Do An Cung Cap pps

II.Các số liệu kỹ thuật: Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xởng và xí nghiệp theo bản vẽ Số liệu phụ tải cho theo bảng 1a và bảng 2a Số liệu nguồn U đm=35 KV, SN=100 MVA III.Nội du

TRƯờNG ĐAị Học KTCN Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam KHOA ĐIện Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

Giáo viên hớng dẫn: Ngô đức Minh

I.Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xởng cơ khí 3 và toàn bộ nhà máy 3.

II.Các số liệu kỹ thuật:

Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xởng và xí nghiệp theo bản vẽ

Số liệu phụ tải cho theo bảng 1a và bảng 2a

Số liệu nguồn U đm=35 KV, SN=100 MVA

III.Nội dung thuyết minh và tính toán:

1.Phân biệt phụ tải điện,phân tích yêu cầu CCĐ cho hộ phụ tải

2.Xác định phụ tải tính toán cho một phân xởng(Cơ khí)

3.Xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy

4.Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xởng và toàn nhà máy

5.Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện

6.Thiết kế hệ thống đo lờng và bảo vệ Trạm biến áp

IV.Các bản vẽ thiết kế(Giấy A0 ):

1.Sơ đồ mặt bằng và đi dây phân xởng

2.Sơ đồ mặt bằng và đi dây nhà máy

3.Sơ đồ nguyên lý CCĐ toàn nhà máy

4.Sơ đồ bảo vệ và đo lờng Trạm biến áp

Sè liÖu phô t¶i ph©n xëng c¬ khÝ

Stt Tªn thiÕt bÞ kÝ hiÖu CK a(kw) cos∅ Ksd

Phßng Kü ThuËt

18

20 17

19 16 15 14

1 3

5

2 4

6

7

9

0

1 1

13 12

Sơ đồ mặt bằng nhà máy cơ kí số 3

Cơ

Khí

2

Cơ

Khí 1

Mộc Mẫu

Đúc Gang

Đúc Thép

Rèn, Dập

Lắp Ráp

Cơ

Điện

Bơm

Kiểm nghiệm

Kho vật t

Kho Sản phẩm Bảo vệ

Nhà Hành Chính

lời nói đầu

Ngày nay với sự phát triển của KH-KT Ngành Điện xí hoá xí nghiệpp cũng pháttriển mạnh mẽ cả về chiều rộng lẫn chiều sâu,nó ngày càng đợc hoàn thiện vàhiện

đại hoá.Đồng thời nó cũng xâm nhập vào tất cả các nghành kinh tế quốc :Luyện kim,cơ khí ,hoá chất ,khai thác mỏ ,giao thông vận tải

Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu dùng điện càng cao Do vậy một nhiệm

vụ quan trọnh hàng đầu luôn đặt ra trớc mắt cho nghành điện khí hoá xí nghiệp làtính liên tục cung cấp điện và chất lơựng điện năng

Là một sinh viên nghành điện khí hoá xí nghiệp sau khi đợc trau dồi kiến thứctrong nhà trờng em đợc giao đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xởngcơ khí số 3 và toàn bộ nhà máy cơ khí số 3 “

Sau thời gian làm đồ án đợc sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng dẫn và sự chỉbảo của các thâỳ cô giáo trong bộ môn CCĐ cùng với sự giúp đỡ của các bạn bè

đồng nghiệp đến nay bản đồ án của em đẵ hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu Với khẳ năng có hạn về kiến thức và tài liệu tham khảo ,đồ án của em chắc sẽkhông tránh khỏi những thiếu sót vì vậy em rất mong đợc sự giúp đỡ và chỉ bảo củacác thây cô giáo để bản đồ an của em đợc hoàn thiện hơn

Em xin trân thành cảm ơn

Sinh viên thiết kế

GIớI THIệU NHà MáY

Nhà máy cơ khí số 3 là một nhà máy công nghiệp lớn với máy móc hiện đại.Nhà máy có nhiẹm vụ chế tạo ra các máy móc phục vụ cho nèn công nghiệp vàhiện đại hoá đát nớc

Nhiệm vụ của phân xởng và quá trình công nghệ của nhà máy đợc gới thiệu ởmục sau

Qúa trình công nghệ và yêu cầu cung cấp điện

1.Phân xởng cơ điện:

Phân xởng có nhiệm vụ sửa chữa,bảo dỡng các máy móc cơ điện của nhà máyphân xởng này cũng đợc trang bị nhiều máy móc vạn năng,có đọ chính xác caonhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp của nhà máy Nếu mất điện ở phân xởngnày sẽ gây lãng phí lao động nhng không nguy hiểm nên có thể xếp vào hộ phụ tảiloại 2

2.Phân xởng cơ khí:

Phân xởng có nhiệm vụ sản xuất ra các sản phẩm cơ khí đảm bảo yêu cầu về kinh

tế và kỹ thuật.Qúa trình công nghệ đợc thực hiện trên các máy cắt gọt kim loại kháhiện đại với trình đọ tự động hoá cao mà nếu ngừng cung cấp điện sẽ gây mất chínhxác sản phẩm ,gây lãng phí lao động do đó có thể xếp vào hộ phụ tải loại 2

3.Phân xởng rèn,dập:

P hân xởng đợc trang bị một số máy móc và lò rèn để chế tạo ra phôi và các chitiết máy đơn giản ,phân xởng cho phép cung cấp điện với độ tin cậy thấp nên có thểxếp vào họ phụ tải loại

4.Phân xởng đúc:

Phân xởng có nhiệm vụ nhận kim loại từ bên ngoài vào và khuôn từ phân xởngkhuôn mẫu để nấu đúc kim loại thành phôi ,bệ máy ,vỏ máy v.v phân xởng chophép cung cấp điện với độ tin cậy thấp nên có thể xếp vào họ phụ tải loại

5 Phân xởng dụng cụ:

Nhiệm vụ của phân xởng là phục vụ sản xuất của nhà máy nh:Khôi phục các lỡidao cắt gọt kim loại Theo yêu cầu cung cấp điện của phân xởng có thể xếp vào hộphụ tải loại 2

Phân xởng có nhiệm vụ chế tạo ra các khuôn mẫu của các chi tiết máy ,cáckhuôn mẫu này sẽ đợc chuyển đến các phân xởng đúc để tạo ra các sản phẩmtheo yêu cầu của nhà máy.Nếu ngừng cung cấp điện ở phân xởng này sẽ gây lãngphí lao động nên có thể xếp vào hộ phụ tải loại 2

7.Phân xởng lắp ráp:

Phân xởng có nhiệm vụ thực hiện đồng bộ hoá các chi tiết máy Máy móc phải

đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cao ,lắp ráp thành sản phẩm cơ khí hoàn chỉnh các sảnphẩm của nhà máy Theo yêu cầu cung cấp điện của phân xởng lắp ráp có thể xếpvào hộ phụ tải loại 2

xác định

phụ tải tính toán

Phần 1XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN

1-1ĐặT VấN Đề

Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian vì có nhiều yếu tố ảnh hởng đến

nó nên phụ tải điện không tuân theo một quy luật nhất định.Do đó việc xác địnhchính xác phụ tải điện là một điều rất khó khăn nhng đồng thời là một việc râtsquan trọng

Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong hệ thóngcung cấp điện.Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị chọn ra

sẽ quá lơn so với yêu cầu dẫn tới lãng phí

Do tính chất quan trọng nh vậy nên đẵ có nhiều nghiên cú và đa ra nhiều phơngpháp xác định phụ tải tính toán xong cha có phơng pháp nào hoàn thiện.Nếu thuậntiện cho việc tính toán thì thiếu chính xác ,ngợc lại nếu nâng cao đợc độ chính xác

kể đến nhiều yếu tố ảnh hởng thì phơng pháp tính lại qúa phức tạp

Sau đây là một số phơng pháp hay dùng để xác định phụ tải điện:

.Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo cônh suất đặt và hệ số yêu cầu

.Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

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

.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình(Theo

số thiết bị dùng điện có hiệu quả)

Trong đồ án này ta dùng phơng pháp 4 vì phơng pháp này cho ta kết quả tơng

đối chính xác vì nó xét tới ảnh hởng của số thiết bị trong nhóm thiết bị có công suấtlớn nhất cũng nh sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng

1-2 XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN CHO PHÂN XƯởNG CƠ KHí

Số 3

Phụ tải của phân xởng gồm 2 loại:Phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng

A-Xác định phụ tải động lực:

-Đi dây thuận lợi, không đợc chồng chéo, góc lợn của ống phải ≥ 120 0 ngoài

ra có thể kết hợp các công suất của các nhóm gần bằng nhau

Căn cứ vào mặt bằng phân xởng và sự bố trí xắp xếp của các máy tôi chia cácthiết bị trong phân xởng cơ khí ra làm 4 nhóm theo bảng sau

1.Trong đó: Iđm= Pdm

Udm

3 .cos ϕ.

Bảng 1-1: Phân nhón thiết bị

II.Xác định phụ tải của các nhóm:

I- Xác định phụ tải của nhóm 1:

-Tổng công suất của n1 thiết bị: P1 = 39,5 (Kw)

n*

hq =f(n p* , *) = f(1,1) = 0,91-Số thiết bị dùng điện có hiệu quả :

nhq = n*

hq .n =0,95.6 = 5,46-Hệ số sử dụng trung bình của nhóm I là

1 6

∑

- Hệ số cực đại của nhóm I là:

Kmax =f(Ksdtb.nhq) =f(0,2 ; 5,46)= 2,5 (Tra hình 1-2 ,T40 TKCCĐ hayhình 2-8 T21 CCĐT1)

B- Tính toán phụ tải của phân xởng:

Trong phân xởng cơ khí ngoài việc sử dụng công suất tự nhiên để cung cấp phânxởng còn chiếu sáng nhân tạo để đảm bảo cho việc đi lại ,vận chuyển cũng nh làmviệc tốt Yêu cầu chiéu sáng cho phân xởng cơ khí không có gì đặc biệt nên có thẻdùng đèn sợi đốt để chiếu sáng

Để sơ bộ xác định phụ tải chiếu sáng của phân xởng ngời ta dùng phơng phápsuất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích : Công thức: Pcs =Po.P

Po: Suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích: (Theo bảng 1-2 TKCCĐ) với phân ởng cơ khí ta có Po =15(W/m2)

x-F : Diện tích mặt bằng phân xởng

Phân xởng cơ khí có chiều dài:

a =190 mChiều rộng:

b =160 m

→ F =a.b.à2=190.160.2002=1216 (m2)Pcs =Po F = 15.1216 = 18,24 (Kw)

II- Xác định phụ tải tính toán phân xởng:

Phụ tải tính toán phân xởng cơ khí đợc tính theo công thức sau:

Qttpx = Sttpx2 − Pttpx2 = 103 74 , 2 − 67 43 , 2 =78,38 (KVAr)

1-3 XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN NHà MáY

I- Xác định phụ tải chiếu sáng ngoài phân xởng:

Ngoài việc chiếu sáng cho từng máy móc trong phân xởng ta còn phải tínhtoán phụ tải chiếu sáng ngoài phân xởng bao gồm: Chiếu sáng bảo vệ, chiếu sáng đ-ờng đi , chiếu sáng nhà kho ,chiếu sáng khu vực nhà hành chính ,phòng trực,nhà ăn

Pttcshc =Po.F = 13.900 =11,7 (Kw)3.ChiÕu s¸ng ph©n xëng l¾p r¸p: P0=15 W/m2

Pttcshc=P0.F =15.1375 =20,5 (Kw)

12 ChiÕu s¸ng nhµ b¶o vÖ: P0=15 w/m2

Pttcsbv=P0.F =15.120 =1,8 (Kw)

13 Chiếu sáng trạm bơm: P0=15 w/m2

Pttcstb=P0.F =15.169 =2,5 (Kw)

14 Chiếu sáng khoảng đất trống của nhà máy: P0=0,2 w/m2

Pttcsđt=P0.F =0,2.31675 =6,34 (Kw)Fnm=175.245.10002=42875 (m2)

Tổng công suất chiếu sáng toàn nhà máy:

Pttcsnm=156,44 (Kw)

II- Phụ tải tính toán toàn nhà máy:

Phụ tải tính toán toàn nhà máy đợc xác định theo công thức:

phần iithiết kế mạng

Sơ đồ nối dây của mạng điện có 2 dạng cơ bản là sơ đồ hình tia và sơ đồ phânnhánh Sơ đồ hình tia có u điểm là việc nối dây đơn giản ,độ tin cậy cao ,đẽ dàngthực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá ,dễ vận hành và bảo quản nhng cónhợc điểm là vốn đầu t lớn Còn sơ đồ phân nhánh thì ngợc lại với sơ đồ hình tia

Ngoài ra trong thực tế ngời ta còn kết hợp cả 2 sơ đồ thành sơ đồ hỗn hợp3-2 chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân xởng cơ khí 3

3-3 CHọN THếT Bị BảO Vệ CHO PHÂN XƯởNG

I-Chọn áptô mát bảo vệ cho từng động cơ:

Aptômat có thể dùng để khởi động ợc cả 2 nhiệm vụ là đóng cắt và bảovệ.Tuy vậy nó trực tiếp các động cơ điện có công suất vừa và nhỏ,nó là thiết bị dùng

ở mạng điện áp thấp.Nó có thể làm đdùng để bảo vệ là chính còn việc đóng cắt phảihạn chế,nó có chức năng bảo vệ quá tải và bảo vệ ngắn mạch do đó có thể dùngaptômat để bảo vệ cho các maý

Điều kiện chọn: UATM≥Umạng

Ilvmax máy khoan =511 68 ,2 5, =29,2 (A)

Tính tơng tự cho các thiêt bị khác ta lập đợc bảng sau:

Chọn Aptômat bảo vệ cho từng động cơ

STT Tên thiết bị Pđm (kw) Iđm (kw) Ilvmax(A) Loại ATM Iđm ATM

11 Máy mài tròn 2,8 6,54 15,7 MEL 201 20

2-Chọn áptômát bảo vệ cho từng nhóm máy:

Căn cứ vào số liệu tính toán của từng nhóm máy và căn cứ vào điều kiện chọn

3-Chọn dây dẫn cung cấp cho từng thiết bị:

Dây dẫn và cáp đợc chọn theo dòng điện lâu dài cho phép, điều đó đảm bảocho nhiệt độ của dây dẫn không đạt đến trị số cách điện của dây

K = 3 đối với động cơ rôto lồng sóc

K= 1,5 đối với tất cả các mạng điện chiếu sáng

K = 0,8 đối với tất cả các mạng điện chiếu sáng của các thiết bị sinh hoạt

-Với chế độ làm việc dái hạn K2 = 1

Vậy điều kiện chọn là:

Icp ≥ β.Kmm Idm K K K1 2. . .α = βIlv.K Kmax1 2.

