp

1812

dm tt

S

Khi có sự cố 1 MBA thỡ mỏy còn lại chịu quá tải và cấp được 77,26% phụtải, ta chỉ cần cắt 22,74% phụ tải loại 3,để đảm bảo cấp điện cho những phụtải cần thiết khi gặp sự cố

Vậy chọn 2MBA loại này thoả mãn đươc điều kiện cấp điện cho phụ tảitoàn nhà máy

Bảng 3.1 Kết quả chọn máy biến áp của PA1.

Số máy

Dài Cao RộngBAPX 1000 22/0,4 1750 13000 1,4 4,5 1810 900 2020

Bảng 3.3 Giá thành của Máy biến áp.

Tên trạm S đm

(kVA)

Số lượng

Đơn giá

106VN D

2.Tính tổn thất điện năng của trạm biến áp.

Tổn thất điện năng trong 2 trạm biến áp được xác định theo công thức sau:

)² τTrong đó :

+ ΔAPo, ΔAPn: tổn thất công suất tác dụng không tải và ngắn mạch của Máybiến áp (kW) ở bảng 2.2

+ Stt, Sđm: công suất tính toán và công suất định mức của Máy biến áp(kW) ở bảng 2.1

+ t : thời gian vận hành Máy biến áp, bình thường Máy biến áp làm việcquanh năm nên t = 8760 h

+ τ : thời gian tổn thất công suất lớn nhất, được tính theo kinh nghiệm: