đồ án cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp

SttTên phân xưởng và phụ tảiPd (kW)kkncccosφttanφPdl (kW)Qdl (kVAr) 1Phân xưởng điện phân 5500,640,432.1352739,2 2Phân xưởng Rơn gen5500,530,432,1291,5612,2 3Phân xưởng đúc8800,620,432,1545,61146 4Phân xưởng oxyt nhôm 3700,680,571,44251.6362,3 5Khí nén2500,560,621,27140177,8 6Máy bơm3000,520,432,1156327,6 7Phân xưởng đúc8000,410,681,08328354,2 8Phân xưởng cơ khí - rèn5500,430,561,48236,5350 9Xem dữ liệu phân xưởng5500,430,561,48236,5350 10Lò hơi 8000,430,780,8344275,2 11Kho nhiên liệu100,570,80,755,74.3 12Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy trắng)200,620,671,1112,413,8 13Xưởng năng lượng3500,430,720,96150,5144,5 14Nhà điều hành, nhà ăn1500,440,870,576637,6 15Garage ôtô250,50,820,712,58,8

MỞ ĐẦUTrong thời kỳ công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, điện năng luôn đóngmột vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống sản xuất và sinh hoạt Điện năng lànguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện cơ bản để đảm bảomọi hoạt động sản xuất diễn ra ổn định Do đó khi muốn xây dựng các khu côngnghiệp kế hoạch xây dựng hệ thống cung cấp điện luôn được đặt lên trước tiên Trongthời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước ta, hệ thống cung cấp điện đóng vaitrò cực kỳ quan trọng, không chỉ góp phần đảm bảo cung cấp điện cho sản xuất trướcmắt mà còn dự kiến phát triển cho tương lai Ngày nay công nghiệp ngày càng đượcphát triển mạnh mẽ nên hệ thống cung cấp điện xí nghiệp, nhà máy càng phức tạp hơn.Điều đó đặt ra thách thức cho những người thiết kế ra những hệ thống cung cấp điệnnày Đồ án cung cấp điện là một phần quan trọng giúp sinh viên ngành điện có một cáinhìn tổng quát về công việc thực tế của một kỹ sư điện tương lai qua đó cung cấp chosinh viên kinh nghiệm làm việc thực tế cơ bản

Ngày nay, các xí nghiệp, nhà máy phát triển nhanh chóng với đa dạng cấu trúcthiết kế và số lượng các phân xưởng vệ tinh đòi hỏi một hệ thống cung cấp điện phảihợp lý, đáp ứng đầy đủ nhu cầu điện năng và sự ổn định khi hoạt động Vì vậy thiết kếđược một hệ thống như vậy đòi hỏi người kỹ sư phải có tay nghề và kinh nghiệm thực

tế, tầm hiểu biết sâu rộng Một phương án thiết kế hợp lý là phải kết hợp hài hòa cácyêu cầu về kinh tế, kỹ thuật, độ tin cậy của điện năng và độ an toàn khi sử dụng Đồ ánmôn học chính là một bài kiểm tra khảo sát trình độ của sinh viên và giúp sinh viên cócái nhìn cơ bản cho công việc sau này

Do thời gian và kiến thức có hạn nên bản đồ án không thể tránh khỏi nhữngthiếu sót, mong thầy cô trong góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin cảm ơn

Hà Nội, ngày 24 tháng 6 năm 2013

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 1.Xác định phụ tải tính toán phân xưởng

1.1.Xác định phụ tải động lực của phân xưởng

Với số liệu ban đầu khảo sát nhà máy có công suất dự kiến và diện tích mặtbằng phân xưởng, nên ta chỉ xác định phụ tải động lực một cách tương đối theo côngsuất đặt

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

- tgφ: ứng với cosφ đặc trưng cho nhóm thiết bị, tra ở sổ tay kỹ thuật

 Tính toán cụ thể phụ tải động lực cho từng phân xưởng

 Phân xưởng điện phân

- Công suất đặt Pđ =550 kW

- Hệ số nhu cầu knc =0,64

- Hệ số công suất cosφ = 0,43 => tanφ = 2,1

Công suất tính toán động lực

Bảng 1.1.1 Tính toán phụ tải động lực

Stt Tên phân xưởng và phụ

tải

Pd (kW)

kknc

ccosφ

ttanφ

Pdl (kW)

