thế kế cung cấp điện cho nhà máy xi măng pdf

- Phần III: Chọn thiết bị điện hạ áp, thiết kế mạng hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí, Tính bù công suất phản kháng cho nhà máy.. Do đó phụ tải tính toán là một số liệu rất quan trọng

Trang 1

Lời nói đầu

Trong xã hội hiện nay ngày càng phát triển mức sống của con ngời ngày càng

đợc nâng cao, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng tăng, các doanh nghiệp, công ty cần phải tăng gia sản xuất, mặt khác nhu cầu tiêu dùng của con ngời đòi hỏi cả về chất lợng sản phẩm, dồi dào mẫu mã Chính vì thế mà các công ty, xí nghiệp luôn cải tiến trong việc thiết kế và lắp đặt các thiết bị tiên tiến để sản xuất ra những sản phẩm đạt hiệu qủa đáp ứng đợc yêu cầu của ngời tiêu dùng Do đó nhu cầu sử dụng điện ở các nhà máy này ngày càng cao, đòi hỏi ngành công nghiệp năng lợng điện phải đáp ứng kịp thời theo sự phát triển đó Hệ thống điện ngày càng phức tạp, việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề ra những phơng án cung cấp điện hợp lý và tối u Một ph-

ơng pháp cung cấp điện tối u sẽ giảm đợc chi phí đầu t xây dựng hệ thống điện và chi phí vận hành tổn thất điện năng và đồng thời vận hành đơn giản, thuận tiện trong sửa chữa, bảo quản.

Nội dung bản đồ án gồm 4 phần:

- Phần I: Tính phụ tải tính toán cho nhà máy.

- Phần II: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy.

- Phần III: Chọn thiết bị điện hạ áp, thiết kế mạng hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí, Tính bù công suất phản kháng cho nhà máy.

Việc làm đồ án đã giúp cho em có đợc nhiều kiến thức bổ ích về thực tế bổ sung, hiểu thêm những kiến thức đã học đợc ở trong nhà trờng Tuy nhiên do còn hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm thực tế tài liệu tham khảo, thời gian thực hiện, nên tập đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong cô hớng dẫn cùng các thầy cô bộ môn góp ý chỉ bảo thêm để cho đồ án đợc hoàn thiện hơn.

Lời cảm ơn

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô trong Bộ môn Thiết Bị Điện, Điện

Tử - Khoa Điện – trờng ĐH Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt là Cô Lu Mỹ Thuận

đã dành thời gian quý báu, tận tình hớng dẫn em thực hiện hoàn thành đồ án này

đúng thời hạn Em không biết nói sao cho hết ân sâu, nghĩa nặng với tấm lòng yêu thơng mà thầy cô đã dành cho em trong những ngày qua, bên cạnh đó trang

bị cho em những vốn kiến thức vô cùng quý giá làm hành trang để em bớc vào

đời đợc vững vàng hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 2

- Xác định dung lợng, số lợng máy biến áp.

- Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ.

- Tính toán về điện và ngắn mạch.

- Bù công suất phản kháng.

- Tính toán nối đất.

- Thiết kế mạng điện cho phân xởng cụ thể.

Với kiến thức tài liệu thông tin có hạn, nên đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong đợc sự góp ý chân tình của các thầy cô giáo trong nhà tr- ờng đặc biệt là thầy cô trong khoa điện và các bạn nhằm làm cho bản thuyết minh ngày càng đợc hoàn thiện hơn.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Cô hớng dẫn Lu

Mỹ Thuận và các thầy cô trong khoa điện cho việc hoàn thành đồ án tốt nghịêp của

em đúng thời hạn.

Trang 3

Sinh viên thực hiện

Ngô Trung Kiên Lớp: Thiết bị điện - điện tử

Phần I Tính phụ tải tính toán cho toàn nhà máy.

Chơng I Cơ sở lý thuyết về cung cấp điện

I) Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện.

Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộtiêu thụ đủ lợng điện năng yêu cầu với chất lợng tốt Do đó nó có một số yêucầu cơ bản khi cung cấp điện nh sau:

+Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao

+Nâng cao chất lợng điện và giảm tổn thất điện năng

+An toàn trong vận hành, thuận tiện trong bảo trì và sửa chữa

+Phí tổn về chi phí hàng năm là nhỏ nhất

II) Định nghĩa phụ tải tính toán.

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tơng đơng vớiphụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt Nói cách khác phụ tải tính toán cũnglàm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tếgây ra

Nh vậy nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể

đảm bảo an toàn (về mặt phát nóng) cho các thiết bị điện đó trong mọi trạngthái vận hành Do đó phụ tải tính toán là một số liệu rất quan trọng và cơ bảndùng để thiết kế cung cấp điện

III) Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán.

