ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT

Cỏc yờu cầu cung cấp điện của nhà mỏy Căn cứ theo quy trỡnh cụng nghệ sản xuất của nhà mỏy và đặc điểm của cỏc thiết bị, mỏy múc trong cỏc phõn xưởng, ta thấy tỷ lệ phần trăm phụ tải lo

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng Do yêu cầu phát triển của đất nước thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện Để có thể đưa điện năng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp điện cho các phụ tải này Lĩnh vực cung cấp điện hiện là một lĩnh vực đang có rất nhiều việc phải làm Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của sản xuất, truyền tải điện năng nói chung và thiết kế cung cấp điện nói riêng, trường ĐH Điện Lực Hà Nội đang đào tạo một đội ngũ đông đảo các kỹ sư hệ thống điện

Thiết kế một hệ thống điện là một việc làm khó Một công trình điện dù rất nhỏ cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ nhiều chuyên ngành hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện , lưới điện , kỹ thuật điện cao áp , an toàn , v.v … ) Ngoài ra, người thiết kế cũng cần phải

có những hiểu biết nhất định về xã hội , môi trường , đối tượng cấp điện , tiếp thị , …

Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, em được phân công về phần thiết kế cung cấp điện , nhiệm vụ thực hiện thiết kế cung cấp điện cho Nhà máy liên hợp dệt Nhà máy liên hợp dệt là một bộ phận quan trọng trong sản xuất công nghiệp nhẹ và hàng tiêu dùng của nước ta Nhà máy có 9 phân xưởng sản xuất, cần được cung cấp một nguồn điện năng tương đối lớn, nguồn điện được lấy từ nguồn cao áp qua các TBA trung gian về nhà máy cung cấp đến các phân xưởng Đồ án giới thiệu chung về nhà máy, vị trí địa lý, đặc điểm công nghệ, phân bố phụ tải … Đồng thời cũng xác định phụ tải tính toán, thiết kế mạng điện hạ áp, cao áp, và hệ thống chiếu sáng cho các phân xưởng cũng như toàn nhà máy Thông qua thiết kế và tính toán cũng đưa ra các cách lựa chọn số lượng, dung lượng

vị trí đặt TBA, trạm phân phối điện năng trung tâm, cũng như tính chịn bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện cho toàn nhàn máy

Được sự hướng dẫn, giảng dạy nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn và

đặc biệt là của thầy giáo Th.S Nguyễn Tuấn Hoàn, em đã hoàn thành nhiệm vụ được

giao Mặc dù đã rất cố gắng nhưng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên bản đồ án của em có thể còn nhiều sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Tuấn Hoàn cùng các thầy cô

giáo khác trong bộ môn Hệ Thống Điện

Hà Nội , ngày 9 tháng 1 năm 2011

Sinh viên thực hiện:

TRẦN HUY TẬP

Phần 1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ

I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT

1 Loại hình ngành nghề, quy mô và năng lực của nhà máy

1.1 Loại hình ngành nghề

Ngành công nghiệp nhẹ nói chung và ngành công nghiệp dệt may nói riêng là một ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của nước ta, có nhiệm vụ cung cấp các sản phẩm ngành hàng tiêu dùng, dệt may; đặc biệt là các sản phẩm may mặc thời trang phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu Nhìn chung ngành công nghiệp dệt có mức độ phát triển rất nhanh và đưa lại hiệu quả to lớn đối với kinh tế trong nước

Trong nhà máy liên hợp dệt có nhiều hệ thống máy móc, trang thiết bị khác nhau, rất

đa dạng phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại Do vậy, việc cung cấp điện cho nhà máy đòi hỏi phải đảm bảo về chất lượng, tính liên tục và độ tin cậy cao

1.2 Qui mô và năng lực của nhà máy

Nhà máy có tổng diện tích lên tới 187.000 m2, trong đó có 9 phân xưởng sản xuất, các phân xưởng được xây dựng tương đối liền nhau và phân bố đều trên mặt bằng sử dụng của nhà máy với tổng công suất dự kiến là 5680 kW

Dự kiến trong tương lai nhà máy sẽ xây dựng, mở rộng thêm một số phân xưởng và lắp đặt, thay thế các thiết bị máy móc mới hiện đại hơn đẻ sản xuất ra nhiều sản phẩm chất lượng cao đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước

Đứng về mặt cung cấp điện, việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai Về mặt kinh tế và kỹ thuật phải đưa ra phương án cấp điện sao cho không gây

ra quá tải sau vài năm sản xuất, và cũng không gây quá dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm nhà máy cũng không sử dụng hết công suất dự trữ dẫn đến lãng phí

2 Giới thiệu qui trình công nghệ của nhà máy

Phụ tải điện của khu công nghiệp được cấp điện từ nguồn hệ thống có khoảng cách

16 km qua đường dây trên không nhôm lõi thép (dây AC) hoặc cáp XLPE với cấp điện áp

là 35 kV hoặc 110 kV Dung lượng ngắ

250 MVA Thời gian xây dựng công trình là 1năm, suất triết khấu là 12%/năm, thời gian vận hành công trình là 30 năm Phụ tải điện của nhà máy tương đối tập trung, nguồn điện phục vụ sản xuất trong phân xưởng chủ yếu là 0,4 kV Nhà máy làm việc 3 ca, sản xuất theo dây truyền với thời gian sử dụng công suất lớn nhất là 2500 giờ

