Thiết kế mạng hạ áp của phân xưởng cơ điện

Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca do đó thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax= 6500 h.Trong nhà máy có Ban quản lý, Phân xởng sửa chữa cơ khí và Kho vật liệu là hộ loại III, các phân

Trang 1

Thiết kế môn học hệ thống cung cấp điện

Nhiệm vụ thiết kế

1 Mở đầu :

1.1 Giới thiệu chung về nhà máy: Vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm côngnghệ, đặc điểm và phân bố phụ tải, phân loại phụ tải

1.2 Nội dung tính toán thiết kế

2 Xác định phụ tải tính toán xủa các phân xởng và toàn nhà máy

3 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

4 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí

4.1 Chọn số lợng, dung lợng và vị trí đặt cácTrạm biến áp phân xởng.4.2 Chọn số lợng, dung lợng và vị trí đặt cácTrạm biến áp trung gian(Trạm biến áp xí nghiệp) hoặc Trạm phân phối trung tâm

4.3 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho toàn nhà máy

5 Tính toán bù công suất phản kháng cho Hệ thống cung cấp điện của nhàmáy

6. Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng Sửa chữa cơ khí

Các bản vẽ trên khổ giấy A0

1 Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xởng Sửa chữa cơ khí

2 Sơ đồ nguyên lý Hệ thống cung cấp điện toàn nhà máy

Các số liệu về nguồn điện và nhà máy

1 Điện áp: tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nguồn tớinhà máy

2 Công suất của nguồn điện vô cùng lớn

3 Dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp củaTrạm biến áp khu vực : 250kVA

4 Đờng dây cung cấp điện cho toàn nhà máy dùng loại dây AC

5 Khoảng cách từ nguồn tới nhà máy: 15km

6 Nhà máy làm việc 3 ca

Ngày nhận đề 27 tháng 10 năm 2004

Cán bộ hớng dẫnPhan đăng khải

Trang 2

§å ¸n m«n häc cung cÊp ®iÖn §ç §øc Tëng KTNL-K 46

Danh s¸ch thiÕt bÞ cña Ph©n xëng söa ch÷a c¬ khÝ

ST

T Tªn thiÕt bÞ Sè lîng(chiÕc) Nh·n hiÖu

C«ngsuÊt(

kW) Ghi chó

Bé phËn m¸y

Trang 3

-Bé phËn söa ch÷a

Trang 4

Trang 5

Đồ án môn học cung cấp điện Đỗ Đức Tởng KTNL-K 46

Sơ đồ mặt bằng phân bố phụ tải của phân xởng SCCK

Trang 6

Mở đầu

giới thiệu chung về nhà máy

Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các loại máy kéo và máy công cụ đểcung cấp chủ yếu cho nông nghiệp và các ngành kinh tế trong nớc cũng nhxuất khẩu Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà máy thuộc một trongnhững hộ tiêu thụ điện lớn Do tầm quan trọng của nhà máy nên ta có thể xếpnhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần đợc đảm bảo cung cấp điện liên tục, ổn

định và an toàn

Theo thiết kế, nhà máy sẽ đợc cấp điện từ mộtTrạm biến áp trung gianYên Viên cách nhà máy 15 km, bằng đờng dây trên không lộ kép, dung lợngngắn mạch phía hạ áp củaTrạm biến áp trung gian là SN =250 MVA

Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca do đó thời gian sử dụng công suất cực

đại Tmax= 6500 h.Trong nhà máy có Ban quản lý, Phân xởng sửa chữa cơ khí

và Kho vật liệu là hộ loại III, các phân xởng còn lại đều thuộc hộ loại I

Các nội dung tính toán, thiết kế bao gồm :

1.Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và nhà máy

2.Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng Sửa chữa cơ khí

3.Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

4.Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất của nhàmáy

5.Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng Sửa chữa cơ khí

Bảng 1.1 - Danh sách các phân xởng và nhà làm việc trong nhà máy

Số trên

mặt bằng Tên phân xởng

Công suất đặt (Kw)

Trang 7

6 Phân xởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 1200

Xác định phụ tảI tính toán

Phụ tải tính toán là phụ tải đợc giả thiết lâu dài không đổi, tơng đơng vớiphụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện.Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tơng tự

nh phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảmbảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệthống cung cấp điện nh : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảovệ Tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọndung lợng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu

tố nh : công suất, số lợng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ vàphơng thức vận hành hệ thống Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán

Trang 8

là một nhiệm vụ khó khăn nhng rất quan trọng.Bởi vì nếu phụ tải tính toánxác định đợc nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, cókhi dẫn đến sự cố cháy nổ, rất nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực

tế quá nhiều thì các thiết bị điện đợc chọn sẽ d thừa công suất làm ứ đọng vốn

đầu t,gia tăng tổn thất so với yêu cầu cho phép gây lãng phí.Bởi vậy chúng tacần chú trọng vào khâu xác định phụ tảI tính toán

Cũng chính vì vậy nên từ trớc tới nay đã có rất nhiều công trình nghiêncứu và đã đa ra nhiều phơng pháp tính toán phụ tải điện Song vì phụ tải điệnphụ thuộc vào nhiều yếu tố nh đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn cha cóphơng pháp nào xác định một cách hoàn toàn chính xác và tiện lợi Những ph-

ơng pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, cònnếu nâng cao đợc độ chính xác, kể đến ảnh hởng của nhiều yếu tố thì phơngpháp tính lại quá phức tạp

Sau đây là một số phơng pháp tính toán phụ tải thờng đợc dùng nhiềuhơn cả trong phân tích và thiết kế hệ thống cung cấp điện:

- Phơng pháp tính theo hệ số nhu cầu

- Phơng pháp tính theo công suất trung bình

- Phơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

- Phơng 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 phơng pháp tính toánxác định phụ tải điện thích hợp

1.1 xác định phụ tảI tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí

Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà

máy Phân xởng có diện tích 1200 m2.Trong phân xởng đợc bố trí 98 thiết bị,công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 30kW( lò điện ), song cũng có những thiết bị có công suất rất nhỏ (< 0,5Kw).Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, chỉ có máy biến áp hàn là cóchế độ làm việc ngắn hạn lặp lại Những đặc điểm này cần đợc

lu tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phơng ánthiết kế cung cấp điện cho phân xởng

1.1.1 Phân nhóm phụ tải của phân xởng Sửa chữa cơ khí

Trong một phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độlàm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đựoc chính xác cần phảiphân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên tắc sau:

Trang 9

* Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài ờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các đờngdây hạ áp trong phân xởng

đ-* Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau

để việc xác định phụ tải tính toán đợc chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựachọn phơng thức cung cấp điện cho nhóm

* Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ độnglực cần dùng trong phân xởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhómcũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thờng(8--12)]

Tuy nhiên thờng rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên,

do vậy ngời thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựachọn ra phơng án thoả hiệp phù hợp nhất trong những phơng án có thể

Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứvào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xởng có thểchia các thiết bị trong phân xởng Sửa chữa cơ khí thành 6 nhóm Kết quả phânnhóm phụ tải điện đợc trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.2 - Bảng phân nhóm phụ tải điện

Số Lợng

Trang 10

trong đó tất cả các nhóm đều lấy cos = 0.6, riêng nhóm IV lấy

cos = 0.95 ).Trong 98 thiết bị của phân xởng chỉ có 68 thiết bị tiêu thụ

điện

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

Trang 11

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

lớn nhất trong nhóm

kkđ - hệ số khởi động, lấy kkđ = 5

Trang 12

5.Tính toán cho nhóm 5: Số liệu phụ tải của nhóm 5 cho trong bảng 1.2

Trong nhóm 5 có máy biến áp hàn là thiết bị một pha sử dụng điện ápdây và làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về phụ tải 3 pha t -

Trang 13

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

Phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí đợc xác định theophơng pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích :

Pcs = p0*F Trong đó :

Trang 14

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

F - Diện tích đợc chiếu sáng [m2]Trong phân xởng sửa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng, trabảng PL1.2[1] ta tìm đợc p0 = 12 W/m2

Phụ tải chiếu sáng phân xởng :

Pcs = p0*F = 12*1200 = 14.4 kW

Qcs =Pcs*tg = 0 ( đèn sợi đốt nên cos =0 )

1.1.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân x ởng

* Phụ tải tác dụng của phân xởng :

P px=k dt∑

i=1

6

P tti=0 8 (28 4+28 05+6 40+86 64 +28 77+20 25 )=158 81 kW

Trong đó : kđt - hệ số đồng thời của toàn phân xởng, lấy kđt = 0.8

* Phụ tải phản kháng của phân xởng :

