Khi các nhà máy,xí nghiệp được xây dựng thì một trong những yếu tố quan trọng đảm bảo cho nhà máy có thể hoạt động liên tục,đảm bảo chất lượng đầu ra của sản phẩm đó chính là hệ thống cấ
Trang 1Dai hoc Bach Khoa
Chuong1:
MO DAU
1.1.Giới thiêu chung về nhà máy
Khi nên công nghiệp ngày càng phát triển thì những nhà máy,xí nghiệp chủ chốt cũng không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của
xã hội , đồng thời để thúc đẩy nền kinh tế quốc dân phát triển mạnh mẽ thì phải xây dựng các xí nghiệp vệ tinh ở các địa phương
Khi các nhà máy,xí nghiệp được xây dựng thì một trong những yếu
tố quan trọng đảm bảo cho nhà máy có thể hoạt động liên tục,đảm bảo chất lượng đầu ra của sản phẩm đó chính là hệ thống cấp điện của nhà máy.Hệ thống cung cấp diện cho nhà máy phải đảm bảo được các chỉ tiêu kỹ thuật
và kinh tế đặt ra,không những nó có thể đáp ứng tốt cho phụ tải điện của nhà máy ở thời điểm hiện tại mà còn phải tính đến khả năng mở rộng của
nhà máy trong tương lai
Với yêu cầu thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy Luyện kim đen với mặt bằng xây dựng ở Thành phố Thái Nguyên tỉnh Thái Nguyên
là trung tâm luyện kim đen của cả nước, chúng ta sẽ xem xét một số đặc điểm của nhà máy đó
1.1.1 Vị trí địa lý
Nhà máy được xây dựng ở Thành phố Thái Nguyên, Tỉnh Thái Nguyên gần nguồn mỏ quặng bởi vậy dễ dàng cho vận chuyển nguyên vật liệu thô để sản xuất Đồng thời nó cách Hà Nội không xa mà lại có đường giao thông thuận lợi để phân phối sản phẩm tới trung tâm Hà Nội và từ đó
đi khắp mọi miền đất nước
Nhà máy cách nguồn điện 15 km
1.1.2 Vị trí kinh tế
Đất nước ta đang quá trình hiện đại hoá đất nước cần nhiều nguyên
vật liệu đặc biệt là gang thép để xây dựng hạ tầng và đô thị phục vụ sự phát
triển đó, do vậy nhà máy chiếm một vị trí quan trọng đối với nên công nghiệp luyện kim và đối với đất nước
1.2 Đặc điểm công nghê và phu tải
12.1 Đặc điểm công nghệ:
Đây là nhà máy được đầu tư để sản xuất ra nguyên liệu gang thép và
tôn với quy trình công nghệ hiện đại với qui mô lớn
Nhà máy gồm 7 phân xưởng chính
- _ Phân xưởng luyện gang
- Phan xưởng lò máctin
- _ Phân xưởng cán nóng
- _ Phân xưởng cán nguội
-_ Phân xưởng tôn
- Phân xưởng cán phôi tấm
1 CUNG CÊP §IÖN
Trang 2Dai hoc Bach Khoa
- Phan xudng tram bom
Ngoài ra còn có hai phân xưởng phụ là
- Phan xưởng sửa chữa cơ khí
- Ban quan ly va phòng thí nghiệm
Mat bằng của nhà máy như sơ đồ như hình 1.1
Phụ tải điện trong xí nghiệp công nghiệp được chia thành:
- Phụ tải động lực :là phu tai 3 pha loai 0,38 kV va 3 kV có chế độ làm việc dài hạn, điện áp 3 pha cung cấp trực tiếp cho tải với sai số AU=+5%U„.Công suất của các thiết bị là khá lớn
-Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha có công suất nhỏ Chủ yếu được dùng cho văn phòng và phòng thiết kế,cấp điện cho hệ thống chiếu sáng Phụ tải của các phân xưởng được cho như bảng 1.1
Phân xưởng máy cán phôi tắm 2000 (0,3) 1050
Trạm bơm ( Phụ tải 3 V là 2100kW) 3200 (0,8) 600
Bảng 1.1 Phụ tải của nhà máy luyện kim đen
2 CUNG CÊP §IÖN
Trang 3Dai hoc Bach Khoa
Phụ tải của phân xưởng sửa chứa cơ khí như bảng 1.2
Máy mài tròn vạn năng
Máy phay răng
Máy phay vạn năng
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Bộ phận lắp ráp Máy khoan đứng
Bé ngâm natri hidroxit
Máy mài thô
45 7,8 8,1 10,0 14,0
45 10,0 20,0
0,85 24,2 0,85 0,85
2,5 1,0 2,8 1,7 2,8 1,5
0,85
Trang 4Dai hoc Bach Khoa
44 Dao cắt vật liệu cách điện 1
Bộ phận đúc đồng
một cách liên tục, tức phải cấp điện cho nhà máy bằng đường dây lộ kép
Trong các phân xưởng của nhà máy thì các phân xưởng quan trọng thì được xếp vào phụ tải loại I và được cấp điện bằng đường dây lộ kép và
có hai máy biến áp Đó là các phân xưởng
-Phân xưởng luyện gang (1)
-Phân xưởng lò máctin (2)
-Phân xưởng cán nóng (4)
-Phân xưởng cán nguội (5)
-Phụ tải 3 kV của Trạm bơm (81)
4 CUNG CÊP §IÖN
Trang 5Dai hoc Bach Khoa
Trang 6Dai hoc Bach Khoa
Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng xưởng sửa chữa cơ khí
-Phân xưởng sửa chữa cơ khí
-Phụ tải 0,38 kV của Trạm bơm (82)
-Ban quản lý và phòng thí nghiêm (9)
là phụ tải loại 2 vì vậy không cần độ tin cậy cấp điện cao do đó cung cấp điện bằng đường cáp một mạch và một máy biến áp
1.3 Nôi dung tính toán thiết kế
1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và của toàn nhà
máy
2 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy :
* Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng
* Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung
gian(tram
biến áp xí nghiệp ) hoặc trạm phân phối trung tâm
*Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy
3 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
4 Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy
5 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
6 CUNG CÊP §IÖN
Trang 7Dai hoc Bach Khoa
Chuong 2
XAC DINH PHU TAI TINH TOAN CUA CAC
PHAN XUONG VA CUA TOAN NHA MAY
2.1.Giới thiêu chung về phu tải tính toán
Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế cung cấp
điện
Phụ tải tính toán là phụ tải đẳng trị với phụ tải thực tế về phương
diện hiệu ứng nhiệt Tức là nó cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng
nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra
Khi biết phụ tải tính toán thì ta có thể chọn thiết bị điện đảm bảo an
toàn về mặt phát nóng cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành
Có rất nhiều cách tính phụ tải tính toán và mỗi phương pháp có những ưu điểm nhất định, và tuỳ vào các trường hợp phụ tải cụ thể ta lựa
chọn các phương pháp tính phụ tải tính toán cho phù hợp
2.1.1 Xác định phu tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hê
số nhụ cầu
K,„ - Là hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật
P¿ - Là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bi, coi P, =
P,,- Cong suat trung binh cua thiét bi hoac nhom thiét bi
K„„.- Hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ thuật theo
K„= fm„ Kúu)
K „- Là hệ số sử dụng
7 CUNG CÊP §IÖN
Trang 8Dai hoc Bach Khoa
n,,- La s6 thiét bi ding dién hiệu quả
2.1.4.Xác định PTTT theo suất tiêu hao điên năng cho môt đơn vi sản phẩm
P,=a*M/T,„
a- Là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm,
KWh/1dvsp
M- Là số sản phẩm sản xuất trong một năm
T,„„- Là thời gian sử dụng công suất lớn nhất, (h)
k/=0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
2.1.5 Xác định PTTT theo suất trang bị điên trên đơn vi diên tích
P,, = P,*E
Pạ- suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích
E- diện tích bố trí thiết bị
8 CUNG CÊP §IÖN
Trang 9Dai hoc Bach Khoa
2.2.Xác đỉnh phu tải tính toán của các phân xưởng và của toàn nhà máy
2.2.1.Xác định phụ tải tính toán của phản xưởng sửa chữa cơ khí Phụ tải điện của phân xưởng bao gồm phụ tải chiếu sáng và phụ tải động lực chủ yếu là các máy cắt gọt kim loại
Căn cứ vào vị trí lắp đặt vào tính chất và chế độ làm việc của các thiết
bị có thể chia chúng làm 4 nhóm như được ghi trong bảng 2 I
Phụ tải tính toán của các nhóm được tính theo số thiết bị hiệu quả
Để cho việc tính toán được đơn giản ở đây lấy chung các hệ số sử dụng k,„=0,l6 hệ số công suất coso=0,6 và tgọ=1,33 cho tất cả các nhóm máy
2.2.1.1.Tính phụ tải tính toán cho nhóm Ï
Tổng số thiết bị của nhóm là n=10
Tổng công suất đặt của nhóm là 3›P!=25,25 kW,
su=7 kW
=0,6kW
Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị
Thiết bị có công suất đặt lớn nhất là Pụ
Thiết bị có công suất đặt bé nhất là Pạ„„„
có công suất lớn nhất là n,=l
Tổng công suất ứng với n, thiết bị là P,=7 kW
_T - 25,25
Ta có natal cor m p=.P 2 = Pi 0,277
Xứ,
nà 10
Tra đường cong n,,,=f(n.,P.) ta được n,:=U,7
Số thiết bị điện có hiệu quả n,,=n,„:.n=0,7.10=7
Tra bảng hoặc đường cong k„„„=f(k,„„n,„) ta tìm được k„„„=2,48
Phụ tải tính toán của nhóm được tính theo công thức
Trang 10Dai hoc Bach Khoa
nol
Th, = Lani + Kal anmax = 47,09 + 6.18,06 = 155,454
1
2.2.1.2.Xdc dinh céng sudt tinh todn cac nhém con lai
việc xác định công suất tính toán của các nhóm còn lại được thực hiện như đối với nhóm I và được tổng kết trong bảng 2.I
2.2.1.3.Xác định công suất tính toán dành cho chiếu sáng
Xác định công suất tính toán của phân xưởng được thực hiện theo phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất
Prres=Po-F
Trong d6 p, 1a suat chiéu sang cla phan xudng (p,=12 W/ m )
E: diện tích phân xưởng xác đinh theo bản vẽ mặt bằng
(F= 875 m°)
P„=12.35=10,5 kW 2.2.1.4.Công suất tính toán của toàn phân xưởng
Công suất tính toán của toàn phân xưởng tính theo công thức
Pays = Kat >» Pran + Paes (2.1)
Trong đó có tính đến sự làm việc đồng thời giữa các nhóm máy trong
phân xưởng k„=0,8 Phụ tải chiếu sáng chỉ có công suất tác dụng nên
Q„ =0 Thay số ta được _ Đ„, =0,8.124/12+10,5=109,8kJƑ px
Ởự„, = 0.8.165,05 = 132,04kJ⁄4r
„„ =Al109,8? +132,04? =171,731⁄4 Dòng điện tính toán phân xưởng
Trong đó k,„„- Hệ số nhu cầu của phân xưởng
P, - Tổng công suất đặt của phân xưởng P„„ — Tổng công suất tính toán động lực của phân xưởng
CUNG CEP §ION
Trang 11Dai hoc Bach Khoa
Phụ tải tính toán cũng được tính theo phương pháp công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích P„„=p,.F
11 CUNG CÊP §IÖN
Trang 16Dai hoc Bach Khoa
2.2.2.1.Phu tai tính toán của phân xưởng luyên gang
Tra bảng số liệu và sổ tay đối với phân xưởng luyện gang ta được P,=8200 kW,, k„=0,65 , F=119 m°, p,=l5W/m?_ coso=0,8
Trong đó phụ tải 3kV 1a P*, =3200kW và phụ tải 0,38 kV 1a
P°* =5000KW
Do vậy ta có Po nat = 0,65.3200 = 2080(kW)
Ona = P*nn.tgg = 2080.0,75 = 1560kVAr P°* at = 0,65.5000 = 3250(kW)
Os na = PS ua.tgy =3250.0,75 = 2437.5kVAr
P ffes =15.2975 =44.625kW
Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng tính theo sau
Đạy, = kạ,.Pạ„ + Pụ,, = 0,8.(2080+ 3250) + 44,625 = 4308,625/V
Quon = Kay Quay + Ques = 9,8.(1560 + 2437.5) + 0 = 3198kVAr
Sipe = {Pane +O„„ ` =AJ4308,625? +3198? = 5365.767kÝ⁄4
Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng
1 = Sux_ _ 5365.767
“A3 038/3 =8152,678(4)
2.2.2.2.Phu tải tính toán của các phân xưởng còn lại
Phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại được tính tương tự như phụ tải tính toán của phân xưởng luyện gang và được tổng kết như ở bảng
2.2
2.2.3.Phụ tải tính toán của toàn nhà máy
Phụ tải tính toán của toàn nhà máy được tính theo công thức
S„ = Kar-W CX Pape)? +X Quip)?
= 0,8./13289,127 +14119,8° =15511,94kVAKVA
16 CUNG CÊP §IÖN
Trang 19Dai hoc Bach Khoa
THIET KE MANG DIEN CAO AP CHO
TOAN NHA MAY 3.1 Phuong án truyền tải điên tới nhà máy
3.1.1 Xác định điên áp định mức của đường dây truyền tải tới nhà máy
Để đảm bảo chất lượng điện áp ta phải chọn điện áp truyền tải từ trạm biến áp trung gian của lưới điện tới nhà máy cho hợp lý
Việc chọn điện áp định mức sơ bộ bằng cách áp dụng công thức still
với l (km) là chiều dài truyền tải và P (MW) là công suất truyền tải
Uy, = 434.1 +16.P(KV)
Đối với nhà máy ta có P= P„ = k„ 3` P„, = 0,8.13289,12 = 10631,3(k)
BOi vay ta c6é U,,, = 4,34./15 + 16.10,6313 = 59(kV)
Như vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải cho nhà máy 1a 35 kV
3.1.2.Chọon tiết diện dây dân của đường day
Nhà máy là phụ tải loại 1 vì vậy ta phải xây dựng đường dây hai mạch để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho nhà máy
Do đường dây truyền tải lên ta chọn tiết diện theo phương pháp tiết diện kinh tế p, =
Jit
Trong đó I là dòng điện truyền tải
E,„ là tiết diện kinh tế của đường dây J„ tiết diện kinh tế phụ thuộc vào T„„„ thời gian tiêu thụ công suất lớn nhất và loại dây dẫn
Nhà máy có T,„„„=4500h và dây dẫn chọn loại dây AC tra bảng ta có J=l,1 A/mm?
Dòng điện truyền tải trên đường dây
S„„ 1551194 2N3U,, dm 23.35 127,94
1
T= =127,94(A) Suy ra F,, = =116,3@wm”)
Trang 20Dai hoc Bach Khoa
Etc=120 mm” với dòng điện cho phép là lcp=380A
Trong trường hợp sự cố đứt một đường dây thì dòng điện chạy trên đường dây còn lại là Isc=2.I=2.127,94=255,88<lcp nên thoả mãn điều kiện truyền tải
Kiểm tra tổn thất điện áp với dây đã chọn
Voi day AC-120 tra bang ta tìm được rạ=0,27(O/ km) x;=0,379
3.2.Chọn số lượng dung lượng và vị trí đặt máy biến áp 3.2.1.Chon vi tri dat may bién ap
3.2.1.1.Xdc dinh biéu dé phu tdi
Việc xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp có mục đích là phân phối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, chọn vị trí đặt trạm phân phối trung tâm và các trạm biến áp sao cho đạt chỉ tiêu kỹ thuật cao nhất
Biểu đồ phụ tải mỗi phân xưởng là một vòng tròn có diện tích tương ứng với phụ tải tính toán của phân xưởng đó theo một tỷ lệ đã chọn Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng là một hình tròn theo diện tích phân xưởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng với tâm hình học của phân xưởng đó
CUNG CEP §ION
Trang 21Dai hoc Bach Khoa
Mỗi vòng tròn phụ tải được chia thành hai phần tương ứng với phụ tải tác dụng động lực (phần dánh dấu) và phụ tải tác dụng chiếu sáng (phần để
S¿: Phụ tải tính toán phân xưởng ¡ ( kVA )
R;: Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng ¡ (mm) m: Tỷ lệ xích (m=20kVA/mm`”)
3 Phân xưởng máy cán phôi tắm 14,7 600 966,588 3,92 9
4 Phân xưởng cán nóng 60.55 2250 3627.484 7,6 10
5 Phân xưởng cán nguội 15,75 1350 2166,007 5,87 4
6 Phân xưởng tôn 525 1000 1363.397 4,66 19
Bảng 3.1.Số liệu biểu đồ phụ tải
