đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện

Nó là phụ tâi gần đúng chœ dùng đcä tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện , còn phụ taơi thực tế là phụ taơi chính xác có theả xác định được bằng các đồng hồ đo điện trong quá trình

Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

case

DIEN TRUNG-BA THUOC -THANH HOA

0985469940

CHUONG I TÔNG QUANN - 5-5 < 5£ sESZ 2e se 3E CC EEceEsereererserser 3

IV) XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TÁI -5 <2

V)XÁC ĐỊNH PHỤ TÁI TÍNH TOÁN: .2- 5 s° s2 ©s<©ss£Ss se se se esses CHUONG III CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CÁP ĐIỆN -

I KHÁI QUÁT CHUNG & cesccsssssssssscssssssssssesscssssssssssssssecsesssssssesssssssssscsnsensseeseess 23 0839:0009) i70 E079Ä17 7 23

HI MÔ TẢ KẾT CẤU MẠNG ĐIỆN ee CHUONG IV THIET KE TRAM BIEN AP CHO PHAN XUONG 777777" 25

sesasesanecsasessnecssecsaseesse 2

II VI TRI - SO LUQNG - CONG SUAT MAY BIEN AP ° HI- THỰC HIỆN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG 26 CHƯƠNG V TÍNH TOÁN DÂY DẪN VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 30 T) TONG QUAN VE CHỌN DÂY DẪN: .2- 2-52 se©ssssezseexsees 30

II CHỌN CB VÀ DÂY DẪN: s s2 sae

ID CHỌN DẦY DÂN VÀ KHÍ CỤ CHO CÁC MÁY: . -° 5°- CHƯƠNG VI KIÊM TRA ĐỘ SỤT ÁP .- 2-2 << se se se cszes T) DAT VẤN ĐẼ: -scsecsecscsscse - Il) TINH TOAN TON THAT DIEN AP TREN DAU DAY .40

ID TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN SỤT ÁP : .40 CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH .43

D KHÁI NIỆM CHUNG: . .43

ID TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH: . 5-2 s2 scsecse= .43

II TINH CHON DAY DAN CHO MANG DIEN CHIEU SÁNG: 40

TT) LựA CHọN SƠ Đồ Nối ĐẤT: - 2 s<se©+se+setrserrserrserserrserrsrre 54

NGUYỄN CÔNG THUẬN

LỚP : CÐ ĐCN K32B

CHUONG I TONG QUAN

I) DAT VAN DE:

> Digén nang ngay cang dong vai trò hét sire quan trong trong doi sống con người Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguôn năng lượng khác (như: dễ chuyền thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa,hiệu xuất cao ) mà ngày nay điện năng được, sử dụng hết sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực , từ công nghiệp dich vy, .cho dến sinh hoạt đời sống hằng ngày của mỗi gia đình Có thể rằng ngày nay không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguôn năng lượng đặc

biệt này sẽ vẫn tiếp tục cao

>_ Trong những năm gần đây, số lượng các nhà máy công nghiệp , các hoạt động thương mại, dịch vụ, của nước ta gia tăng đáng kẻ, dẫn đến sản lượng điện sản xuất gia tăng đáng kê Do đó hiện nay chúng ta đang rất càn những người am hiều về điện dé làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo và sữa chữa lưới điện nói chung, trong đó co khâu thiết kế hệ thông cung cấp điện

> Cùng với xu thé hội nhập quốc thế hiện nay là việc mở rông quan he quốc tế, ngày càng có thêm nhiều nhà đầu tư nước ngoài đến với chúng ta Do vậy mà vân đề đặt ra la phải thiết kế hệ thống cung cấp điện một cách đúng bài ban và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ

thuật hiện hành Có như thế thì chúng ta mới theo kịp trình độ của các nước

Il) NHUNG YEU CAU CHU YEU KHI THIET KE MOT HE THONG CUNG

Một phương án cung cấp được được xem là hợp lý khi tỏa mãn được các yêu cầu sau;

> Dam bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ

> Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

> Dam bao chat lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện trong phạm vi cho phép