Bảng 1.1 – Phụ tải các phân xưởng trong mặt bằng nhà máy

Trạm bơm Ban quản lý và phòng thí nghiệm Kho vật liệu trung tâm

Sơ đồ mặt bằng cấp điện cho nhà máy

Thực hiện: Trần Huy Tập – Lớp Đ1H3 – Khoa Hệ Thống Điện – ĐH Điện Lực

2.1 Bản vẽ tóm tắt quy trình công nghệ nhà máy liên hợp dệt

2.2 Mức độ tin cậy cung cấp điện từ quy trình công nghệ nhà máy

Để cho quá trình sản xuất của nhà máy được đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện cho nhà máy và các bộ phận quan trọng trong nhà máy như các phân xưởng Sợi, dệt, nhuộm,

là … phải đảm bảo chất lượng điện năng, tính liên tục và độ tin cậy cao

Theo quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh ảnh rất lớn đến số lượng, chất lượng của sản phẩm, gây thiệt hại rất lớn về kinh tế Vì vậy, theo “ Quy phạm trang bị điện “ nhà máy được xếp vào phụ tải loại I

3 Giới thiệu phụ tải điện của nhà máy

3.1 Đặc điểm của phụ tải điện

Phụ tải điện của nhà máy liên hợp dệt có thể phân ra làm 2 loại phụ tải như sau + Phụ tải động lực

+ Phụ tải chiếu sáng

Phụ tải động lực thường cú chế độ làm việc dài hạn, điện ỏp yờu cầu trực tiếp đến thiết

bị là 380/220 V, cụng suất của chỳng nằm trong khoảng từ 1 cho tới vài chục kW và được cung cấp bởi nguồn điện xoay chiều cú tần số cụng nghiệp là 50 Hz

Phụ tải chiếu sỏng thường là phụ tải 1 pha cụng suất khụng lớn Phụ tải chiếu sỏng thường bằng phẳng, ớt thay đổi và thường dựng dũng điện xoay chiều cú tần số 50 Hz Độ lệch điện ỏp trong mạng chiếu sỏng là U cp

3.2 Cỏc yờu cầu cung cấp điện của nhà mỏy

Căn cứ theo quy trỡnh cụng nghệ sản xuất của nhà mỏy và đặc điểm của cỏc thiết bị, mỏy múc trong cỏc phõn xưởng, ta thấy tỷ lệ phần trăm phụ tải loại I lớn hơn phụ tải loại III, do đú nhà mỏy được đỏnh giỏ là hộ phụ tải loại I và việc cung cấp điện yờu cầu phải được đảm bảo liờn tục

Bảng 1.3 Bảng phõn nhúm cỏc thiết bị phụ tải nhà mỏy

Máy bào ngang Máy xọc

Máy phay vạn năng Máy phay ngang Máy phay đứng Máy mài trũn Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy cắt mép Máy mài vạn năng Máy mài dao cắt gọt Máy mài mũi khoan Máy mài sắc mũi phay May mài dao chuốt Máy mài mũi khoét Thiết bị để hoá bền kim loại Máy giũa

2A450 7M36 7A420 8H82 6H82 6H11 3A240 311MI

3130 2A125

2135 866A 3A64

-

6 7,0 7,0 10,0 2,0 2,0 7,0 3,0 7,0 7,0 2,5 4,0 2,5 2,5 4,5 3,0 4,5 1,5 0,5 1,5 1,0 0,5 2,5 1,0 2,5

7 14,0 14,0 20,0 2,0 2,0 14,0 3,0 7,0 7,0 5,0 8,0 2,5 2,5 4,5 3,0 4,5 1,5 0,5 1,5 1,0 0,5 2,5 1,0 2,5

Máy canh 1 Máy canh 2 Máy canh phân hạng Máy hồ 1

Máy hồ 2 Máy hồ 3 Máy dệt CTD Máy dệt CTM Máy xén lông Mát dệt kim Máy căng định hình Máy dệt kim

Máy cán láng Máy dệt kim Máy mở khổ Máy dệt CTM Máy cuốn dây Máy cắt mép Máy dệt CTM

trên mặt bằng

-

-

0,5 1,5 2,5 18,0 16,0 9,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 12,0 12,0 12,0 12,0

1,0 1,5 2,5 36,0 32,0 9,0 12,0 12,0 12,0 432,0 216,0 216,0 170,0 153,0 170,0 136,0 229,5 76,5 240,0 216,0 144,0 288,0

Máy biến áp hàn M¸y khoan bµo

163 2A135 2A53 7A35 7A36 3M634

- HCI2A

4,0 7,0 6,0 10,0 14,0 4,5 4,5 2,5 10,0 4,5 21,0 0,5

12,0 7,0 6,0 30,0 14,0 9,0 4,5 2,5 10,0 4,5 21,0 0,5

4 Phạm vi đề tài

Đây là đề tài thiết kế tốt nghiệp nên việc tính toán chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lượng lớn, đòi hỏi phải có thời gian dài Do đó, ta chỉ tính toán chọn cho các hạng mục chính quan trọng của công trình

Sau đây sẽ là nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập + Thiết kế mạng điện phân xưởng

+ Thiết kế mạng điện nhà máy

+ Tính toán ngắn mạch chọn và kiểm tra thiết bị

+ Thiết kế trạm biến áp cho phân xưởng

+ Thiết kế đường dây 35 kV từ TBA trung gian về nhà máy

+ Tính toán bù công suất phản kháng cho mạng điện

+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng (phân xưởng sửa chữa cơ khí)

+ Thiết kế nối đất cho các TBA phân xưởng

5 Các tài liệu tham khảo

1 Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm, “Thiết kế cấp điện” Nxb Khoa học và kỹ thuật

2008

2 TS.Trần Quang Khánh, “Bài tập cung cấp điện” Nxb Khoa học kỹ thuật

3 TS.Trần Quang Khánh, “Cung cấp điện” Nxb Khoa học kỹ thuật

4 PGS TS Phạm Văn Hòa, “Nhà máy điện “ Nxb Khoa học kỹ thuật

5 PGS TS Phạm Văn Hòa, “Ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện” Nxb

Khoa học và kỹ thuật

6.Mạng và lưới điện Nguyễn Văn Đạm Nxb khoa học kỹ thuật

7 Nguyễn Thị Minh Chước, “Kỹ thuật điện cao áp “ Nxb khoa học kỹ thuật

8.PTS Nguyễn Đình Thắng, “Điện từ trường và sự phát nhiệt của hệ thống

cáp đơn trong lưới điện cao áp ba pha ”, Tạp chí Điện lực, 6-1997,7-1997

9.T.sVũ Thanh Hải, “Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học nghiên cứư tác