Qdl (kVAr)

1 Phân xưởng điện phân 550 0,6

1.2 Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng

1.2.1 Các yêu cầu thiết kế chiếu sáng

Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải có độ rọi đồng đều

- Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định

- Phải tạo ra được ánh sáng gần giống ánh sáng ban ngày

Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung ( chiếu sáng cho toàn phânxưởng), chiếu sáng cục bộ ( chiếu sáng cho các thiết bị) và chiếu sáng kết hợp ( kếthợp giữa cục bộ và chung) Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi màcác thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu thiết kếcho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp

Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số

là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ nguy hiểm cho người vậnhành Do vậy người ta thường sử dụng đèn sợi đốt

Bố trí đèn: thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc hình chữ nhật

1.2.2 Chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất

Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Rơn gen có kích thước HxDxW là45x80x4,7m, Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọiyêu cầu là Eyc = 50(lux)

Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50(lux) nhiệt độ màu cần thiết là3000

   θ m=30000K sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi Mặt khác vì là xưởngsản xuất có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất là 200(W) vớiquang thông là F= 3000 (lm).( bảng 45.pl.BT)

Chọn độ cao treo đèn là: h’ = 0,5 (m);

Chiều cao mặt bằng làm việc là: hlv = 0,9 (m);

Chiều cao tính toán là : h = H – h” = 4,7– 0,9 = 3,8(m);

Tỉ số treo đèn:

j=

h' h+h' =

0,5 3,8+0,5 == 0, 116<

1

3 => thỏa mãn yêu cầu

Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách giữa các đèn được xác định là L/h =1,5 (bảng 12.4[TK2]) tức là:

L = 1,5 h = 1,5.3,8= 5,7 (m)

Hệ số không gian:

k kg =

H D h.( H +D )=

24 363,8 (24+36)=3,789

Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần:tường là:50:30 (bảng 2.12) Tra bảng 47.pl.[TK2] phụ lục ứng với hệ số phản xạ đã nêu trên

và hệ số không gian là kkg =3,789 ta tìm được hệ số lợi dụng kld = 0,58; Hệ số dự trữ lấy bằng kdt=1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là  0,58

E yc : độ rọi yêu cầu

S: diện tích phân xưởng

k dt : hệ số dự trữ (thường lấy bằng 1,2-1,3)

η : hiệu suất của đèn

k ld : hệ số lợi dụng quang thông của đèn

Thay số ta có:

50.45.80.1, 2

642092 0,58.0,58

yc dt ld

E S k F

k



(lm )

Số lượng đèn tối thiểu là:

d

F N

Kiểm tra độ rọi thực tế:

E=

F d N η.k ld

H D k

dt

η :hiệu suất của đèn

k ld :hệ số lợi dụng quang thông của đèn HxDxW

H,D:chiều dài và chiều sâu của phân xưởng

k dt :hệ số dự trữ,thường lấy bằng 1,2-1,3

Thay số ta có

3000.220.0,58.0,6

53,17 45.80.1, 2

12 Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy trắng) 44 18

1.2.3 Tính toán phụ tải thông thoáng, làm mát

Lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là :

Trong đó:

L : lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m3/h)

K : bội số tuần hoàn (lần/giờ)

V : thể tích gian máy (m3)

Bội số tuần hoàn K được xác định lựa vào bảng sau:

Bảng 1.2.2 Bội số tuần hoàn cho từng không gian cụ thể

Chọn quạt DLHCV40-PG4SF có lưu lượng gió là 4500 (m3/h)

Như vậy số lượng quạt cần dùng cho phân xưởng điện phân là

601600

1344500

q

(chiếc)Ngoài ra phân xưởng cần trang bị thêm 53 quạt trần mỗi quạt có công suất 120(w) để làm mát với cosφ=0,8

Ta có số liệu cho làm mát thông thoáng như sau:

Bảng 1.2.4 Tính toán phụ tải thông gió, làm mát

Stt Tên phân xưởng Quạt hút Quạt mát Hệ số Công suất

5 Khí nén 16 6 0,78 4,44

12 Kho vật liệu vôi clorur ( bột

1.3 Tổng hợp phụ tải mỗi phân xưởng

 Phân xưởng điện phân

Ppx1 = Pdl1 + k.Pcs1 + Plm1

Trong đó:

Pdl : công suất tính toán động lực của phân xưởng (kW)

Pcs: công suất hệ thống chiếu sáng của phân xưởng điện phân

k: hệ số được xác định

0,04

( ) 0, 415

cs

P

Plm: công suất của hệ thống làm mát trong phân xưởng

Vậy tổng công suất hiệu dụng của phân xưởng điện phân là:

0,04 1

Bảng 1.3.1 Tổng hợp phụ tải toàn bộ phân xưởng

Stt Tên phân xưởng Ppxi (kW) Qpxi (kVAr) Spxi (kVA)

12 Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy

1.4.1 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp

Hệ số công suất trung bình toàn xí nghiệp

.cos 2111, 6

3549,7

pxi i xn

pxi

P P



Lấy hệ số đồng thời của nhà máy là 0,7 kđt=0,7

Công suất tính toán tác dụng của toàn nhà máy:

xn xn

1.4.2 Biểu đồ phụ tải

Việc phân bố hợp lý các TBA trong phạm vi xí nghiệp là một vấn đề quan trọng

để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cao, đảm bảo chi phí hàng năm nhỏ Để xác định vị trí đặt các TBA ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng của xí nghiệp

- Biểu đồ phụ tải là 1 vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xưởng theo 1 tỷ lệ lựa chọn

- Mỗi phân xưởng có 1 biểu đồ phụ tải Tâm đường tròn biểu đồ phụ tải trùng với tâm của phụ tải phân xưởng, tính gần đúng có thể coi phụ tải của phân xương đồngđều theo diện tích phân xưởng

- Biểu đồ phụ tải cho phép hình dung rõ ràng sự phân bố phụ tải trong xí

- Spxi: phụ tải tính toán của phân xưởng i (kVA)

- ri : bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng i (cm, m)

- m : tỉ lệ xích

Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải, tâm của đường tròn biểu đồ phụ tải trùng với tâm phụ tải phân xưởng

Các trạm biến áp được đặt đúng gần sát tâm phụ tải điện

Góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải

 phân xưởng điện phân

1

1

847,3

16, 4( ) 3,14

Các phân xưởng còn lại tính toán tương tự thu được kết quả trong bảng sau:

Bảng 1.4.1 Tính toán biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng

12 Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy trắng) 3 142

Ta có biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy là:

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 2.1 Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất lên giá trị cosφ=0,9.

2.1.1.Các biện pháp để nâng cao hệ số công suất

 Nâng cao hệ số công suất tự nhiên

Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên bằng cách xí nghiệp giảm bớt lượng công suất phản kháng Q tiêu thụ Cụ thể là :

- Thay đổi và cải thiện quy trình công nghệ để thiết bị làm việc ở chế độ hợp

lý nhất ,

- Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải

- Thay thế những MBA làm việc non tải bằng nhưng MBA dung lương lớn

- Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ

 Bù công suất phản kháng

Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp ông suất phảnkháng cho chúng Ta giảm được lượng Q tổn hao trên đường dây

Bù công suất phản kháng không những nâng cao hệ số cos ϕ mà còn có tác

dụng quan trọng khác là điều chỉnh và ổn định điện áp cho mạng cung cấp điện

Với những ưu và nhược điểm trên thì tụ bù thường được sử dụng ở những nhàmáy xí nghiệp vừa và nhỏ, cần lượng bù không lớn lắm.

2.1.2.2 Máy bù đồng bộ

Máy bù đồng bộ là một loại động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải

 Ưu điểm : là thiết bị rất tốt để điều chỉnh điện áp, nó thường đặt để điều chỉnhđiện áp trong hệ thống và chế tạo gọn nhẹ, rẻ tiền…

 Nhựơc điểm : Lắp giáp vận hành khó khăn

Với những ưu và nhược điểm trên để kinh tế thì máy bù đồng bộ cần đặt ởnhững nơi cần bù tập chung với dung lượng lớn

2.1.2.3 Động cơ không đồng bộ Rôto dây quấn được đồng bộ hoá

 Ưu điểm : Có khả năng sinh ra công suất lớn

 Nhược điẻm :Tổn thất công suất lớn ,khả năng quá tải kém

Tụ điện có thể đặt ở mạng cao áp hoặc điện áp thấp

Tụ điện áp cao thường đặt tập chung ở thanh cái của trạm trung gian hay trạmphân phối

