Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy cơ khí nông nghiệp

Phương pháp xác định phụ tải tính toán PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Ptt=knc.PđTrong đó : Knc - Hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật Pđ - Công suất đặt của thiết bị hoặc

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Lại Đắc Phú

Lớp : Hệ thống điện

Khóa : Tại chức - Bắc Giang

I.ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ.

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy cơ khí nông nghiệp

II.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

1 Phụ tải điện của nhà máy (Hình 1 và Bảng 1)

2 Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí (Hình 2 và Bảng 2)

3 Điện áp nguồn: Tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nguồn đến nhà máy

4 Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực : 300MVA

5 Đường dây cung cấp điện cho nhà máy : Dùng dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo trên không

6 Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy : 18km

7 Công suất của nguồn điện : Vô cùng lớn

8 Nhà máy làm việc : 3 ca, Tmax= 5500 giờ

9 Thời gian xây dựng công trình trong 1 năm, suất triết khấu 12%/năm, thời gian vận hành của công trình 30 năm

III.NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN

1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và toàn nhà máy

2 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

3 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

4 Tính toán nâng cao công suất cosϕ của toàn nhà máy

5 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

6 Thiết kế cơ khí tuyến đường dây nối từ nguồn điện đến nhà máy

IV.CÁC BẢN VẼ THUYẾT MINH TRÊN KHỔ A0

1 Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy

2 Các phương án thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy

3 Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp của nhà máy

Trang 2

4 Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí

5 Sơ đồ mặt bằng và đi dây của phân xưởng sửa chữa cơ khí

6 Sơ đồ mặt cắt tuyến đường dây nối từ nguồn điện đến nhà máy

Bảng 1 - Phụ tải của nhà máy sản xuất máy cơ khí nông nghiệp

TT Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) Loại hộ tiêu thụ

11 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích

Trang 3

Bảng 2 – Danh sách thiết bị của phân xưởng SCCK

1 máy Toàn bộ

BỘ PHẬN DỤNG CỤ

20 Máy mài phẳng có trục nằm 1 371M 1,8

27 Máy mài sắc các dao cắt gọt 1 3A625 2,8

BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN

Trang 4

4 Máy tiện ren 2 I∆63A 10

Trang 5

-CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN

XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY

2.1 Cơ sở lý thuyết.

2.1.1 Khái niệm phụ tải tính toán và ý nghĩa của phụ tải tính toán.

Phụ tải tính 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 Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chính các thiết

bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm báo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp dây dẩn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính toán tổn thất công suất tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của tiết bị điện, có khả năng dẩn đến sự cố, cháy nổ Ngược lại, các thiết bị được lựa chọn sẽ

dư thừa công suất là ứ đọng vốn đầu tư gia tăng tổn thất Cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu và phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có được phương pháp nào thật hoàn thiện Những phương pháp cho kết qủa

đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và những thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngựơc lại Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo giai đoạn cụ thể

mà chon phương pháp thích hợp Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường được

sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi quy hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện

2.1.2 Các phương pháp tính phụ tải tính toán.

1 Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Ptt=knc.PđTrong đó :

Knc - Hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật

Pđ - Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể xem gần đúng; Pđ=Pđm [kw]

Trang 6

2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung bình:

Ptt=Khd.PtbTrong đó:

Khd - Hệ số hình dáng của đồ thi phụ tải tra trong sổ tay kỹ thuật

Ptb - Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, [kW]

3 Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình

Ptt=Ptb+β.σTrong đó :

Ptb - Công suất trung bình của thiết bị và nhóm thiết bị, [kw]

σ - Độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình

β - Hệ số tán xạ của σ

4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại

Ptt=Kmax.Ptb.=Kmax.Ksd.PtbTrong đó:

Ptb - Công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị ,[kw]

Kmax - Hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ

Kmax=f(nhq,Ksd)

Ksd - Hệ số kỹ thụât tra trong sổ tay kỹ thuật

nhq- Số thiết bị dùng điện hiệu quả

5 Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm:

a0 - Suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm

M - Số sản phẩm sản xuất được trong một năm

Tmax-Thời gian sử dụng công suất lớn nhất, [h]

6 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị diện tích sản xuất:

Ptt=p0.FTrong đó:

p0 - Suất tiêu thụ điện trên một đơn vị diện tích

F - Diện tích bố trí thiết bị

Trang 7

7 Phương pháp trực tiếp

Trong các phương pháp trên, ba phương pháp 1, 5 và 6 dựa trên kinh nghiệm thiết

kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ chi các kết quả gần đúng, tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi Các phương pháp còn lại được xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố, do đó có kết quả chính xác hơn nhưng khối lương tính toán lớn và phức tạp

Tuỳ theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có được về phụ tải, người thiết kế có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định PTTT

Trong đồ án này với phân xưởng cơ điện ta đã biết vị trí, công suất đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụ tải động lực của phân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại Các phân xưởng còn lại do chỉ biết diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực của các phân xưởng này, ta áp dụng phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất

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

1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax (còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq)

ksd : Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật,

kmax : Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax = f(nhq,ksd)

Số thiết bị dùng điện hiệu qủa nhq là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt ( hoặc mức độ huỷ hoại cách điện ) đúng bằng các phụ tải thực tế ( có công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau) gây ra trong qúa trình làm việc, nhq được xác định bằng biểu thức tổng quát sau :

2 dm

2 n

1 i dm hq

P

P n

Trong đó:

Trang 8

Pđmi- Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.