động qua lại giữa yếu tố môi trường khí hậu và quá trình lão hoá cách điện cáp điện lực trong hệ thống điện Việt Nam”, Viện Năng Lượng, Hà nội 2004

10.Báo cáo, “ Phát triển mạng lưới cáp ngầm tại thành phố Hà nội”, Hội thảo

cáp ngầm, Hà nội 2003

11.Võ Hoài Nam, “ Thiết kế hệ thống cáp ngầm cao áp và nghiên cứu vấn đề

đảo pha nối đât”, Luận văn thạc sĩ 2004, ĐHBK HN

CHƯƠNG 2 TỔNG HỢP PHỤ TẢI XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG

VÀ TOÀN NHÀ MÁY

I TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1 Khái niệm về phụ tải tính toán

Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế hệ thống cung cấp điện (CCĐ)

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực

tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất Nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết bị CCĐ trong mọi trạng thái vận hành hệ thống CCĐ Trong thực tế, vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra những phát nóng các trang thiết bị CCĐ ; ngoài ra, ở các chế độ ngắn hạn thì nó không gây tác động cho các thiết bị bảo vệ

Như vậy, phụ tải tính toán thực chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó Nói một cách khác, phụ tải tính toán cũng làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra Như vậy nếu 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 đó trong mọi trạng thái vận hành

1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải

Việc thực hiện phân loại và phân nhóm phụ tải để thuận tiện cho việc tính toán và thiết kế

1.1.1 Phân loại phụ tải

Cần phân tích quy trình công nghệ có trong phân xưởng hoặc dựa vào tên thiết bị, công suất và vai trò của nó trong dây truyền công nghệ, mà phân tích xem các thiết bị này

có yêu cầu khác thường nào đó về CCĐ hay không ? (VD có nhóm thiết bị yêu cầu tần số

50 Hz, có nhóm yêu cầu nguồn 1 chiều, nguồn 1 pha, …) Trong các trường hợp này, khi thiết kế CCĐ chúng ta cần phải tính chọn các thiết bị đầu cho chúng như bộ biến tần, bộ nguồn chỉnh lưu MBA, v.v…và khi đó công suất tính toán phải được lấy bằng công suất tiêu thụ của các thiết bị đầu vào có kể đến tổn hao công suất của chúng Ngoài ra, các nhóm thiết bị này còn có thể có yêu cầu khác thường về tính liên tục CCĐ

Tóm lại, chúng ta cần phải vạch ra được những thiết bị hoặc nhóm thiết bị có yêu cầu CCĐ khác nhau, đánh giá chúng thuộc hộ tiêu thụ loại nào (hộ loại I, II hay loại III) Với phân xưởng sửa chữa cơ khí nếu chỉ xét về chức năng chung trong dây truyền công nghệ của toàn bộ nhà máy, thì thông thường chỉ được xét vào hộ loại III Tuy nhiên, nếu có thêm các thiết bị hoặc nhóm thiết bị đặc biệt có yêu cầu cao về tính lien tục CCĐ thì cũng

có thể xét vào hộ loại II

1.1.2 Phân nhóm phụ tải

Việc phân các thiết bị trong phân xưởng thành từng nhóm riêng rẽ sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc tính toán và thiết kế CCĐ sau này Mỗi nhóm thiết bị thong thường sẽ được CCĐ từ một tủ động lực riêng biệt ; và vì vậy, nguyên tắc chung để phân nhóm các thiết bị như sau

Các thiết bị trong các nhóm được phân bố để tổng công suất của các nhóm ít chênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện được sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị CCĐ)

Số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều, vì số lộ ra của một tủ đông lực cũng bị khống chế

Ngoài ra, các thiết bị đôi khi còn được nhóm lại theo các yêu cầu riêng của quản lý hành chính hoặc của quản lý hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong phân xưởng

Căn cứ vào vị trí, công suất đặc tính của máy móc thiết bị điện trên mặt bằng các phân xưởng, ta có bảng phân loại và phân nhóm cho các phụ tải điện như sau

Bảng 2.1 – Phân loại phụ tải các phân xưởng trong mặt bằng nhà máy

Trạm bơm Ban quản lý và phòng thí nghiệm Kho vật liệu trung tâm

Công suất đặt (kW)

I

I

I

I III III III III III

10 Phụ tải chiếu sáng các phân xưởng Xác định theo diện

tích

Bảng 2.2 Bảng phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí

TT Tên nhóm và tên thiết bị Ký hiệu trên

mặt bằng

Số lượng

Máy bào ngang Máy xọc Máy phay vạn năng

14,0 14,0 20,0 2,0 2,0 14,0 3,0 7,0

8,0 2,5 2,5 1,5 0,5 1,5 1,0 0,5 2,5 2,5

Máy khoan bàn Máy đế mài tròn

7,0 5,0 3,0 4,5 4,5 1,0 2,5 1,0 1,5

12,0 7,0 6,0 30,0 14,0 4,5 2,5

9,0 10,0 4,5 0,5 21,0

8

Bảng 2.3 Bảng phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng dệt

TT Tên nhóm và tên thiết bị Ký hiệu trên

mặt bằng

Số lượng

Máy hồ 2 Máy hồ 3

36,0 32,0 9,0 12,0 12,0 12,0

216,0 216,0

170,0 153,0

170,0 136,0

229,5 76,5

144,0 288,0

1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

Hiện nay, có nhiều nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán, nhưng các phương pháp thường được dung chủ yếu là

Thực hiện: Trần Huy Tập – Lớp Đ1H3 – Khoa Hệ Thống Điện – ĐH Điện Lực

1.2.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại

Theo phương pháp này, ta có

Ptb Công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất

Pđm Công suất định mức của phụ tải

Ksd hệ số sử dụng công suất của phụ tải

KM Hệ số cực đại công suất tác dụng với khoảng thời gian trung bình hóa

Phương pháp này thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho một nhóm thiết bị, cho các tủ động lực trong toàn bộ phân xưởng Nó cho một kết quả chính xác nhưng lại đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các phụ tải như chế độ làm việc của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ tải, số lượng thiết bị trong nhóm (Ksdi ; Pđmi ; cos i ; ….)

