Bài tập lớn thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo

Bài tập lớn được chia thành các chương sau: Chương 1: Xác định phụ tải tính toán Chương 2: Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy Chương 3: Thiết kế mạng điện hạ áp động lực cho PXSCCk T

Trang 1

BÀI TẬP LỚN

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà

máy chế tạo máy kéo

Trang 2

Thiết kế cung cấp điện cho một Nhà máy Liên hợp dệt

II Các số liệu 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 = 35kV hoặc 22kV

4 Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực: 270 MVA

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

không

6 Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 8km

7 Công suất của nguồn điện: Vô cùng lớn

8 Nhà máy làm việc: 3 ca, Tmax = 2800 giờ

III Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

1 Xác định phụ tải tính toán của PXSCCK và toàn nhà máy

2 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

3 Thiết kế mạng điện cao áp động lực cho PXSCCK

Giảng viên hướng dẫn

Ký và ghi rõ họ tên

Nguyễn Đức Tuyên

Trang 3

Hình 1 Sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy

Trang 4

Bộ phận Dụng cụ (B)

Bộ phận sửa chữa cơ khí và điện (A)

Trang 5

38 Máy bào ngang 1 7A53 2.8

Trang 6

Lời nói đầu

Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước hiện nay thì ngành công nghiệp điện luôn giữ một vai trò hết sức quan trọng, trở thành ngành không thể thiếu trong nền kinh tế quốc dân và thiết kế cung cấp điện là việc đầu tiên ta phải làm Khi xây dựng một nhà máy, một khu kinh tế, khu dân cư, thành phố trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người Sự phát triển của các ngành công nghiệp và nhu cầu sử dụng điện năng đã thúc đẩy sự phát triển không ngừng của hệ thống điện cả về công suất truyền tải và mức độ phức tạp với sự yêu cầu về chất lượng điện ngày càng cao đòi hỏi người làm chuyên môn cần phải nắm vững kiến thức cơ bản và

hiểu biết sâu rộng về hệ thống điện

Khi các nhà máy và xí nghiệp không ngừng được xây dựng thì các hệ thống cung cấp điện cũng cần phải được thiết kế và xây dựng Từ yêu cầu thực tế đó, cùng

những kiến thức đã được học, em nhận được đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp

điện cho nhà máy Liên hợp dệt, với đặc thù của loại nhà máy này là có nhiều

thiết bị và công đoạn yêu cầu được cung cấp điện một cách liên tục với chất lượng được đảm bảo Bài tập lớn được chia thành các chương sau:

Chương 1: Xác định phụ tải tính toán Chương 2: Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy Chương 3: Thiết kế mạng điện hạ áp động lực cho PXSCCk Trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót vì còn hạn chế về kiến thức

và kĩ năng mềm của em Vì vậy, em mong nhận được sự góp ý và chỉnh sửa từ thầy

Hà Nội, ngày 01 tháng 04 năm 2023 Sinh viên

Vũ Trọng Hậu

Trang 7

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1

1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 1

Phương pháp xác định Ptt theo hệ số Knc và Pđ 1

Xác định Ptt theo công suất trung bình và hệ số cực đại Kmax 1 1.1.3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán cho tải chiếu sáng 3

1.1.4 Tính toán phụ tải tính toán từng phần của mỗi phân xưởng 3

1.2 Phụ tải tính toán toàn nhà máy 3

1.3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí 3

1.3.1 Xác định phụ tải động lực cho phân xưởng sửa chữa cơ khí 3

1.3.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí 10

1.3.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí 10 1.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại 11