Để tìm vị trí đặt trạm biến áp trung tâm của nhà máy ta phải xác định được tâm phụ tải tính toán của toàn nhà máy
21 CUNG CÊP §IÖN
Trang 22Dai hoc Bach Khoa
Trên mặt bằng nhà máy chọn một hệ toạ độ xoy, có vị trí toạ độ trọng
tâm của các phân xưởng là: ( x;; y, ) ta xác định được các tọa độ tâm phụ tải t6i uu 14 M(x; y) để đặt trạm phân phối trung tâm:
Gs x] EI:
4 Phân xưởng cán nóng 3627.484 47 17049,18 3 10882,45
5 Phân xưởng cán nguội 2166.007 12 2599.208 25 5415,018
6 Phân xưởng tôn 1363.397 1,6 2181.436 42 5726.269
7 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 171,725 5,1 875,801 5,1 875,801
Trang 23
Dai hoc Bach Khoa
3.2.1.2.Vi trí đặt các trạm biến áp
Nhìn vào đồ thị phụ tải ta thây tâm phụ tải nằm ở phần rìa nhà máy
bởi vậy ta đặt trạm biến áp trung tâm của nhà máy kê phân xưởng 1 như
hình 3.2
Để cung cấp điện cho các phân xưởng hợp lý nhất là đặt các trạm
biến áp phân xưởng Các trạm này được đặt kề với phân xưởng để tiết kiệm
mặt bằng phân xưởng
3.2.2.Chon số lương và dụng lương các máy biến áp
3.2.2.1.Máy biến áp trung tâm
Để cung cấp điện liên tục cho nhà máy trong trường hợp sự cố phải cắt
một máy mà không phải cắt phụ tải ta cần đặt hai máy biến áp hạ áp 35/6,3
kV trong trạm biến áp trung tâm
Với công thức chọn hai máy biến áp sau
_ Stinm _ 15366,7
Bởi vậy ta chọn 2 máy biến áp TDH 16000/35 có dung lượng
16000kVA trong trạm biến áp trung tâm
Do máy sản xuất tại Liên Xô cũ lên phải hiệu chỉnh hệ số nhiệt độ
_ứ =1) _¡_ (4-5
t¡ và t; là nhiệt độ chế tạo và nhiệt độ sử dụng máy biến áp
Như vậy ta có Š z„; = S„„;.k,„ = 16000.0,81= 12960&1⁄4
=10976,2kVA
Ta thay Sine > ime =10976,2kVA
Bởi vậy lựa chọn máy biến áp TDH 16000/35 là hợp lý đảm bảo cung
cấp điện cho nhà máy ngay cả khi một máy biến áp bị hỏng
Bang3.3 Thong số máy biến áp trung tâm 3.2.2.2.Máy biến áp các phân xưởng
Các phân xưởng có công suất tính toán khác nhau trong một phân
xưởng lại có các loại máy động lực loại 0,38 kV và loại 3 kV vì vậy ta phải
biết được công suất tính toán của từng loại động lực
*) Phân xưởng luyện gang
Công suất tính toán loại 3kV là
Trang 24Dai hoc Bach Khoa
*) Phân xưởng trạm bơm
S3, =1680kVA tipx
Si = 887,21kVA Chọn các máy biến áp do hãng ABB sản xuất tại việt nam bởi vậy không cần hiệu chỉnh nhiệt độ
Theo phân tích chương mở đầu các phân xưởng thuộc phụ tải loại 1 dé đảm bảo độ tin cậy điện được cấp hai máy biến áp trong một trạm biến áp Trong đó các phụ tải 3 kV đều là phụ tải rất quan trọng phải đảm bảo cung cấp điện liên tục kể cả trong trường hợp sự cố bị hỏng một máy biến áp Tức là trong trường hợp sự cố hỏng máy biến áp mà không phải cắt một số phụ tải bởi vậy chọn máy biến áp theo công thức sau
Các phân xưởng phụ tải loại một có phụ tải động lực 0,38 kV khac trong trường hợp sự cố hỏng một máy biến áp vẫn có thể cắt bỏ 30% phụ tải không quan trọng của phân xưởng và để một máy biến áp kia làm việc quá tải 40% bởi vậy chọn máy biến áp theo công thức sau