> Vốn đầu tư nhỏ, chỉ phí vận hành hàng năm thấp

> Thuận tiện cho công tác vậ hành và sữa chừa v.v

Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau, nên người thiết kế phải cân nhắc tùy vào hoàn cánh

cụ thê

Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến những yêu cầu khác như: có điều kiện thuận lợi nêu có yêu câu phát triên phụ tải sau này, rút ngăn thời gian xây dựng.v.v

, CHUONGH =n XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ

KHÍ

D KHÁI NIỆM CHUNG

> Khi thiết kế điện cho một khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp hay khu dân cư, trường học hay trạm xá, Thì nhiệm vụ đầu tiên là xác định nhu cầu điện công trình đó Dự báo phụ taơi ngắn hạn hay dài hạn Phụ taơi ngắn hạn được gọi là phụ taơi tính toán, việc xác định phụ taơi tính toán là một việc rất khó và quan trọng Phụ tađi tính toán phaơi lớn hơn phụ taơi thực tế nhưng nếu lớn hơn quá nhieau sed øgây laðng phí, làm tăng vốn đầu tư nếu nhođ hơn sẽð làm giaũm tuoải thọ cuũa thiết bị, gây cháy noả

> Phụ tađi cần xác định trong giai đoạn tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp điện goii lao phụ taơi tính toán Nó là phụ tâi gần đúng chœ dùng đcä tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện , còn phụ taơi thực tế là phụ taơi chính xác có theả xác định được bằng các đồng hồ đo điện trong quá trình vận hành

ID MỤC ĐÍCH XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN

Xác định phụ tải tính tốn là một cơng đoạn rất quan trọng trong thiết kế cung cấp điện Muốn biết được nhu cầu điện cuũa một công trình ta phaơi xác định được phụ taơi tính toán cuơa công trình đó Trong phụ taơi tính toán ta phaơi dự báo cađ khaơ năng phát triện cuơa công trình trong tương lai 5 đến 10 năm phụ taơi tính toán được xem như là moat soa liedu ban fiaau raat quan troing fiea tính cung cấp điện

Ill) PHUONG PHAP PHAN CHIA NHOM PHU TAI

Để phân chia nhĩm phụ tải của phân xưởng tốt ta cần tuân theo các nguyên tắc chung khi phân nhĩm :

> Các thiết bị trong nhĩm nên cĩ cùng chế độ làm việc

>_ Các thiết bị trong nhĩm nên ở gần nhau về vị trí

> Tổng cơng xuất của các nhĩm trong phâ xưởng phải chênh lệch nhau ít

Từ những nguyên tắc phân nhĩm trên ta phân ra được 4 nhĩm trong bảng sau:

Ta chọn Ksd=0,3 cos= 0.6(TL Thiết kế cấp điện-trang 253)

ˆ TEN MAY £ MANG cos@ Ksd CONG

nhiên, việc lựa chọn vị trí cuối cung con phụ thuộc vào các yếu tố khác như: đảm bảo tính mỹ quan, như thuận tiện và an toàn trong thao tác, v.v

Ta có thể xác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị (để định vị trí đặt tủ động lực), của một

phân xưởng, vài phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy

(để xác định vị trí đặt tủ phn phối Nhưng đề đơn giản công việc tính toán thì ta chỉ cần xác định

tâm phụ tải cho các vị trí đặt tủ phân phối Còn vị trí đặt tủ động lực thì chỉ cần xác định một

cách tương đối bằng ước lượng sao cho vị trí đặt tủ nằm cân đối trong nhóm thiết bị và ưu tiên

gần các động cơ có công suất lớn

2) Công thức tính:

Tâm phụ tải được xác định theo công thức:

YX, * Pini) YC * Pini)

i=l i=l

Trong đó X, Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải (so với gốc chuẩn ) -

Xi, Y; la hoành độ và tung độ của thiệt bị thứ i(so với gôc chuẩn)

Pami là công suât định mức của thiệt bi thir i

3) Xác định tâm phụ tải cho phân xưởng

Trước tiên, ta quy ước đánh số thứ tự của các thiết bố trí trên sớ đồ mặt bằng theo thứ tự

tăng dân từ trái sang phải và từ dưới lên trên

Chọn gôc toạ độ tại vị trí góc dưới bên trái (trên sơ đô mặt băng) của phân xưởng