Trang 15

Bảng 1.9 - Bảng phụ tải điện của phân x ởng sửa chữa cơ khí

Tên nhóm

và thiết bị điện

Số lợng

KH trên mặt bằng

Hệ số cực đại

n is fault

Trang 16

Nhãm III

Trang 17

Trang 18

1.2 Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xXác Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xđịnh Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xphụ Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xtảỉ Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xtính Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xtoán Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xcho Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xcác Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xphân Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xx ởng Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xcòn Xác định phụ tảỉ tính toán cho các phân xlại

Do các phân xởng này chỉ biết công suất đặt và diện tích của các phân xởng nên phụ tải tính toán đợc 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 19

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Bảng 1.10 - Phụ tải tính toán của các phân xởng

Tên phân xởng

P Đ

(kW)

DTtt ( m 2 )

(Xác định theo TT)

173 1200 0.77 12 159 14.4 172.86 141.43 340 224

P/x Rèn 2100 3600 0.6 0.7 15 1260 54 1314 1285.2 2793 1839 P/x Nhiệt luyện 3500 4200 0.7 0.8 15 2450 63 2513 1837.5 4730 3113

Bộ phận Nén khí 1700 2000 0.7 0.8 12 1190 24 1214 892.5 2289 1507 Kho vật liệu 60 4800 0.7 0.8 10 42 48 90 31.5 145 95

Diện tích ( m 2 )

Công suất

Động lực (KW)

Pchiếu sáng (KW)

P_tính toán (MW)

Q_tính toán KVAR

I_tính toán (KA)

S_tính toán (KVA)

18.713 29500 9785 409 10.193 8769 10757

Trang 25

1.3 xác định phụ tải tính toán của nhà máy

1 Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy

Trang 26

Đồ án môn học CCĐ Đỗ Đức Tởng KTNL K46

1.4 xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải

Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt cácTrạm biến áp, trạm biến áp phânphối, tủ động lực

Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trịmin : ∑P i l i→min

Trong đó Pi, li là công suất tiêu thụ và khoảngcách từ thiết bị thứ i tớitâm

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

Trong đó : x0, y0, z0 - toạ độ tâm phụ tải

xi,yi,zi - toạ độ phụ tải thứ i

Si là công suất phụ tải thứ iTrong thực tế ngời ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z =0

Chọn tỉ lệ xích 3 kVA/mm2, từ đó tìm đợc bán kính của biểu đồ phụtải :

Trang 28

thiết kế mạng cao áp cho của nhà máy

Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp điện có ảnh hởng rất lớn đến vấn đềkinh tế kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện đợc gọi là hợp lý phảithoả mãn các yêu cầu kỹ thuật sau :

1 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

2 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

3 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

4 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

5 An toàn cho ngời và thiết bị

6 Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trởng của phụ tải Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm cácbớc sau :

1 Vạch ra các phơng án cung cấp điện

2 Lựa chọn vị trí, số lợng, dung lợng của cácTrạm biến áp và lựachọn chủng loại, tiết diện đờng dây cho các phơng án

3.Tính toán thiết kế kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý4.Thiết kế chi tiết các phơng án lựa chọn

Trớc khi vạch ra các phơng án cụ thể cho việc cấp điện áp hợp lý cho ờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy.Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọncấp điện áp truyền tải là :

Trong đó :

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

l - khoảng cách từ Trạm biến áp trung gian về nhà máy [km]

Nguyên tắc lựa chọn cácTrạm biến áp :

1 Vị trí đặt cáTrạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu : gần tâm phụtải, thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn vàkinh tế

Trang 29

n - số máy biến áp có trongTrạm

khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng ( ta lấy khc = 1)

kqt - hệ số quá tải sự cố, lấy kqt =1.4 nếu thoả mãn điều kiệnMBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải 1 ngày

đêm không quá 6h

Sttsc - công suất tính toán sự cố Khi sự cố một MBA ta có thể loại

bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của các MBA,nhờ vậy có thể giảm nhẹ đợc vốn đầu t và tổn thất củaTrạm trong trạngthái làm việc bình thờng.Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tảiloại III nên Sttsc = 0.7*Stt