Các phân xưởng thuộc phụ tải loại hai được cấp một máy biến áp với
công thức chọn máy biến áp như sau
Dựa vào quyết định đó ta có cách chọn máy biến áp sau
° Phân xưởng l1 được cung cấp bởi ba trạm biến áp T11, T12 và
Sin = ‘dm = 812,86kVA
Trang 25Dai hoc Bach Khoa
Một cách tương tự ta chọn được các máy biến áp khác cho các phân xưởng còn lại
° Phân xưởng 2 được cung cấp bởi hai trạm biến áp T21 và T22
mỗi trạm có hai máy mỗi máy1000 kVA 6/0,4kVW
° Phân xưởng 8 được cung cấp bởi 2 trạm biến áp T81 và T82
~T42 gồm hai may bién dp 6/0,4 kV loai 1600 kVA
° Phân xưởng 6 và 7 được cung cấp bởi trạm biến áp Tó+7 trạm
có một máy biến áp 6/0,4 kV loại 1600kVA
° Phân xưởng 5 được cung cấp bởi trạm biến áp T5 trạm có hai
máy 6/0,4 kV loại 1600KVA
° Phân xưởng 9 và 3 được cung cấp bởi trạm biến áp T9+3 trạm
có một máy 6/0,4 kV loại 1600kVA
Kết quả như bảng sau
T9+3 Phân xưởng 9 và 3 (phòng quản lý và xưởng máy | 6/0.4 1600 | 1
cán phôi tấm)
T42 Phân xưởng 4 (Cán nóng) phụ tải 0,38kV 6/0,4 1600 | 2
T5 Phân xưởng 5 (Cán nguội ) 6/04 1600 |2 T64+7 Phân xưởng 6 và 7 (Tôn và sửa chữa cơ khí) 6/0.4 1600 1
T82 Phan xuong 8 (Tram bom) phu tai 0,38kV 6/0.4 1000 1
Bảng 3.4 Lựa chọn máy biến áp cho các phân xưởng
Trang 26Dai hoc Bach Khoa
cho các biến áp phân xưởng
Căn cứ vào vị trí các trạm biến áp phân xưởng và trạm biến áp trung
tâm ta đề ra hai phương án đi dây của mạng điện cao áp.và so sánh hai
phương án đó về chi phí tính toán hằng năm chỉ tính những phần hai phương án khác nhau (Phần đường dây cáp), còn phần khác giống nhau như trạm biến áp và các thiết bị điện ta không so sánh ở đây
Để an toàn ta dùng dây cáp để cấp điện cho các máy biến áp phân xưởng Dự định chọn cáp XLPE lõi đồng bọc thép của hãng FURUKAWA của Nhật bản , ở đây chúng ta lựa chọn tiết diện cáp theo điều kiện kinh tế ( tức mật độ dòng điện kinh tế J,,) „ Imay _ 1
2XLPE(3x35) 2XLPE(3x25)
2XLPE(3x95) 2XLPEC3x150>
Trang 27Dai hoc Bach Khoa
Hình 3.2 Sơ đồ các phương án đi dây mạng điện cao áp của nhà máy 3.3.1.Phuong an I
3.3.1.1 Chọn cáp từ trạm trung tâm (TTT) đến tram biến áp TII
Dòng điện chạy trên cáp là Tự = 20580 _ 1004
Việc chọn này đảm bảo độ bên cơ vì theo qui định để đảm bảo độ
bền cơ đối với cáp 6kV thì F,„;„=16 mm”
Ä.3.1.2.Chọn cáp từ trạm trung tâm đến các trạm phân xưởng khác Việc chọn cáp tới các trạm phân xưởng khác cũng tương tự và được
tổng kết ở bảng 3.6
3.3.1.3 Tính toán chỉ phí hằng năm cho phương án Ï
Hàm chỉ phí tính toán là Z = (a,, + ay) K, + Y,; AA
Trang 28Dai hoc Bach Khoa
Bang 3.7.Két qua tinh toan chi phi va ton that cha phuong 4n I Tính toán với đường cáp lấy :
3.3.2.1 Chọn cáp từ trạm trung tâm đến trạm TII
Công suất truyền tải trên đoạn cáp này là
Spprp_ny = Sy) + Siz + Sy = 2080+ 3285,81 = 5365,81kVA
Dong dién chay trén doan cap nay 1a
L 5365.8
Trang 29
Dai hoc Bach Khoa
_ 258,16
kt = 83,28mm*
› Chọn cáp tiết diện 300 mm” - 2XLPE (3x300) có
1,,=530 A >Isc=258,16.2=516,32A
3.3.2.2 Chọn cáp đến các trạm biến áp phân xưởng còn lại