Pđmmax :công suất định mức của thiết bị có công lớn nhất trong nhóm

Pđmmin :công suất định mức của thiết bị có công nhỏ nhất trong nhóm

P

P m dm

P 2 n

dm

n 1

= max

P và P1 :tổng công suất của n và của n1 thiết bị

Sau khi tính được n* và P* tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được nhq* =f ( n* , P*)

dmi ti

Trang 9

kti =0.75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại,

• Nếu n>300 và k sd ≥0.5phụ tải tính toán được tính theo công thức :

• Nếu trong mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thết bị cho ba pha của mạng, trước khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha tương đương :

Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha : Pqđ = 3*Pphamax

Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây : Pqđ = 3*Pphamax

• Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định nhq theo công thức :

dm dm

Trong đó : εdm là hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch máy

2.Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp P tb và k max

a.Phân nhóm phụ tải.

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau:

*Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây

hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng

*Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm

Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường ≤ (8÷12)

Tuy nhiên thường thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất

Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căông nghệ căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phân xưởng Sửa chữa cơ khí thành 5 nhóm Kết quả phân nhóm phụ tải điện được trình bày trong bảng 2.1

Trang 10

Bảng 2.1 Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện

lượng

Ký hiệu

Pđm (KW) cosϕ Iđm (A)

1 máy Toàn bộ

NHÓM I

NHÓM II

Trang 11

b.Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải

Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn , để cho việc tính toán được đơn giản, ở đây ta lấy chung các hệ số Ksd=0,15 ; coϕ =0,6⇒tgϕ= 1,33 cho tất cả các nhóm

b.1.Tính toán cho nhóm I

lượng

Ký hiệu

1 máy Toàn bộ

NHÓM I

Trang 12

⇒ P* = 1 = 4086+,2540 =0,928

P P

- Với n* = 0,727 và P* = 0,928 tra bảng PL1.4 ta được : nhq* = 0,79

⇒ nhq = n.nhq* = 11.0,79 =8,69-Tra bảng PL1.5 với Ksd = 0,15 và nhq = 9 Ta được Kmax = 2,2

Công suất tính toán của phụ tải nhóm 1:

43,47

62,55

101462,514

P P

⇒ nhq = n.nhq* = 9.0,9=8,1-Tra bảng PL1.5 với Ksd = 0,15 và nhq = 8 Ta được Kmax = 2,31

Ptt2 = Kmax.Ksd ∑P dm = 2,31 0,15 55,62 = 19,27 (kW)

Qtt2 = Ptt2 tgϕ = 19,27 1,33 = 25,63 (kVAr)

Trang 13

9,62

1071414

P P

02,33

Trang 14

TT Tên thiết bị Số

lượng

Ký hiệu

1 máy Toàn bộ

⇒ P* = 0,545

44

7107

3

42 , 25

1 máy Toàn bộ

Trang 15

6 Máy bào ngang 1 8 5,8 5,8 0,6 14,69

⇒ P* = P P1 = 21+7110,6+5,8=0,514

18,34

c.Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí.

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ điện được xác định dựa trên phương pháp

"suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích" Chiếu sáng ở đây là chiếu sáng chung cho việc đi lại và vận chuyển trong phân xưởng Chiếu sáng làm việc thì trên các máy đã có

Pcs= p0 FTrong đó:

p0 : suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích [W/m2]

F : Diện tích được chiếu sáng (diện tích phân xưởng) [m2], F = 1215 m2

Phân xưởng sửa chữa cơ khí có hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt với suất chiếu sáng p0=15 [W/m2] , cosϕcs=1⇒tgϕcs=0

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng là:

Pcs= p0 F= 0,015 1215 =18,23 (kW)

Trang 16

Qcs= Pcs tgϕcs = 0

Scs = cos =181,23=18,23

ϕ

cs P

(kVA)

38,0.3

23,18

*Tổng kết tính toán với các nhóm

Tên bộphận

Ptt(kW)

Qtt(kVAr)

Stt(kVA)

Itt(A)

d.Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng.