Đồng thời cũng nên giảm chủng loại các máy biến áp dùng trong nhà máy

để thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa và thay thế

- Trạm B3: Cấp điện cho Phân xởng Cơ khí số 2

- Trạm B4: Cấp điện cho Phân xởng Luyện kim đen

- Trạm B5: Cấp điện cho Phân xởng rèn, Bộ phận nén khí và Kho vậtliệu

- Trạm B6: Cấp điện cho phân xởng Nhiệt luyện

Trang 30

Ta chọn MBA tiêu chuẩn Sdm = 1000(kVA)

Kiểm tra lại dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cốmột máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trongPhân xởng cơ khí số 1 và toàn bộ điện của Ban quản lý và Phòng thiết kế ( vì đây thuộc hộ tiêu thụ loại III)

2.Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho Phân xởng luyện kim màu và Phân xởng

Sửa chữa cơ khí.Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song

ta có: Stt = 1383 + 224 = 1607 kVA

⇒S dmB≥ 1607

Ta chọn MBA tiêu chuẩn Sdm = 1000 kVA

Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố mộtmáy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phânxởng luyện kim màu và toàn bộ điện của Phân xởng sửa chữa cơ khí ( vì đâythuộc hộ tiêu thụ loại III)

(n−1 )k qt S dm≥Sttsc

⇒S dmB≥ 0 7∗1383

1 4 =692 kVA

VậyTrạm biến áp B2 đặt 2 MBA có Sdm = 1000 kVA là hợp lý

3.Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho Phân xởng Cơ khí số 2.Trạm đặt hai

máy biến áp làm việc song song

ta có: Stt = 1620 kVA

Trang 31

⇒S dmB≥ 1620

Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

(n−1 )k qt S dmB≥S ttsc

⇒S dm≥ 0.7∗1620

1 4 =810 kVA

4.Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho Phân xởng Luyện kim đen.Trạm đặt hai

⇒S dmB≥ 1936

⇒S dm≥ 0 7∗1936

1 4 =968 kVA

5.Trạm biến áp B5 : Cấp điện cho Phân xởng Rèn, Bộ phận Nén khí và

Kho vật liệu.Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song

ta có: Stt = 1839+ 1507+ 95 = 3441 kVA

⇒S dmB≥ 3441

2 =1720 kVA

Ta chọn MBA tiêu chuẩn Sdm = 1800 kVA

Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố mộtmáy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phânxởng Rèn, Bộ phận Nén khí và toàn bộ điện của Kho vật liệu ( vì đây thuộc

hộ tiêu thụ loại III)

⇒S dmB≥ 0 7∗(3440 12−95 35 )

Trang 32

6.Trạm biến áp B6 : Cấp điện cho Phân xởng Nhiệt luyện.Trạm đặt hai

⇒S dmB≥ 3113

2 =1556 kVA

nh công tác duy trì bảo dỡng và thay thế khi có hỏng hóc Với phơng châm đó

ta chọn đặt 2 MBA có S dm = 1800 kVA ởTrạm biến áp B6.

- Trạm B4: Cấp điện cho Phân xởng Luyện kim đen

- Trạm B5: Cấp điện cho Phân xởng Rèn, Bộ phận nén khí và Kho vậtliệu

1.Trạm biến áp B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và Phân ởng cơ khí số 2.Trạm đợc đặt hai máy biến áp làm việc song song

ta có: Stt = 106 + 1620 = 1726 kVA

Trang 33

⇒S dmB≥ 1726

Kiểm tra lại dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cốmột máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trongPhân xởng cơ khí số 2 và toàn bộ điện của Ban quản lý và Phòng thiết kế ( vì

đây thuộc hộ tiêu thụ loại III)

(n−1)kqt S dmB≥S ttsc

⇒S dmB≥ 0 7∗1620

1 4 =810 kVA

2.Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho Phân xởng cơ khí số 1và Phân xởng

Luyện kim màu.Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song

ta có: Stt = 1815 + 1383 = 3198 kVA

⇒S dmB≥ 3198

2 =1599 kVA

⇒S dmB≥ 0 7∗3198

1 4 =1599 kVA

Trạm biến áp B2 đặt 2 MBA có S dm = 1600 kVA là hoàn toàn hợp lý

Nhng phân xởng cơ khí và phân xởng luyện kim màu có thể đợc mở rộng trong tơng lai thêm một số dây chuyền lắp ráp mới cũng nh lò nhiệt hiện đại

có công suất lớn Hơn thế theo lời khuyên của các chuyên gia thiết kế CCĐ giàu kinh nghiệm thì không nên chọn quá nhiều loại MBA (quá 3 loại ) trong một nhà máy Khi số chủng loại MBA ít thì sẽ thuận lợi rất nhiều từ khâu mua thiết bị đến lắp đặt, quản lí vận hành cũng nh công tác duy trì bảo dỡng và thay thế khi có hỏng hóc Với phơng châm đó ta chọn đặt 2 MBA có S dm =

1800 kVA ở Trạm biến áp B2.