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh :

Công suất và số lợng các máy vận hành của chúng, quy trình công nghệsản xuất và trình độ vận hành của công nhân ….Vì vậy việc xác định chính xácphụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhng rất quan trọng Bởi vậy nếuphụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị

điện co khi dẫn tới cháy, nổ rất nguy hiểm Còn nếu phụ tải tính toán xác định

Trang 4

lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện đợcc chon quá lớn so với yêucầu gây lãng phí.

Hiện nay có nhiều phơng pháp để tính phụ tải tính toán Nhng phơngpháp đơn giản tính toán thuận tiện nhng thờng có kết quả không thật chínhxác Ngợc lại, Nếu độ chính xác đợc nâng lên thì phơng phps tính lại phức tạphơn Do vậy mà tuỳ theo yêu cầu và giai đoạn thiết kế mà ta có phơng pháptính thích hợp

Sau đây là một số phơng pháp thờng dùng để xác định phụ tải tính toán

Phơng pháp này thờng đợc sử dụng khi thiết kế nhà xởng lúc này mớichỉ biết duy nhất một số liệu cụ thể là công suất đặt cuả từng phân xởng

Phụ tải tính toán của mỗi phân xởng đợc xác định :

a) Phụ tải động lực.

Pđl = Knc.Pđ

Qtt = Pđl.tgϕ

Trong đó:

Knc : Hệ số nhu cầu , tra sổ tay kĩ thuật

Cosϕ : Hệ số công suất tính toán, tra sổ tay , từ đó rút ra tgϕ

Pđ: công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , trong tính toán có thểcoi gần đúng Pđ ~ Pđm (kw)

b) Phụ tải chiếu sáng.

Pcs =Po.S

Qcs = Pcs tgϕ

Trong đó:

Pcs: suất chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m ), trong thiết kế sơ bộ

có thể lấy theo số liệu tham khảo

S : diện tính cần đơc chiếu sáng (m2)

Vì là nhà máy sản xuất nên chỉ dùng đèn sợi đốt → cos ϕ =1 và Qcs=0

c) Phụ tải tính toán toàn phần mỗi phân xởng.

Q ttnm =k dt∑n Q dli +Q csi

1

) (

ttnm ttnm

ttnm P Q

S = +

Trang 5

cosϕ =

ttnm

Q P

* Nhận xét: Phơng pháp này có u điểm là đơn giản, tính toán thuận

tiện Vì vậy nó la fmột trong những phơng pháp đợc dung rộng rãi trong tínhtoán cung cấp điện

2) Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb.

Ta cần phải xác định công suet tính toán của tong nhóm thiết bị theocông thức:

Ksd _ hệ số sử dụng của nhóm thiết bị

kmax _ Hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra theo hai đại lợng ksd và sốthiết bị dùng điện có hhiệu quả nhq

*Trình tự tính số thiết bị dùng điện có hiệu quả nhq

+Xác định n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửacông suất cuả thiết bị có công suet lớn nhất trong nhóm

+Xác định p1 là công suất của n1 thiết bị điện trên

P = ∑n P dmi

1 1

- + Xác định n*

n* =n1/n và P* = P1/ P

Trong đó :

n: Tổng số thiết bị trong nhóm

P : Tổng công suất của nhóm (kw) P = ΣPđmi

Từ n* và P* tra bảng ; tài liệu 1 – phụ lục 1.5 Ta đợc nhq*

Xác định Nhq theo công thức : n =n n

Trang 6

Tra bảng phụ lục 1.6 theo Ksd và nhq ta tìm đợc kmax

Cuối cùng tính đợc phụ tải tính toán phân xởng

F _ Diện tích sản xuất (m2) tức là diện tích đặt máy sản xuất

* Nhận xét : phơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng, vì vậy nó thờng

đợc dùng trong trờng hợp thiết kế sơ bộ Nó cũng đợc dùng để tính toán phụtải cho các phân xởng có mật độ máy móc phân bố tơng đối đồng đều : Nh giacông cơ khí, sản xuất ôtô , vòng bi………

4) Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.