Khi chưa kể chiếu sáng:

Pđl= kđt.∑

=

6 1

i tti

P ; Qđl= kđt.∑

=

6 1

i tti

P

Trong đó:

kđt: hệ số đồng thời của toàn phân xưởng ,lấy kđt = 0,8

Ptti , Qđl : công suất tác dụng, phản kháng tính toán động lực của nhóm iNên ta có:

Phụ tải tác dụng của phân xưởng:

44,1703

2.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại.

Trang 17

Do chỉ biết công suất đặt và diện tích của các phân xưởng này nên ta tính phụ tải tính toán dựa theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

1 Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

Ptt=knc.∑

=

n i di

P

1

Trong đó:

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

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

n - số thiết bị trong nhóm

knc – hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật

Nếu hệ số công suất cosϕ của các thiết bị trong nhóm sau khác nhau không nhiều thì cho phép sử dụng hệ số công suất trung bình để tính toán:

cosϕtb =

n

n n

P P

P

P P

P

+ + +

cos

cos cos

.

2 1

2 2

1

2 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng.

a.Xác định phụ tải tính toán của ban quản lý và phòng thiết kế:

Công suất đặt Pđ=80 kW

Diện tích phân xưởngF= 2268 m2

Tra bảng PL1.3 với ban quản lý ta có: knc= 0,75, cosϕ = 0,85⇒ tgϕ= 0,62

Tra bảng suất chiếu sáng PL1.7 với loại phân xưởng này là p0=15W/m2 dùng đèn sợi đốt có cosϕcs= 1⇒ tgϕcs= 0

Công suất tính toán động lực :

Pđl=knc Pđ = 0,75.80 = 60 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 60.0,62 = 37,2 (kVAr)Công suất chiếu sáng :

Pcs=p0 F= 0,015 2268 =34,02 (kW)

Qcs=Pcs tgϕ = 0 Phụ tải tính toán của ban quản lý và phòng thiết kế:

Trang 18

Itt= 156,45 A

338,0

97,1023

Diện tích phân xưởng F= 3280 m2

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với loại phân xưởng cơ khí ta có:

Knc=0,35 ; cosϕ= 0,55 ⇒ tgϕ= 1,52 Tra bảng suất chiếu sáng PL1.7 với loại phân xưởng này là p0=15W/m2 dùng đèn sợi đốt có cosϕcs = 1⇒ tgϕcs= 0

Công suất tính toán động lực:

Pđl=knc Pđ = 0,35 2500 = 875 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 875 1,52 = 1330 (kVAr) Công suất chiếu sáng

Pcs=p0 F= 0,015 3280 = 49,2 (kW)

Qcs= Pcs tgϕcs=0 Phụ tải tính toán của phân xưởng là:

58,16193

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với loại phân xưởng cơ khí ta có:

Knc=0,35 ; cosϕ= 0,55 ⇒ tgϕ= 1,52Tra bảng suất chiếu sáng PL1.7 với loại phân xưởng này là p0=15W/m2 dùng đèn sợi đốt có cosϕcs = 1⇒ tgϕcs= 0

Pđl=knc Pđ = 0,35 2800 =980 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 980.1,52 = 1489,6 (kVAr)Công suất chiếu sáng

Pcs=p0 F= 0,015 2992 = 44,90 (kW)

Qcs= Pcs tgϕcs= 0Phụ tải tính toán của phân xưởng là:

Ptt= Pđl + Pcs= 980 + 44,9 = 1024,9 (kW)

Qtt=Qđl+Qcs=1489,6 (KVAr)

Trang 19

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với phân xưởng luyện kim mầu ta có:

Knc= 0,65 ; cosϕ = 0,8⇒ tgϕ= 0,75 Tra bảng suất chiếu sáng PL1.7 với loại phân xưởng này là p0=15W/m2 dùng đèn sợi đốt có cosϕcs= 1⇒ tgϕcs= 0

Pđl=knc Pđ = 0,65.1800 = 1170 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 1170 0,75 = 877,5 (kVAr) Công suất chiếu sáng :

Pcs=p0 F= 0,015 4030 =60,45 (kW)

Qcs=Pcs tgϕ = 0 Phụ tải tính toán của phân xưởng là:

30,15113

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với loại phân xưởng luyện kim ta có:

Pđl=knc Pđ = 0,65 2500 =1625 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 1625 0,75 = 1218,75 (kVAr) Công suất chiếu sáng

Pcs=p0 F= 0,015 4950 = 74,25 (kW)

Qcs= Pcs tgϕcs= 0 Phụ tải tính toán của phân xưởng là:

Ptt= Pđl + Pcs= 1625 + 74,25 = 1699,25 (kW)

Trang 20

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với loại phân xưởng rèn ta có:

Pđl=knc Pđ = 0,55 2100 =1155 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 1155.1,17 = 1351,35 (kVAr)Công suất chiếu sáng