Đê tiện lợi cho việc tính toán tâm phụ tải theo công thức (2.1), ta lap bang 2.1

Bang 2.1 Số liệu tính toán tâm phụ tải xưởng

X =38.4 (m)

y — 2867.4

157.3

Vay tâm phụ tải là vị trí có toạ độ (38.4m, 1§.2m)

= 18.2 (m)

V)XÁC ĐINH PHU TAI TINH TOÁN:

1) các phương pháp tính toán phụ tái

a) Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

Phụ tải tính toán được xác định theo công thức:

Pu=Kne > Pd

1

Q, = P, 1%,

Trong đó:

+ kạe : là hệ số nhu cầu

+ Pđi :là công suất đặt của thiết bị thứ ¡

ở phương pháp này ta có các ưu nhược điểm sau:

+ Ưu điểm : phương pháp này đơn giản, tính toán nhanh

+ Nhược điểm : Phương pháp này không thật chính xác

b) Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Phụ tải tính toán được xác định theo công thức sau:

+M:: là số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm

+ao : là suất tiêu hao điện năng cho một don vi san phẩm(kWh/đơn vi san pham)

+ Tmax : là thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h

Phương pháp này hay được dùng cho các thiết bị mà có đồ thị phụ tải ít biến đồi với kết quả tương đôi chính xác

d) Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình (

phương pháp số thiết bị hiệu quả )

Phương pháp này thì phụ tải tính toán được xác định theo công thức :

Trong đó ta có:

+ Pam: Công suất định mức (kW)

+ k„a, kmav: là hệ số cực đại và hệ số sử dụng

Phương pháp này có các bước tính toán tương đối phức tạp do vậy mà kết quả xác định phụ tải tính toán của phương pháp là tương đôi chính xác

Từ các phương pháp xác định phụ tải tính toán đã được nêu trên ta thấy rằng các thiết bị dùng điện trong phân xưởng dùng điện là 380 V, (U< 1000V) do vậy ta chọn phương pháp tính theo số thiết bị hiệu quả bởi vì phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác

2) Nội dụng chỉ tiết của phương pháp hệ số K„„ và công xuất trung bình P„ để tính toán phụ tải cho phân xưởng sữa chữa cơ khí

Từ công thức (2):

Pu = kmax: Ksd.Pam Trong trường hợp này khi tính toán cho một nhóm thiết bị thì khi đó công thức (2) sẽ như sau :

Trong 2 công thức (2) và (3) ta thấy rằng ta cần phải đi xác định hệ $6 kmax Va Kea

d/Xác định hệ số sử dụng: k„

Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất tác dụng định mức của thiết

bị Nó nói lên mức độ sử dụng của thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc

Hệ số k„ được xác định theo công thức:

+Đối với một thiết bị:

Hệ số cực đại k„ạ; là tỉ số được xác định trong khoảng thời gian đang xét và nó thường được ứng

với ca làm việc có phụ tải lớn nhất Hệ số này phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả và hệ số k¿a, các

yếu tô đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm thực tế người ta tính Kmax theo đường cong kma„= f(mạ,k;¿) hoặc tra bang PLI.6 TL1 trang 256 thiết kế điện của NGÔ HÒNG

QUANG và VŨ VĂN TÂM

œ/ Xác định hệ số thiết bị hiệu quả (nu)

Số thiết bị hiệu quả mụạ là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tê (gồm các thiết bị có chế độ làm việc

va công suất khác nhau )

Xác định hệ số thiết bị hiệu quả theo công thức :

n 2

CP imi)

_ 1

Š 2 Lim )

1

Khi n >5 thì khi đó ta tính hệ số thiết bị hiệu qua theo công thức trờn là phức tạp

Do vậy thực tế người ta tìm nụa theo bảng tra hoặc đường cong đã cho trước trong tài liệu tham

+ mị:Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa

công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm

+P, P¡ : Tổng công suất ứng với n và mụ thiết bị

Sau khi tính được n: và px ta sử dụng bảng 3 PL.I.5.TLI để tìm nụạx, từ đó tính nụạ theo công

thức:

Nhg—Nhg*-1

đ/ Xác định công suất _trung bình: (pu)