Tụ điện áp thấp có thể đặt theo các cách là : tập chung ở thanh cái hạ áp củatrạm biến áp phân xưởng, đặt thành nhóm ở tủ phân phối động lực, hay đặt riêng lẻtừng thiết bị dùng điện

2.1.4 Xác định dung lượng bù

Dung lượng bù tính theo công thức :

Qbù = P(tgφ1 - tgφ2 )Trong đó

tgφ1 : góc ứng với hệ số cos φ1(trước khi bù )

tgφ2 :góc ứng với hệ số cosφ2 muốn đạt được(sau khi bù)

Hệ số công suất cosφ2 do quản lý hệ thống quy định cho hộ tiêu thụ phải đạtđược , Đối với nhà máy cơ khí thì cosφm =0,9

Xác định dung lượng bù cho phân xưởng điện phân:

Ta có cos ϕ1 = 0,43 Giá trị công suất phản kháng cần bù để nâng hệ số công

suất hiện tại của phân xưởng điện phân lên giá trị cosφm =0,9 là :

Tính toán tương tự cho các phân xưởng khác ta được bảng sau :

Bảng 2.1 tính toán bù công suất phản kháng

loại tụ (kVAr)Qn lượngSố

Sau khi bù công suất phản kháng, công suất từng phân xưởng như sau

Bảng 2.2 Tính toán sau bù

Phân

Qsb(kVAr)

Spxsb(kVA)

12 Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy trắng) 14 6 23

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY

3.1 Chọn cấp điện áp phân phối

Hướng tới của nguồn là hướng Đông, và khoảng cách từ điểm đấu điện tới nhàmáy là l = 250 m, do vậy :

Ta chọn cấp điện áp lấy từ lưới điện quốc gia cấp điện áp 110kV để đưa về trạmbiến áp trung gian

Từ máy biến áp trung gian đưa điện áp 110kV xuống cấp điện áp 22kV để đưa

về trạm phân phối trung tâm (PPTT) của nhà máy

Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ trạm PPTT đến xí nghiệp là Uđm = 22 kV

3.2 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm- TPPTT)

Các trạm biến áp có nhiều phương án lắp đặt khác nhau, tùy thuộc điều kiện khíhậu,…cũng như kích thước trạm biến áp Trạm biến áp có thể đặt trong nhà để tránhảnh hưởng bởi các điều kiện ảnh hưởng như thời tiết, bụi bặm, ăn mòn… đảm bảo quỹđất nhưng cũng có thể đặt ngoài trời để tránh gây cháy nổ khi sự cố cho phân xưởng vàgây nguy hiểm cho công nhân

Vị trí đặt tủ phân phối trung tâm phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Vị trí của tủ phân phối trung tâm càng gần tâm phụ tải càng tốt

- Vị trí của tủ phân phối trung tâm phải đảm bảo đủ chỗ và thuận tiện chocác tuyến dây đưa điện đến tủ phân phối cũng như các phát tuyến từ tủphân phối đi ra,đồng thời phải đáp ứng được cho sự phát triển trongtương lai

- Vị trí của tủ phân phối được lựa chọn sao cho tổng tổn thất trên các đường dây nhỏ nhất

- Vị trí của tủ phân phối phải phù hợp với quy hoạch của xí nghiệp và cácvùng lân cận

Để giảm chi phí đầu tư cho dây dẫn và giảm tổn thất điện năng hay là đảm bảo

về tiêu chuẩn kinh tế thì trạm phân phối trung tâm nhà máy đặt ở trung tâm phụ tải củatoàn nhà máy

Tọa độ của trạm phân phối trung tâm được xác định theo công thức :

Gắn trục tọa độ vào sơ đồ phân xưởng, tọa độ tâm của các phân xưởng như sau:

Bảng 3.2.1 Tọa độ các phân xưởng

180

0

70 15

Thay số vào ta được

X=125

Y=70

Vậy tọa độ TPPTT là O(125 ; 70)

3.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy và các trạm biến áp phân xưởng

3.3.1 Phương pháp chọn máy biến áp

Máy biến áp được lựa chọn theo các tiêu chuẩn sau :

Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn theo các yêu cầu gần tâm phụ tải, thuậntiện cho việc vận chuyển, lắp đặt vận hành ,sửa chữa, an toàn cho người sử dụng vàhiệu quả kinh tế