Phụ tải tính toán đợc xác định bằng công thức:

W0 _ Suất tiêu hao điẹn năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/đvsp)

Tmax _ Thời gian sử dụng công suất lớn nhất h

*Nhận xét: Phơng pháp này thờng đợc sử dụng để tính toán cho cácthiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi nh: Quạt gió, bơm nớc, máy nénkhí………

Theo độ tin cậy của cung cấp điện Nhà máy xi măng thờng đợc xếpvào diện hộ phụ tải loại 2 nhng đối với một nhà máy có quy mô lớn có thể xếp

Trang 7

vào hộ phụ tải loại 1 Vì nếu ngừng cung cấp điện sẽ gây ra nhiều phế phẩmgây thiệt hại lớn về kinh tế

Phụ tải của cxi nghiệp có nhiều đọng cơ Đồng hòi có rất nhiều bụibặm và tiến ồn

Nhà máy xi măng ma em thiết kế có 11 phân xởng phụ tải và phòng

điều hành Các phân xởng đợc cho theo công suất đặt và theo từng thiết bị Vịtrí các phân xởng đợc cho theo mặt bằng nhà máy nh sau:

II) Tính công suất tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí.

Phân xởng sửa chữa cơ khí có diện tích 1728 m2 Tổng số thiết bịtrong có trong phân xởng là 25 thiết bị.Dựa vào số lợng phụ tải điện có trongphân xởng ta chia số thiết bị trong phân xởng sửa chữa cơ khí thành 4 nhóm,rồi dùng phơng pháp xác định phụ tải tính toán thoe hệ số cực đại kmax và côngsuất trung bình ptbđể tính công suất tính toán cho phân xởng

Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm PΣ = 87,3 kw

Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất củathiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm lá n1 = 8 thiết bị Và tổng công suetcủa số thiết bị này là P = 62 kw

Trang 8

Tính đợc :

71 , 0 3 , 87 62

57 , 0 14 8

n

n n

Với các gía trị n* và p* tra [PL1.4-Tl1] chọn đợc nhq* = 0,88

Từ nhq* ta tính đợc :

nhq = nhq*.n = 0,88.14 = 12,32

Tra [PL1.1-TL1] chọn đợc ksd = 0,2 và nhq = 12,32 ta tra TL1] đợc kmax = 1,72

[PL1.5-Vì nhq >4 nên phụ tải tính toán của nhóm 1 đợc tính nh sau :

03 , 30 3 , 87 72 , 1 2 , 0

.

1 max

1

2 1

Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm PΣ = 40,5 kw

Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất củathiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm lá n1 = 1 thiết bị Và tổng công suetcủa số thiết bị này là P1 = 20 kw

Tính đợc :

Trang 9

49 , 0 5 , 40 20

11 , 0 9 1

n

n n

1

n

ti P k

Trong đó : kt = 0.9 hệ số tải cuẩ thiết bị

Qttn2 = Pttn2.tgϕ = 36,45.1,33 = 48,48 KVAr

65 , 60 48 , 48 45 , 36

2

2 2

Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm PΣ = 18.5 kw

Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất củathiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm lá n1 = 5 thiết bị Và tổng công suetcủa số thiết bị này là P1 = 16.1 kw

Tính đợc :

87 , 0 5 , 18

1 , 16

71 , 0 7 5

n

n n

Từ nhq* ta tính đợc :

nhq = nhq*.n = 0,84.7 = 5,88

Trang 10

Tra [PL1.1-TL1] chọn đợc ksd = 0,2 và nhq = 5,88 ta tra [PL1.5-TL1] đợc kmax

=2,24

Vì nhq >4 nên phụ tải tính toán của nhóm 1 đợc tính nh sau :

29 , 8 5 , 18 24 , 2 2 , 0

.

1 max

3

2 3

Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm PΣ = 123.7 kw

Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất củathiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm lá n1 = 4 thiết bị Và tổng công suetcủa số thiết bị này là P1 = 105 kw

Tính đợc :

85 , 0 7 , 123 105

4 , 0 10 4

n

n n

.

1 max

ttn k k P

P

KW.

Trang 11

Qttn1 = Pttn1.tgϕ = 59,87.1,33 = 79,63 KVAr

62 , 99 63 , 79 87 , 59

4

2 4

tt k Q

Q kdt (Qtt1+ Qtt2+ Qtt3 +Qtt4)

= 0,85.(39,94+48,48+11,02+79,63) KVAr

Với kđt = 0.85 Hệ số đồng thời

5) Tổng công suất chiếu sáng cho phân xởng sửâ chữa cơ khí (PX7).