Phụ tải trung bình là một đặc trưng tính của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó Tổng phụ tải trung bình của các thiệt bị cho ta căn cứ vào đó đê đánh giá giới hạn tính toán

Phụ tải trung bình được xác định theo công thức :

Pw ode Tp

Đối với một nhóm thiết bị thì:

ñ, =Ð,p,:0, =4,

Trong đó :

+ AP, AQ : Điện năng tiêu thụ trong một khoảng

thời gian khảo sát, kW ,kVAr

+t : Thoi gian khao sat, h

Phụ tải trung bình là một thông số rất quan trọng để xác định phụ tải tính toán, tổn thất điện năng

3) phụ tải tính toán của từng nhóm

a) Phu tai tính toán của nhóm I:

> Ta có tổng số thiết bị n=8+2=10, Số thiết bị có công xuất không nhỏ hơn 1⁄2 công xuất của thiết bị có công xuất lớn nhất n¡ =8

> Tổng công xuất ứng với nị thiết bị:

pi= 8.4.4=35,2KW)

> Tổng công xuất ứng với n thiết bị:

Pam=l1,5.2+8.4,4=38,2(KW) P*=p,/Pam=35,2/38,2=0,92

>» Tra bang PLI.5 (TL-1) trang 255 taduge —n*,4=0,89

> Số thiết bị hiệu qua cua nhém 1:

Dhq = n*¡¿.n =0,89.10=8,9

>_ Công xuất phản kháng tính toán

Qui =P teap= 18,9.1,33=25,14(KVAr) Vậy công xuất biểu kiến tính toán nhóm I là:

>_ Số thiết bị hiệu quả của nhóm 2: nụạ = n*¡ạ.n =0,85.8=6,8

> Tổng công xuất ứng với mị thiết bị pị= 2.11 + 3.5,9 = 39,7KW)

> Tổng công xuất ứng với n thiết bị:

Pam=2.11 + 5,3.9 + 1,5.2 =42,7 (KW) P*=p,/Pam=39,7/42,7=0,93

> Tra bảng PLI.5S(TL-I) tađược n*,,=0,8

> Số thiết bị hiệu quả của nhóm 3:

Nhg = N*hg-n =0,8.7=5,6

Chọn : nụạ = 6 thiết bị

> K¿4=0,3 và nụạ=6, Tra bảng PLI.6(TL-I) ta được Kma¿=1,88

> Phụ tải tính toán nhóm 3:

Pu3s= Kmax Ksa-Pam=1,88.0,3 42,7=24,08(KW

coso= 0.6 suy ratg@=l,33

> Công xuất phản kháng tính toán:

Qis=Pis tgg= 24,08.1,33=32,03(KVAr)

> Vay công xuất biểu kiến tính toán nhóm 3:

Si; =VP +O), =./24,08* + 32,037 =42,57(KVA)

> Dòng điện tính toán cho cả nhóm 3:

d) Phụ tải tính toán của nhóm 4:

Ta qui đổi công xuất 1 pha thành công xuất 3pha của máy khoan bàn và máy mài 2 đá

"“ Với máy khoan bàn có công xuất 2,5(KW) số lượng là 7

" _ Ta phân bố đều lên 3pha: pha 1 số lượng là 2

pha 2 số lượng là 3 pha 1 số lượng là 2

Công xuất qui đồi thành 3pha bằng 3 lần công xuất của pha có công xuất lớn nhất

suy ra Pủng = (3.2,5).3 = 22,5(KW) suy ra Dmäi máy = 22,5/7 = 3,2(KW)

" Tương tự ta có công xuất 3 pha của máy mài 2 đá là:P¿n„ = 10,8(KW),

> Taco tong sé thiết bi n=7+5+2=14, Sé thiét bị có công xuất không nhỏ hơn 1⁄4 công xuất của

thiết bị có công xuất lớn nhất n¡ =12

> Tổng công xuất ứng với nị thiết bị

> Sé thiét bi hiệu quả của nhóm 4:

> Vay cong xat biểu kiến tính toán của nhóm 4 là:

5 =AJPÿ, +O2, =.{16,55° + 22,02? = 27,55(KVA)

Dòng điện tính toán cho cả nhóm 4:

Sis 27,55 V3U,, V3.0,38

dim e) Xác định phụ tải chiếu sáng sơ bộ:

> Diện tích của phân xưởng S = 2800 m

> Theo tiéu chuẩn thiét ké IEC ta chon xuất chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí là

> Công xuất chiếu sáng sơ bộ

Pos 42 Sos = = —— = 48,84(KVA)

Cosp 0,86

> Công xuất phan kháng chiếu sáng sơ bộ

Qes = Pes tgp = 42.0,59 = 24,78(KVAr)

> Dòng điện chiếu sáng sơ bộ

1, = eS = a es 3.038 = (A) 74,2(A

V3U

£) Xác định phụ tải của 2 loại máy thiết bị lưu kho:

- khi thiết kế sơ đồ đường dây trên mặt bằng phân xưởng ta không thể hiện nhóm thiết bị này

May

May mai 1,05 2 Ipha 0,6 043

Ta có phụ tải tính toán là:

Puu=2,25.4+1,05.2=11,1(KW) coso= 0.6 suy ra tgp=1,33

Công xuất phản kháng tính toán

Qu=Pu tgọ=11,1.1,33=14,7(KVAr)

Suy ra công xuất biéu kién tinh toán là:

Ta có bảng tóm tắt sau cho cả phân xưởng:

n n

Sips =Kayl >, Pa +> Qi, = 0,87-V138,29" + 147,547 =176(KVA)

1 1

S 176

Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng: l„„ =—=“”—===——— =267,4(4) tipx BU, 3.038

CHUONG III CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CÁP ĐIỆN

I KHAI QUAT CHUNG :

+ Việc chọn phương án cung cấp điện bao gồm : chọn cấp điện áp, nguồn điện, sơ đồ nói dây, phương thức vận hành, các vân đê này ảnh hưởng đên khả năng vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thông cung câp điện

+ Mạng hạ áp cung cấp điện được xem là hợp lí khi thỏa mãn các yêu cầu sau :

- Bảo đảm cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải, sơ đồ nỗi dây rõ ràng, thuận tiện trong việc vận hành và sử lí các sự cô

- An toàn trong vận hành và sữa chữa

- Hợp lí về kinh tế dựa trên cơ sở đảm bảo yêu cầu kĩ thuật

I PHUONG AN DI DAY :

1 Chọn phương án đi dây :

+ Các thiết bị trong xưởng cơ khí phần lớn là các máy cắt gọt kim loại, công suất loại vừa

và nhỏ, không có máy móc quan trọng, yêu câu câp điện không cao lăm, nên ở đây chọn phương

án cung cấp điện hỗn hợp cả mạng hình tia, lẫn mạng phân nhánh

+ Lưới điện đưa đến hộ tiêu thụ được thực hiện theo 2 sơ đồ chính : sơ đồ phân phối hình tia và sơ đô phân nhánh

2) Sơ đồ phân phối hình tia :

HH HH

* Ưu điểm : Nối dây rõ ràng, mỗi tủ có một đường dây riêng Nếu có sự cố mắt điện thì chỉ có

ở đó bị tác động, các tủ khác không bị ảnh hưởng Độ tin cậy tương đối cao, dễ dàng tự động hóa, điều khiển cũng như vận hành, sữa chữa

* Nhược Điểm : Tốn nhiều dây dẫn

3/ Sơ đồ phân phối dạng phân nhánh ( dạng trục chính ) :

SVTH : NGUYỄN HỒNG THÌN TRANG 23 GVHD:TRẦN THỊ THANH LỄ ĐIỀN TRUNG-BÁ THƯỚC -THANH HÓA

0985469940

Q

oO

“ Uudiém: Ré tién,

*%* Khuyết điểm : Các hộ tiêu thụ phụ thuộc lẫn nhau, không đảm bảo cung cấp điện liên tục

Sau khi xác định xong vị trí đặt cá tủ động lực và các tủ phân phân phi, ta sẽ tiến hành vẽ sơ đồ

đi dây cho các nhóm thiết bị và cho toàn bộ nhà máy

Các nguyên tắc áp dụng khi chọn sơ đồ đi dây:

-Các t ¡ có công suất lớn thì đi dây riêng

-Các thiết bị có công suất vừa và nhỏ đặt gần nhau thi có thể đi liên thông với nhau ( nhưng tối đa không được quá 2 thiết bị liên thông v đảm bảo độ tin cậy cung cap điện)