1.2.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình phương

Với phương pháp này thì ta có

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

Theo phương pháp này thì

P tt p0.F P tt K nc P d

Trong đó

tt

Knc Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải

Pđ Công suất đặt của nhóm phụ tải

Phương pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có thể nhanh chóng cho kết quả, cho nên nó thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho các phân xưởng, cho toàn xí nghiệp khi không có nhiều các thông tin về các phụ tải hoặc khi tính toán sơ bộ phục vị cho việc quy hoạch …

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

Ta có

P tt p0.F

Trong đó

p0 Suất phụ tải tính toán cho một đơn vị diện tích sản xuất

F Diện tích sản xuất có bố trí các thiết bị dùng điện

Phương pháp này thường chỉ được dùng để ước tính phụ tải điện vì nó cho kết quả không chính xác Tuy vậy, nó vẫn có thể được dùng cho một số phụ tải đặc biệt mà chi tiêu tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tích hoặc có sự phân bố phụ tải khá đồng đều trên diện tích sản xuất

1.2.6 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lượng

Trong phương pháp này, ta có

0 Suất chi phí điện cho một đơn vị sản phẩm (kWh/1đv)

M Tổng sản phẩm sản xuất ra trong khoảng thời gioan khảo sát T (1 ca ; 1 năm)

Ptb Phụ tải trung bình của xí nghiệp

KM Hệ số cực đại công suất tác dụng

Phương pháp này thường chỉ được sử dụng để ước tính, sơ bộ xác định phụ tải trong công tác quy hoạch hoặc dùng để quy hoạch nguồn cho xí nghiệp

1.2.7 Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết

bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm làm việc bình thường và được tính theo công thức sau

Trong đó

Itt - dòng tính toán của nhóm máy

Ksd - hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động

8

2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng dệt

Theo bảng 2.3 Bảng phân nhóm phụ tải trong phân xưởng dệt

Bảng phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng dệt

TT Tên nhóm và tên thiết bị Ký hiệu trên

mặt bằng

Số lượng

Máy hồ 2 Máy hồ 3

36,0 32,0 9,0 12,0 12,0 12,0

216,0 216,0

170,0 153,0

170,0 136,0

229,5 76,5

144,0 288,0

Thực hiện: Trần Huy Tập – Lớp Đ1H3 – Khoa Hệ Thống Điện – ĐH Điện Lực

Bảng 2.4 Danh sách các thiết bị phụ tải nhóm 1 phân xưởng dệt

TT Tên nhóm và tên thiết bị Ký hiệu trên

mặt bằng

Số lượng

Máy hồ 2 Máy hồ 3

36,0 32,0 9,0 12,0 12,0 12,0

đn = Ikđmax + Itt - ksd Iđmmax

Iđn = 195,35 + 206,02 – (0,7 39,07) = 374,02 (A)

2.1.2 Tính toán cho các nhóm phụ tải còn lại của phân xưởng dệt

Với cách tính toán tương tự, các phụ tải còn lại của các nhóm (từ nhóm 2 – 8) của phân xưởng dệt được tính toán như các phụ tải trong nhóm 1 của phân xưởng Qua đó, ta

có được kết quả tính toán cho các nhóm trong phân xưởng dệt như sau:

2

Số lƣợng

0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

0,7/1,02 0,7/1,02 0,7/1,02 0,7/1,02 0,7/1,02 0,7/1,02

0,7 0,7

0,7/1,02 0,7/1,02

0,7 0,7

0,7/1,02 0,7/1,02

0,7 0,7

0,7/1,02 0,7/1,02

0,7 0,7

0,7/1,02 0,7/1,02

0,7 0,7

0,7/1,02 0,7/1,02

0,7 0,7

0,7/1,02 0,7/1,02

2.2 Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng dệt

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng dệt được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích

Trong đó

Pcs = po F

po suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2)

F Diện tích được chiếu sáng (m2) Trong phân xư

ược po = 16 W/m2

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng

Pcs = po F = 16 3600 = 57,60 (kW)

Qcs = Pcs tgφcs = 57,60 0,62 = 35,71 (kVAr)

2.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng

Phụ tải tác dụng (động lực) của toàn phân xưởng

5

P dl = K dt P tti = 0,85.(94,92+329,62+329,62+233,48+352,07+329,62+233,48+497,04)

i=1

= 2039,88 ( kW) Trong đó Kdt là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy Kdt = 0,85 Phụ tải phản kháng của phân xưởng

3 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí

3.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xưởng sửa chữa cơ khí

Trong phân xưởng, các thiết bị phần lớn đều làm việc ở chế độ dài hạn Chỉ có phụ tải máy biến áp hàn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại và sử dụng điện áp dây Do đó cần quy đổi về chế độ làm việc dài hạn

Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng ta

chia ra làm 5 nhóm thiết bị phụ tải như theo bảng 2.2 ở trên, ta được

+ Nhóm 1 1; 3; 7; 6; 4; 2; 8 + Nhóm 2 12; 13; 11; 22; 20; 19; 21; 17; 18; 28 + Nhóm 3 9; 14; 10; 16; 23; 24; 25; 15; 26 + Nhóm 4 34; 32; 33; 38; 31; 35; 37 + Nhóm 5 39; 42; 36; 43; 40