Ta dùng đèn tròn để chiếu sáng cho phân xởng vì đèn tròn có u điểm

là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao, phân xởng sửa chữa cơ kghí có nhiềumáy móc, các chi tiết cần gia công chính xác Do đó chỉ có đèn tròn đáp ứng

đợc yêu cầu này Mặt khác đèn tròn sợi đốt có u điểm nữa là đơn giản dễ lắp

, 152 09

, 142

7

2 7

Knc = 0,55 –Hệ số nhu cầu của phân xởng 1

cosϕ = 0,65 – Hệ số công suất cosϕ tra theo [PL1.3-TL1]⇒

Trang 12

là cho ánh sáng thật, có chỉ số màu cao, phân xởng 1 Do đó chỉ có đèn tròn

đáp ứng đợc yêu cầu này Mặt khác đèn tròn sợi đốt có u điểm nữa là đơn giản

, 514 625

, 463

1

2 1

IV) Tính công suất tính toán cho phân xởng 2.

(Kho nguyên liệu)

Pđl2 = knc.Pđ

Qđl2 = tgϕ.Pđl2

Trong đó :

cosϕ = 0,7 – Hệ số công suất cosϕ tra theo [PL1.3-TL1] tgϕ=1.02

Do đó ta có:

Pđl2 = 0,35.300 = 105 KW

Qđl2 = 1,02.105 = 107,1 KVAr

, 107 625

128

2

2 2

V) Tính công suất tính toán cho phân xởng 3.

(Nghiền nguyên liệu)

Trang 13

Pđl3 = knc.Pđ

Qđl3 = tgϕ.Pđl3

Trong đó :

cosϕ = 0,75 – Hệ số công suất cosϕ tra theo [PL1.3-TL1].tgϕ=0.88

Do đó ta có:

Pđl3 = 0,6.1000 = 600 KW

Qđl3 = 0,88.600 = 528 KVAr

25 , 620

3

2 3

tgϕ=1.02

Do đó ta có:

Pđl4 = 0,6.700 = 420 KW

Qđl4 = 1,02.420 = 428,4 KVAr

Trang 14

, 428 3

, 444

4

2 4

cosϕ = 0,8 – Hệ số công suất cosϕ tra theo [PL1.3-TL1] ⇒

tgϕ=0,75

Do đó ta có:

Pđl5 = 0,65.900 = 585 KW

Qđl5 = 0,75.585 = 438,75 KVAr

, 438 35

, 613

5

2 5

VIII) Tính công suất tính toán cho phân xởng 6.

(Nghiền xi măng)

Trang 15

1) Công suất động lực cho phân x ởng 6.

Pđl6 = knc.Pđ

Qđl6 = tgϕ.Pđl6

Trong đó :

tgϕ=0,75

Do đó ta có:

Pđl6 = 0,6.900 = 540 KW

Qđl6 = 0,75.540 = 405 KVAr

6 , 561

6

2 6

tgϕ=0,75

Do đó ta có:

Pđl8 = 0,65.500= 325 KW

Qđl8 = 0,75.325 = 243,75 KVAr

Trang 16

, 243 96

, 337

8

2 8

tgϕ=0,75

Do đó ta có:

Pđl9 = 0,65.400 = 260 KW

Qđl1 = 0,75.260 = 195 KVAr

648 , 287

9

2 9

XI) Tính công suất tính toán cho phân xởng 10.

(Điều khiển trung tâm và phòng thí nghiệm)

Pđl10 = knc.Pđ

Trang 17

Qđl10 = tgϕ.Pđl10

Trong đó :

tgϕ=0,88

Do đó ta có:

Pđl10 = 0,75.200 = 150 KW

Qđl10 = 0,88.150 = 132 KVAr

Dùng đèn tuýp với cosϕ = 0,8

, 149 68

, 172

10

2 10

tgϕ=0,75

Do đó ta có:

Pđl11 = 0,75.200 = 150 KW

Qđl11 = 0,75.150 = 112,5 KVAr

Dùng đèn tuýp với cosϕ = 0,8

Trang 18

Q11 = Q®l11+ Qcs11 = 112,5 + 9,72 = 122,22 KVAr

7 , 203 22

, 122 96

, 162

11

2 11

, 2791 97

, 3359

97 , 3359

B¶ng 1.1 Phô t¶i tÝnh to¸n cña c¸c ph©n xëng

Trang 19

XIV).Biểu đồ của phụ tải nhà máy.