3.Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho Phân xởng Sửa chữa cơ khí và phân

x-ởng Nhiệt luyện.Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song

ta có: Stt = 224 + 3113 = 3337 kVA

Trang 34

⇒S dmB≥ 3337

2 =1668 kVA

Do vậy ta chọn MBA tiêu chuẩn Sdm = 1600(kVA)

Nhng lúc đó MBA sẽ bị quá tảI (

68

1600=4.2%) Thoả mãn đIều kiện quá tảI

cho phép không vợt quá 5% công suất đanh định ghi trên thiết bị Tuy nhiêntrong trờng hợp này với phơng châm thiết kế mở, dự trữ công suất chờ mởrộng sản xuất, nên ta chọn MBA tiêu chuẩn Sdm =1800(KVA)

Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố mộtmáy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phânxởng Nhiệt luyện và toàn bộ điện của Phân xởng Sửa chữa cơ khí ( vì đâythuộc hộ tiêu thụ loại III)

⇒S dm≥ 0 7∗3113

1 4 =1556 kVA

Vậy Trạm biến áp B3 đặt 2 MBA có Sdm = 1800 kVA là hoàn toàn hợp lý

4.Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho Phân xởng Luyện kim đen.Trạm đặt hai

⇒S dmB≥ 1911

⇒S dm≥ 0 7∗1911

1 4 =956 kVA

5.Trạm biến áp B5 : Cấp điện cho Phân xởng Rèn, Bộ phận Nén khí và

Kho vật liệu.Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song

Trang 35

Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố mộtmáy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phânxởng Rèn, Bộ phận Nén khí và toàn bộ điện của Kho vật liệu ( vì đây thuộc

hộ tiêu thụ loại III)

ta có: Stt = 106 +1815 + 1620 +1383 = 4924 kVA

⇒S dmB≥ 4924

2 =2462 kVA

Kiểm tra lại dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cốmột máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trongPhân xởng cơ khí số 2 và toàn bộ điện của Ban quản lý và Phòng thiết kế ( vì

đây thuộc hộ tiêu thụ loại III)

(n−1)kqt S dmB≥S ttsc

⇒S dmB≥ 0 7∗( 4924−106 )

2.Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho phân xởng luyện kim đen và phân xởng

rèn, kho vật liệu.Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song

ta có: Stt = 1936 + 1839 +95 = 3870 kVA

Trang 36

⇒S dmB≥ 3870

2 =1935 kVA

⇒S dmB≥ 0 7∗(3870−95 )

3.Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho phân xởng sửa chữa cơ khí, phân xởng

nhiệt luyện cùng bộ phận nén khí Trạm đặt hai máy biến áp làm việc songsong

ta có: Stt = 224 + 3113 + 1507 = 4844 kVA

⇒S dmB≥ 4844

2 =2422 kVA

Do vậy ta chọn MBA tiêu chuẩn Sdm =2500(kVA)

Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố mộtmáy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phânxởng Nhiệt luyện và bộ phận nén khí đồng thời cắt toàn bộ điện của Phân x-ởng Sửa chữa cơ khí ( vì đây thuộc hộ tiêu thụ loại III)

Trong đó : x0, y0, z0 - toạ độ tâm phụ tải

xi,yi,zi - toạ độ phụ tải thứ i

Si là công suất phụ tải thứ i

Trang 37

điện không cao, vì là mạng cao áp nên các thiết bị sử dụng theo sơ đồ này rất

Trang 38

đắt và yêu cầu trình độ vận hành cao Nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụtảI rất lớn và tập trung nên ta không xét đến phơng án này

2 Phơng pháp sử dụng Trạm biến áp trung gian

Nguồn 22kV từ hệ thống về quaTrạm biến áp trung gian đợc hạ áp xuống6kV để cung cấp cho cácTrạm biến áp phân xởng Nhờ vậy sẽ giảm đợc vốn