Và dây dẫn chôn ở dới đất ở nhiệt độ =20oC và nhiệt độ tiêu chuẩn của dây dẫn là

50oC tra bảng 6-2 CCĐ T2 ta có β =0,93

TíNH CHO MáY KHOAN:

Pđm = 5KWCosϕ = 0,65Ksd = 0,2-Điều kiện chọn:

α là hệ số quá nhiệt α=2,5 đối với động cơ KĐB rôto lòng sóc

Tra bảng ta chọn đợc dây dẫn cung cấp cho từng thiết bị có các thông số nh sau:Chọn dây dẫn cung cấp cho từng thiết bị:

STT Tên thiết bị Dây dẫn có cách điện cao su hay Policlovinin lõi đồng Iđm (A) Ilvmax(A) S (mm 2) Đặt T ống (A)

5 Máy tiện 10,5 25,2 6 36-Lõi nhôm

4-Chọn cáp dẫn cung cấp cho các nhóm máy:

Tính tơng tự cho nhóm II và nhóm III ta đợc bảng sau:

Nhóm máy Iđm (A) [ I ] S( mm2) M (kg/km) ro Ω/km ở

Từ các điều kiện trên ta chọn tủ phân phối là loại tủ do hãng SAREL (Pháp)chế tạo SAREL chỉ chế tạo các loại vỏ chứ không lắp đặt sẵn các thiết bị đóng cắtvào trong tủ SAREL chế tạo hàng trăm mẫu tủ khác nhau, trên khung tủ đã lắp sẵncác lỗ gá dày đặc để có thể gá lắp các giá đỡ tuỳ ý, tuỳ theo thiết bị chọn lắp đặt.TủSAREL vững, cứng, đa chức năng, dễ tháo lắp, linh hoạt với kích cỡ tuỳ thích củakhách hàng, đợc đặt tiện lợi trên nền láng xi măng.

6-Chọn tủ động lực:

Điều kiện chọn:

Uđmtủ ≥ Uđmmạng =380 (V)Iđmtủ ≥ Ilvmax i

Đối với tủ động lực ta cũng có thể chọn nh tủ phân phối bởi vì ở đây ta dùngATM cho nên có thể chọn tuỳ ý sao cho phù hợp với kích cỡ lắp đặt các ATM

7-Chọn ATM bảo vệ cho phân x ởng cơ khí:

Điều kiện chọn:

UATM≥Umạng

IđmATM ≥ Ittpx =157,62 (A)

Căn cứ vào số liệu tính toán ta chọn ATM do hãng MERLINGERIN chế tạo có các

số liệu sau: Loại MLF2003

Số cực = 3Iđm =200 (A)Uđm =500 (V)

IN =25 (KA)Tính tơng tự cho các phân xởng khác trong xí nghiệp ta lập đợc bảng nh sau:

Tên phân xởng Ittpx (A) Loại ATM Số cực Iđm (A) Uđm

(V)

IM (KA)

KiÓm nghiÖm 444,11 SA603-G 3-4 500 380 45 2

8-Chän c¸p cung ®iÖn cho ph©n x ëng:

§iÒu kiÖn chän:

U®m c¸p ≥ U®mm¹ng[ I ] ≥ K K Ittpx1 2 157 620 851 185 43

phần iv

thiết kế mạng điện nhà máy

4-1: đặt vấn đề

Mạng điện nhà máy là một phần quan trọng trong toàn bộ công việc cung cấp

điện cho nhà máy Việc thiết kế một mạng điện nhà máy hợp lý đảm bảo các chỉtiêu về kinh tế và kỹ thuật là một việc làm hết sức khó khăn Mạng điện nhà máybao gồm 2 phần bên trong và bên ngoài nhà máy Phần bên trong bao gồm các trạmbiến áp phân xởng và các đờng dây cung cấp vào các phân xởng, phần bên ngoàinhà máy bao gồm đờng dây nhận điện từ hệ thống điện dẫn tới nhà máy

-Đảm bảo liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu từng loại hộ phụ tải

-Đảm bảo chất lợng điện năng phù hợp với mức độ quan trọng của các hộ tiêu thụ

-Sơ đồ đi dây phải đơn giản, sử lý nhanh, thao tác không nhầm lẫn.