Chọn tỉ lệ xích m = 3KVA/mm2 từ đó tìm đợc bàn kính biểu đồ phụtải của các phân xỏng bằng công thức sau

=

Trong đó :

Si – Công suất tính toán của phân xởng i

mm m

S

3

8 , 692

1

π π

mm m

S

3

38 , 167

2

π π

mm m

S

3

55 , 814

3

π π

mm m

S

3

2 , 617

4

π π

mm m

S

3

83 , 750

5

π π

mm m

S

3

4 , 692

6

π π

mm m

S

3

22 , 208

7

π π

mm m

S

3

69 , 416

8

π π

mm m

S

3

51 , 347

9

π π

Trang 20

mm m

S

3

08 , 228

10

π π

mm m

S

3

7 , 203

11

π π

Góc phụ tải chiếu sáng đợc xác định theo biêut thức:

i

csi i

P

360

= α

Trong đó:

Pcsi – Phụ tải chiếu sáng của phân xởng i

Pi – Tổng phụ tải tác dụng của phân xởng i

0 1

1

625 , 463

625 , 23 360

2

63 , 128

625 , 23 360

3

25 , 620

25 , 20 360

4

3 , 444

3 , 24 360

5

35 , 613

35 , 28 360

6

6 , 561

6 , 21 360

7

09 , 142

648 , 27 360

8

96 , 337

96 , 12 360

9

648 , 287

648 , 27 360

10

68 , 172

68 , 22 360

11

96 , 162

96 , 12 360

Trang 21

Bảng 1.2 Bán kính và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xởng.

STT Tên phân

xởng

Diệntích m2

Trang 22

Công suất tính toán nhà máy sΣ = 4368KVA với quy mô nhà máy lớn

nh vậy cần phải đặt trạm phân phối trung tâm (PPTT) nhận điện từ trạm biến

áp trung gian (BATG) 22KV rồi phân phối cho trạm biến áp phân xởng

Trong trạm phân phối trung tâm chỉ đặt các thiết bị đóng cắt nh : Máycắt, dao cắt phụ tải, cầu dao cầu trì

I) Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung tâm(PPTT)

Để xác định vị trí đặt trạm biến áp (PPTT) tối u ta sử dụng công thức sau:

• Căn cứ vào biểu đồ phụ tải

Căn cứ công thức xác định tâm toạ độ phụ tải

Nh vậy phần diện tích chiếm đất là tơng đơng nhau nhng đảm bảo đợc

mỹ quan tổng thể, tiện sử dụng, mà đơn giản cho việc cung cấp từ lới điệnquốc gia về nhà máy

Trang 23

II Xác định vị trí số lợng các trạm biến áp phân xởng

Việc chọn số lợng trạm biến áp trong một xí nghiệp cần phải so sánh chỉtiêu về kinh tế và kỹ thuật, vị trí của các trạm biến áp phải thoả mãn các điềukiện cơ bản sau:

+An toàn và liên tục cung cấp điện

+Gần trung tâm phụ tải và gần nguồn cung cấp đi tới

+Thao tác vận hành dễ dàng và thuận tiện

+Tiết kiệm vốn đầu t và chi phí vận hành nhỏ

Dung lợng và số máy biến áp trong trạm cần phải tuân thủ theo các điềukiện sau:

+Dung lợng máy biến áp phân xởng nên đồng nhất,ít chủng loại để giảm

đợc số lợng và dung lợng máy biến áp dự phòng trong kho

+Sơ đồ nối dây của trạm biến áp nên đơn giản, đồng nhất và chú ý tới việcphát triển sau này

+Trạm biến áp phân xởng nên dùng 2 máy biến áp trong một trạm

+Để chọn số lợng và dung lợng máy biến áp đợc tối u ta đa ra 2 phơng ánchọn trạm biến áp rồi so sánh 2 phơng án này để chọn ra phơng án co chi phínhỏ nhất

A) Phơng án 1.

Căn cứ vào vị trí số lợng, công suất của các phân xởng ta quyết định chon 6trạm biến áp, vị trí và số lợng đợc xác định bằng toạ độ tối u rồi sau đó toạ độBAPX đợc xê dịch thích hợp 6 trạm đợc đặt lion kề phân xởng để tiết kiệm và

đảm bảo mĩ quan cho nhà máy

Trạm biến áp 1 cung cấp điện cho phân xởng 1 và 2

Trạm biến áp 2 cung cấp điện cho phân xởng 3, 8, 10

Trạm biến áp 3 cung cấp điện cho phân xởng 6

Trạm biến áp 4 cung cấp điện cho phân xởng 7, 9, 11

Do tầm quan trọng cấp điện cho các phân xởng nên không thể để mất điệnvì mất điện sẽ ảnh hởng đến năng suất nhà máy và chất lợng của sản phảmgây ra nhiều phế phẩm Do vậy ta đặt mỗi trạm 2 máy biến áp

Trang 24

5)

Trang 25

1) Tính chọn máy biến áp cho trạm biến áp 1.