Bảng phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí

TT Tên nhóm và tên thiết bị Ký hiệu trên

mặt bằng

Số lượng

Máy bào ngang Máy xọc Máy phay vạn năng

14,0 14,0 20,0 2,0 2,0 14,0 3,0 7,0

8,0 2,5 2,5 1,5 0,5 1,5 1,0 0,5 2,5 2,5

Máy khoan bàn Máy đế mài tròn

7,0 5,0 3,0 4,5 4,5 1,0 2,5 1,0 1,5

Nhóm 4

12,0 7,0 6,0 30,0 14,0 4,5 2,5

9

10 4,5 0,5 21,0

3.2 Xỏc định phụ tải tớnh toỏn của cỏc nhúm phụ tải

(Cỏc gớỏ trị ksd, cosφ và kmax tra ở phụ lục …….)

3.2.1 Xỏc định phụ tải tớnh toỏn nhúm 1

Bảng 2.6 Danh sỏch thiết bị thuộc nhúm 1

TT Tờn nhúm và tờn thiết bị Ký hiệu Số lƣợng Cụng suất Cụngsuất

trờn mặt bằng Nhúm 1

Mỏy bào ngang Mỏy xọc Mỏy phay vạn năng

14,0 14,0 20,0 2,0 2,0 14,0 3,0 7,0

Tra phụ lục PL 1.1 TL1 tỡm đƣợc ksd = 0,15 ; cosφ = 0,6 ta cú

n = 12 ; n1 = 9 Trong đó

Pđm1 - tổng công suất định mức của n1 thiết bị

Pđm - tổng công suất định mức của n thiết bị (tức của toàn bộ nhóm)

n* = n1

n =

9

12 = 0,75

Công suất tác dụng tính toán của phụ tải

Stt = Ptt = 25, 08

0, 6 Dòng điện tính toán của nhóm

I tt S tt 3.U dm

3.2.2.Tính toán cho các nhóm còn lại của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Tính toán tương tự như nhóm 1 cho các nhóm phụ tải còn lại (từ nhóm 2-5) của phân xưởng

Ta có bảng tổng kết phụ tải điện phân xưởng sửa chữa cơ khí

Bảng 2.7 – Kết quả phân nhóm phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Tên nhóm và thiết bị

1

Ký hiệu trên bản vẽ

2

Số lượng

13

Nhóm 1

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy tiện ren cấp chính xác

Máy doa toạ độ

Máy bào ngang

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33

Máy mài vạn năng

Máy mài dao cắt gọt

Máy mài mũi khoan

Máy mài sắc mũi phay

Máy mài dao chuốt

Máy mài mũi khoét

Máy mài thô

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33

0,15 0,15 0,15

0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33

Nhóm 4

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy tiện ren

Máy khoan hướng tâm

Máy bào ngang

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33 0,6/1,33

2 2

3.3 Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích

Trong đó

Pcs = po F

po suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2)

F Diện tích được chiếu sáng (m2) Trong phân xưởng SCCK hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt Tra PL 1.7 TL1 ta tìm được po = 15 W/m2

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng

Pcs = po.F = 15 2600 = 39,0 (KW)

Qcs = Pcs.tgφcs = 0 (đèn sợi đốt cosφcs = 0)

3.4 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Phụ tải tác dụng (động lực) của toàn phân xưởng

5

P dl = K dt P tti = 0,85 (25,08 + 7,59 + 10,40 + 25,08 + 20,99)

i=1

= 75,77 ( kW ) Trong đó Kdt là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy Kdt = 0,85 Phụ tải phản kháng của phân xưởng

5

Q dl = K dt Q tti = 0,85.( 33,36 + 10,09 + 13,83 + 33,36 + 27,92 )

i=1

= 100,77 ( kVAr ) Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng

4 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng khác trong nhà máy

Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên ở đây ta sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

4.1 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN THEO CÔNG SUẤT ĐẶT

Khi đó

n

Ptt = K nc Pdmi

i=1

Trong đó

- Pđi, Pđmi công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (kW)

- Ptt, Qtt, Stt công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết

bị (kW, kVAR, kVA)

- n số thiết bị trong nhóm

- Knc hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu

4.2 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng

Việc tính toán cho các phân xưởng là hoàn toàn giống nhau Ta tính một phân xưởng mẫu Lấy phân xưởng mộc làm ví dụ, các phân xưởng còn lại ta tính tương tự

4.2.1 Tính toán cho phân xưởng mộc

Phân xưởng mộc có công suất đặt 160 kW, diện tích 2125 m2; Tra phụ lục PL 1.3 TL1 ta có Knc = 0,5 ; cosφ = 0,7 ; tgφ = 1,02 Ở đây ta dùng đèn sợi đốt có cosφcs =1 ; tgφcs = 0

Tra phụ lục PL 1.2 TL1 ta có suất chiếu sáng po = 12 W/m2 Công suất tác dụng và phản kháng tính toán động lực

Ptt = Pdl + Pcs = 80 + 25,5 = 105,5 kW Công suất phản kháng

Qtt = Qdl + Qcs = 81,6 + 0 =81,6 kVAr Công suất biểu kiến

Stt = Ptt 2 +Qtt 2 = 105,52 +81,62 = 133,37 (kVA)