Pcs=p0 F= 0,015 4680 = 70,2 (kW)

08,18243

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với phân xưởng nhiệt luyện ta có:

Knc= 0,65 ; cosϕ = 0,8⇒ tgϕ= 0,75 Tra bảng suất chiếu sáng PL1.7 với loại phân xưởng này là p0=15W/m2 dùng đèn sợi đốt có cosϕcs= 1⇒ tgϕcs= 0

Pđl=knc Pđ = 0,65 3000 = 1950 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 1950 0,75 =1462,5 (kVAr)Công suất chiếu sáng :

Pcs=p0 F= 0,015 3645 =54,68 (kW)

Qcs=Pcs tgϕ = 0Phụ tải tính toán của phân xưởng là:

Trang 21

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với phân xưởng nén khí ta có:

Pđl=knc Pđ = 0,65 1500 =975 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 975 0,88 = 858 (kVAr)Công suất chiếu sáng

Pcs=p0 F= 0,015 2116 = 31,74 (kW)

76,13223

Tra bảng ở phụ lục PL1.3 với kho vật liệu ta có:

Knc=0,75 ; cosϕ= 0,75 ⇒ tgϕ= 0,88 Tra bảng suất chiếu sáng PL1.7 với loại phân xưởng này là p0=16 W/m2 dùng đèn sợi đốt có cosϕcs = 1⇒ tgϕcs= 0

Pđl=knc Pđ = 0,75 60 =45 (kW)

Qđl=Pđl tgϕ = 45 0,88 = 39,6 (kVAr)Công suất chiếu sáng

Pcs=p0 F= 0,016 4374 = 69,98 (kW)

Qcs= Pcs tgϕcs= 0

Trang 22

Phụ tải tính toán của phân xưởng là:

6,1213

U

Sttpx

=

Bảng tổng kết kết quả tính toán cho các phân xưởng của nhà máy.

kW

P cs kW

P tt kW

Q tt kVAr

S tt kVA

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

Phụ tải tính toán của nhà máy tính theo biểu thức:

Pttnm= kđt.∑

=

10 1

i ttpxi

P

Qttnm= kđt.∑

=

10 1

i ttpxi

Q

Trong đó:

kđt: : hệ số đồng thời của nhà máy lấy bằng 0,8

Pttpxi , Qttpxi : công suất tính toán của phân xưởng số i

Pttnm = 0,8 9427,4 = 7541,92 (kW)

Qttnm= 0,8 8802 = 7041,6 (kVAr)Phụ tải tính toán toán nhà máy

2.5.Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải.

Trang 23

1 Tâm phụ tải điện.

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

∑n P i l i

1

. dần đến 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 S x

1

1 0

y S y

1

1 0

z S z

1

1 0

.

Trong đó:

x0 ,y0 , z0 – toạ độ của tâm phụ tải điện

xi ,yi , zi – toạ độ của tâm phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ XYZ tuỳ chọn

Si – là công suất của phụ tải 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

2.Biểu đồ phụ tải điện.

Biểu đồ phụ tải là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng có tâm trùng với tâm của phụ tải có diện tích tương ứng với công suất của phụ taỉ theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn.Biểu đồ phụ tải 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 Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần: Phần phụ tải động lực (hình quạt chéo)

và phần phụ tải chiếu sáng (phần hình quạt để trắng)

Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng

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

Ri =

π

m

0 = α

Kết quả tính toán Ri, 0

cs

α của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong

bảng sau:

Trang 24

TT Tên phân xưởng Pcs

kW

PttkW

SttkVA

4 PX luyện kim mầu 60,5 1230,5 1511,3 76 70 12,7 17,7

5 PX luyện kim đen 74,3 1699,3 2091,1 68 18 14,9 15,74

6 PX sửa chữa cơ khí 18,2 100,9 170,4 120 74 4,25 64,94

X

71824,1

2

121,6

41511,3

31808,1

1

103

Y

6170,4 91322,8 8

2481,5

Trang 25

CHƯƠNG II THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY

3.1.Đặt vấn đề.

Yêu cầu đối với các sơ đồ cung cấp điện và nguồn cung cấp rất đa dạng Nó phụ thuộc vào công suất yêu cầu của từng nhà máy Khi thiết kế các sơ đồ cung cấp điện phải lưu ý tới các yếu tố đặc biệt đặc trưng cho từng nhà máy riêng biệt, điều kiện khí hậu, địa hình Các thiết bị đặc biệt đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao, các đặc điểm của quá trình sản xuất và quá trình công nghệ Để từ đó xác định mức độ đảm bảo

an toàn cung cấp điện, thiết lập sơ đồ cấu trúc cấp điện hợp lý

Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu căn cứ độ tin cậy cung cấp điện, tính kinh

tế và tính an toàn Độ tin cậy của sơ đồ cung cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ

mà nó cung cấp, căn cứ vào loại hộ tiêu thụ để quyết định số lượng và dung lượng máy biến áp cung cấp của sơ đồ Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lí có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cũng như mớc độ tin cậy cung cấp điện Một sơ đồ cung cấp điện được gọi là hợp lí nếu nó thoả mãn những 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 cho việc vận hành bảo trì và sửa chữa