Công suất mỗi máy biến áp đợc chọn theo tiêu chuẩn sau :

SđmB1

1 430 2

38 167 8 692 2

2

2 1

KVA

1 430

điện cho phụ tải khi bị sự cố

SđmB2

730 2

08 228 69 416 55 814 2

2

10 8 3

0 2

2

72 100

1460

1050 100

SđmB3

2 346 2

2 692 2

3 ≥

B

Sdm KVA

0 0 0

1

2 , 860

700 100

Trang 26

Tra [PL6-TL3]ta chọn 2 máy biến áp do nhà máy thiết bị điện ĐÔNGANH sản suất có công suất : 400 KVA – 22/0.4.

Khi bị sự cố một máy biến áp

SqtB3 = 1,4Sđm B3 = 1,4.400 = 560 KVA

Máy biến áp còn lại sẽ cấp đợc :

0 0

0 3

3

81 100

4 692

560 100

SđmB4

380 2

7 203 51 347 22 208 2

2

11 9 7

0 4

4

74 100

760

560 100

điện cho phụ tải khi bị sự cố

SđmB5

42 375 2

83 750 2

0 5

5

75 100

83 750

560 100

Trang 27

Vậy khi bị sự cố máy biến áp còn lại chịu quá tải và cấp đợc 75% phụ tải,

ta chỉ cần cắt đi 25% phụ tải không quan trọng nhng vẫn đảm bảo cấp điệncho phụ tải khi bị sự cố

SđmB6

6 308 2

2 617 2

0 6

6

91 100

2 617

560 100

Vậy khi bị sự cố máy biến áp còn lại chịu quá tải và cấp đợc 91% phụ tải,

ta chỉ cần cắt đi 9% phụ tải không quan trọng nhng vẫn đảm bảo cấp điện chophụ tải khi bị sự cố

Bảng 2-1 Kết quả chọn của máy biến áp phân xởng.

STT Tên phân xởng Si KVA Số máy SđmBA KVA Tên trạm

Trang 28

Tr¹m biÕn ¸p 1 lÊy ®iÖnn tõ tr¹m biÕn ¸p 3.

Tr¹m biÕn ¸p 6 lÊy ®iÖn tõ tr¹m biÕn ¸p 5

ChÝnh v× vËy, C«ng suÊt cña tõng tr¹m biÕn ¸p vÉn gi÷ nguyªn nh ph¬ng ¸n1

H×nh 1.4

Sinh viªn : Ng« Trung Kiªn - (K11 ThiÕt bÞ ®iÖn ®iÖn tö) 28

Trang 29

Chơng II.

Lựa chọn phơng án cung cáp điện.

I) Khái quát:

* Khi chọn sơ đồ nối dây cho mạng điện ta cần căn cứ vào các yêu cầucơ bản của mạng điện vào tính chất của hộ tiêu thụ, vào trình độ vận hành thaotác của công nhân, vào vốn đầu t của xí nghiệp Việc lựa chọn sơ đồ đấu dâyphải dựa trên sơ sở so sánh lỹ thuật và kinh tế Nói chung vả mạng điện cao

áp, mạng điện hạ áp và mạng điện phân xởng thờn dùng hai sơ đồ nối dâychính sau đây:

* Sơ đồ hình tia: Sơ đồ này có u điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng

điện đợc cấp từ một đờng dây, do đó chúng ít ảnh hởng lẫn nhau, độ tin cậycung cấp điện tuơng đối cao dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá

dễ dàng vận hành bảo quản, nhợc điểm cua sơ đồ hình tia là vốn đầu t tơng đốilớn Sơ đồ hình tia thờng dùng cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 1 và 2

* Sơ đồ phân nhánh : có u, nhợc điểm ngợc lại so với sơ đồ hình tia đố

là khó tự động hoá, khó bảo quản và vận hành, nhng vốn đầu t nhỏ Sơ đồphân nhánh thờng dùng cung cấp điện cho hộ phụ tải loại 2 và 3

* Trong thực tế ngòi ta thờng dùng kết hợp hai sơ đồ trên thành sơ đồhỗn hợp có các mạch dự phòng chung và riêng để nâng cao độ tin cậy và tínhlinh hoạt cung cấp điện cho sơ đồ

Khi thiết kế cung cấp điện cho dây dẫn là một bớc quan trọng vì dâydẫn chọn không thoả mãn thì sẽ gây ra sự cố nguy hiểm dẫn đến cháy nổ Có