-Đối với các thiết bị một pha thì cân có gắng đi dây sao cho chúng được phân bố đều trên các pha,

Sau khi cân nhắc lựa chọn các phương án đi dây có thê, ta sẽ chọn ra được phương án đi

dây hợp lý Sơ đồ đi đây của xưởng được trình bày trong các bản vẽ

Lak x x » 2 x + Dây nhôm được sử dụng rộng rãi, phô biên nhất Độ dẫn điện của nó băng 3 độ dẫn điện của đồng nhưng lại có ưu điểm là nhẹ và rẻ hơn dây đồng

NGUYEN CONG THUAN

LOP : CD DCN K32B

thường cũng như khi có hiện tượng quá tải- sét đánh- chịu được sự biến đổi của môi trường sung quanh

+ Thông thường có 2 lọai sứ: sứ đứng và sứ bắt treo thành chuỗi, thường dùng trong đường dây có điện áp cao hơn 35 KV

3) Xà ngang, đà :

+ Xà ngang, đà là bộ phận nâng đường dây tạo khoảng cách giữa các pha

+ Xà ngang thường được làm bằng thép chữ L, có độ bền cơ tốt, được chống ăn mòn bằng cách mạ kẽm hay sơn lớp bên ngoài bảo vệ sơ đô đi dây

4) Đi dây trong đất :

Ta phải dùng ống nhựa đề luồn đây vào và chôn ngầm dưới đất Tùy theo số lượng dây dẫn nhiều hay ít mà ta chọn ông cho phù hợp, không quá lớn, cũng không quá nhỏ

CHUONG IV THIET KE TRAM BIEN AP CHO PHAN XUONG

D KHÁI QUÁT CHUNG

Trạm biến á áp là dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác (thông thường từ cập điện áp cao sang cấp điện áp thấp) Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, do đó khi thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp, nhà máy chúng ta phải chú ý

đến vị trí lắp đặt, số lượng dung lượng và thao tác vận hành

II VI TRi - SO LUQNG - CONG SUAT MAY BIEN AP

Witri

Việc chọn vị trí lắp đặt máy biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau :

+ Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đưa đến

+ An toàn, liên tục cung cấp điện

+ Thao tác vận hành và sửa chữa dễ dàng

+ Phòng việc cháy né, bụi bặm, khí ăn mòn

+ Chỉ phí đầu tư nhỏ

+ Hiệu quả kinh té cao

+ Có khả năng phát triển trong tương lai

Dựa vào vị trí của nó có trạm biến áp ngoài trời và trong nhà Do mặt bằng sản phẩm

không thuận tiện cho việc đặt máy biến áp trong nhà, nên ta chọn đặt máy biến áp bên ngoài phân xưởng cách phân xưởng 20m thuận lợi vê mặt vận hành, sửa chữa an toàn

2⁄Số lượng :

Mỗi trạm biến áp chỉ nên đặt một máy biến áp (ba pha), sử dụng hai máy

biến áp trong trường hợp :

+ Một máy có công suât quá lớn

+ Cần một máy làm nguồn dự phòng

Chú ý : Hai máy có cùng chủng loại và có sơ đồ nói dây giống như nhau

3⁄ Dung lượng máy biến áp :

Máy biến áp có công suất đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải :

Supa = Sptai

a Néu ta chon may biến áp có dung lượng quá lớn so với dung lượng tính toán của phụ tải

sẽ dân đên máy biên áp hoạt động non tải gây lãng phí

+ Nếu ta chọn máy biến á áp có dung lượng nhỏ hơn so với dung lượng tính toán của phụ tải

sẽ dẫn đến máy biến áp hoạt động quá tải sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị, khí cụ trong mạng

điện

HI- THỰC HIỆN CHON MAY BIEN AP CHO PHAN XUONG

Về vệc chọn số lượng MBA, thường có cac phuong an: 1 MBA, 2 MBA,

- Phuong an 2 MBA: Phuong an nay cé wu dié la dé tin cay cung cấp điện cao như chi phi kha cao nén thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ có công súât lớn hoặc quan trong (

hộ loại 1)