1.5 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy 13

1.6 Xác định biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy 13

1.6.1 Tâm phụ tải điện 13

1.6.2 Biểu đồ phụ tải điện 14

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY 16

1.1 Đặt vấn đề 16

1.2 Xác định điện áp liên kết với nguồn 16

1.2.1 Lựa chọn cấp điện áp truyền tải phía cao áp cho nhà máy 16

1.2.2 Phương án lựa chọn trạm biến áp phân xưởng 16

Phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng 22

Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp 22

1.2 Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý 25

Các công thức tính toán 25

Phương án 1 27

Phương án 2 32

Phương án 3 37

Phương án 4 41

Kết luận 45

1.3 Thiết kế chi tiết cho sơ đồ đã được chọn 46

Đường dây đi từ nguồn đến trạm biến áp phân phối trung tâm 46

Trang 8

Sơ đồ trạm phân phối trung tâm và TBA phân xưởng 47

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 62

3.1 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối 62

3.1.1 Lựa chọn cáp tổng hạ áp và aptomat tổng cho TBA 𝑩𝟒 62

3.1.2 Chọn áp tô mát đầu nguồn đặt tại TBA B4 và cáp từ TBA B4 về tủ phân phối của phân xưởng 63

3.2 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối 63

3.2.1 Lựa chọn áptômát cho tủ phân phối 64

3.2.2 Lựa chọn thanh góp trong tủ phân phối 65

3.2.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực 65

3.3 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp để kiểm tra cáp và áptômát 66

3.4 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp để kiểm tra cáp và áptômát 67

3.4.1 Tính ngắn mạch tại N1 67

3.5 Lựa chọn thiết bị trong TĐL và dây dẫn đến thiết bị của phân xưởng 69

3.5.1 Lựa chọn áp tô mát tổng của các TĐL 70

3.5.2 Lựa chọn áp tô mát nhánh và dây dẫn đến từng thiết bị trong nhóm 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

Trang 9

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 Vòng tròn phụ tải 14

Hình 2 Bản đồ phụ tải của nhà máy luyện kim đen 15

Hình 3 Phương án 1 23

Hình 8 Sơ đồ trạm biến áp trung tâm phương án 1 31

Hình 10 Sơ đồ trạm biến áp trung tâm phương án 2 36

Hình 12 Sơ đồ trạm phân phối trung tâm phương án 3 40

Hình 14 Sơ đồ trạm phân phối trung tâm phương án 4 45

Hình 15 Phương án 4 được chọn 46

Hình 16 Sơ đồ nguyên lý TPPTT 47

Hình 17 Sơ đồ ghép nối trạm trung tâm 48

Hình 18 Sơ đồ tính toán ngắn mạch phía cao áp N1 và phía hạ áp N’1 52

Hình 19 Sơ đồ thay thế điểm ngắn mạch N1 52

Hình 20 Sơ đồ thay thế điểm ngắn mạch N2 53

Hình 21 Sơ đồ nguyên lý TBA phân xưởng Error! Bookmark not defined. Hình 22 Sơ đồ đấu nối các trạm đặt 2 MBA 55

Hình 23 Sơ đồ nguyên lý mạng tòa nhà Error! Bookmark not defined Hình 24 Sơ đồ tủ phân phối Error! Bookmark not defined Hình 25 Sơ đồ nguyên lý Error! Bookmark not defined Hình 26 Sơ đồ thay thế Error! Bookmark not defined.

Hình 27 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện phân xưởng sửa chữa cơ khí

Error! Bookmark not defined Hình 28 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khíError! Bookmark not

defined.

Trang 10

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Phụ tải tính toán nhóm I Error! Bookmark not defined Bảng 2 Phụ tải tính toán nhóm II Error! Bookmark not defined Bảng 3 Phụ tải tính toán nhóm III Error! Bookmark not defined Bảng 4 Phụ tải tính toán nhóm IV Error! Bookmark not defined Bảng 5 Phụ tải tính toán nhóm V Error! Bookmark not defined Bảng 6 Phụ tải tính toán nhóm VI Error! Bookmark not defined Bảng 7 Tổng hợp phụ tải tính toán của các nhómError! Bookmark not defined Bảng 8 Danh sách các phân xưởng và thông số tra cứuError! Bookmark not

defined.