3 phơng pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp

* Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế Jkt : Phơng pháp nàydùng để chọn dây dẫn cho lới điện có điện áp U ≥ 110KV , các lới tung áp đôthị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sủ dụng côngsuất lớn cũng đợc chọn theo jkt

* Nếu chọn dây theo Jkt sẽ có lợi về kinh tế, nghĩa là chi phí tính toánhành năm sẽ thấp nhất

* Chọn tiết diện theo tổ thất điện áp cho phép ∆Ucp :

Phong pháp này thờng dùng trong lói điện trung áp nông thôn, hạ ápnông thôn, đờng dây tải điện tới các trạm bơm nông nghiệp, do khoảng cáchtải điện xa, tổn thất điện áp lớn, chỉ tiêu chất lợng điện năng dẽ bị vi phạm

Trang 30

nên tiết diện dây dẫn đợc chọn theo phơng pháp này để đảm bảo chất lợng

điện năng

* Chọn tiết diện theo dòng điện phát nóng cho phép Icp :

Phơng pháp này thờng dùng chọn tiết diện dây dẫn và cáp cho lới hạ áp

đô thị, hạ áp công gnhiệp và chiếu sáng sinh hoạt

* Tiết diện đợc chọn theo phơng pháp nào cũng phải thoả mãn các

điều kiện kiểm tra sau:

∆Ubt – Tổn thất điện áp đờng dây khi làm việc bình thờng

∆Ubtcp – Tổn thất điện áp cho phép khi đờng dây làm viẹc bình thuờng

∆Usc – Tổn thất điện áp đờng dây khi làm viẹc bị sự cố

∆Usccp – tổn thất điện áp khi làm việc sự cố

Isc – Dòng điện làm việc lớn nhất qua day khi bị sự cố

Icp – Dòng điện cho phép của dây đã chọn, do nhà chế tạo cho

II) Chọn sơ đồ đấu dây và tính tiết diện dây dẫn

Để chọn đợc phơng án đi dây phía cao áp cho nhà máy đợc tối u ta đa ra

2 phơng án đi day sau đó so sánh hai phơng án này để chọn ra phơng án hiệuquả nhất

A) Phơng án đi dây cao áp của phơng án 1.

Trang 31

Để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho nhà máy ta quyêt định đi dây bằngcáp ngầm, lộ kép để dẫn điện từ trạm PPTT đến các trạm BAPX ta thực hiệnphơng án đi dây hình tia(hình vẽ sau).

1.

Đoạn cáp này có chiều dài l1=105 m (Đợc đo từ mặt bằng nhà máy theo tỉ

lệ đã cho)

a) Tính tiết diện cáp:

Dòng điện làm việc lớn nhất qua cáp đợc tính

8 13 22 3 2

2 860

3 2

Chọn cáp là cáp đồng , với Tmax=5500h, tra bảng [5.9-TL3] chọn đợc mật

độ dòng kinh tế cho phép là Jkt=2.7A/mm2

Vậy tiết diện của dây dẫn đợc tính là:

1 5 7 2

8 13

1

kt

B B

X1Ω

Icp A

2XLPE(3x25) 2 105 0.927 0.55 0.173 0.0934 0.0128 143Trong đó, x0, R1, X1 Đợc tính theo công thức sau :

X0=ω.L0.10-3=2.π.50.0,55.10-3=0,173 Ω/km

R1=r0.l1=0,927.0,105 = 0,09734 Ω

X1=x0.l1=0,173.0,105 = 0,0128 Ω

b) Kiểm tra điều kiện phát nóng

Khi sự cố xảy ra đứt một lộ cáp thì lộ còn lại phải chịu quá tải, Dòng quátải qua cáp chính là dòng quá tải 1,4Sdm của máy biến áp Nhng để đảm bảo

an toàn và xét tới khả năng phát triển sau này của nhà máy, Ta kiểm tra cápphải chịu toàn bộ phụ tải của trạm B1

Isc = 2.IB1 = 2.13,8 = 27,6 (A)

So sánh Isc << Icp = 143 A Nh vậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện phátnóng cho phép

Trang 32

2).Tính tiết diện cáp từ trạm PPTT đến trạm biến áp 2.

Đoạn cáp này có chiều dài l2=124 m (Đợc đo từ mặt bằng nhà máy theo

tỉ lệ đã cho)

46 23 22 3 2

1460

3 2

7 8 7 2

46 23

2

kt

B B

X2Ω

Icp A

X0=ω.L0.10-3=2.π.50.0,55.10-3=0,173 Ω/km

R2=r0.l2=0,927.0,124 = 0,11495 Ω

X2=x0.l2=0,173.0,124 = 0,2145 Ω

Trang 33

Dòng điện làm việc lớn nhất qua cáp đợc tính.