4 4 An toàn cho người vận hành và thiết bị

5 Dễ dàng đáp ứng các yêu cầu phát triển của phụ tải

6 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế

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

1 Vạch các phương án cung cấp điện

2 Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đường dây cho các phương án

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

4 Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn

3.2 Vạch các phương án cung cấp điện.

Trang 26

Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho đường dây tải điện từ hệ thống về nhà máy.Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải tốt nhất là:

ttnm P 016 0 l 34 4

Trong đó:

Pttnm : công suất tính toán của nhà máy [kW]

l : khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [km] lấy l=18Km

kV P

1 Phương án về các trạm biến áp phân xưởng.

Các trạm biến áp (TBA) được lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau:

• Vị trí đặt TBA phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải; thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn và kinh tế

• Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA 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 Trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt 1 MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao Các TBA cung cấp cho hộ loại I và loại II phải đặt 2 MBA, hộ loại III có thể chỉ cần đặt 1 MBA

• Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:

n.khc.SdđB ≥ Stt

và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn 1 MBA):

(n-1).kqt SđmB ≥ Sttsc

Trong đó:

n - số máy biến áp có trong TBA

khc- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ (tra sổ tay) Nếu máy biến áp sản xuất tại Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc =1

Stt - công suất tính toán của phụ tải do TBA đó đảm nhận

kqt- Là hệ số quá tải sự cố, lấy kqt = 1,4 nếu thoả mãn các điều kiện sau:

- MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm

- Mỗi ngày đêm không quá 6 giờ

- Trước khi quá tải thì hệ số tải của MBA: kt ≤ 0,93

Nếu vi phạm 1trong 3 nguyên tắc trên thì chọn kqt bằng cách tra bảng

Sttsc- Công suất tính toán sau khi đã loại bỏ các phụ tải loại 3 thậm chí cả những phụ tải loại 2 không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy

Trang 27

có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên

Sttsc=0,7Stt

Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua ,lắp đặt,vận hành,sửa chữa,thay thế

Căn cứ vào các nguyên tắc trên ta có thể vạch ra các phương án sau:

a Phương án 1: Chọn 6 trạm biến áp phân xưởng

+Trạm B1: Cung cấp cho PX cơ khí số 2,PX luyện kim mầu, ban quản lý và phòng

thiết kế.Trạm dùng 2 MBA làm việc song song , dung lượng của máy thỏa mãn :

≥Vậy có thể chọn máy biến áp tiêu chuẩn công suất Sđm= 1800 kVA Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố khi trong trạm có một máy bị hỏng.Khi xảy ra sự cố có thể cắt điện ban quản lý và phòng thiết kế vì đây là phụ tải loại III

(n-1)kqt.SđmB≥ Sttsc= 0,7.Stt

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

4 , 1

) 103 4 , 3422 (

7 ,

Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 máy Sđm=1800 kVA là hợp lý

+Trạm B2: Cung cấp cho bộ phận nén khí và phân xưởng SCCK.Trạm dùng 2 MBA

làm việc song song, dung lượng của máy thoả mãn:

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 746 , 6 KVA

2

2 ,

≥Vậy có thể chọn máy biến áp tiêu chuẩn công suất Sđm= 750 kVA ở đây ta không cần kiểm tra lại theo điều kiện sự cố vì cả 2 phân xưởng đều là phụ tải loại III

và ta có thể cắt điện

Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 máy Sđm=750 KVA là hợp lý

+Trạm B3: Cung cấp cho PX nhiệt luyện Trạm dùng 2 MBA làm việc song song,

dung lượng của máy thoả mãn:

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 1240 , 75 KVA

2

5 ,

≥Vậy có thể chọn máy biến áp tiêu chuẩn công suất Sđm= 1250 kVA Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố khi trong trạm có một máy bị hỏng

(n-1)kqt.SđmB≥0,7.Stt

Trang 28

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

=0,7.12481,4 ,5=1240,75 KVAVậy trạm biến áp B3 đặt 2 máy Sđm=1250 kVA là hợp lý

+Trạm B4: Cung cấp cho PX cơ khí số 1 và kho vật liệu.Trạm dùng 2 MBA làm

việc song song, dung lượng của máy thoả mãn:

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 870 , 6 KVA

2

2 , 1741

=

≥Vậy có thể chọn máy biến áp tiêu chuẩn công suất Sđm= 1000 kVA Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố khi trong trạm có một máy bị hỏng.Khi xảy ra sự cố có thể cắt điện kho vật liệu vì đây là phụ tải loại III