đầu t cho mạng điện cao áp trong nhà máy và trong cácTrạm biến áp phân ởng, vận hành sẽ thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng đợc cải thiệnhơn Song lại phải đầu t để xây dựngTrạm biến áp trung gian, gia tăng tổn thấttrong mạng cao áp Sử dụng phơng án này sẽ thích hợp với các nhà máy thuộc

x-hộ tiêu thu loại 1.Xét thấy phù hợp với đIều kiện của nhà máy nên ta sẽ thiết

Trạm biến áp trung gian ta đặt hai máy biến áp với dung lợng đợc lựa chọn

nh sau :

nk hc S dmB≥S ttnm=10757 kVA

⇒S dm≥ 10757

2 =5379 kVA

Ta chọn máy tiêu chuẩn Sdm = 6300 kVA

Do ta chọn MBA d thừa dung lợng

Vậy tại tạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 MBA Sdm = 6300kV - 22/6.3 kV

3 Phơng án sử dụngTrạm phân phối trung tâm

Điện năng từ hệ thống sẽ đợc cung cấp cho cácTrạm biến áp phân xởngthông quaTrạm phân phối trung tâm Nhờ việc quản lý vận hành thuận lợimạng điện cao áp của nhà máy nên sẽ giảm chi phí vận hành, độ tin cậy cungcấp điện đợc gia tăng, song vốn đầu t cho mạng cũng tăng đáng kể

4 Xác định vị trí đặtTrạm biến áp trung gian vàTrạm phân phối trung tâm

Ta xác định tâm phụ tải điện của nhà máy theo công thức :

x0=∑S i x i

∑S i ; y0=

∑S i y i

∑S i

Trong đó : Si - Công suất của phân xởng thứ i

xi, yi - toạ độ tâm phụ tải của phân xởng thứ i

Trang 39

5 Lựa chọn phơng án nối dây cho mạng cao áp của nhà máy

Nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại I nên đờng dây cung cấp đIện từTrạmtrung gian Giám về nhà máy sẽ dùng đờng dây trên không lộ kép

Do tính chất quan trọng của các phân xởng nên ở mạng cao áp trong nhà máy

ta dùng sơ đồ hình tia, lộ kép Ưu điểm của loại sơ đồ này là đờng nối dây rõràng, cácTrạm biến áp phân xởng đợc cung cấp điện từ các đờng dây riêngnên ít ảnh hởng lẫn nhau, độ tin cậy cao, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo

vệ, tự động hoá và dễ vận hành Để đảm bảo tính mỹ quan và an toàn cho toànnhà máy các đờng dây cao áp đều đợc đặt trong hào cáp xây dọc theo cáctuyến giao thông nội bộ.Từ những phân tích trên ta có thể đa ra 4 phơng án đidây cho mạng cao áp đợc trình bày trên hình 2-1

Hình 2.1 - Các phơng án thiết kế mạng cao áp của nhà máy

2.2.Tính toán thiết kế và lựa chọn phơng án hợp lý

Để so sánh và lựa chọn phơng án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z

Z = (avh +atc)K + 3I2

maxRC -> min

Trang 40

Trong đó : avh - hệ số vận hành, ta lấy avh= 0.1

atc - hệ số tiêu chuẩn, ta lấy atc = 0.2

K - vốn đầu t choTrạm biến áp và đờng dây

Imax - dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị

R - điện trở của thiết bị

 - thời gian tổn thất công suất lớn nhất C - giá tiền 1kWh, talấy C = 1000 đ/kWh

2.2.1 Phơng án1

Hình 2.2 - Sơ đồ phơng án 1

Phơng án này dùngTrạm biến áp trung gian lấy điện từ hệ thống về, hạxuống 6kV sau đó cấp cho cácTrạm biến áp phân xởng CácTrạm biến ápphân xởng hạ áp từ 6kV xuống 0.4kVđể cấp cho các phân xởng

trong các TBA

Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các MBA ở trên ta có bảng kết quảchọn MBA cho các TBA phân xởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện ĐôngAnh sản xuất

Bảng 2.2 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phơng án 1

y

Đơn giá

(10 6 )

Thành tiền (10 6 )

Tiêu đề	Thiết Kế Mạng Hạ Áp Của Phân Xưởng Cơ Điện
Tác giả	Đỗ Đức Tởng
Người hướng dẫn	Phan Đăng Khải
Trường học	Trường Đại Học
Chuyên ngành	Cung Cấp Điện
Thể loại	Đồ Án Môn Học
Năm xuất bản	2004
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	804,52 KB