13 , 11 22 3 2

4 , 692

3 2

12 , 4 7 2

13 , 11

3

kt

B B

X3Ω

Icp A

2XLPE

(3x25)

2 10 0.927 0.55 0.173 9,4554.10 -3 1,7646.10 -3

143Trong đó, x0, R3, X3 Đợc tính theo công thức sau :

X0=ω.L0.10-3=2.π.50.0,55.10-3=0,173 Ω/km

R3=r0.l3=0,927.0,01 = 9,4554.10-3Ω

X3=x0.l3=0,173.0,01 = 1,7646.10-3 Ω

21 , 12 22 3 2

760

3 2

Trang 34

IB4= 12,21 A.

52 , 4 7 2

21 , 12

4

kt

B B

X4Ω

Icp A

X0=ω.L0.10-3=2.π.50.0,55.10-3=0,173 Ω/km

R4=r0.l4=0,927.0,075 = 0.06953 Ω

X4=x0.l4=0,173.0,075 = 0,01298 Ω

07 , 12 22 3 2

83 , 750

3 2

Trang 35

47 , 4 7 2

07 , 12

5

kt

B B

X5Ω

Icp A

2XLPE(3x25) 2 105 0.927 0.55 0.173 0,0121 0,00249 143Trong đó, x0, R5, X5 Đợc tính theo công thức sau :

X0=ω.L0.10-3=2.π.50.0,55.10-3=0,173 Ω/km

R5=r0.l5=0,927.0,013 = 0,0121 Ω

X5=x0.l5=0,173.0,013 = 2,249.10-3 Ω

a).Tính tiết diện cáp:

92 , 9 22 3 2

2 , 617

3 2

67 , 3 7 2

92 , 9

6

kt

B B

J I

Trang 36

Ta tra [PL4.26-TL1] chọn cáp đồng cách điện XLPE có đâi thép vỏ PLC dohãng ALCATEL (Pháp) chế tạo, Đây là loai cáp 3 lõi và tiết diện mỗi lõi là 25

X6Ω

Icp A

2XLPE(3x25) 2 56 0.927 0.55 0.173 0,0519 9,688.10 -3 143Trong đó, x0, R6, X6 Đợc tính theo công thức sau :

X0=ω.L0.10-3=2.π.50.0,55.10-3=0,173 Ω/km

R6=r0.l6=0,927.0,056 = 0,0519 Ω

X6=x0.l6=0,173.0,056 = 9,688.10-3 Ω

Khi sự cố xảy ra đứt một lộ cáp thì lộ còn lại phải chịu quá tải, Dòngquá tải qua cáp chính là dòng quá tải 1,4Sdm của máy biến áp Nhng để đảmbảo an toàn và xét tới khả năng phát triển sau này của nhà máy, Ta kiểm tracáp phải chịu toàn bộ phụ tải của trạm B6

09734 , 0 22

2 , 860 2

2

2 1

U

S P

dm

13 , 253 2

11495 , 0 22

1460 2

2 2

2

2 2

U

S P

dm

68 , 4 2

10 4554 , 9 22

4 , 692 2

.

3 2

2 3

2

2 3

U

S P

dm

49 , 41 2

06953 , 0 22

760 2

2

2 4

U

S P

dm

05 , 7 2

0121 , 0 22

83 , 750 2

2 5

2

2 5

U

S P

dm

42 , 20 2

0519 , 0 22

2 , 617 2

2 6

2

2 6

U

S P

dm

∆Pmax =396,5 W = 0,396 KW

Trang 37

Vậy ∆A = ∆Pmax.τ max

Với τ max = 3979 Thời gian tổn thất công suất lớn nhất Đợc tính theocông thức gần đúng

B) Phơng án đi dây cao áp của phơng án 2.

Để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho nhà máy ta quyêt định đi dây bằngcáp ngầm, lộ kép để dẫn điện từ trạm PPTT đến các trạm BAPX ta thực hiệnphơng án đi dây hình tia(hình vẽ sau)

3.

Đoạn cáp này có chiều dài l3=10 m (Đợc đo từ mặt bằng nhà máy theo tỉ

lệ đã cho)

95 , 24 22

3 2

4 , 692 35 , 167 8 , 692

3 2

6 2

1 3

Udm

Spx Spx

Spx Udm

Spt

Tiêu đề	Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy xi măng
Tác giả	Ngô Trung Kiên
Người hướng dẫn	Cô Lu Mỹ Thuận
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật điện
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	1,15 MB