Pttpx

Sttpx

= 105,5 133,37 = 0,79 Tính toán tương tự cho các phân xưởng còn lại Riêng đối với phân xưởng sợi, xưởng nhuộm, xưởng là và khu nhà văn phòng (ban quản lý và phòng thí nghiệm) ta chọn đèn huỳnh quang có cosφcs =0,85 ; tgφcs = 0,62 còn lại (trạm bơm và kho vật liệu trung tâm)

ta dùng đèn sợi đốt có cosφcs = 1; tgφcs = 0 Ta có bảng tổng kết sau đây

Bảng 2.8 - Kết quả tính toán phụ tải các phân xưởng của nhà máy liên hợp dệt

Cosφ/ tgφ 0,75/0,88 0,7/1,02 0,8/0,75 0,7/1,02 0,6/1,33 0,7/1,02 0,7/1,02 0,8/0,75 0,7/1,02

F (m2)

Pcs

(kW) 54,0 57,6 33,6 30,0 40,5 25,5 16,2 37,5 20,0

Ptt

(kW) 1029,0 2097,48 287,6 210,0 116,27 105,5 88,2 142,5 50,0

Qtt

(kVAr) 891,48 2116,37 204,54 202,2 100,77 81,6 73,44 102,0 30,6

Stt, (kVA) 1361,46 2979,67 352,94 291,52 153,86 133,37 114,77 175,24 58,62

0,76 0,7 0,81 0,72 0,76 0,79 0,77 0,81 0,85

; ;

i

5 Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy

Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy

Pttnm = Kdt

9

Pttpxi i

Trong đó Kdt hệ số đồng thời lấy bằng 0,85

Pttnm = 0,85 4126,55 = 3507,57 (kW) Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy

6 Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng trong nhà máy

6.1.Tâm phụ tải điện

Tâm phụ tải điện là điểm thhoả mãn điều kiện momen phụ tải đạt giá trị cực tiểu

n

X ili i

→ Min Trong đó

Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ I đến tâm phụ tải

Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau

x o =

n

x iSi i=1

n

Si i=1

z o =

n

ziSi i=1

n

Si i=1 Trong đó

xo; yo ; zo toạ độ của tâm phụ tải điện

xi ; yi ; zi toạ độ của phụ tải thứ I tính theo một hệ trục toạ độ XYZ tuỳ chọn

Si công suất của phụtải thứ i Trong thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện

6.2.Biểu đồ phụ tải điện

Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ chọn Biểu đồ phụ tải điện cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện

Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức

R i = Si Trong đó m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 3 kVA/ mm2

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ dược xác định theo công thức sau

287,6 210,0

352,94 291,52

76,5 59,0 87,0 59,0

6,12 42,06 4,83 51,43

5 Phân xưởng SCCK 40,5 116,27 153,86 102,0 42,0 4,04 125,40 Phân xưởng mộc

7 Trạm bơm

8 Ban quản lý và PTN

9 Kho vật liệu trung tâm

25,5 16,2 37,5 20,0

105,5 88,2 142,5 50,0

133,37 114,77 175,24 58,62

95,0 23,5 81,0 10,0 58,0 39,5 15,0 19,0

3,76 87,01 3,49 66,12 4,31 94,74 2,49 144,0

Biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy

O

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI TỪ HTĐ VỀ NHÀ MÁY

I KHÁI NIỆM MẠNG ĐIỆN CAO ÁP NHÀ MÁY Mạng cao áp nhận điện từ HTĐ đến máy biến áp nguồn cung cấp cho các nhà máy Thiết kế đứng trên quan điểm của nhà cấp điện, chỉ xét chi phí vốn đầu tư ở phạm vi các nhà máy

1 Chọn cấp điện áp vận hành

Cấp điện áp vận hành là cấp điện áp liên kết hệ thống cung cấp điện của nhà máy với

Hệ thống điện Cấp điện áp vận hành phụ thuộc vào công suất truyền tải và khoảng cách truyền tải theo một quan hệ khá phức tạp Việc xác định điện áp truyền tải từ hệ thống về

xí nghiệp liên quan đến rất nhiều vấn đề kinh tế và kỹ thuật của HTCCĐ Như việc chọn

sơ đồ các phương án CCĐ, tính tổng vốn đầu tư và các chi phí về tổn thất điện năng, chi phí vận hành v.v… Tất nhiên việc tính toán chỉ cóý nghĩa khi chúng ta giả thiết rằng nguồn của hệ thống có công suất vô cùng lớn và có khả năng cung cấp với tất cả các cấp truyền tải của hệ thống

Công thức kinh nghiệm để chọn cấp điện áp truyền tải Trong tính toán điện áp truyền tải thông thường người ta hay sử dụng một số công thức thực nghiệm sau

U - Điện áp truyền tải (kV)

P - Công suất cần truyền tải (tính toán) của nhà máy (kW)

l - Khoảng cách tải (từ trạm biến áp trung gian về nhà máy) (km) Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là Phụ tải tính toán của nhà máy có kể đến sự phát triển của phụ tải trong tương lai

t = S0 (1+α t)

St - Phụ tải tính toán dự báo tại thời diểm sau t năm

S0 - phụ tải tính toán xác định tại thời điểm ban đầu

t - số năm dự báo, lấy t = 15 năm

α - hệ số gia tăng của phụ tải, lấy α = 0,05

Ta có

Pt = P0 (1 + α t) = 3507,57 (1 + 0,05 15) = 6138,25 kW

Qt = Q0 (1 + α t) = 3232,55 (1 + 0,05 15) = 5656,96 kVAr

St = S0 (1 + α t) = 4769,95 (1 + 0,05 10) = 8347,41 kVA

2 Cấp điện áp truyền tải từ HTĐ về nhà máy

Cấp điện áp vận hành xác định theo công thức kinh nghiệm



32

U = 4,34 l + 0,016 P = 4,34 16 + 0,016 6138, 25 = 46,38 ( kV ) Nguồn điện cấp cho nhà máy là nguồn trung áp Do đó, từ kết quả tính toán ta chọn

cấp điện áp 35 kV liên kết từ hệ thống điện tới nhà máy

II LỰA CHỌN SỐ L ƯỢNG DUNG LƯỢNG VÀ V Ị TRÍ ĐẶT TBA CHÍNH (TRẠM PHÂN PHỐI TRUNG TÂM)