Bảng 9 Tổng hợp phụ tải tính toán của các phân xưởng 12

Bảng 10 Tâm phụ tải phân xưởng 14

Bảng 11 Biểu đồ phụ tải điện của các phân xưởng 15

Bảng 12 Phân loại phụ tải 17

Bảng 13 Hai phương án lựa chọn TBA phân xưởngError! Bookmark not defined. Bảng 14 Tổng hợp các phương án 25

Bảng 15 Máy biến áp các trạm phương án 1 28

Bảng 16 Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 1 28

Bảng 17 Kết quả lựa chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 2 29

Bảng 18 Tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây phương án 1 30

Bảng 19 Thông số MBA phương án 2 32

Bảng 31 Tổng kết các phương án 45

Bảng 32 Thông số máy cắt được chọn 48

Bảng 33 Thông số đường dây trên không và cáp cao áp 52

Bảng 34 Trị số dòng ngắn mạch 53

Bảng 35 Tổng trở máy biến áp quy về phía hạ áp 53

Trang 11

Bảng 36 Trị số dòng ngắn mạch tại điểm N’1,…N’7 54

Bảng 37 Thông số kĩ thuật của tủ đầu vào 8DH10 55

Bảng 38 Thông số dao cách ly 56

Bảng 39 Kiểm tra Dao cách ly 56

Bảng 40 Thông số cầu chì 58

Bảng 41 Kiểm tra cầu chì 58

Bảng 42 Thông số aptomat tổng 59

Bảng 43 Thông số aptomat nhánh 60

Bảng 44 Thông số thanh góp hạ áp 60

Bảng 45 Kết quả lựa chọn Aptomt của Merin Gerin cho tủ phân phối Error!

Bookmark not defined.

Bảng 46 Kết quả chọn cáp từ TPP đến các TĐL Error! Bookmark not defined.

Bảng 47 Kết quả lựa chọn cầu chì và dây dẫn trong các tủ động lực và cáp đến

thiết bị Error! Bookmark not defined.

Trang 12

CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI

TÍNH TOÁN 1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

của một hay nhiều nhóm thiết bị dùng điện Đó là công suất giả định không đổi trong suốt quá trình làm việc, nó gây ra hậu quả phát nhiệt hoặc phá hủy cách điện đúng bằng công suất thực tế đã gây ra cho thiết bị trong quá trình làm việc Vì vậy trong thực tế thiết bị cung cấp điện nhiệm vụ đầu tiên là xác định Ptt của hệ thống cần cung cấp điện Tùy theo quy mô mà phụ tải điện phải được xác định theo thực

tế hoặc phải tính đến khả năng phát triển của hệ thống trong nhiều năm sau đó Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống như: MBA, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, , tính toán tổn thất công suất điện năng, lựa chọn bù… Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng máy, chế độ vận hành…

→ Phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị, ảnh hưởng đến chất lượng, độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện Do đó việc lựa chọn phụ tải tính toán một cách phù hợp đóng phần quan trong đến thành công của bản thiết kế

tanφ: Hệ số tính toán tra từ cosφ

Xác định Ptt theo công suất trung bình và hệ số cực đại Kmax

Sau khi nhà máy đã có thiết kế chi tiết cho từng PX, có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị, biết được công suất và quá trình công nghệ của từng máy Tiến hành thiết kế mạng hạ áp của PX, số liệu đầu tiên cần xác định là Ptt của từng thiết

bị với từng nhóm thiết bị trong PX

Với một động cơ:

Với nhóm động cơ n ≤ 3:

Trang 13

Trình tự xác định n hq :

max trong nhóm

động cơ có công suất max trong nhóm

Xác định nhq theo công thức:

Chú ý:

Trang 14

𝑃𝑞đ = 𝑃đ𝑚 √𝐾đ (1.11)

Trong đó:

Ngoài việc quy đổi chế độ cũng cần quy đổi công suất một pha về 3 pha

Phụ tải phản kháng của động lực và chiếu sáng:

1.1.3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán cho tải chiếu sáng

Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị điện tích

1.2 Phụ tải tính toán toàn nhà máy

PTTT bằng tổng phụ tải của các phân xưởng có kể đến hệ số sử dụng đồng thời

Trang 15

Nguyên tắc phân nhóm phụ tải:

• Việc thiết bị cùng nhóm cần phải ở gần nhau để giảm chiều dài dây dẫn (giảm đầu tư và tổn thất)