Số lượng trạm biến áp đặt trong một trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấpđiện cho phụ tải của trạm đó

- Với phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng, không được phép mất điện thìphải đặt 2 máy biến áp

- Với phụ tải loại 2 như xí nghiệp sản xuất tiêu dùng, khách sạn, siêu thị,

…thì phải tiến hành giữa phương án cấp điện bằng một đường đây-một máy biến áp,với phương án cấp điện bằng đường dây lộ kép va trạm hai máy Trong thực tế những

hộ loại này thường dùng phương án lộ đơn- một máy biến áp cộng với máy phát dựphòng

- Với phụ tải loại 3 như phụ tải ánh sáng sinh hoạt, thôn xóm, khi chung

cư, trường học thì thường dặt môt máy biến áp

Dung lượng các máy biên áp được chọn theo điều kiện

Phụ tải loại I

Có 2 MBA làm việc song song

+)Ở điều kiện bình thường: tổng công suất của các MBA sẽ lớn hơn hoặcbằng tổng công suất các phụ tải của phân xưởng

( )2

I II tt dmB

S S





+)Khi kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp: tổng công suất của cácMBA trừ đi công suất của MBA có công suất lớn nhất (đã xét đến điều kiện làm việcquá tải 40%) phải lớn hơn hoặc bằng tổng công suất của các phụ tải quan trọng

( )

1, 4

I II tt dmB

S S





Trong đó :

SdmB – công suất định mức của máy biến áp

Stt – Công suất tính toán, là công suất yêu cầu lớn nhất của phụ tảitính toán

Sttsc - Công suất tính toán sự cố Khi có sự cố một máy biến áp có thểbớt một số phụ tải không cần thiết

Khc:hệ số hiệu chỉnh máy biến áp theo nhiệt độ môi trường Ta chọnmáy biến áp sản xuất tại Việt Nam nên khc =1

Kqt:hệ số quá tải sự cố.Chọn kqt =1.4 nếu thoả mãn MBA vận hànhquá tải không quá 5 ngày đêm,số giờ quá tải trong 1 ngày đêm không quá 6 giờ vàtrước khi quá tải MBA vận hành với hệ số quá tải ≤ 0.75

Phụ tải loại III

Có 1 MBA làm việc

dmB tt

3.3.2 Trạm biến áp trung gian

Theo phương án này ,điện áp truyền tải từ hệ thống là 110kV sẽ được hạ áp

Với phương án này ta chọn chọn máy biến áp trung gian là máy TPΠHH10MVA-110/22kV do Liên Xô sản xuất.

3.3.3 Trạm biến áp phân xưởng

3.3.3.1 Chọn số lượng và vị trí trạm biến áp

Căn cứ vào vị trí và công suất tính toán của các phân xưởng ta quyết định đặt trạm biến áp phân xưởng Trong đó cụ thể các trạm cấp điện như sau :

+ Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng điện phân

+ Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng Rơnghen

+ Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng đúc số 3 và phân xưởng oxit nhôm

+ Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng oxit nhôm

+ Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng khí nén và máy bơm

+ Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng năng lượng, nhà điều hành - nhà ăn và garage oto

+ Trạm B7 cấp điện cho phân xưởng cơ khí - rèn và phân xưởng sửa chữa cơ khí

+ Trạm B8 cấp điện cho phân xưởng đúc số 7

+ Trạm B9 cấp điện cho phân xưởng lò hơi, kho nhiên liệu và kho vật liệu vôi clorua

Các trạm B1, B2, B3, B4, B8, B9 cấp điện cho các phân xưởng quan trọng (xếp loại 2) nên ta cần đặt 2 máy biến áp

Trạm B6, B7 cấp cho hộ loại 3 nên ta chỉ dùng 1 máy biến áp

Tọa độ trạm biến áp được ghi dưới bảng sau:

Bảng 2.3.2 Lựa chọn trạm biến áp phân xưởng

MBA

SdmB(kVA)

Tên trạm

6 phân xưởng năng lượng, nhà điều

hành - nhà ăn và garage oto

7 phân xưởng cơ khí - rèn và xem dữ

liệu phân xưởng

9 phân xưởng lò hơi, kho nhiên liệu

và kho vật liệu vôi clorua

3.4 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp nhà máy (hoặc TPPTT)