(n-1)kqt.SđmB≥ 0,7.Stt

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

4 , 1

) 6 , 121 2 , 1741 (

7 , 0

=

−

kVAVậy trạm biến áp B4 đặt 2 máy Sđm=1000 KVA là hợp lý

+Trạm B5: Cung cấp cho PX luyện kim đen Trạm dùng 2 MBA làm việc song song,

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 1045 , 55 KVA

2

1 ,

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

+Trạm B6: Cung cấp cho PX rèn Trạm dùng 2 MBA làm việc song song, dung

lượng của máy thoả mãn:

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 912 , 05 KVA

2

1 ,

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

=0,7.11824,4 ,1=912,05 KVA

Trang 29

Vậy trạm biến áp B6 đặt 2 máy Sđm=1000 kVA là hợp lý.

b Phương án 2: Chọn 6 trạm biến áp phân xưởng

+Trạm B1: Cung cấp cho PX cơ khí số 2 và PX luyện kim mầu.Trạm dùng 2 MBA

làm việc song song , dung lượng của máy thỏa mãn :

(n-1)kqt.SđmB≥ Sttsc= 0,7.Stt

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

4 , 1

4 , 3319 7 ,

Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 máy Sđm=1600 kVA là hợp lý

+Trạm B2: Cung cấp cho bộ phận nén khí và phân xưởng SCCK.Vì trạm là phụ tải

loại III nên dùng 1 MBA làm việc song song, dung lượng của máy thoả mãn:

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 746 , 6 KVA

2

2 ,

≥Vậy có thể chọn máy biến áp tiêu chuẩn công suất Sđm= 750 kVA ở đây ta không cần kiểm tra lại theo điều kiện sự cố vì cả 2 phân xưởng đều là phụ tải loại III

và ta có thể cắt điện

+Trạm B3: Cung cấp cho PX nhiệt luyện Trạm dùng 2 MBA làm việc song song,

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 1240 , 75 KVA

2

5 ,

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

+Trạm B4: Cung cấp cho PX cơ khí số 1 và kho vật liệu.Trạm dùng 2 MBA làm

việc song song, dung lượng của máy thoả mãn:

n.khc.SdđB ≥ Stt

Trang 30

⇒ S dmB 870 , 6 KVA

2

2 ,

≥Vậy có thể chọn máy biến áp tiêu chuẩn công suất Sđm= 1000 kVA Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố khi trong trạm có một máy bị hỏng.Khi xảy ra sự cố có thể cắt điện kho vật liệu vì đây là phụ tải loại III

(n-1)kqt.SđmB≥ 0,7.Stt

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

4 , 1

) 6 , 121 2 , 1741 (

7 ,

+Trạm B5: Cung cấp cho PX luyện kim đen Trạm dùng 2 MBA làm việc song song,

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 1045 , 55 KVA

2

1 ,

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

+Trạm B6: Cung cấp cho PX rèn và ban quản lý và phòng thiết kế.Trạm dùng 2

MBA làm việc song song, dung lượng của máy thoả mãn:

n.khc.SdđB ≥ Stt

⇒ S dmB 963 , 55 KVA

2

1 ,

≥Vậy có thể chọn máy biến áp tiêu chuẩn công suất Sđm= 1000 kVA Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố khi trong trạm có một máy bị hỏng.Khi xảy ra sự cố có thể cắt điện ban quản lý và phòng thiết kế vì đây là phụ tải loại III

SđmB≥0 1 7 4 S tt

,

=0,7.(19271,4,1−103)=912,05 KVAVậy trạm biến áp B6 đặt 2 máy Sđm=1000 kVA là hợp lý

2 Vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng của nhà máy.

Trong các nhà máy thường sử dụng các trạm biến áp phân xưởng:

Trang 31

* Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể là dùng loại trạm liền kề có một tường trạm chung với tường phân xưởng, nhờ vậy tiết kiệm được vốn xây dựng và ít ảnh hưởng đến các công trình khác.

*Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đưa điện áp cao đến 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 làm dây dẫn và giảm tổn thất Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập tuy nhiên vốn đầu tư trạm sẽ tăng

Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong các trạm biến áp đã nêu Để đẩm bảo an toàn cho người cũng như thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp

ở đây sẽ sử dụng loại trạm xây đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần tính đến khả năng mở rộng sản xuất

Để lựa chọn được vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng cần xác định tâm phụ tải của các phân xưởng hoặc nhóm phân xưởng được cung cấp điện từ các trạm biến áp đó

x01=

∑

n i

n i i

S

x S

n i i

S

y S

1 1

Căn cứ vào vị trí của các nhà xưởng ta đặt vị trí của các TBA cho các phân xưởng được ghi trong bảng sau:

Trang 32

Đa đờng dây trung áp 35 kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân xởng Nhờ đa trực tiếp điện áp cao vào các trạm biến áp phân xởng sẽ giảm đợc vốn đầu t xây dựng trạm biến áp trung gian hay trạm phân phối trung tâm, giảm tổn thất điện năng và nâng cao năng lực truyền tải của mạng Nhợc điểm của sơ đồ này là

độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị đắt tiền, vận hành phức tạp Sơ đồ này chỉ thích hợp cho xí nghiệp có phụ tải lớn và tập trung, không thích hợp cho nhà máy này nên không xét đến phơng án này

a.2 Ph ơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm.