• Chế độ làm việc của các thiết bị cùng nhóm nên giống nhau để thuận lợi cho phương pháp cấp điện

• Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tải động lực

• Số lượng thiết bị trong nhóm không quá nhiều vì đầu ra của tải động lực là

8 đến 12 Tuy nhiên khi phân nhóm ta cần chuyển các thiết bị một pha về thiết bị 3 pha Ở đây có máy biến áp hàn là thiết bị 1 pha làm việc ngắn hạn Do vậy ta cần quy đổi phụ tải này về phụ tải 3 pha làm việc dài hạn theo công thức:

Dựa theo các nguyên tắc và vị trí, công suất của thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí (bản vẽ số 3), ta chia các thiết bị của phân xưởng này thành 6 nhóm và tính toán phụ tải của từng nhóm như sau:

Một máy

Toàn

bộ

Trang 16

Phụ tải tính toán của nhóm 1 là:

Kí hiệu trên mặt bằng

Một máy

Trang 17

Số lượng

có dây

Một máy

Trang 18

Số lượng

có dây

Một máy Toàn

bộ

Trang 19

Trang 20

e Nhóm 5:

Bảng 1.5 Số liệu tính toán nhóm 5

Số lượng

có dây

Trang 21

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

Đo trên hình vẽ ta được diện tích của phân xưởng sửa chữa cơ khí là:

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

Công suất tính toán tác dụng toàn phân xưởng là:

Trang 22

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

Do chỉ biết công suất đặt và diện tích của nhà xưởng nên ta dùng phương pháp tính

Trong đó: S: diện tích cần chiếu sáng

Trang 23

Bảng1.7 Tổng hợp phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại

Trang 24

1.5 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy

Công suất tính toán tác dụng của toàn nhà máy là:

𝑃𝑡𝑡𝑛𝑚 = 𝑘đ𝑡∑ 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥𝑖

12

𝑖=1

= 0.85 x 4452.18 = 3784.35(𝑘𝑊) Công suất tính toán phản kháng toàn nhà máy:

𝑄𝑡𝑡𝑛𝑚 = 𝑘đ𝑡∑ 𝑄𝑡𝑡𝑝𝑥𝑖

12

𝑖=1

= 0.85 x 3335.42 = 2835.11 (𝑘𝑉𝐴𝑟) Công suất tính toán toàn phần nhà máy là:

𝑛 𝑖=1

𝑖=1

𝑛 𝑖=1

𝑖=1

𝑛 𝑖=1

𝑖=1

Trong đó:

chọn

Trong thực tế thường ít quan tâm đến tọa độ z nên ta chỉ xác định tọa độ x

và y của tâm phụ tải

Tâm phụ tải là điểm tốt nhất để đặt các trạm biến áp, tủ phân phối và tủ động lực nhằm giảm vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây

Trang 25

Bảng 1.8 Tâm phụ tải phân xưởng

Vậy tâm phụ tải tính toán được xác định bằng:

𝑛 𝑖=1

1.6.2 Biểu đồ phụ tải điện

Ta cần xác định biểu đồ phụ tải để xác định vị trí đặt các trạm biến áp một cách hợp lý trên mặt bằng của xí nghiệp

Biểu đồ phụ tải cho ta thấy toàn cảnh bố trí thiết bị đồng thời cho ta thấy cường độ tiêu thụ điện của từng điểm tải và mật độ phân bố phụ tải trên sơ đồ tổng thể để từ đó dễ dàng lựa chọn điểm đặt hợp lý của trạm biến áp Biểu đồ phụ tải có thể được xây dựng bằng cách biểu thị phụ tải của các điểm dưới dạng hình tròn bán kính r

Trang 26

Từ tính toán trên ta đưa ra được hình vẽ biểu đồ phụ tải điện:

Hình 4 Bản đồ phụ tải của nhà máy liên hợp dệt

Trang 27

- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

- 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 yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện

- Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước sau:

1 Vạch các phương án cung cấp điện

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

3 Tính toán kinh tế lựa chọn phương án hợp lý

4 Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn

1.2 Xác định điện áp liên kết với nguồn 1.2.1 Lựa chọn cấp điện áp truyền tải phía cao áp cho nhà máy

Ta có biểu thức kinh nghiệm để xác định điện áp liên kết với nguồn:

Trong đó:

L: khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km) P: Công suất tính toán tác dụng của toàn nhà máy (MW) Với số liệu đề bài cho cho và bảng 11 ta có: L = 8 (km), P= 3800.93(MW)

→ 𝑈 = 4.34√8 + 16 × 3800.93 = 36.00 (𝑘𝑉)

Từ đó ta chọn mang điện trung áp với điện áp 35 kV

1.2.2 Phương án lựa chọn trạm biến áp phân xưởng

Các trạm biến áp (TBA) phân xưởng được lựa chọn trên các nguyên tắc sau:

• Vị trí TBA phải thỏa mãn các yêu cầu sau: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc vận chuyện, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, an toàn và kinh tế

• Số lượng MBA đặt trong các TBA được lựa chọn căn cứ vào các yêu cầu cung cấp điện của phụ tải Các TBA cung cấp cho hộ tiêu thụ loại I và loại

II nên đặt 2 MBA, phụ tải loại III chỉ cần 1 MBA

• Dung lượng các MBA được lựa chọn theo điều kiện:

(2.2)

Trang 28

Trong đó:

hành

Ngoài ra công suất máy biến áp còn phải thỏa mãn điều kiện kiểm tra quá tải khi xảy ra sự cố:

(2.3)

Trong đó:

vòng 5 ngày, 6 giờ trên ngày và trước khi xảy ra quá tải, hệ số tải của máy biến áp trước khi vận hành là ≤ 0,75

bỏ một số phụ tải loại III để giảm nhẹ dung lượng MBA Ở đây, giả thiết

❖ Trước khi đề xuất phương án cần phân loại phụ tải nhà máy, ta có bảng:

Bảng2.1 Phân loại phụ tải

Trang 29

a Phương án 1:

Phương án này sử dụng 4 TBA phân xưởng như sau:

1 Trạm biến áp B1 Trạm cấp điện cho phân xưởng kéo sợi(1), ban quản lý và phòng thiết kế (8), kho vật liệu trung tâm (9) Do phân xưởng là phụ tải loại I nên trạm có

2 máy Công suất mỗi máy:

= 792,87(𝑘𝑉𝐴)

1250 (𝑘𝑉𝐴); 10/0,4(𝑘𝑉)

3 Trạm biến áp B3 Trạm cấp điện cho phân xưởng nhuộm và in hoa (3), phân xưởng giặt và đóng gói thành phẩm (4) Đặt 2 MBA làm việc song song

Dung lượng MBA:

1 MBA làm việc

Trang 30

Dung lượng MBA:

1 Trạm biến áp B1 Trạm cấp điện cho phân xưởng kéo sợi (1) Đặt 2 MBA làm việc song song Công suất MBA:

Công suất MBA:

Trang 31

Công suất MBA:

Trang 32

Phương án 2: Đặt 5 Trạm biến áp:

Trang 33

Phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng

a) Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm(TBATT) Nguồn 35 kV từ hệ thống về qua TBATT được hạ xuống cấp điện áp 10 kV để cung cấp cho các TBA phân xưởng

• Ưu điểm: Giảm được vốn đầu tư mạng điện cao áp và các TBA phân xưởng, vận hành thuận lợi và độ tin cậy cung cấp điện được cải thiện

• Nhược điểm: Phải xây dựng TBATT, gia tăng tổn thất trong mạng điện cáo

• Ưu điểm: Việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp nhà máy được thuận lợi, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng

• Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn do phải xây dựng TPPTT

tương đối lớn thì thường dùng TPPTT Khi sử dụng TBAPPTT thì các MBA phân xưởng có tỷ lệ biến đổi 35/0,4 kV

Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp

Do nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại II nên đường dây từ TBATG – 110/22 ,

10 , 35 kV về trung tâm cung cấp ( TBATT hoặc TPPTT) của nhà máy dài 8 km

sẽ dùng loại đường dây trên không , dây nhôm lõi thép , lộ kép Tiết diện được lựa chọn theo mật độ dòng điện kinh tế