Với chiều dài đường dây L = 250 m, với hướng tớ của nguồn là hướng Đông nam Sử dụng đường dây trên không là dây nhôm lõi thép lộ kép

Tiết diện dây dẫn cao áp có thể chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Căn cứ vào

số liệu ban đầu Tmax = 4880 h ứng với dây Nhôm theo bảng ta tìm được Jkt = 1,1 A/

Kiểm tra điều kiện phát nóng khi xảy ra sự cố đứt 1 đường dây: tra bảng dâyXLPE35 có Icp = 170 A Khi xảy ra sự cố, tức là đứt một đường dây thì đường dây cònlại sẽ chịu tải toàn bộ đến công suất nhà máy thỏa mãn yêu cầu phát nóng.

- Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

Dây XLPE35 có ro= 0,524 Ω/km xo =0,16Ω/km nên có tổng trở của đường dây là

3.5 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy /TPPTT đến các phân xưởng

3.5.1 Các phương án đi dây

Sau đây lần lượt tính toán kinh tế kỹ thuật cho các phương án Mục đích tínhtoán của phần này là so sánh tương đối giữa các phương án cấp điện , chỉ cần tínhtoán so sánh phần khác nhau giữa các phương án.Dự định dùng cáp XLPE lõi đồngbọc thép do hãng FURUKAWA của Nhật Bản , có các thông số kỹ thuật cho trong phụlục

Do nhà máy thuộc loại hộ tiêu thụ loai 2 ,nên điện cung cấp cho nhà máy đượctruyền tải trên không lộ kép Từ trạm biến áp trung tâm tới các TBA phân xưởng B1,B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9 dùng cáp lộ kép

Căn cứ vào vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng và trạm PPTT trên mặt bằng nhà máy, ta đề suất ra 2 phương án cấp điện như sau :

+ Phương án 1 : các trạm biến áp phân xưởng được cấp điện trưc tiếp từ trạm PPTT (ứng với sơ đồ hình tia, đi dây vuông góc theo ven tường nhà)

+ Phương án 2 : các trạm biến áp xa trạm biến áp trung tâm nhà máy thì lấy liênthông qua các trạm ở gần trạm PPTT

Sơ đồ đi dây của 2 phương án ( phụ lục phía cuối đồ án)

3.5.2 Lựa chọn phương án cung cấp điện

 Khái quát:

1 Chọn sơ đồ nối dây.

Khi chọn sơ đồ nối dây cho mạng điện ta cần căn cứ vào các yêu cầu cơ bảncủa mạng điện, vào tính chất của hộ tiêu thụ, vào trình độ vận hành thao tác của côngnhân, vào vốn đầu tư của xí nghiệp Việc lựa chọn sơ đồ đấu day phải dựa trên cơ sở

so sánh kỹ thuật và kinh tế Nói chung mạng điện cao áp, mạng điện hạ áp và mạngđiện phân xưởng thường dùng hai sơ đồ nối dây chính sau

Sơ đồ hình tia: Sơ đồ này có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện đượccấp từ một đường dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điệntương đối cao dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ dàng vận hành,bảo quản Nhược điểm của sơ đồ hình tia là vốn đầu tư tương đối lớn Sơ đồ hình tiathường dùng cung cấp điện cho hộ phụ tải loại I và II

Sơ đồ phân nhánh: có ưu nhược điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia đó là khó

tự động hóa, khó bảo quản và vận hành, nhưng vốn đầu tư nhỏ Sơ đồ phân nhánhthường dùng cung cấp điện cho hộ phụ tải loại II và III

Trong thực tế người ta thường dùng kết hợp hai sơ đồ trên thành sơ đồ hỗn hợp

có các mạch dự phòng chung và riêng để nâng cao độ tin cậy và tính linh hoạt cungcấp điện cho sơ đồ

2 Chọn tiết diện dây dẫn

Thiết kế cung cấp điện cho dây dẫn là một bước quan trọng vì dây dẫn chọnkhông thỏa mãn thì sẽ gây ra sự cố nguy hiểm dẫn đến cháy nổ Có 2 phương pháp lựachọn tiết diện dây dẫn và cáp