Điện năng từ hệ thống cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng thông qua trạm phân phối trung tâm (PPTT) Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp của nhà máy sẽ thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện đợc gia tăng, song vốn đầu t cho mạng cũng lớn hơn Trong thực tế đây là phơng án thờng

đợc sử dụng khi điện áp nguòn không cao (≤22 kV), công suất các phân xởng tơng

đối lớn Với nhà máy này sử dụng điện áp truyền tải là 35kV nên không sử dụng trạm PPTT

a.3 Ph ơng án sử dụng trạm biến áp trung gian.

Nguồn 35kV từ hệ thống về qua TBATG đợc hạ xuống còn 6kV để cung cấp cho các TBA phân xởng Nhờ vậy sẽ giảm đợc vốn đầu t cho mạng điện cao áp trong nhà máy cũng nh các TBA phân xởng, vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng đợc cải thiện Song phải đầu t để xây dựng TBATG, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp Nếu sử dụng phơng án này, vì nhà máy đợc xếp vào hộ loại I nên TBATG phải

đặt hai máy biến áp với công suất đợc chọn theo điều kiện

Kiểm tra lại dung lượng mỏy biến ỏp theo điều kiện quỏ tải sự cố với giả thiết cỏc

hộ loại I trong nhà mỏy đều cú 30% là phụ tải loại III cú thể tạm ngừng cung cấp điện khi cần thiết :

(n-1)kqt.SđmB≥Sttsc

SđmB≥ S ttnm 4300 , 2 kVA

4 , 1

) 6 , 121 8 , 1322 4

, 170 103 2 , 10318 (

7 , 0 4 , 1

7 , 0

b Xỏc định vị trớ đặt trạm biến ỏp trung gian,trạm phõn phối trung tõm:

Dựa trờn hệ trục tọa độ xOy đó chọn cú thể xỏc định được tõm phụ tải điện của nhà mỏy:

Trang 33

∑

n i

n i i

S

x S

n i i

S

y S

1 1

Trong đó:

Si: Công suất tính toán của phân xưởng thứ i

xi,yi: Tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng thứ i

13054 1096676

n i i

S

x S

13054

3 , 582625

n i i

S

y S

Vậy vị trí tốt nhất để đặt TBATG hoặc TPPTT có tọa độ M(84;44,6)

c Lựa chọn phương án nối dây của mạng cao áp.

Nhằm tăng độ tin cậy cung cấp điện cho nhà máy nên đường dây từ trạm biến áp trung gian về nhà máy dùng đường dây trên không lộ kép Mạng cao áp của nhà máy

sử dụng sơ đồ hình tia lộ kép tới những trạm 2 máy Sơ đồ này có ưu điểm là sơ đồ nối dây rõ ràng, các trạm phân xưởng được lấy từ những đường dây riêng biệt nên tăng độ tin cậy cung cấp điện và không làm ảnh hưởng lẫn nhau, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ ,tự động hóa và dễ vận hành.Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, các đường cáp cao áp trong nhà máy được đặt trong các hào cáp xây dọc các tuyến giao thông trong nhà máy

Từ những phân tích trên ta có thể đưa ra 4 phương án thiết kế mạng cao áp được trình bày trên sơ đồ sau:

3.3 Tính toán so sánh kinh tế và kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý.

Để so sánh và lựa chọn phương án ta sử dụng hàm chi phí tính toán của các phương án nêu ra Phần này là so sánh nên có thể chỉ cần tính những phần khác nhau giữa các phương án nhằm giảm bớt khối lượng tính toán

Hàm chi phí tính toán:

Z=(avh+atc)K+3.I2

max.R.τ.c → minTrong đó :

avh : hệ số vận hành lấy avh=0,1

atc : hệ số tiêu chuẩn atc=0,2

K : vốn đầu tư cho trạm biến áp và đường dây

Trang 34

Imax: dòng điện lớn nhất chạy qua đường dây

R : điện trở của thiết bị

τ : thời gian tổn thất công suất lớn nhất

c : giá tiền 1kWh điện năng tổn thất c=1000 [đ/kWh]

Sơ đồ nối dây của các phương án

a.Phương án 1:

Phương án sử dụng trạm biến áp trung gian (TBATG) nhận điện từ hệ thống về ,hạ xuống điện áp 6,3 KV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng.Các trạm biến áp B1,B2,B3, B4,B5,B6 hạ điện áp từ 6,3 KV xuống 0,4 KV để cung cấp điện cho các phân xưởng

Trang 35

a.1 Chọn MBA phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ∆A trong các TBA:

*Chọn máy biến áp phân xưởng:

Trên cơ sở đã chọn được công suất các MBA ở phần trên ta có bảng kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân xưởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh – Hà Nội chế tạo:

*Các tham số trạm biến áp của phương án 1.