Dựa trên tính chất quan trọng của các phân xưởng cũng như sơ đồ bố trí của chúng, mạng cao áp trong nhà máy sử dụng sơ đồ hình tia lộ kép Ưu điểm của sơ

đồ là sơ đồ nối dây rõ ràng , các TBA phân xưởng đều được cấp điện từ 2 đường dây nên độ tin cậy vì thế tương đối cao , dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ , tự động hóa , dễ vận hành

Để đảm bảo mỹ quan và an toàn , các đường cáp trong nhà máy đều đặt trong hầm cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ Từ những phân tích này,

ta đưa ra 4 phương án thiết kế mạng cao áp như sau:

Trang 34

Hình 1 Phương án 1

Trang 35

Trang 36

Bảng 1 Tổng hợp các phương án

Trạm trung tâm

Máy biến áp trung

tâm 35/10 (kV)

Máy biến áp trung

tâm 35/10 (kV)

Trạm phân phối trung tâm

Máy biến

áp phân xưởng

Máy biến áp 10/0,4 (kV)

Máy biến áp 35/0,4 (kV)

Máy cắt loại 35kV

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

Các công thức tính toán

a) Hàm chi phí tính toán Việc so sánh và lựa chọn phương án hợp lý, ta dựa trên việc tính toán hàm chi phí tính toán và chỉ xét đến những phần khác nhau trong các phương án để giảm khối lượng tính toán:

Trong đó:

+ K: Vốn đầu tư , trong so sánh tương đối giữa các phương án chỉ cần kể những phần khác nhau trong sơ đồ cấp điện

+ c: giá tiền 1kWh tổn thất điện năng , đ/kWh

+ ∆𝐴: tổn thất điện năng trong mạng cao áp và hạ áp xí nghiệp

b) Tổn thất điện năng trong máy biến áp

Để xác định tổn thất điện năng trong máy biến áp, ta sử dụng công thức:

T: thời gian đóng điện của máy biến áp (thông thường T=8760h)

Trang 37

mạch

a) Lựa chọn tiết diện dây dẫn tính toán tổn thất trên đường dây

Vì các đường dây cao áp cấp điện cho xí nghiệp thường ngắn, chúng thường được

tra điều kiện phát nóng:

Khi cần có thể kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp và phát nóng

( 2.10)

Trong đó:

Với cáp bắt buộc phải kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch

Trang 38

• Với n là số dây song song

• L là chiều dài đường dây (km )

Tổn thất điện năng:

Phương án 1

Trang 39

a) Vốn đầu tư và tổn thất điện năng trong TBA Dựa trên cơ sở đã chọn được MBA phân xưởng và máy biến áp trung gian ở mục a) của 1.2.2 ta có kết quả lựa chọn MBA:

Bảng 2 Máy biến áp các trạm phương án 1

Số máy

Đơn Giá(*)

Thành Tiền(*)

Tương tự với các trạm còn lại ta có bảng sau:

Bảng 3 Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 1

1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn cáp từ TBATG về TBA phân xưởng

* Loại cáp cao áp sử dụng ở đây là cáp 3 lõi cách điện XLPE, đai thép, PVC do hãng FURUKAWA sản xuất

Trang 40

Theo công thức (2.8), dòng điện lớn nhất chạy trên 1 lộ đường cáp nối từ TBATG

về TBA phân xưởng B1 là:

Tra bảng PL 4.56 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0-500kV,ta chọn được

theo công thức ( 2.9 ) :

tra điều kiện phát nóng thỏa mãn

Tương tự với các tuyến cao áp của các TBA phân xưởng còn lại Kết quả ghi trong bảng 17

* Loại hạ áp được sử dụng ở đây là cáp đồng 4 lõi cách điện PVC do Lens sản xuất

Giá

Tiền

m 106 đTBATG-

Tiêu đề	Thiết kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Máy Chế Tạo Máy Kéo
Tác giả	Vũ Trọng Hậu
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Đức Tuyên
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Thể loại	Bài tập lớn
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	87
Dung lượng	1,73 MB