1 Chọn số lượng và dung lượng MBA

1.1.Tâm phụ tải điện của nhà máy

Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện momen phụ tải đạt giá trị cực tiểu

n

X ili i

→ Min Trong đó

Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải

Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau

x o =

n

x iSi i=1

n

Si i=1

; yo =

n

yiSi i=1

n

Si i=1

; zo =

n

ziSi i=1

n

Si i=1

Trong đó

xo; yo ; zo - toạ độ của tâm phụ tải điện

xi ; yi ; zi - toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ OXYZ tuỳ chọn

Si - công suất của phụtải thứ i

n - số phụ tải điện

Trong thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện

Ta có được tâm phụ tải điện của nhà máy liên hợp dệt

8347,41 Vậy:

1.2.Dung lượng và số lượng MBA cho trạm PPTT của nhà máy

Các phân xưởng trong nhà máy được xếp vào hộ loại I với phụ tải tính toán của cả nhà máy có kể đến sự phát triển trong 15 năm tới là:

Tra bảng bảng 19 ( Mạng lưới điện của Nguyễn Văn Đạm ) ta chọn được loại máy biến

áp 3 pha 3 cuộn dây do Việt nam chế tạo nhãn hiệu TDTH-10000/35 cho cả 3 cấp điện áp trung áp 35kV, 10,5kV, 6,3kV chế tạo theo đơn đặt hàng thông số như sau

Tên trạm TBATT TDTH-10000/35

2 Lựa chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt TBA các phân xưởng, lập sơ đồ CCĐ cho nhà máy

2.1.Đặt vấn đề

Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải thỏa mãn các 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 người và thiết bị

5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải trong tương lai

6 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

Trình tự tính toán thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước

- Vạch phương án cung cấp điện

- Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến ápvà lựa chọn tiết diện các đường dây cho các phương án

- Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý

- Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn

2.2.Vạch các phương án cung cấp điện

Theo tính toán thì cấp điện áp truyền tải từ trạm biến áp phân phối trung tâm của nhà

máy về các phân xuởng là 10 KV

2.2.1.Phương án về các TBA phân xưởng

Các trạm biến áp phân xưởng được lựa chọn trên nguyên tắc sau

- Vị trí đặt trạm phải thỏa mãn yêu cầu gần tâm phụ tải; thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp an toàn kinh tế

- Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các các TBA phải được 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 Các hộ hụ tải loại І và ІІ chỉ nên đặt hai MBA, các hộ phụ tải loại ІІІ thì chỉ nên đặt một MBA

Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện

n.khc.SdmB ≥ Stt

Và kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố

n - số máy biến áp có trong trạm biến áp

khc - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp chế tạo tại 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 vựơt quá 6h, trước 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 được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trường hợp vận hành bình thường Giả thiết trong các hộ loại І có 30% là phụ tải loại ІІІ nên

Trạm B2 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng dệt

Trạm B3 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng nhuộm và ban quản lý và phòng thí nghiệm

Trạm B4 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng là và phân xưởng sửa chữa cơ khí

Trạm B5 cung cấp cho phụ tải của phân xưởng mộc, trạm bơm và kho vật liệu trung tâm

2.2.2.Chọn các mba phân xưởng

SdmB ≥ 0, 7.1420, 08

1, 4 = 710,04 kVA Như vậy MBA đã chọn thỏa mãn các điều kiện

Trạm B1 ta đặt 2 MBA có SdmB = 1000 kVA Tính toán tương tự cho các trạm còn lại ta có kết quả chọn MBA như sau

Tính toán tương tự ta có kết quả chọn MBA cho các TBA phân xưởng như sau Bảng 3.1- Kết quả chọn MBA cho các trạm biến áp phân xưởng

Trạm B1

Số lượng MBA

2

Stt

(KVA) 1420,08

SttB

(KVA) 710,04

2

2

528,18 445,38

264,09 222,69

315

315

2.3.Xác định vị trí các TBA phân xưởng

Trong các trạm nhà máy thường sử dụng các kiểu trạm biến áp phân xưởng Các trạm biến áp cung cấp cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề có một tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến các công trình khác

Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ một phân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành bảo quản thận lợi song về mặt an toàn khi có sự

cố trong trạm không cao

Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy

có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng, giảm chi phí kim loại màu

và giảm tổn thất Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập tuy nhiên vốn đầu tư xây dựng trạm

sẽ gia tăng

Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong cá loại trạm biến áp đã nêu

Để đảm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây sẽ dùng loại trạm xây đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần phải tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất

n

Si i=1

n

ySi i=1

n

Si i=1

Xoi 22,68 38,0 70,36 92,18 88,52

Vị trí đặt

Yoi 57,35 59,0 52,53 53,12 17,26

3 Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng

3.1.Phân loại các hộ dùng điện trong nhà máy 3.1.1.Nguyên tắc chung

Các hộ dùng điện trong nhà máy cần phải được phân loại theo mức độ tin cậy CCĐ

Việc phân loại thường được đánh giá từ các phụ tải, nhóm phụ tải, phân xuởng và toàn bộ nhà máy Căn cứ vào tính chất công việc, vai trò của chúng trong dây truyền công nghệ chính của nhà máy, vào mức độ thiệt hại kinh tế của chúng khi không được CCĐ, hoặc mức độ nguy hiểm có đe doạ tới tai nạn lao động khi ngừng CCĐ Vì vậy, cần phải đánh giá được chúng thuộc hộ tiêu thụ loại nào (hộ loại I ; II hay hộ loại III) Điều này cóý nghĩa quan trọng cho việc chọn sơ đồ và phương án CCĐ, nhằm đạt được chất lượng điện năng cung cấp theo yêu cấu của các phụ tải