Đơn giá(106 đ)

Tiền(106 đ)

Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp: K B = 2372.10 6 (đ)

*Xác định tổn thất điện năng ∆A trong các máy biến áp.

Tổn thất điện năng ∆A trong các trạm biến áp được tính theo công thức :

S

)2 τ [kWh]

Trong đó:

n : Số máy biến áp đặt trong trạm

τ :Thời gian tổn thất công suất lớn nhất,tra bảng với Tmax = 5500 h và cosϕnm=0,73 tìm được τ=4000 h

t : thời gian máy biến áp vận hành,với MBA vận hành suốt năm t = 8760 h

∆P0,.∆PN : tổn thất công suất không tải và tổn thất công suất ngắn mạch của MBA

Stt : công suất tính toán của TBA

SđmB : công suất định mức của máy biến áp

Tính cho trạm biến áp trung gian

)2 τ

Trang 36

= 4000 327107 kWh

5600

2 , 10318

5 , 34 2

1 8760 3 , 5 2

Tương tự như vậy tính cho các trạm biến áp còn lại, số liệu ghi trong bảng dưới đây:

máy

Sđm(kVA)

Stt(kVA) ∆P0

Tổng tổn thất điện năng trong các trạm biến áp ∆A B = 1087252 Kwh

a.2 Chọn dây dẫn và tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện.

*Chọn cáp cao áp từ trạm biến áp trung gian về các trạm biến áp phân xưởng:

Cáp cao áp được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế jkt Đối với nhà máy sản xuất máy cơ khí nông nghiệp làm việc 3 ca,thời gian sử dụng công suất lớn nhất

Tmax=5500 h sử dụng cáp lõi đồng tìm được Jkt= 2,7 A/mm2

Tiết diện kinh tế của cáp là:

kt

mm J

S

max =Dựa vào Fkt ta chọn cáp có tiết diện gần nhất

Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện phát nóng:

khc.Icp.≥ IscTrong đó:

khc=k1.k2

k1: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lấy k1=1

k2: Hệ số hiệu chỉnh về số dây cáp cùng đặt trong một rãnh, các rãnh đều đặt 2 cáp, khoảng cách giữa các sợi cáp là 300 mm theo PL4.22 tìm được

k2=0,93

Trang 37

Vì chiều dài cáp từ TBATG đến các trạm BAPX ngắn nên tổn thất điện áp nhỏ ta

có thể bỏ qua không cần kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp.+ Chọn cáp từ TBATG đến trạm biến áp B1

2

3 6 2

4 , 3422 3

.

S

I = tt = =Tiết diện kinh tế của cáp là:

2

7 , 2

7 , 164

mm J

I F

kt

Tra bảng PL4.32 cáp đồng 3 lõi 6-10 kV cách điện XLPE vỏ PVC chọn cáp có tiết diện gần nhất là 70 mm2 có Icp=250 A

Kiểm tra cáp theo điều kiện phát nóng và sự cố

0,93.Icp=0,93.250 =232,5 < Isc=2.Imax=2.164,7 =329,4 ACáp đã chọn không thỏa mãn điều kiên phát nóng và sự cố nên phải tăng tiết diện

cáp.Chọn cáp có tiết diện F=120 mm 2 với I cp =345A

0,93.Icp=0,93.345 =330,85 > Isc=2.Imax=329,4 AVậy cáp đã chọn thoả mãn điều kiện sự cố nên ta chọn cáp XPLE của

FURUKAWA ,có tiết diện F=120 mm 2 với I cp =345A

6

2 , 1493 3

2

7 , 2

7 , 143

mm J

I F

FURUKAWA ,có tiết diện F=50 mm 2 với I cp =200 A

5 , 2481 3

.

2

7 , 2

39 , 119

mm J

I F

kt

Tra bảng PL4.32 cáp đồng 3 lõi 6-10 kV cách điện XLPE vỏ PVC chọn cáp có tiết diện gần nhất là 50 mm2 có Icp=200 A

0,93.Icp=0,93.200 =186 < Isc=2.Imax=2.119,39 =238,78 A

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	2,04 MB