Chọn tiết diện dây dẫn thao mật độ dòng kinh tế J kt : Phương pháp này dùng để

chọn dây dẫn cho lưới điện có điện áp U ≥ 110kV, các lưới trung áp đô thị và xínghiệp, nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn cũngđược chọn thao Jkt Nếu chọn dây theo Jkt sẽ có lợi về kinh tế, nghĩa là chi phí tính toánhàng năm sẽ thấp nhất

Chọn tiết diện dây dẫn theo tổn thất điện áp cho phép ΔUU cp: Phương pháp nàythường dùng trong lưới điện trung áp nông thôn, hạ áp nông thôn, đường dây tải điệntới các trạm bơm nông nghiệp, do khoảng cách tải điện xa, tổn thất điện áp lớn, chỉtiêu chất lượng điện năng dễ bị vi phạm nên tiết diện dây dẫn được chọn theo phươngpháp này để đảm bảo chất lượng điện năng

Chọn tiết diện theo dòng điện phát nóng cho phép I cp: Phương pháp này thườngdùng chọn tiết diện dây dẫn và cáp cho lưới hạ áp đô thị, hạ áp công nghiệp và chiếusàng sinh hoạt

Tiết diện được chọn theo phương pháp nào cũng phải thỏa mãn các điều kiệnkiểm tra sau:

ΔUUbt ≤ ΔUUbtcp

ΔUUsc ≤ ΔUUsccp

Ics ≤ Icp

ΔUUbt - tổn thất điện áp đường dây khi làm việc bình thường.

ΔUUbtcp – tổn thất điện áp cho phép khi đường dây làm việc bình thường

ΔUUsc – tổn thất điện áp đường dây khi làm việc bị sự cố

ΔUUsccp – tổn thất điện áp khi làm việc sự cố

Isc – dòng điện làm việc lớn nhất qua dây dẫn khi bị sự cố

Icp – dòng điện cho phép của dây dẫn đã chọn, do nhà chế tạo cho

Vậy chọn dây cáp F=35mm2 ,ký hiệu 2*XLPE có Icp = 170A.

- Kiểm tra theo tổn thất điện áp cho phép:

Do đoạn đường dây là rất ngắn nên tổn thất điện áp là không đáng kể, vậy ta

có thể bỏ qua không kiểm tra lại theo diều kiện tổn thất điện áp cho phép

Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2, ký hiệu 2*XLPE có Icp = 170A.

 Chọn cáp từ TPPTT đến trạm B4 (phân xưởng oxyt nhôm)

Sử dụng dây lộ kép để cung cấp cho phân xưởng 4

293,5

3,9( )

2 3 2 3.22

ttpx max

Vậy chọn cáp có tiết diện F = 35 mm2, ký hiệu 2*XLPE có Icp = 170A

 Chọn cáp từ TBA B5 đến phân xưởng 5( Phân xưởng khí nén)

Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC có tiết diện (3x50+35) với Icp =192A

 Chọn cáp từ TBA B7 đến phân xưởng 9 (PX sửa chữa cơ khí)

Dùng đường dây lộ đơn để cung cấp điện cho phân xưởng này

270

410( )

ttpx max

 Chọn cáp từ TBA B6 đến phân xưởng 14 (nhà điều hành, nhà ăn)

Sử dụng cáp lộ đơn để cung cấp điện cho phân xưởng này

102,9

156,3( )

ttpx max

 Chọn cáp hạ áp từ TBA B6 đến phân xưởng 15 (PX garage ôtô)

Sử dụng lộ đơn để cung cấp điện cho phân xưởng này

29,8

45,3( )

ttpx max

 Chọn cáp từ TBA B9 đến phân xưởng 11 (PX kho nhiên liệu)

Sử dụng lộ đơn để cung cấp điện cho phân xưởng này

19, 4

29,5( )

ttpx max

 Chọn cáp từ TBA B9 đến phân xưởng 12 (PX kho vật liệu vôi clorua)

Sử dụng lộ đơn để cung cấp điện cho phân xưởng này

23

34,9( )

ttpx max

Tính toán cho các trạm khác ta được kết quả như sau:

Bảng 3.5.1 Lựa chọn dây cáp dẫn điện

Đường cáp F (mm2) l(m) Giá (106 đ/km) Thành tiền (106 đ)

Stt là công suất tính toán, KVA

Udm là điện áp định mức, kV

R là điện trở của đường dây, Ω

0

R  r l,

- ro là điện trở suất của đường dây Ω/km,

- l là chiều dài đường dây km