- Phuong 4n 1 MBA: Đối với các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, ta có thể chọn

phuơng án chỉ sử dụng I MBA Phương án này có ưu điêm là chi phí thâp, vận hành đơn giản, nhưng độ tin cậy cung câp điện không cao

s* Phương án l:

Dùng 2 MBA 3 pha mắc song song với công suất của mỗi máy là :100(KVA)

Tra Catologue MBA do ABB ché tao (TL1-TRANG 258)

Với các thông sô kỹ thuật cụa máy như sau :

Công suất định mức: Š.„„„, = 100K⁄4

Ấp điên áp : 22

Câp điện áp : 04(y)

Tén hao không tai: AP, = 320W =0,32KW

Tổn hao có tái: AP, = 2050W = 2,05KW

Điện áp nhắn mạch phần chăm: U, % = 4

Dong dién khong tai: 1, % = 2

Tra Catologue MBA do ABB ché tao (TL1-Trang 258) Chon 1 may bién ap ci cong xuat 1:200( KVA)

> Tén hao không tải: AP, = 530W =0,53KW

> Tổn hao có tải: AP, =3450W =3,45KW

>_n: là số lượng của MBA

>7 :Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, được tra theo đường cong = f(Tmax, cosø ) Hoặc tính theo công thức (2-27) (TL I-Trang 19)

T =( 0,124 + Tmax x 10' )ˆ 8760

V6i Tmax: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất

Có thể xác định T„ax theo ca làm việc :

1 ca: Tmax= 1500 2200 (giờ/năm)

2 ca: Tmax = 3000 + 4500 (giờ/năm)

3 ca: Tmax = 5000 7000 (giờ/năm)

Phuong an 1:

Chọn 2 máy biến áp 100KVA :

Theo trình tự tính toán về tổn thất điện năng như trên ta xác định cho máy biến áp theo

phương án này như sau:

Do xưởng sửa chữa cơ khí làm việc một ca nên ta chọn Tmax =2200 (giờ/năm)( do phn xưởng làm việc 3 ca)

Xác định r= (0,124 + Tmax 10“ )° 8760= (0,124 + 2200 10 )”.8760 = 1036(h)

Tổn thất điện năng đối với 2 MBA mắc song song được xác định theo công thức :

AA,= 2.AP, 8760+ AP, (22)?

Chọn 01 máy biên áp có dung lượng 200 (KVA)

Tôn thât điện năng được xác định theo công thức :

AA, = AP,.8760 + AP, (Surry? e

dmBA

= 0,53.8760 +3,45.C7°)*.1036 =7410,66(Kwh)

Vay tổn hao điện năng trong một năm :7410,66 (Kwh)

KÉT LUẬN:

Dựa vào cách tính toán 2 phương án trên ta so sánh kinh tế- kỹ thuật của hai phương án đó như

sau : do yêu cầu tính của việc thực hiện cụ thể trong đồ án này và việc tìm hiểu thực tế để áp dụng vào tính toán chi tiết còn hạn chế

Nên trong đỗ án này ta chỉ so sánh thực tế về khả năng thực thi công việc và so sánh về tốn

thất điện năng giữa các phương án mà ta chọn phương án phù hợp khả thi hơn

So sánh phương án I và phương án 2 ta thây : phương án 1 là đùng 02 máy biến áp như vậy khả năng về cách thức lắp đặt và vận hành sẽ khó khăn hơn so với phương án 2, là dùng 1 máy biến áp Mặt khác so sánh về tồn thất điện năng hàng năm của máy biến áp trong 2 phương án trên ta thấy :

+ Tén that điện năng máy biến áp theo phương án I dùng 02 máy biến áp mắc song song :

AA, =8895,74 ( KWh )

+ Tén that điện áp máy biến áp theo phương án 2 dùng 01 máy biến áp :

AA, = 7410,66 ( KWh)

Vậy ta chọn máy biến áp có dung lượng là 200(KVA) cho phân xưởng sữa chữa cơ khí

Sam=200(KVA) Dòng điện của máy biến áp:

l= S¿„ _ _ 200

m™ BU, 3.038 = 303,87(A)

CHUONG V TINH TOAN DAY DAN VA CHON THIET BI BAO

VE

I) TONG QUAN VE CHON DAY DAN:

> Choin dady daan cudng lao moat công việc khá quan trọng, vì dây dẫn chọn không phù hợp, tức không thõa mãn các ycâu cầu về kỹ thuật thì có thệ dẫn đcán các sự cố như chậâp mạch do dây dẫn bị phát nóng quá mức dẫn dcán hư hoơng cách điện Từ đó làm giatim độ tin cậy cung cấp điện và có thệ gây ra nhiều hậu quati nghiêm trọng Bên cạnh việc thoað mãn các yêu cầu về kỹ thuật thì việc chọn lựa dây dẫn cũng cần phaơi thoã mãn các yêu cầu kinh tế

> Catip duong trong mạng điện cao áp và thấp áp có nhiều loại, thường gaểp là cáp đồng, cáp nhôm, cáp một lõi, hai lõi, ba hay bốn lõi, cách điện bằng dầu, cao

su hoắc nhựa toảng hợp 0a cấp điện áp từ 110kV đến 220kV, cáp thường được cách điện bằng dầu hay khí Cáp có điện áp dưới IOkV thường được chế tạo theo kiệu

ba pha bọc chung một voơ chì, cáp có điện áp trên 10 kV thường được bọc riêng leđ từng pha Cáp có điện áp từ 1000V trơơ xuống thường được cách đện bằng giấy taam daau, cao su hoaẽc nhựa toảng hợp

> Dây dẫn ngoài trời thường là loại dây trần một sợi, nhiều sợi, hoaẽc dây roang ruột Dây dẫn đaết trong nhà thường được bọc cách điện bằng cao su hoaẽc nhựa Một số trường hợp ơđ trong nhà có thệ dùng dây trần hoaẽc thanh dẫn nhưng phaơi treo trên sứ cách điện

ID CHỌN CB VÀ DẦY DẪN:

L) Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến tú phân phối chính:

-_ Phụ tải tính tốn của của tồn phân xưởng :

lạ > lip

Với I; dịng điện định mức của CB

Tra bảng catolog hãng MTSUBISHI (TL-3) ta chọn CB 4 cực loại NF400-SW cĩ dịng định mức là 300(A)

> Chon day dan:

Ta chon cach di day ngam cho phan xưởng cơ khí

- Xác định hệ số K:

Với mạch chơn trong đất , hệ số K đặt trưng cho điều kiện lắp đặt

K =k4.k5.k6.k7

Ka: thệ hiện ânh hươơng cuơa cách lắp đaẽt

Ks: atinh hé6ting cutia catic mạch đaẽt kề nhau

K¿: thệ hiện aũnh hươơng cuũa đất chôn cáp

K¿: ânh hươơng cuơa nhiệt độ đất

= Hệ số K4: thệ hiện sựu ânh hươơng cách thức lắp đaẽt dây cáp, vì dây dẫn đaẽt ngaam trong đất Tra baũng HI-19 trang H1-31 satich IEC Ta choin K4=1

" Hệ số K5: theả hiện sự aũnh hươơng cuũa số dây đaẽt kề nhau ,vì từ trạm biến áp đến tuơ phân phối chính ta chœ đi 1 dây Tra bating H1-20 trang H1-31 satich IEC Ta choin K5=1

= Hea soa Kĩ: thệ hiện sự ânh hươơng cuơa đất chôn cáp, ơơ đây đất chôn cáp lao đất sét mềm khoa Tra bating H1-21 trang H1-31 satich IEC Ta choin K6=1

= Hea soa K7: thea hiedn sdi atinh héding cuơa nhiệt độ cuơa đất , vì nhiệt độ cuơa đất là 25°C , dùng dây cáp cách điện PVC Tra baơng HI-19 trang H1-32 sách IEC Ta chọn K7=0,95

Vaiiy hed soa K=Ky.Ks5.Ko.K7 =1.1.1.0,95 =0,95

Xác định tiết diện nhoơ nhaat cutia dây dẫn:

I¿=-Z“=——=3158(A

Với + Iz dòng định mức cuơa CB baơo ved

Xác định tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn Từ I;'=315,8(A) Tra catologue cap CADIVI chọn dây dẫn CV120 cĩ dịng định mức là 324(A)