Trong thực tế thì kinh tế và kỹ thuật luôn mâu thuẫn nhau, phơng án tốt vềmặt kỹ thuật thì vốn đầu t lại cao tuy nhiên chi phí vận hành hàng năm lại nhỏ Ng-

ợc lại phơng án có vốn đầu t nhỏ thì chi phí vận hành hàng năm lại lớn Do đó đểlựa chọn phơng án cung cấp điện ta phải so sánh cả về kinh tế và kỹ thuật của cácphơng án sao cho vừa đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật vừa đảm bảo các chỉ tiêu về kinhtế

4-2: chọn phơng án cung cấp điện cho nhà máy

I-Chọn sơ đồ cung cấp điện:

ở đây nhà máy là hộ phụ tải loại 1 do đó để đảm bảo tính liên tục cung cấp

điện ta phải dùng 2 tuyến đờng dây lấy từ 2 nguồn khác nhau với cấp điện áp là 35KV

Bên trong nhà máy thờng dùng 2 loại sơ đồ chình là: sơ đồ hình tia và sơ đồphân nhánh, ngoài ra còn có thể kết hợp cả 2 sơ đồ thành sơ đồ hỗn hợp

*Chọn sơ đồ đi dây:

Sơ đồ hình tia, sơ đồ phân nhánh hay sơ đồ hỗn hợp mỗi loại sơ đồ đều cónhững u nhợc điểm của nó và phạm vi sử dụnh thuận lợi đối với từng nhà máy

Căn cứ vào yêu cầu CCĐ của nhà máy ta chọn sơ đồ hình tia để cung cấp

điện cho nhà máy Sơ đồ hình tia có độ tin cậy CCĐ cao hơn, bảo vệ rơle làm việc

dễ dàng không nhầm lẫn Sơ đồ hình tia thuận tiện cho việc sửa chữa và dễ phân cấpbảo vệ, mặc dù vốn đầu t có cao nhng chi phí vận hành hàng năm lại nhỏ

Xét đặc điểm của nhà máy là phụ tải phân bố không đều và không liền kềhơn nữa trong nhà máy các phân xởng phân bố không theo một trật tự nào cả Phụtải của nhà máy là phụ tải loại 1 do đó ta chọ sơ đồ hình tia để cung cấp điện chonhà máy

II-CHọN DUNG LƯợNG Và Số LƯợNG MBA PHÂN XƯởNG:

Để CCĐ cho các phân xởng tôi dùng các MBA điện lực đặt ở các trạm biến

áp phân xởng biến đổi điện áp 35 KV của lới thành cấp điện áp 0,4 KV cung cấpcho phân xởng

-Các trạm BA đặt càng gần trung tâm phụ tải càng tốt để giảm tổn thất điện

áp và tổn thất cong suất Trong 1 nhà máy nên chọ càng ít loại MBA càng tốt điều

này thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa, thay thế và việc chọn thiết bị cao áp,thuận lợi cho việc mua sắm thiết bị.

-Số lợng và dung lợng MBA trong trạm phải đảm bảo sao cho vốn đầu t vàchi phí vận hành hàng năm là nhỏ nhất đồng thời phù hợp với yêu cầu CCĐ của nhàmáy

Dựa vào những yêu cầu cơ bản trên, căn cứ vào sơ đồ mặt bằng nhà máy vàphụ tải của các phân xởng yêu cầu CCĐ với phụ tải tính toán của nhà máy cơ khí số3:

Sttnm = 3087,74 (KVA)

-Nguồn cung cấp có cấp điện áp là 35 KV

-Nhà máy thuộc hộ phụ tải loại 1

Sau đây là một số phơng án CCĐ

1-Ph ơng án 1:

Phơng án này dùng 3 MBA có công suất Sđm=750 KVA và 2 MBA có côngsuất Sđm=560 KVA Cả 2 loại MBA này đếu do Việt nam sản xuất có cấp điện áp là35/ 0,4 KV đợc đặt làm 2 trạm, phụ tải phân bố cho từng trạm và từng máy nh trongbảng

2-Ph ơng án 2:

Phơng án này dùng 6 MBA có công suất Sđm=560 KVA có cấp điện áp là 35/0,4 KV do Việt nam sản xuất đợc đặt làm 3 trạm mỗi trạm 2 MBA, phụ tải phân bốcho từng trạm và từng máy nh trong bảng

3-Ph ơng án 3:

Phơng án này dùng 3 MBA có công suất Sđm=1000 KVA có cấp điện áp là 35/0,4 KV do Việt nam sản xuất đợc đặt làm 2 trạm, trạm 1 gồm 2 MBA, trạm 2 gồm 1MBA, phụ tải phân bố cho từng trạm và từng máy nh trong bảng

4-Ph ơng án 4:

Phơng án này dùng 4 MBA có công suất Sđm=800 KVA có cấp điện áp là 35/0,4 KV do Việt nam sản xuất đợc đặt làm 2 trạm mỗi trạm 2 MBA, phụ tải phân bốcho từng trạm và từng máy nh trong bảng

-Bảng tham số kỹ thuật của MBA do ABB chế tạo:

Đúc gang +mộc mẫu

Đúc thép +cơ khí 3Rèn dập + lắp rápCơ khí 1 +cơ điện +K.nghiệm

657,5667,24582,46979,54

0,870,880,770,87

II

III

1+23+45+6

560560560

Đúc gang +mộc mẫu +cơ khí 1

Đúc thép +cơ khí 3 +cơ điệnRèn dập +lắp ráp +kiểm nghiệm

991,561057,74837,41

0,880,940,74

0

Kiểm nghiệm +rèn dập +đúc thép +lắp ráp +cơ điện +cơ khí 3

800800800800

Kiểm ngiệm +rèn dậpCơ khí 1 +Cơ điện +lắp rápCơ khí 3 +mộc mẫu +đúc gang

Đúc thép

754,95797,05761,17563,5

0,940,990,950,7

Qua 4 phơng án CCĐ cho nhà máy ở trên có những u nhợc điểm nh sau:-MBA đợc chọn đều là MBA do Việt nam chế tạo cùng chủng loại sơ đồ, cách đấudây tơng đối đơn giản nên thuận lợi cho việc sửa chữa, vận hành và thay thế Đảmbảo đợc yêu cầu về kỹ thuật đẵ đủ CCĐ cho các hộ phụ tải quan trọng Để có kếtluận chính xác, lựa chọn phơng án CCĐ hợp lý nhất ta cần phải so sánh cả 4 phơng

án này về chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật

Hệ số phụ tải của các máy:

đủ tải của các hộ phụ tải loại 1 Cụ thể là 2 MBA làm việc quá tải có công suất là:

Sqt=2.1,4Sđm=2.1,4,750 =2100 (KVA)Phụ tải loại 1 có công suất là:

SL1=Fpx đúc gang+Spx đúc thép+Spx rèn dâp =1510,7 KVA

Nh vậy ở đây ta thiết kế đã đảm bảo yêu cầu về tính liên tục CCĐ cho các hộphụ tải loại 1 Sqt > SL1 Trờng hợp nếu 1 thanh cái bị hỏng ta có thể dùng ATM liênlạc hoặc dùng 1 thanh cái dự phòng Trong trờng hợp xấu nhất lúc nào cũng phải

đảm bảo 2 MBA làm việc song song

2-Ph ơng án II:

Phơng án II ta dùng 6 MBA 560-35/ 0,4 KV đặt thành 3 trạm phụ tải của cácphân xởng đợc phân bố nh trong bảng

Trong điều kiện làm việc bình thờng ta cho các MBA làm việc song song 2máy một ta chia đều các hộ phụ tải loại 1 ra các nhóm khác nhau, nhóm máy nàokéo tải của nhóm máy đó.

SL1=Spx rèn dập +Spx kiẻm nghiệm = 754,95 (KVA)

Khi sảy ra sự cố 1 MBA trong 1 nhóm máy đang làm việc song song thì cũngtơng tự nh trờng hợp sự cố trên thanh cái cao áp và nh vậy là ta thiết kế đã đảm bảoyêu cầu về kỹ thuật và tính liên tục cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại 1 của nhàmáy

Sqt = 2.1,4.Sđm = 2800 (KVA)

SL1=Spx đúc gang +Spx đúc thép +Spx kiểm nghiệm +Spx rèn dập = 2886,67 (KVA)

Trên thanh cái hạ áp của MBA ta dùng 3 ATM liên lạc để khi sảy ra sự cốtrên 1thanh cái hạ áp thì ATM phải tác động để đảm bảo trong trờng hợp xấu nhất

là phải có 2 thanh cái làm việc Trờng hợp này ta có thể dùng thanh cái dự phòng đểthay cho 1 ATM thứ 3

Trong điều kiện làm việc bình thờng ta cho 4 MBA làm việc độc lập với nhau

Hệ số phụ tải của các máy:

=

Nhà máy thuộc hộ phụ tải loại 1 nên ta phải lấy ít nhất 2 nguồn cung cấp chonhà máy hoặc có thể dùng 1 nguồn và 1 nguồn dự phòng hoặc dùng máy phát dựphòng

Trong điều kiện làm việc sự cố Khi sảy ra sự cố 1 nguồn của TBA thì phải cómáy cắt liên lạc để đóng thanh cái còn lại vào mạng sao cho thời gian mất điện làngắn nhất

Trên thanh cái hạ áp của MBA ta thiết kế dùng ATM liên lạc sao cho khi sảy

ra sự cố trên 1 thanh cái hạ áp của MBA thì ATM liên lạc phải tác động nhằm đảmbảo tính liên tục cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại 1

Khi sảy ra sự cố trên 1 thanh cái cao áp của trạm thì phải đảm bảo lúc nàocũng có 1 MBA làm việc tơng tự nh trờng hợp 1 MBA bị sự cố Khi đó 1 MBA cònlại với hệ số quá tải 40% phải đảm bảo cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại 1 cụthể là:

Trạm I: SL1 = 754,95 (KVA) Sqt = 1,4.Sđm = 1,4.800 = 1120 (KVA)

Trạm II: SL1 = 1010,7 (KVA) Sqt = 1,4.Sđm = 1,4.800 = 1120 (KVA)

Nh vậy khi 1 MBA chịu quá tải 40% sẽ đảm bảo CCĐ cho các hộ phụ tải loại

b-so sánh về chỉ tiêu kinh tế:

Để thuận tiện cho việc tính toán so sánh về kinh tế thì giữa các phơng án taquan tâm đến những yếu tố ảnh hởng chính đó là:

-Vốn đầu t ban đầu (tiền mua MBA )

t:Thời gian dòng điện chạy qua MBA hàng năm t=8760h

τ: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất τ∈Tmax, Cosϕ nm

Với nhà máy cơ khí số 3 Tmax = 4500h, Cosϕ = 0,65 tra bảng 2-2 và 2-3 (CCĐ T2trang 140 ta có:

τ = 3300 h

∆P’0 = ∆P0 +Kkt.∆Q’0 (KW) (3)

∆P’n = ∆Pn +Kkt.∆Q’n (KW) (4)Víi ∆Q’0 = i0 %.Sdm

K1 = n.V1

Trong đó: K1:Là tiền mua các MBA.

V1: Gía tiền mua một MBA

n: Số MBA phải dùng

→K1 = n.V1 =3.17600 + 2.15000 =82800 (đ)

c)Chi phí vận hành hàng năm:

C1 = α.Ki + ∆Ai.g

Trong đó: α là giá trị khấu hao hàng năm α =0,1

∆Ai: Tổng tổn thất điện năng ∆Ai =364702,81 (KWh)

∆AtrII = 2.5,12.8760 + 1

2 11,12.(0,94)2.3300 = 104038,86 (KWh)

∆AtrIII = 2.5,12.8760 + 1

2 11,12.(0,74)2.3300 = 99840,11 (KWh)

→∆APAII=∆AtrI+∆AtrII+∆AtrIII=104038,86+104038,86+99840,11 =309939,45(KWh)

b)Vốn đầu t của ph ơng án II:

KII = n VII

Trong đó: n=6 là số MBA của trạm

VII là giá tiền mua 1 MBA trong trạm VII=15000 đ

KII là tiền mua MBA KII =6.15000 = 90000 đ

c)Chi phí vận hành hàng năm của ph ơng án II:

CII = α.KII + ∆APAII.g

=0,1.90000 + 309939,45.0,12 = 46192,73 đ

d)Chi phí quy dẫn của ph ơng án II:

ZII = Eđm.KII + CII =0,2.90000 + 46192,73 = 64192,73 (đ/n)

KIII = n VIII

Trong đó: n=4 là số MBA của trạm

VIII là giá tiền mua 1 MBA trong trạm VII=26000 đ

KIII là tiền mua MBA KII =4.26000 = 104000 đ

c)Chi phí vận hành hàng năm của ph ơng án III:

CIII = α.KIII + ∆APAIII.g

=0,1.104000 + 283990,85.0,12 = 44478,902 đ

d)Chi phí quy dẫn của ph ơng án II:

ZIII = Eđm.KIII + CIII =0,2.104000 + 44478,902 = 65278,902 (đ/n)

4)Ph ơng án IV:

Phơng án này dùng 4 MBA 800-35/ 0,4 do hãng ABB chế tạo tại Việt nam

đ-ợc đặt làm 2 trạm, các MBA làm việc độc lập với nhau

a)Tổn thất đện năng trong các trạm của ph ơng án IV:

Từ đó ta có:

BA1; ∆AB1 = 4,12.8760 +13,1.(0,94)2.3300 = 74289,22 (KWh)

BA2; ∆AB2 = 4,12.8760 +13,1.(0,99)2.3300 = 78460,92 (KWh)

→∆AtrI = ∆AB1 + ∆AB2 = 152750,14 (KWh)

-Trạm II: Ta áp dụng công thức (3) và (4) nh sau: t = 8760 h, τ = 3300 h

∆P’0 = 4,12 (KW)

∆P’n = 13,1 (KW)

BA1; ∆AB1 = 4,12.8760 +13,1.(0,95)2.3300 = 75106,27 (KWh)

BA2; ∆AB2 = 4,12.8760 +13,1.(0,7)2.3300 = 57273,9 (KWh)

→∆AtrII = ∆AB1 + ∆AB2 = 132380,17 (KWh)

∆APAIV = ∆Atr1 + ∆Atr2 = 285130,31 (KWh)

b)Vốn đầu t :

KIV = n VIV

Trong đó: n=4 là số MBA của trạm

VIV là giá tiền mua 1 MBA trong trạm VIV=18500 đ

KIV là tiền mua MBA KIV =4.18500 = 74000 đ

c)Chi phí vận hành hàng năm của ph ơng án IV:

CIV = α.Ki + ∆Ai.g

Trong đó: α:Gía trị khấu hao hành năm α= 0,1

∆Ai:Tỏng tổn thất điện năng của phơng án i

Qua các tình toán trên ta lập đợc bảng sau:

Tổn thất (KWh) ∆A 364702,81 309939,45 283990,85 285130,31

Chi phí vận hành C(đ/n) 52044,33 46192,73 44478,902 41415,63Chi phí quy dẫn Z(đ/n) 68604,33 64192,73 65278,902 56415,63Nhận xét: Qua tình toán 4 phơng án trên ta lập đợc bảng nh trên Theo giáo trìnhkinh tế tổ chức thì phơng án tối u về mặt kinh tế là phơng án có chi phí quy dẫn cực

tiểu Nh vậy theo bảng trên ta thấy ZIV là nhỏ nhất do vậy ta quyết định chọn phơng

án IV làm phơng án cung cấp điện cho nhà máy

III-PHụ TảI CủA NHà MáY Kể Cả TổN THấT CÔNG SUấT:

Để có các số liệu chính xáccho việc tính chọn thiết bị trong mạng điện chonhà máy ta phải kể đến tổn thất công suất trong các MBA

I-Xác định tổn thất trong các MBA:

2-Xác định phụ tải của nhà máy:

Nh trên ta đã xác định phụ tải phía hạ áp

IV-BảN Đồ PHụ TảI CủA NHà MáY:

Để giúp cho việc đặt trạm phân phối và các trạm biến áp phân xởng một cáchhợp lý đạt hiệu quả kinh tế nhất và giảm đợc tổn thất đến mức thấp nhất ta phải xác

định trung tâm phụ tải của từng trạm Muốn xác định trung tâm phụ tải ta cần phảidựa váo bản đồ phụ tải của các phân xởng Tâm của những đờng tròn chính là trungtâm phụ tải của các phân xởng

Đờng kính đờng tròn đợc xác định: Di = 4.

.

Si m

i-xác định vị trí đặt trạm phân phối trung gian:

Việc đặt vị trí của trạm phân phối trung gian và các trạm biến áp phân xởng

đợc tiến hành dựa trê một số nguyên tắc cơ bản sau:

-Gần trung tâm phụ tải

-Không ảnh hởng đến sản xuất và vận chuyển trong nhà máy

-Nơi đặt phải thoáng gió, phòng cháy phòng nổ tốt

Căn cứ vào bản vẽ mặt bàng nhà máy ta có thể đo ra các toạ độ của các phânxởng để từ đó tính đợc các trung tâm phụ tải.

STT Tên phân xởng Toạ độ X (mm) Toạ độ Y(mm) Sttpx (KVA)

do toạ độ này nằm giữa trung tâm nhà máy Để đảm bảo mỹ quan và tránh ảnh hởng

đến quá trình sản xuất của nhà máy nên ta đặt trạm phân phối trung gian ở xa điểm

4-4:chọn các thiết bị trong mạng đIện nhà máy

Việc tính chọn các thiết bị điện nhằm đảm bảo các thiết bị làm việc tin cậy,lâu dài, vận hành an toàn, sửa chữa thuận lợi

Các điều kiện chọn gần giống các điều kiện làm việc ở trong chế độ làm việcdài hạn nh Iđm, Uđm Các điều kiện kiểm tra bao gồm các chế độ làm việc khôngbình thờng nh quá tải, ngắn mạch,các điều kiện về ổn định nhiệt, ổn định lực điện

động v.v

A/CHọN THIếT Bị Hạ áP:

I-CHọN CáP CUNG CấP CHO PHÂN XƯởNG:

Để cáp làm việc an toàn nhiệt độ không vợt quá giớ hạn cho phép ta chọntheo điều kiện phát nóng, điều kiện chọn nh sau:

Uđm cáp ≥ Uđm mạng

[ I ] ≥ K K K Ilv. max.

1 2 3

Trong đó: K1: Hệ số kể đến nhiệt độ môi trờng nơi lắp đặt K1 = 0,91

K2: Là hệ số kể đến trờng hợp có nhiều cáp trong một hào

K3: Là hệ số kể đến chế độ làm việc, ở đây là chế độ làm việc dài hạn

1-Chọn cáp cung cấp cho phân x ởng cơ khí số 3:

Điều kiện chọn: Uđm cáp ≥ Uđm mạng =380 V

2-Chọn cáp cung cấp cho các phân x ởng và chiếu sáng nhà máy:

Việc tính toán chọ cáp cho các phân xởng ta tính toán tơng tự nh đối với phânxởng cơ khí 3 Với trờng hợp có nhiều cáp đặt trong 1 hào lấy K2 = 0,9, trờng hợp

có 1 cáp đặt trong 1 hào lấy K2 = 1 Tính toán ta lập đợc bảng nh sau:

Tên phân xởng MBA Itt/K1.K2.K3 Số lộ Itt 1 lộ S (mm2) [ I ] (A)