Chọn cáp đến các trạm biến áp phân xưởng khác tương tự và được tổng kết trong bảng 3.8
3.3.2.3.Tính toán chỉ phí hàng năm cho phương án II
Việc tính toán chi phí hàng năm cho phương án II tương tự phương án
1 và được tổng kết trong bảng 3.9
Z¡ = (0,1+0,2) 471390000 + 750.21,36.2886=187650700(đ)
3.3.3 Tổng kết các phương án
Ta thấy phương án I mang điện hình tia có chi phí hằng năm nhỏ hơn
mặt khác nó lại vận hành, sửa chữa đơn giản lên ta chọn phương án I
Trang 30Dai hoc Bach Khoa
Bang 3.8 Chon cáp 6 kV cho các đường đi dây phương án II Bảng 3.9.Tính toán chi phí và tổn thất cho phương án II
3.4.Sơ đồ nguyên lý và vân hành mang điên cao áp
Sơ đồ nguyên lý của mạng điện như hình 3.3
2AC (3x120) 5km
Như đã nói ở trên trạm biến áp trung tâm đặt hai máy biến áp dùng
sơ đồ một hệ thống thanh góp phân đoạn để phân phối điện cho 12 trạm biến áp phân xưởng
Các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đặt tập trung tại trạm phân phối trung
Trang 31Dai hoc Bach Khoa
- Phía cao áp của trạm BATT đặt máy cắt SF, và đầu vào trạm đặt 2
chống sét van nối với hai đoạn thanh cái
- Phía hạ áp (6kv) của trạm BATT sử dụng hệ thống một thanh góp
gồm hai phân đoạn, chúng được liên hệ với nhau bằng máy cắt liên lạc (MCLL) Trên mỗi phân đoạn ta đặt các biến điện áp 3 pha 5 trụ ( BU )
+ Các máy cắt cấp 6kv được sử dụng máy cắt hợp bộ
+ Do khoảng cách giữa trạm phân phối tới các trạm biến áp phân xưởng ngắn nên ở trạm phân xưởng không cần bố trí người trực, thiết bị bảo vệ chỉ cần bố trí tủ cầu dao cầu chì chọn bộ
- Phía hạ áp (0,4Kv) của trạm BAPX đặt Aptomat tổng (AT) và các Aptomat nhanh, tram 2 MBA ta dat them Aptomat lién lac (ATLL)
3.4.2 Nguyên tắc vân hành:
- Bình thường các MCLL, ATLL luôn mở, các máy biến áp làm việc độc lập với nhau (vận hành hở)
- Khi một trong hai MBA bị sự cố hay được đưa ra sửa chữa thì các
MC (CD-CC) phía cao áp và MC (AT) hạ áp sẽ cắt ra và MCLL (ATLL) sẽ được đóng lại để liên thông giữa hai phân đoạn
- Khi sự cố hay sửa chữa thanh cái của phân đoạn nào thì các MC nối với phân đoạn đó được cắt ra
3.5.Tính toán ngắn mạch để chon và kiểm tra thiết bi bảo
như máy cắt, dao cách ly, aptomat
+ Mạng cao áp có thể tính hoặc không tính đến điện trở tác dụng Các
hệ thống cung cấp điện ở xa nguồn và công suất là nhỏ so với hệ thống điện quốc gia, mạng điện tính toán là mạng điện hở, một nguồn cung cấp cho phép ta tính toán ngắn mạch đơn giản trực tiếp trong hệ thống có tên + Mạng hạ áp thì điện trở tác dụng có ảnh hưởng đáng kể tới giá trị dòng ngắn mạch, nếu bỏ qua trong tính toán sẽ phải sai số lớn dẫn đến chọn thiết bị không chính xác
Các điểm tính ngắn mạch gồm
+ Để chọn khí cụ điện cho cấp 35kv, ta cần tính cho điểm ngắn mạch
NÑ, tại thanh cái trạm biến áp trung tâm 35/6,3kv để kiểm tra máy cắt
và thanh góp
+ Phía hạ áp của trạm biến áp trung tâm, cần tính điểm ngắn mạch N, tại thanh cái 6kv của trạm để kiểm tra máy cắt, thanh góp
31 CUNG CÊP §IÖN