Đặt vấn đề: Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh h-ởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống.. Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các b
Trang 1Ch-ơng 6:
Thiết kế mạng điện cao áp của nhà
máy
Đ3.1 Đặt vấn đề:
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh h-ởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện
đ-ợc coi là hợp lý phải thỏa mãn nh-ng yêu cầu cơ bản sau:
1 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
2 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
3 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành
4 An toàn cho ng-ời và thiết bị
5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng tr-ởng của phụ tải điện
6 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 b-ớc:
+ Vạch các ph-ơng án cung cấp điện
+ Lựa chọn vị trí, số l-ợng, dung l-ợng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đ-ờng dây cho các ph-ơng án + Tính toán kinh tế – kỹ thuật để lựa chọn ph-ơng án hợp lý + Thiết kế chi tiết cho ph-ơng án đ-ợc chọn
Đ3.2 Vạch các ph-ơng án cung cấp điện:
Trang 2Tr-ớc khi vạch ra các ph-ơng án cụ thể cần lựa chọn cấp điện
áp hợp lý cho đ-ờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34 l 0, 016.P kW (3 - 1)
Trong đó:
P – công suất tính toán của nhà máy kW
l – khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy km Nh- vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy
sẽ là:
U = 4,34 6 0, 016.3788,5 35, 4 kW
Vậy chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 35 kV
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân x-ởng có thể đ-a ra các ph-ơng án cung cấp điện:
3.2.1 Ph-ơng án về các trạm biến áp phân x-ởng:
Các trạm biến áp ( TBA ) lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
1 Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải; thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn và kinh tế
2 Số l-ợng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA đ-ợc lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc của phụ tải Trong mọi tr-ờng hợp TBA chỉ đặt một MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao Các TBA cung cấp
Trang 3cho hộ loại I và loại II nên đặt 2 MBA, hộ loại III có thể chỉ đặt một MBA
3 Dung l-ợng các máy biến áp đ-ợc chọn theo điều kiện:
n khc SđmB Stt (3 - 2)
Và kiểm tra điều kiện sự cố một MBA ( trong trạm có nhiều hơn 1 MBA ):
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc (3 - 3)
Trong đó:
n – số MBA có trong TBA,
khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi tr-ờng, ta chọn loại máy biến áp chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt
độ, khc = 1,
kqt - hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không v-ợt quá 6 giờ và tr-ớc khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải 0,93,
Sttsc – công suất tính toán sự cố Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung l-ợng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ đ-ợc vốn đầu t- và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình th-ờng Giả thiết trong các
hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên
Sttsc = 0,7 Stt
Trang 4Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thaythế
3.2.2 Xác định số l-ợng, dung l-ợng các trạm biến áp phân x-ởng
1 Ph-ơng án 1: Đặt 6 trạm biến áp phân x-ởng
và phân x-ởng nén khí, trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 1428 610,85 1019, 4
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 1250 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng kết cấu kim loại và phân x-ởng nén khí sau khi cắt bớt một
số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng:
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7 1428 610,85
1019,4
1, 4
kVA
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA Sđm =1250 kVA
sửa chữa cơ khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 1344 140,7 742,35
2
Trang 5Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng rèn sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng; còn phân x-ởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt 0,7.1484,7
742,35
Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 MBA Sđm = 800 kVA
trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 1062,6 46,32 554, 46
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 630 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng đúc sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng, còn khu nhà xe là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.1108,92 554,46
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 MBA Sđm = 630 kVA
Trang 6- Trạm biến áp B 4 : cung cấp điện cho phân x-ởng lắp ráp cơ
khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 944,89 472, 45
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 500 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng lắp ráp cơ khí sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.944,89 472,45
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 MBA Sđm = 630 kVA
kho thành phẩm, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 427 472 449,5
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 500 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của trạm bơm sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng, còn bộ phận KCS và kho thành phẩm là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cung cấp điện :
Trang 7( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.899 449,5
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B5 đặt 2 MBA Sđm = 500 kVA
phận hành chính và x-ởng thiết kế, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 277,56 75, 08 176,32
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 200 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng gia công gỗ sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng và x-ởng thiết kế là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cung cấp điện:
SđmB ( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.352,64 176,32
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B6 đặt 2 MBA Sđm = 200 kVA
2 Ph-ơng án 2: Đặt 5 trạm biến áp phân x-ởng
phân x-ởng nén khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
Trang 8SđmB S tt
2 944,89 610,85 777,87
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng lắp ráp cơ khí và phân x-ởng nén khí sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng:
SđmB ( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.1555,74 777,78
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA Sđm = 800 kVA
trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 1428 714
2 kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng kết cấu kim loại sau khi căt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng:
SđmB ( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.1428 714
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 MBA Sđm = 800 kVA
Trang 9- Trạm biến áp B 3 : cấp điên cho phân x-ởng rèn và phân x-ởng
sửa chữa cơ khí, trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 1344 140,7 742,35
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 800 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng rèn sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng; còn phân x-ởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt 0,7.1484,7
742,5
Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 MBA Sđm = 800 kVA
xe, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 1062,6 46,32 554, 46
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 630 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng đúc sau khi cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong
Trang 10phân x-ởng, còn khu nhà xe là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện:
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.1108,92 554,46
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 MBA Sđm = 630 kVA
công gỗ, bộ phận hành chính và x-ởng thiết kế, bộ phận KCS và kho thành phẩm, trạm đặt 2 MBA làm việc song song:
n khc SđmB Stt
SđmB S tt
2 427 277,56 75, 08 472 625,82
2
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm = 630 kVA
Kiểm tra lại dung l-ợng máybiến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: Sttsc lúc này chính là công suất tính toán của trạm bơm, phân x-ởng gia công gỗ khi đã cắt bỏ một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng, bộ phận hành chính và kho thành phẩm, bộ phận KCS và kho thành phẩm là phụ tải loại III có thể tạm ngừng cung cấp điện :
( n-1 ) Kqt SđmB Sttsc = 0,7 Stt
SđmB 0,7.S tt
1, 4 0,7.1251,64 625,82
1, 4 kVA
Vậy trạm biến áp B5 đặt 2 MBA Sđm = 630 kVA
Ta có bảng tổng kết chọn MBA cho các TBAPX trên bảng 3.1
Trang 11Bảng 3.1 – Kết quả chọn máy biến áp cho các TBAPX.
Ph-ơng
án
T T
Tên phân x-ởng Stt
(kVA)
Số má
y
SđmB (kV A)
Tên trạ m 1
4 Phân x-ởng kết cấu kim loại Phân x-ởng nén khí
2038,
5
7 Phân x-ởng rèn Phân x-ởng SCCK 1484,7 2 800 B2 3
1 1
Phân x-ởng đúc
2 Phân x-ởng lắp ráp cơ
khí
944,8 9
6 1 0
Trạm bơm Bphận KCS và kho thành phẩm
Ph-ơng
án 1
8 9
Phân x-ởng gia công gỗ
B.phận h.chính và x-ởng t.kế
352,6 4
2 Phân x-ởng lắp ráp cơ 1555, 2 800 B1
Trang 124 khí Phân x-ởng nén khí 74
1 Phân x-ởng kết cấu kim loại
5 7
Phân x-ởng rèn Phân x-ởng SCCK
1484, 7
3 1 1
Phân x-ởng đúc Khu nhà xe
1108, 92
Ph-ơng
án 2
6 8 9 1 0
Trạm bơm Phân x-ởng gia công gỗ
B.phận h.chính và x-ởng t.kế
Bphận KCS và kho thành phẩm
1251,