3.1.2.Phân loại các hộ dùng điện trong nhà máy

Căn cứ vào tình hình của các phân xưởng trong nhà máy, từ đó tìm ra các phụ tải, nhóm phụ tải hoặc cả phân xưởng có yêu cầu đặc biệt về tính liên tục CCĐ, từ đó sơ bộ đánh giá được phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ loại nào Ngoài ra, còn phải phân được tỷ

lệ % của những phụ tải không được phép ngừng CCĐ (phụ tải loại I) Vì một phân xưởng hay một nhà máy được phân vào hộ tiêu thụ loại I cũng chưa hẳn có 100% phụ tải không dược phép ngừng CCĐ

3.2.Các kiểu sơ đồ CCĐ phù hợp với điện áp truyền tải đã chọn

Có nhiều loại sơ đồ CCĐ từ HTĐ tới nhà máy, việc lựa chọn sơ đồ phụ thuộc vào các yếu tố như điện áp truyền tải, hộ tiêu thụ điện, các cấp điện áp được CCĐ Nhà máy có hay không nhà máy điện tự dùng Sơ đồ CCĐ cho nhà máy (sơ đồ CCĐ bên ngoài nhà máy) đựơc chia làm 2 loại chính

Sơ đồ với nhà máy có nhà máy điện tự dùng

Sơ đồ với nhà máy không có nhà máy điện tự dùng

3.3.Phân tích và chọn kiểu sơ đồ phù hợp

Ở trên ta đã chọn được sơ đồ phù hợp với nhà máy Tuy nhiên, để có được sơ đồ tối

ưu ta càn phải tiến hành chọn các vị trí đặt TBA và các phương án nối dây

3.3.1.Chọn vị trí trạm PPTT của nhà máy

Vị trí đặt các TBA hay các trạm PPTT có ý nghĩa trong việc lắp đặt, vận hành cũng như các yếu tố về kinh tế và an toàn trong vận hành Do đó, vị trí của các trạm phải được chọn theo các nguyên tắc cơ bản sau

Vị trí trạm phải đặt ở gần tâm phụ tải

Vị trí trạm cần phải được đặt ở nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành cũng như thay thế và tu sửa sau này

Vị trí trạm không làm ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của nhà máy

Vị trí trạm còn phải thuận tiện cho việc làm mát tự nhiên, có khả năng phòng cháy nổ, đồng thời tránh bị sự ăn mòn của các loại hoá chất của nhà máy gây ra

Như vậy, việc chọn vị trí các trạm phải dựa trên mặt bằng công nghệ của nhà máy, vị trí và hướng gió của nhà máy trong mặt bằng tổng thể của khu vực

3.3.2.Các phương án nối dây chi tiết

Sau khi đã chọn được các vị trí đặt TBA, ta tiến hành lựa chọn các phương án nối dây (từ TBA chính hoặc từ tram phân phối về các TBA phân xưởng) Các sơ đồ nối dây phải được thể hiện trên bản vẽ mặt bằng nhà máy có chúý đến các điều kiện khả thi các tuýen dây Các tuyến dây vạch ra phải phù hợp với các kiểu sơ đồ trên và phù hợp với các yêu cầu riêng của từng loại hộ phụ tải Như vậy, ở đây có thể chỉ cùng một cách bố trí các trạm cũng có thể đưa ra được nhiều phương án nối dây khác nhau

3.4.Các phương án CCĐ cho các TBA phân xưởng

Hình 4.1 Các kiểu sơ đồ cung cấp điện

3.4.1.Kiểu sơ đồ có TBA trung tâm (H-a)

Với loại sơ đồ này thì điện lấy từ hệ thống (điện áp 35 kV) vào trạm biến áp trung tâm đặt ở trọng tâm (hoặc gần trọng tâm) của nhà máy và được biến đổi xuống cấp điện áp nhỏ hơn là 10 kV hoặc 6 kV để tiếp tục đưa đến các trạm biến áp phân xưởng

Ưu điểm của sơ đồ

- Có độ tin cậy cấp điện khá cao

- Chi phí cho các thiết bị không lớn (giảm vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng như các trạm biến áp phân xưởng)

- Vận hành thuận lợi

Nhược điểm của sơ đồ

- Số lượng của thiết bị sẽ nhiều do lắp đặt trạm biến áp trung tâm

- Đầu tư xây dựng trạm biến áp trung tâm

- Gia tăng tổn thất trong mạng cao áp của Nhà Máy

ường được áp dụng trong các trường hợp nhà máy có các phân xưởng đặt tương đối gần nhau và ở xa hệ thống

3.4.2.Kiểu sơ đồ không có trạm PPTT(sơ đồ dẫn sâu H-b)

Với loại sơ đồ này thì điện được lấy từ hệ thống về đến tận trạm biến áp phân xưởng sau đó sẽ hạ cấp xuống 0,4 kV để dùng trong các phân xưởng

Ưu điểm của sơ đồ

- Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải cao

đồ này áp dụng cho các nhà máy có các phân xưởng có công suất lớn và được

bố trí tương đối tập trung nên ở đây ta không xét đến phương án này

3.4.3.Kiểu sơ đồ sử dụng trạm PPTT(H-c,d)

Với loại sơ đồ này thì điện được lấy từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua TPPTT Tại trạm biến áp phân xưởng điện áp được hạ cấp xuống 0,4 kV

để dùng cho các thiết bị trong phân xưởng

Ưu điểm của sơ đồ

- Giảm đư

- Việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp của nhà máy được thuận lợi

- Độ tin cậy cung cấp điện được đảm bảo

Nhược điểm của sơ đồ

- Đầu tư cho mạng cao áp khá lớn

- Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải cao

ương áp dụng cho các nhà máy có các phân xưởng công suất lớn và khi điện áp nguồn không cao